在以下技術(shù)論述中,意大利游艇制造商Phiequipe創(chuàng)始人Carlo Tonarelli工程師從產(chǎn)品生命周期的具體分析入手,探討游艇建造的可持續(xù)性問(wèn)題。通過(guò)對(duì)Levriero系列船型的應(yīng)用案例研究,Tonarelli闡釋了玻璃纖維與鋁材的組合使用如何在保證美學(xué)、功能性和建造質(zhì)量的同時(shí),實(shí)現(xiàn)可量化的環(huán)境影響降低。
這是一種理性且基于工程思維的方法,完全契合Phiequipe的理念。該公司的船只——亦被市場(chǎng)推崇為大型游艇的附屬艇而備受贊譽(yù)——源自兼顧長(zhǎng)遠(yuǎn)視角的精細(xì)而明智的設(shè)計(jì)選擇。
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我們正處在一個(gè)重大的轉(zhuǎn)型期,這不僅限于生態(tài)層面:整個(gè)世界與五年前已大不相同,并且很可能在五年后再次改變。
在這樣的時(shí)代,人們探索新的路徑,進(jìn)行試驗(yàn),犯錯(cuò)誤,設(shè)定雄心勃勃的目標(biāo),并在經(jīng)濟(jì)、政治、社會(huì)和環(huán)境之間尋求平衡。特別是環(huán)境意識(shí)的提升,不僅要求做出決策,更需要反思,以便對(duì)周遭發(fā)生的一切進(jìn)行批判性分析。
我們每個(gè)人,無(wú)論是作為個(gè)體還是更廣泛系統(tǒng)的一部分,都可以貢獻(xiàn)自己的力量,無(wú)論大小。大公司投資于研發(fā),研究并測(cè)試減少污染的新技術(shù),開(kāi)發(fā)新的生產(chǎn)工藝,采用回收材料,并尋求生產(chǎn)協(xié)同效應(yīng)。個(gè)人則可以通過(guò)改變?nèi)粘A?xí)慣和行為來(lái)減少浪費(fèi)和排放:關(guān)燈、將暖氣調(diào)低一兩度、利用自然通風(fēng)、拼車、減少塑料消耗、注重回收等。
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游艇行業(yè)同樣順應(yīng)這一趨勢(shì):領(lǐng)先的造船廠探索新的,有時(shí)甚至是大膽的解決方案,即使他們自己也常常承認(rèn)這些方案可能并非最佳。他們這么做是出于成為先驅(qū)的意愿和雄心。他們有實(shí)力這樣做,而且這樣做對(duì)所有人都有益。
規(guī)模較小的公司則類似于前面提到的個(gè)人處境:盡管資源有限,它們?nèi)匀豢梢杂兴鳛椤6冶仨氂兴鳛椤?/p>
我們目前正處于一個(gè)過(guò)渡階段,某些高層政治決策對(duì)一些領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生了重大影響,而這些決策最終可能被證明并非完全正確。
然而,在相同的邊界條件下,有可能采用一些解決方案并做出選擇,這些方案無(wú)需巨額投資,便能減少排放,并為后代留下一個(gè)不一定更好、但至少是一個(gè)更容易循環(huán)利用的世界。
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第一步是思考并明確定義問(wèn)題。Phiequipe是一家以技術(shù)咨詢和高端小型游艇制造為核心業(yè)務(wù)的公司,因此自然而然地習(xí)慣于分析性思維。一個(gè)產(chǎn)品真實(shí)的環(huán)境影響并非集中于其使用階段,而必須在其生產(chǎn)和報(bào)廢階段中尋找。
就游艇而言,鑒于每年的運(yùn)行時(shí)間有限,在航行過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳排放量在整個(gè)生命周期(生命周期評(píng)估)中所占的比例非常小。
因此,有必要提高分析層次,考慮船只使用前后的狀況:就好像我們不是將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)船只的特寫鏡頭,而是對(duì)準(zhǔn)其前后整個(gè)區(qū)域,如圖 01 所示。
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圖01:采用復(fù)合材料與鋁材的產(chǎn)品生命周期(源自航空領(lǐng)域的方法)
Phiequipe向船東推薦節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī),推薦與船只重量和類型相匹配的功率等級(jí),倡導(dǎo)有意識(shí)地使用其Levriero系列型號(hào),并選擇既令人愉悅又不過(guò)高的設(shè)計(jì)速度——這些因素最終都轉(zhuǎn)化為排放的減少。
我們可以分析一下Phiequipe在其自有船只上進(jìn)行的一項(xiàng)案例研究,該研究涉及在其Levriero型號(hào)的船上部分使用鋁材,同時(shí)保持船上其余部分的材料不變。
鋁是最易回收的材料之一,生產(chǎn)再生鋁所需的能源比生產(chǎn)原鋁少95%。因此,回收鋁不僅簡(jiǎn)單,而且效率極高。
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(圖示:第一代與第二代材料的能源影響差異)
舉個(gè)例子:回收12個(gè)鋁罐所節(jié)省的能源,足以驅(qū)動(dòng)一輛常規(guī)汽車行駛約5公里。Phiequipe對(duì)其Levriero 21型號(hào)進(jìn)行的案例研究基于以下幾點(diǎn)初步考量:
Levriero的船主不接受全鋁制船體,且此類船體在任何情況下都需高度防范電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象;鋁制部件的應(yīng)用始于設(shè)計(jì)階段,僅限于易維修或可拆卸的非結(jié)構(gòu)件,例如采用避免雙曲率表面或完全平坦設(shè)計(jì)的可拆卸組件;
船只主體仍采用玻璃纖維建造,僅選擇性采用鋁制部件;不引入結(jié)構(gòu)性斷層,且電化學(xué)腐蝕易于預(yù)防;船體不會(huì)引發(fā)電化學(xué)腐蝕;鋁材的使用不得影響船體的美觀,且不希望有可見(jiàn)的焊縫;假設(shè)船舶使用壽命為30年,期間每年進(jìn)行防污維護(hù);使用階段的排放不予考慮,因?yàn)閮煞N配置(全玻璃纖維vs部分玻璃纖維+鋁材混合)的排放量相同,且不會(huì)影響這兩種解決方案之間的差異。
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基于這些假設(shè),在整個(gè)生命周期評(píng)估中實(shí)現(xiàn)了13%的二氧化碳減排。即使對(duì)相同的17平方米表面積使用再生玻璃纖維,仍可獲得6%的減排效果。
然而,最關(guān)鍵的一點(diǎn)在于,除了降低生命周期排放外,投放到市場(chǎng)的是一個(gè)在30年后將遠(yuǎn)易于回收的產(chǎn)品。
這是最相關(guān)的一個(gè)方面,卻常常被忽視:減少污染不僅意味著通過(guò)生產(chǎn)使用階段低排放的產(chǎn)品來(lái)在短期內(nèi)減少二氧化碳排放。
這也意味著從最初的設(shè)計(jì)輸入階段開(kāi)始,就要考慮如何以及用何種材料進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),以減少排放,同時(shí)還要考慮它們將如何被處理以及未來(lái)幾代人回收利用的難易程度。
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