Ketika sedikit lebih, atau jalan menuju manufaktur ramah lingkungan | pendapat | saat ini

Kendala telah lama berfungsi sebagai katalis untuk mendorong inovasi. Hal yang sama terjadi di sektor manufaktur karena kebutuhan untuk mengurangi emisi karbon dioksida, jelas Peter Bucher dari Robeco Switzerland. Data besar, otomatisasi, dan robotika menekan margin, tetapi mereka telah mendorong inovasi.

Kendala selalu menjadi katalisator untuk inovasi. Inovasi mengarah pada penemuan besi, yang mendefinisikan Zaman Besi, dan hal yang sama terjadi ketika mesin uap, simbol revolusi industri pertama, ditemukan. Pembatasan pada ketersediaan bahan dan proses manufaktur, bersama dengan kecerdikan manusia, berkontribusi pada pekerjaan perintis yang secara radikal mengubah peradaban dan ekonomi.

Mengganti perunggu dengan besi adalah contoh klasik. Ketika timah yang dibutuhkan untuk membuat perunggu menjadi langka, pelebur harus mencari alternatif, mempercepat kemajuan dalam proses peleburan untuk memisahkan bijih besi dari bijih lain. Besi, yang memiliki sifat lebih baik, menggantikan perunggu ketika biaya produksi turun dan besi tersedia dalam jumlah yang lebih banyak.

Pembatasan material mengubah peradaban

Peter Bucher, Manajer Portofolio Senior di Robeco Swiss, menjelaskan, “Analog modern dari penemuan besi adalah penemuan graphene, yang hanya terdiri dari satu lapisan atom karbon. Graphene lebih kuat, tetapi juga lebih ringan dari baja.”

Selain kekuatannya, bahan ini cocok untuk berbagai aplikasi komersial karena konduktivitas listrik dan termalnya yang tinggi – mulai dari baterai mobil hingga pompa panas industri dan generator hingga penerangan hemat energi untuk apartemen dan gedung. Menurut ahli, bahan baku seperti graphene yang dikembangkan di laboratorium dapat menggantikan sumber daya mineral yang diekstraksi dari bumi.

Hampir tiga ribu tahun setelah penemuan besi, keterbatasan jenis yang berbeda menyebabkan salah satu inovasi paling penting dalam sejarah manusia, penemuan mesin uap. Apa pendorong mekanis industri manufaktur di abad kedelapan belas, adalah kekuatan komputasi komputer di abad kedua puluh satu. “Dengan munculnya data besar, otomatisasi, dan robotika, industri manufaktur telah memasuki revolusi industri keempat. Efek dari perkembangan ini akan menghancurkan banyak cabang industri,” kata Bucher.

Internet of Things, yang digunakan di pabrik, telah merevolusi lini produksi: rekayasa perangkat lunak berbantuan komputer, otomatisasi pabrik, dan penggunaan robot meningkatkan desain, pengembangan prototipe, dan produksi. Akibatnya, lebih sedikit bahan yang terbuang dalam pra-produksi, produksi, dan bahkan pasca-produksi.

Sebuah misi untuk abad kedua puluh satu

Di masa lalu, ada keterbatasan terutama dalam hal alokasi sumber daya dan produktivitas. “Dengan cara yang belum pernah terjadi sebelumnya, pembatasan sekarang muncul di abad ke-21 karena pengabaian dan kerusakan lingkungan selama berabad-abad telah memakan korban,” kata pakar tersebut. Selain tekanan untuk meningkatkan produksi, produsen menghadapi tantangan untuk mengurangi emisi, pencemaran lingkungan dan jumlah limbah yang berlebihan – efek samping dari proses produksi.

“Saya menggunakan istilah ‘inovasi berorientasi dampak’ untuk menggambarkan teknologi yang mengurangi dampak negatif manufaktur,” kata Bucher. “Perusahaan aktif di bidang ini membantu mengurangi emisi gas rumah kaca, mendaur ulang bahan limbah dan menggunakan biomassa untuk memproduksi bahan dan produk yang ramah lingkungan.”

Daur ulang telah ada selama beberapa dekade, tetapi teknologi daur ulang yang lebih cerdas muncul hari ini yang dapat menangani peningkatan kompleksitas dan volume sampah yang ditinggalkan orang. E-waste sudah menjadi kategori sampah yang tumbuh paling cepat.

Sebagian besar mengandung sejumlah besar logam dasar dan mulia serta elemen tanah jarang yang diperlukan untuk memberi daya pada perangkat elektronik ekonomi digital dan digunakan dalam magnet dan baterai untuk listrik dan pembangkit listrik ramah lingkungan. Kuantitas dan variasi plastik dan proses daur ulang untuk memulihkan bahan yang dapat digunakan kembali telah meningkat pada tingkat yang sama.

Pada akhirnya, kemajuan dalam biomassa dan bahan berbasis bio bergerak dari bioconcrete dan kayu skala besar, yang sekuat baja, ke bioplastik dan bio-perekat yang diproduksi dalam jumlah kecil. Biomaterial dekat dengan sifat fungsional bahan yang diproduksi berdasarkan bahan bakar fosil, tetapi mereka kurang intensif energi dan dapat dibuang dengan cara yang lebih ramah lingkungan.

Tekanan pada margin memacu inovasi

Teknologi daur ulang yang lebih cerdas sedang dikembangkan yang dapat menangani peningkatan kompleksitas dan volume limbah buatan manusia.

“Peringatan para ilmuwan dan pemerhati lingkungan tentang perubahan iklim tidak bisa lagi diabaikan, emisi karbon dioksida telah menjadi ‘musuh No. 1’. Dekarbonisasi sekarang menjadi prioritas tinggi bagi ekonomi nasional, serta di tingkat geopolitik,” kata Bucher . Setidaknya setengah dari negara-negara G-20 telah berkomitmen untuk mencapai netralitas iklim pada tahun 2050. Komponen penting dari strategi iklim banyak negara adalah penetapan harga emisi karbon dioksida melalui pajak atau perdagangan emisi (lihat grafik).

Harga karbon dioksida yang tinggi meningkatkan biaya produksi