12

This chapter discusses how the industrial ecological systems can help in dealing with environmental issues in developing countries, and it presents three case studies from India that highlight some of the unique environmental issues of developing world. Industrial ecology explores the assumption that the industrial system can be seen as a certain kind of ecosystem. The scope of industrial ecology goes well beyond waste exchange to the optimization of resources flowing through the economic system. Among the various specific aspects of developing countries, which have to be born in mind, is the fact that the pattern of resource flows in developing countries, and hence, the resultant environmental threat could be very different than what it is in the industrialized west. Typically, the flow of materials through the large, organized manufacturing facilities in the developing countries could be very small in relation to the overall material flow as the small, informal ?industry? plays a key role and forms a very significant portion of the economic activity. The case studies of the Tirupur textile industries, and the leather industry in India, illustrate how redefining the problem from a perspective of resource conservation, and on the basis of resource flow data could point to totally new directions for strategy planning. The case study of the Damodar Valley region amplifies the importance of looking beyond formal industry to solve an environmental problem. It shows that even for globally critical programs, such as climate change program in developing countries, it is just not enough to estimate the emissions from the formal industrial sectors.

La politique régionale : entre compétitivité et respect de l'environnement

Aujourd'hui plus que jamais, le développement économique ne peut se faire au détriment de notre environnement naturel. Dès lors se pose la question de savoir comment parvenir à maintenir la compétitivité d'une économie, tout en tenant compte de l'impact qu'elle a sur révolution du cadre naturel. La présente recherche propose d'investiguer sur la question en se penchant sur les politiques publiques de promotion économique, et plus spécifiquement sur la politique régionale. Faut-il maintenir la confiance dans les courants néoclassiques, comme le laisse supposer la situation actuelle, renforcer la position d'une économie s'inscrivant au sein d'un cadre socio-environnemental ou encore repenser notre mode de fonctionnement économique quant à son développement ? Dans le cas présent, la politique régionale suisse est évaluée à la lumière de trois stratégies de développement économique. D'une part, il y a l'économie fondée sur la connaissance. Cette dernière est à la base de la philosophie actuelle en matière de politique régionale. Ensuite, il y a l'écologie industrielle, qui pour sa part fait la promesse d'un développement économique éco-compatible. Enfin, la troisième stratégie est celle de l'économie de fonctionnalité, qui propose de maximiser l'efficience d'une unité de matière première en limitant notamment la notion de propriété. Au travers d'une grille d'analyse construite sur le modèle des géographies de la grandeur, les trois stratégies sont confrontées aux objectifs de la nouvelle politique régionale suisse (NPR) ainsi qu'à ses modalités de mise en oeuvre. Il en ressort qu'en l'état actuel, la stratégie misant sur l'économie de la connaissance est la plus à même de relever le défi d'un développement économique durable. Toutefois, moyennant adaptations, les autres stratégies pourraient également se révéler être pertinentes. On constate notamment que les éléments clés sont ici l'innovation, ainsi que les dimensions spatiale et temporelle des stratégies. Nous recommandons dès lors d'adopter une approche territorialisée du développement économique, selon une logique de projet au sens de Boltanski & Chiapello. A notre sens, seules les propositions à même de fédérer les acteurs et disposant d'une vision intégrée du développement ont une chance de permettre un développement économique en harmonie avec notre cadre environnemental. - Today more than ever, economic development can't go ahead without consideration for our natural environment. This lays us with the question of how to maintain the competitiveness of an economy, and at the same time to manage the impact of it on the natural frame. This research aims to investigate this question through public policies fostering economy, more specifically through the regional policy. Must one trust the neo-classical way, as the actual situation let's think about it, reinforce the position of an economy within a socio- environmental frame or moreover reinvent our economical modus regarding development? In this case, an assessment of the Swiss regional policy is lead through three strategies of economic development. First, there is the knowledge economy. It is the core concept of the actual philosophy regarding regional policy. Second, there is the industrial ecology which aims to promote an eco-compatible economic development. Last, there is the functional economy, which proposes to maximize the efficiency of every used unit of natural resources by limiting in particular the notion of propriety. Through an analytic frame built on the model of geographies of greatness (géographies de la grandeuή, the three strategies are confronted to the objectives of the Swiss new regional policy (NRP) as well as its implementation. It turns out that actually, the strategy laying on the knowledge economy happens to be the best solution in order to promote a sustainable economic development. Nevertheless, with few adaptations, the other strategies could be pregnant as well. What we can see is that key- elements are here the innovation, as well as the spatial and temporal dimensions of these strategies. We recommend therefore to adopt a territorialised approach of economic development, with a project-based logic as meant by Boltanski & Chiapello. We are convinced that only propositions which are able to unit actors, and with an integrated point of view, have a chance to promote economic development in harmony with our environmental frame.

Ekoteollinen toiminta ja verkostot - Case St1

Tämä kandidaatintyö käsittelee kestävään kehitykseen tähtäävän teollisen ekologian ajatusmallin alle muodostuneita käsitteitä teollisesta symbioosista, ekoteollisesta puistosta ja ekoteollisesta verkostosta. Työn tavoitteena on selventää näiden käsitteiden merkitystä ja toimintaa käytännössä. Lisäksi teoriakatsauksen pohjalta pyritään luomaan käsitteellinen viitekehys, jonka avulla pystytään tarkastelemaan esimerkkiyrityksen toimintaa. Teollisen ekologian taustalla vaikuttavat selkeä huoli kestävän kehityksen turvaamisesta ja maapallon luonnonvarojen riittävyydestä. Tähän pyrkivät vaikuttamaan muun muassa poliittiset päättäjät, kannustamalla entistä ekologisempaan yritystoimintaan. Teollinen symbioosi nähdään yritysten tapana toimia ekologisuutta edistäen. Tähän toimintaan yhdistyvät helposti ekoteolliset puistot sekä verkostot, jotka tähtäävät kaikki samaan tavoitteeseen. Näiden käsitteiden avulla yrityksen toimintaa voidaan tarkastella eri tasoilla. Tässä työssä tarkastellaan käsitteellisen viitekehyksen avulla esimerkkiyritys St1 Biofuels Oy:tä, jonka toiminta vastaa monilta piirteiltään työssä esiteltyjen käsitteiden malleja. Teollinen symbioosi ja ekoteolliset verkostot nähdään malleina, joilla yrityksen on mahdollista tavoitella selkeää kilpailuetua sekä kustannussäästöjä toiminnassaan. Tärkeimpiä tekijöitä toiminnassa ovat materiaalivirtojen optimointi, jätteen määrän vähentäminen sekä sopivien verkostokumppaneiden löytäminen toiminnan varmistamiseksi.

Toisen jäte on toisen raaka-aine – Kierrätys ja uudelleenvalmistus taloudellisesti ja ekologisesti kestävänä liiketoimintamahdollisuutena

Toisen jäte on toisen raaka-aine – Kierrätys ja uudelleenvalmistus taloudellisesti ja ekologisesti kestävänä liiketoimintamahdollisuutena Väitöskirjatutkimus tarkastelee kierrätystä ja uudelleenvalmistusta sekä siihen perustuvaa kierrätysliiketoimintaa taloudellisesti ja ekologisesti kestävänä liiketoimintamahdollisuutena. Tässä kestävyys tarkoittaa jätekysymysten ratkaisemista tavalla, joka mahdollistaa kestävän kehityksen periaatteiden mukaisen yhteiskunnan kehittymisen. Jätteisiin liittyvät taloudelliset ja ekolo- giset kysymykset ovat merkittävä yhteiskunnallinen haaste. Tämä luo tarpeen tutkimukselle, jonka lähtökohtana on jätekysymysten moniulotteinen tarkas- telu ja yksittäisen yrityksen toiminnan suhteuttaminen osaksi laajempaa kokonaisuutta. Tässä tutkimuksessa jätteen hyödyntämistä materiaalina lähestytään sekä empiirisesti yrityksen näkökulmasta että teoreettisesti systeemiajattelun tarjoamasta laajemmasta perspektiivistä. Tutkimuksen tavoitteena on ymmär- tää kierrätystä ja uudelleenvalmistusta liiketoimintamahdollisuutena, niiden merkitystä yrityksessä, alueella ja kierrätystaloudessa sekä näiden vuorovai- kutteista suhdetta taloudelliseen ja ekologiseen kestävyyteen nähden. Tutki- muskysymys on tärkeä, koska siihen vastaamalla syvennetään ymmärrystä yrityksissä tapahtuvan kierrätyksen ja uudelleenvalmistuksen merkityksestä kestävämmän yhteiskunnan rakentumisessa. Tutkimuksen teoriaperusta pohjautuu teollisen ekologian kirjallisuuteen ja ekoteollisen kehityksen tutkimukseen. Kierrätysliiketoiminnan kestävyyden tarkastelu rakentuu tutkimuksessa teollisen ekologian ja ekoteollisen kehityk- sen lähtökohtana olevaan win-win-ajatteluun, jonka mukaan hyvä ympäristö- suorituskyky ja hyvä taloudellinen suorituskyky voivat vahvistaa toisiaan. Kierrätysliiketoiminnan teoreettisessa tarkastelussa keskeisiä elementtejä ovat kierrätystalouden malli, teollisen ekologian alueelliset systeemit, ekoteolliset verkostot ja yrityksen rooli teollista ekologiaa soveltavana toimijana. Tutki- muksen keskeisenä kontribuutiona on yritysnäkökulman integroiminen aiem- paa vahvemmin osaksi teollisen ekologian diskursseja. Kierrätysliiketoiminnan taloudelliseen ja ekologiseen kannattavuuteen ja sen myötä kestävyyteen liittyviä kysymyksiä on lähestytty tekemällä yritys- haastatteluja ja hyödyntämällä valmista haastatteluaineistoa. Tutkimusta varten haastattelin 10 kierrätysliiketoimintaa harjoittavaa yritystä vuosina 2007 ja 2008. Tämän lisäksi tutkimuksessa on hyödynnetty Turun ammatti- korkeakoulun ja Turku Science Parkin toteuttamassa RESU-hankkeessa (Kierrätysliiketoiminta ja resurssitehokkuus Varsinais-Suomen vahvuudeksi – RESU) vuosina 2013 ja 2014 kerättyä aineistoa. Hankkeessa haastateltiin yhteensä 25 jätemateriaalia hyödyntävää ja/tai tuottavaa yritystä. Aineistojen analysointimenetelmänä on sisällönanalyysi. Analyysin tulok- sena muodostettiin yhteensä viisi pääteemaa ja 12 alateemaa. Teemat kuvaavat kierrätysliiketoimintaa aiempaa moniulotteisemmin ja näin syventävät ymmär- rystä ilmiön merkityksestä kestävämmän yhteiskunnan rakentumisessa. Teolli- sen ekologian alaan kuuluvat kvalitatiiviset tutkimukset ovat melko harvinai- sia, joten tämän väitöstutkimuksen ilmeisenä vahvuutena on laadullisen tutkimusmenetelmän hyödyntäminen. Tutkimuksen tuloksena voidaan todeta, että kierrätystalouden kehittymistä edistävä kierrätysliiketoiminta on monimuotoista ja sisältää erilaisia liiketoi- mintamahdollisuuksia sekä arvoketjuja. Paikallistuntemus ja keskeinen sijainti jätemateriaalien tuottajien suhteen on tärkeä kriteeri kierrätysliiketoiminnassa, mutta jätemateriaaleja myös kuljetetaan pitkiä matkoja. Paikallisia tai alueelli- sia jätevirtoja hyödyntävä kierrätysliiketoiminta voi tukea alueellista kestä- vyyttä, mutta toisinaan myös keskitetty hyödyntäminen voi olla kestävä vaih- toehto. Yhteistyöverkostot ovat tärkeitä jätemateriaalin laadun ja saatavuuden näkökulmasta. Tutkimus osoittaa, että kierrätysliiketoimintaa harjoittavat yritykset ovat samalla sekä kierrätystalouden käytännön toimeenpanijoita että uuden toimintakulttuurin luojia. Tutkimuksen tulosten perusteella voidaan esittää johtopäätös, että kierrä- tysliiketoiminta on taloudellisesti ja ekologisesti kannattava liiketoimintamah- dollisuus. Win-win-ratkaisut eivät kuitenkaan takaa kierrätysliiketoiminnan kestävyyttä. Kierrätysliiketoiminnan kestävyyden arvioiminen edellyttää laajaa perspektiiviä ja toiminnan vaikutusten suhteuttamista mittakaavaan, ajalliseen ulottuvuuteen, interventioon ja sosiaalisiin kysymyksiin. Teolliseen ekologiaan perustuva kierrätysliiketoiminta luo mahdollisuuksia edistää kestävyyttä, joten tällä perusteella kierrätystä ja uudelleenvalmistusta voidaan pitää kestävänä liiketoimintamahdollisuutena. Avainsanat: kierrätysliiketoiminta, kierrätys, uudelleenvalmistus, systeemiajattelu, teollinen ekologia, ekoteollinen kehitys, kierrätystalous, win-win-ajattelu, kestävyys One company's waste is another's raw material –Recycling and remanufacturing as an economically and environmentally sustainable business opportunity The thesis investigates whether product recycling and remanufacturing can serve as a business opportunity that is economically and ecologically sustaina- ble. In this effort, my idea is to contribute to solving the waste issue in a manner that makes it possible to strive toward sustainable societal develop- ment. The economic and ecological questions associated with waste flows are a significant challenge. The complexity of the issue requires a multidimen- sional approach in which the operation of an individual company is viewed in the context of the larger societal system. In this thesis waste utilization as a resource with value is considered both from an empirical perspective on the firm as well as from a more general viewpoint offered by systems analysis. The objective of the thesis is to under- stand recycling and remanufacturing as a business opportunity. The thesis considers the meaning of recycling and remanufacturing for a single company, for the region the company is located and for the recycling economy. The objective of this study is important for it enhances the understanding of the product recycling and remanufacturing processes that take place within busi- ness organizations and how these processes affect societal sustainable development. The theoretical basis arises from industrial ecology and from the literature on eco-industrial development. The business-economic win-win situation and this vision serve as the basic position from which recycling business is inves- tigated in the thesis. In the theoretical discussion, key elements are recycling economy model, regional and local industrial ecosystems, eco-industrial networks and the role of a company as an actor that applies industrial ecology in practice. The main contribution of this study lies in integrating the company perspective more strongly into the industrial ecology discourses. The recycling business has been studied by conducting interviews in companies and by secondary analysis of an existing interview material. During 2007 and 2008 I made 10 interviews in companies that are active in recycling business. In addition, I used interview material gathered for the project “Recycling business and resource efficiency as the strength of Southwest Finland” (RESU) by Turku University of Applied Sciences and Turku Science Park during the period 2013–2014. This data covers altogether 25 businesses that either utilize and/or produce waste materials. The data has been analyzed using the content analysis method. This process led to the development of 5 main themes and 12 sub-themes. These themes describe the recycling business multi-dimensionally and thus understanding of the phenomenon and its role in building a sustainable society are substantially deepened in this research. In the field of industrial ecology qualitative studies are relatively rare and therefore the qualitative research approach is an evident strength of the thesis. The results show that the recycling business activity supporting recycling economy has diverse dimensions including various business opportunities and diverse value chains. The results show that for waste producers it is important to know the local situational factors and to have a central geographical location. Waste materials are, however, transported over long distances as well. The study indicates that local waste flow utilization can support regional sustainability, while occasionally a more centralized utilization can be sustain- able. Collaboration networks are important to secure the quality and availabil- ity of utilizable waste materials. The thesis demonstrates that the companies practicing recycling business serve simultaneously as actors that implement recycling economy and enhance a new operation culture within the business community. The overall conclusion of the thesis argues that recycling business is a business opportunity that can support both an economically and environmen- tally viable business operation. However, win-win solutions do not secure the sustainability of recycling business. The sustainability evaluation of recycling business requires a holistic systems perspective. The actions undertaken need to be considered with changing spatial and temporal system boundaries, societal intervention and placed in the context of relevant societal issues. Industrial ecology -based recycling business creates opportunities for sustain- ability and thus recycling and remanufacturing present an opportunity for sustainable business. Keywords: Recycling business; Recycling; Remanufacturing, Systems thinking; Industrial ecology; Eco-industrial development; Recycling Economy; Win-Win thinking; Sustainability

L’écologie industrielle : nouveau paradigme ou slogan à la mode

article

Incidencia de la política minero-energética sobre la tenencia de la tierra en el Caquetá (2002-2014)

El presente estudio de caso parte analizando el proceso de ocupación y despojo de la tierra en el Caquetá, con el objetivo de mostrar las formas de usurpación histórica legales e ilegales, que han dado paso a la consolidación de una estructura de poder desigual y violento. Sobre este escenario inequitativo y violento se pone de manifiesto como la puesta en marcha de la política minero-energética es el resultado de un proceso de negociación entre empresas y gobernantes, que tiene por objetivo vaciar los territorios para recrear nuevos espacios sobre los cuales sea posible reproducir la dinámica de acumulación capitalista, ahondando de paso, las desigualdades, la marginación de la población campesina y la violencia en los territorios en donde se posa dicha estrategia. Este análisis se enmarca, principalmente, en la perspectiva de Saskia Sassen sobre el Estado Corporativo y la perspectiva de David Harvey sobre las nuevas formas del capitalismo.

Gross direct and embodied carbon sinks for urban inventories

Cities and urban regions are undertaking efforts to quantify greenhouse (GHG) emissions from their jurisdictional boundaries. Although inventorying methodologies are beginning to standardize for GHG sources, carbon sequestration is generally not quantified. This article describes the methodology and quantification of gross urban carbon sinks. Sinks are categorized into direct and embodied sinks. Direct sinks generally incorporate natural process, such as humification in soils and photosynthetic biomass growth (in urban trees, perennial crops, and regional forests). Embodied sinks include activities associated with consumptive behavior that result in the import and/or storage of carbon, such as landfilling of waste, concrete construction, and utilization of durable wood products. Using methodologies based on the Intergovernmental Panel on Climate Change 2006 guidelines (for direct sinks) and peer-reviewed literature (for embodied sinks), carbon sequestration for 2005 is calculated for the Greater Toronto Area. Direct sinks are found to be 317 kilotons of carbon (kt C), and are dominated by regional forest biomass. Embodied sinks are calculated to be 234 kt C based on one year's consumption, though a complete life cycle accounting of emissions would likely transform this sum from a carbon sink to a source. There is considerable uncertainty associated with the methodologies used, which could be addressed with city-specific stock-change measurements. Further options for enhancing carbon sink capacity within urban environments are explored, such as urban biomass growth and carbon capture and storage.

Greenhouse gas emission scenario modeling for cities using the PURGE model

Cities globally are in the midst of taking action to reduce greenhouse gas (GHG) emissions. After the vital step of emissions quantification, strategies must be developed to detail how emissions reductions targets will be achieved. The Pathways to Urban Reductions in Greenhouse Gas Emissions (PURGE) model allows the estimation of emissions from four pertinent urban sectors: electricity generation, buildings, private transportation, and waste. Additionally, the carbon storage from urban and regional forests is modeled. An emissions scenario is examined for a case study of the greater Toronto, Ontario, Canada, area using data on current technology stocks and government projections for stock change. The scenario presented suggests that even with some aggressive targets for technological adoption (especially in the transportation sector), it will be difficult to achieve the less ambitious 2050 emissions reduction goals of the Intergovernmental Panel on Climate Change. This is largely attributable to the long life of the building stock and limitations of current retrofit practices. Additionally, demand reduction (through transportation mode shifting and building occupant behavior) will be an important component of future emissions cuts.

Sustainable Business Models – What Do Management Theories Say?

Literature describing the notion and practice of business models has grown considerably over the last few years. Innovative business models appear in every sector of the economy challenging traditional ways of creating and capturing value. However, research describing the theoretical foundations of the field is scarce and many questions still remain. This article examines business models promoting various aspects of sustainable development and tests the explanatory power of two theoretical approaches, namely the resource based view of the firm and transaction cost theory regarding their emergence and successful market performance. Through the examples of industrial ecology and the sharing economy the author shows that a sharp reduction of transaction costs (e.g. in the form of internet based systems) coupled with resources widely available but not utilised before may result in fast growing new markets. This research also provides evidence regarding the notion that these two theoretical approaches can complement each other in explaining corporate behaviour.

Energy requirements for the continuous biohydrogen production from Spirogyra biomass in a sequential batch reactor

The current energy market requires urgent revision for the introduction of renewable, less-polluting and inexpensive energy sources. Biohydrogen (bioH2) is considered to be one of the most appropriate options for this model shift, being easily produced through the anaerobic fermentation of carbohydrate-containing biomass. Ideally, the feedstock should be low-cost, widely available and convertible into a product of interest. Microalgae are considered to possess the referred properties, being also highly valued for their capability to assimilate CO2 [1]. The microalga Spirogyra sp. is able to accumulate high concentrations of intracellular starch, a preferential carbon source for some bioH2 producing bacteria such as Clostridium butyricum [2]. In the present work, Spirogyra biomass was submitted to acid hydrolysis to degrade polymeric components and increase the biomass fermentability. Initial tests of bioH2 production in 120 mL reactors with C. butyricum yielded a maximum volumetric productivity of 141 mL H2/L.h and a H2 production yield of 3.78 mol H2/mol consumed sugars. Subsequently, a sequential batch reactor (SBR) was used for the continuous H2 production from Spirogyra hydrolysate. After 3 consecutive batches, the fermentation achieved a maximum volumetric productivity of 324 mL H2/L.h, higher than most results obtained in similar production systems [3] and a potential H2 production yield of 10.4 L H2/L hydrolysate per day. The H2 yield achieved in the SBR was 2.59 mol H2/mol, a value that is comparable to those attained with several thermophilic microorganisms [3], [4]. In the present work, a detailed energy consumption of the microalgae value-chain is presented and compared with previous results from the literature. The specific energy requirements were determined and the functional unit considered was gH2 and MJH2. It was possible to identify the process stages responsible for the highest energy consumption during bioH2 production from Spirogyra biomass for further optimisation.

Forward - Green Virtual Enterprises and Their Breeding Environments: Sustainable Manufacturing, Logistics and Consumption

Part 9: Innovation Networks