Cirkulační ekonomika potravin: 5 případových studií

Jak je oběžná ekonomika uplatňována průkopnickými společnostmi v potravinářském odvětví

Foto: NeONBRAND na Unsplash

Zkomplikovalo nakupování potravin? Ať už je to maso nebo zelenina, tradiční nebo organické, místní nebo globální, průmyslové nebo drobné, dokonce i odborníci nesouhlasí s tím, co je „lepší“. Odpovědi nejsou jedno spíše než druhé, ale více nuanční a závislé na kontextu. Není tedy divu, že globální potravinový systém byl popsán jako „matka všech komplexních systémů“. Přestože je shoda na některých základních skutečnostech náročná, existuje přinejmenším poměrně všeobecný konsensus o jedné věci - systém v tuto chvíli nefunguje a musí se změnit. Jak můžeme poskytnout dostatečné množství zdravých a chutných potravin rostoucí světové populaci, aniž by to nepříznivě ovlivnilo životní prostředí a společnost?

Obrázek: Agriprotein

Model průmyslové výroby, který používáme k výrobě a distribuci většiny našich potravin, nevyužívá zdroje efektivně a má řadu vážných souvisejících problémů. Například, jedna třetina a polovina jídla je zbytečná a způsob, jakým většinu této potraviny vyrábíme, způsobuje rozsáhlou přirozenou degradaci. Tato situace bude v příštích 30 letech výrazně zhoršena růstem populace a posunem demografie.

Stručně řečeno, náš současný potravinový systém funguje na plýtvajícím lineárním modelu s mnoha ztracenými příležitostmi a následnými negativními sociálními a environmentálními dopady, které se budou všechny zvyšovat.

Obrovské a komplexní

Potravinový průmysl byl nazýván některým „největším světovým odvětvím“, kdy každý den pracuje na růstu, zpracování, přepravě, prodeji, vaření, balení, prodeji nebo dodávce potravin více než 1 miliardě lidí. Zdroje potřebné k udržení tohoto stavu jsou obrovské: 50% obývatelné půdy planety a 70% poptávky po sladké vodě spotřebuje zemědělství.

Globální potravinový systém je velmi složitý a vzájemně propojený. Tato propojení zasahují daleko za samotný potravinový systém a přímo ovlivňují mnoho dalších důležitých fyzických a sociálních systémů včetně klimatu, energie a vody, jakož i využití půdy, biologické rozmanitosti a kultury. Toto propojení znamená, že potenciální multiplikační efekty jsou rozsáhlé a nevyhnutelně se kombinují. Například celosvětový potravinový odpad vede k vyšším emisím uhlíku než ve všech kromě největších dvou zemí. Má to také dopad na naše zdravotnické systémy: nekontrolované používání antibiotik k výkrmu hospodářských zvířat snižuje účinnost léků potřebných k boji proti infekčním onemocněním člověka.

Způsob výroby potravin lze rozdělit dvěma způsoby: průmyslový řetězec a systém drobných zemědělců. Rozdíl nám umožňuje stručně definovat problém, který existuje: průmyslový systém produkuje 30% potravin, ale využívá 70% zdrojů a zároveň výrazně zhoršuje životní prostředí. Systém malých vlastníků / rolníků produkuje 70% potravin a používá pouze 30% zdrojů, s mnohem menším dopadem na životní prostředí.

Industrializace potravin

V posledních 100 letech zemědělský sektor narušil příchod několika klíčových technologií. Zejména tři vedly k prudkému nárůstu produktivity plodin: syntéze chemických hnojiv pomocí procesu Haber-Bosch, mechanizaci zemědělských strojů a hybridizaci odrůd osiva. Pozitivní dopady byly významné, natolik, aby vydělali Norman Borlaug, architekt této „zelené revoluce“, cena Nobelovy ceny míru za vytažení nespočetných zemědělců ze životního životního stylu a za záchranu stovek milionů lidí před hladem.

Foto Matt Benson na Unsplash

Moderní průmyslový potravinový systém, který tyto technologie vytvořily, nyní transformoval nabídku potravin z převážně místních farem sloužících místním trhům na komplexní síť zemědělců, zemědělských podniků a zúčastněných stran („potravinový hodnotový řetězec“) působící na plně globálním trhu, který usiluje o úsilí aby bylo všechno jídlo dostupné na všech místech a za všech okolností.

Snaha o vysoké výnosy a nižší náklady však podobně jako v mnoha jiných hospodářských odvětvích vedla k řadě nežádoucích problémů. Tyto „externality“ jsou zřídka zahrnuty do tradičních ekonomických metrik, takže i když se zdá, že za jídlo platíme méně, neodráží se to skutečné širší náklady na životní prostředí a společnost. Klíčové neuskutečněné náklady spočívající v tom, že výroba potravin tímto způsobem, znamená, že přírodní systémy, na které se tolik spoléháme, se zhoršují a neproduktivní.

Výzvy, kterým čelíme

Dosažení konsensu o všech nedostatcích moderního průmyslového potravinového systému může být obtížné, protože to, co je chápáno jako problém, se ostatním jeví jako požehnání. Například průmyslový chov drůbeže umožňuje chudým rodinám nakrmit se cenově dostupnými bílkovinami, ale představuje jasné problémy týkající se dobrých životních podmínek zvířat. Široký výběr tropického ovoce v evropských supermarketech v zimě je pro zákazníky požehnáním, ale na flipsidu má velkou uhlíkovou stopu a může zvýšit vodní stres v zemi původu.

Přes některé z těchto subjektivit existuje poměrně všeobecná shoda o třech hlavních systémových problémech:

  1. Průmyslový potravinový systém přispívá k degradaci životního prostředí: každý rok se vytěží 7,5 milionu hektarů lesů a ztratí se 75 miliard tun ornice.
  2. Systém je zbytečný: průměrně 30% všech vyrobených potravin se nedostane na talíř, v Číně by mohlo být 500 milionů lidí nakrmeno jídlem, které je vypěstováno, ale zlikvidováno.
  3. Systém není odolný a nepřináší zdravé výsledky: nejzřetelnějším ukazatelem je to, že téměř 1 miliarda lidí má hlad nebo podvýživu; zatímco 2,1 miliardy lidí je obézních nebo s nadváhou.

To vše jsou charakteristiky lineárního ekonomického modelu, který dosáhl svého limitu a který naléhavě potřebuje nový směr, zejména protože tlak na systém se bude zvyšovat s rostoucím počtem obyvatel, změnou stravovacích návyků a nepředvídatelnými dopady změny klimatu ovlivní to, jak může využít naši zemi.

Zásady a mechanismy tohoto nového směru lze nalézt v systému, který poskytuje především všechny naše zásoby potravin - příroda.

Přírodní procesy a oběhová ekonomika

Základem globálního potravinového systému jsou přírodní procesy fotosyntézy a biodegradace. Umožňují vytvořit hojnou biomasu z obnovitelných zdrojů, které se cyklují v ekosystémech planety, a nakonec se rozloží na jednoduché stavební bloky, které regenerují biosféru a umožňují prosperovat novým generacím rostlin a zvířat.

Foto: Casey Horner na Unsplash

Cirkulační ekonomika tyto procesy vědomě emuluje, takže odpad neexistuje, ale místo toho se používá jako cenná surovina pro další fázi cyklu. V biologickém cyklu oběhového hospodářství se organická hmota bez toxických kontaminantů postupně rozkládá, kaskáduje v různých fázích extrakce hodnot a poté se bezpečně vrací do půdy. Cyklus se tím regeneruje, a tak si půjčuje slova průkopníka biomimikry Janine Benyus: „život vytváří podmínky vedoucí k novému životu“.

V roce 2011 nadace Ellen MacArthur nastínila principy, které by mohly podpořit cirkulační a účinnější potravinový systém na cestě k oběhové ekonomice sv. 2. Teorie byla poté aplikována v různých hospodářských kontextech, v Evropě (2015), Indii (2016) a naposledy v čínských městech. V každém regionu byly potenciální přínosy při sledování více kruhových metod prokázány jako významné. Například v Evropě by použití scénáře kruhového vývoje v roce 2050 mohlo znamenat, že by se používání hnojiv, pesticidů a vody mohlo snížit o 45–50%; zároveň by se však mohly emise skleníkových plynů a využití půdy, paliva a elektřiny snížit o 10–20%.

Cirkulační ekonomika potravin

Je zřejmé, že klima, zeměpis, infrastruktura, dostupnost zdrojů, způsoby výroby potravin, stravovací návyky a mnoho dalších ovlivňujících faktorů se po celém světě značně liší, a proto jsou výzvy spojené s výrobou potravin velmi specifické pro konkrétní kontext.

Předchozí výzkum v mnoha regionech však zjistil, že existuje konzistentní sada pák, která by mohla napomoci pokroku směrem k systému cirkulární výživy, který je regenerativní, odolný, méně plýtvající a zdravější

Čtyři páky k oběhové ekonomice potravin:

  1. Uzavřete smyčky živin a dalších materiálů - vracení živin do farem, regeneraci půdy, směrování toku živin z odpadních vod, posílení půd a snížení závislosti na umělých hnojivech
  2. Kaskádová hodnota vedlejších produktů - získávání cenných chemikálií, léčiv a energie, a tím poskytování - alternativních obnovitelných surovin, stimulace biohospodářství a odstranění externalit.
  3. Rozmanitost výroby - vytvoření kratších dodavatelských řetězců mezi zemědělci a maloobchodníky / spotřebiteli, snížení plýtvání spojeného s dopravou, vytváření místních pracovních míst a posílení odolnosti a propojení měst a venkova.
  4. Síla digitálních a dalších aktivátorů - digitální umožňuje přesněji měřit, sledovat a lokalizovat potraviny a jiné organické materiály, což umožňuje lepší správu a přidělování zdrojů; politika a vzdělávání jsou také silnými předpoklady pro řízení a posilování.

Řada společností a projektů začala používat jednu nebo dokonce několik z těchto pák, vyvíjet inovativní produkty a služby, které účinně využívají zdroje, a to prostřednictvím kruhových charakteristik, jako je systémové myšlení, regenerace přírodního kapitálu a myšlenka, že plýtvat = jídlo . Tímto způsobem tyto společnosti snížily náklady na likvidaci a vytvořily příjmy z materiálových toků, které dříve mohly vést ke znečištění, ke zvýšení atmosférického uhlíku nebo k jiným problémům.

Kruhové případy v potravinářském odvětví

Uzavírací smyčky živin

Pěstování plodin na venkovských farmách přepravovaných k hladovému městskému obyvatelstvu znamená odstranění životně důležitých živin z půdy. U plodin následujícího roku jsou ztracené živiny nahrazeny drahými a často ekologicky škodlivými chemickými hnojivy získanými z omezených zdrojů. Toto je téměř učebnicový popis lineárního ekonomického procesu. Jednou z nejdůležitějších z těchto živin je fosfor, důležitý požadavek na celkové zdraví rostliny a klíčová chemická složka pro fotosyntézu.

Ostara Nutrient Recovery Technology, společnost se sídlem ve Vancouveru, vyvinula novou „Pearl Technology“, která dokáže z odpadní vody získat zpět 85% fosforu a až 15% dusíku a přeměnit získané materiály na vysoce hodnotný produkt hnojiva s názvem „Crystal Green“ ®. Produkt byl navržen tak, aby uvolňoval živiny pouze v případě, že se určité kyseliny uvolňují pěstováním kořenů rostlin, což zajišťuje optimalizaci používání hnojiv a zamezuje škodlivému odtoku do okolních vodních toků. Nahrazením jedné tuny konvenčního hnojiva za jednu tunu křišťálově zelené eliminuje také 10 tun emisí CO2 e. Kromě snižování emisí uhlíku a dodatečných příjmů z prodeje hnojiv je další významnou výhodou pro společnosti zabývající se odpadními vodami zabránění usazování struvitů na potrubí a čerpadlech, což je běžný provozní problém, který je nákladný na správu.

Zachráníme naše moře, jednu továrnu najednou

Velká část potravin, která průmyslový systém vyrábí, se používá ke krmení zvířat pro výrobu masa. Tento proces je velmi neefektivní - pěstování krmiv pro hospodářská zvířata využívá více než třetinu naší orné půdy, ale produkuje pouze 1,2% naší bílkoviny. Společnost Agriprotein, jihoafrická společnost, vyvinula proces, který řeší poptávku po krmivech účinně využívajících zdroje prostřednictvím valorizace organických látek v zemědělských vedlejších produktech a potravinovém odpadu.

Obrázek: Agriprotein

Proces Agriproteinu využívá schopnost černého vojáka mouchy a schopnosti recyklace živin. Během svého larválního stádia může hmyz zvýšit svou váhu 200krát za pouhých 10 dní krmením vyřazeného organického odpadu.

Larvy se poté suší a přeměňují na vysoce výživné krmivo pro použití v akvakultuře nebo chovu drůbeže a prasat. Zbytkový materiál, nyní přeměněný na kompost bohatý na živiny, může být potom použit k obohacení zemědělské půdy. Takový přístup by mohl mít největší dopad na snižující se zásoby oceánských ryb, které jsou v současnosti hlavním zdrojem krmiv pro odvětví akvakultury. V plné kapacitě by továrna Agriproteinů, která zpracovává 250 tun organického materiálu denně, mohla vyrobit hmyzí moučku, která by se mohla vyhnout síťování a přepravě 15 milionů divokých ryb.

Vysoké výnosy, vysoko nad městem

Rozmanitost je důležitou součástí zdravého a odolného přírodního ekosystému, a proto je žádoucí v oběhovém potravinovém systému. Řada společností přijala alternativní přístupy v malém měřítku k městské potravinové produkci a biologickému zpracování s využitím různých mezer a subsystémů v městských prostorech.

Obrázek: Lufa Farms

Lufa Farms jsou Montrealská potravinářská společnost, která je průkopníkem v oblasti městského zemědělství. V roce 2011 vysadila Lufa první semena v prvním komerčním střešním hydroponickém skleníku na světě. O rok později byla zelenina sklizená z této oblasti o rozloze 0,75 hektaru dostatečná pro to, aby nakrmila 2000 místních obyvatel. Produkce potravin v dříve nevyužitých městských střešních prostorech nejenže přispívá k účinnému řešení kritické výzvy zásobování rostoucích světových měst, ale také přispívá k širšímu prospěchu zastavěného prostředí snižováním energetické náročnosti budov a tlumením toků do odtoků dešťové vody.

Moderní zpracování městského odpadu

Na druhém konci hodnotového řetězce, v Maďarsku založeném startupu a nově se rozvíjejícím inovátorům CE100, Biopolus přijímá nový přístup k poskytování městské infrastruktury, který se vzdaluje od lokalizace velkých centralizovaných zařízení v izolovaných příměstských lokalitách. Biopolus považuje městské prostory za řadu samostatných „buněk“, z nichž každá má své vlastní charakteristiky a přibližnou populaci 10 až 20 000. Navrhováním decentralizovaných „městských metabolických center“, které vyhovují specifickým požadavkům každé konkrétní buňky, se tím lze vyhnout nadměrnému inženýrství a výsledné plýtvání běžně vyskytující se v tradičních systémech.

Centrálním zařízením v každém rozbočovači Biopolus je „biomakery“, které přeměňuje odpadní vody a organický odpad na čistou vodu, energii, potraviny, biochemické látky a další užitečné materiály. Celkově se zařízení předpokládá jako technologické platformy, ke kterým se mohou připojit vývojáři z jiných odvětví (např. Opětovné použití vody, využití energie, výroba potravin, rekreace), čímž se vytvoří „sítě živých a esteticky příjemných komunitních prostorů“.

Data zpět příběhy, které vedou ke změně

Digitální věk vedl k připojení mezi více než miliardou lidí a 100 miliard zařízení. Tato nová konektivita vytvořila „nový nervový a mozkový systém pro lidstvo“, který otevírá nesčetné synergie a příležitosti. Řada společností začíná tento potenciál realizovat různými způsoby.

Winnow, je software jako servisní společnost založená bývalým konzultantem pro správu Marcem Zornesem v roce 2014, založený na představě, že potenciální úspora zdrojů ve výši 252 miliard USD byla do roku 2030 možná díky snížení plýtvání potravinami. Winnow poskytuje velmi základní hardware umožňující jednoduchý sběr dat (hmotnost a typ potravin) ve velkých komerčních kuchyních. Model předplatného poskytuje denní, týdenní a zakázkové zprávy o vzorcích a trendech s plýtváním potravinami. Hardware a hlášení společnosti Winnow jsou v současné době poskytovány 1 000 kuchyním ve 30 zemích, což zákazníkům ušetří 9 milionů GBP ročně a významné emise emisí uhlíku.

Neplánovaný bonus? Přibližně 50% pracovníků zapojených do výroby potravin jednoho z největších zákazníků společnosti Winnow absorbovalo zkušenosti získané při práci a nyní přijímá aktivnější opatření ke snížení plýtvání potravinami, když se vrátí domů.

Toto je jen několik příkladů inovativních a ambiciózních společností, které vyvinuly nové technologie, procesy a obchodní modely, které pomáhají přejít k oběhové ekonomice potravin. Přijetím nových přístupů tyto společnosti nejen snižují dopad našeho potravinového systému na životní prostředí, ale také dosahují významných finančních odměn a vydělávají na obrovském potenciálu „hodnotového řetězce biomasy“, který WEF odhaduje do roku 2020 na 295 miliard USD ročně.

Stejně jako ekonomické výhody, cirkulární průkopníci potravin také snižují odpad a uzavírají smyčky živin, snižují intenzitu uhlíku související s produkcí potravin a regenerují půdy. Výsledek - přirozeně hnojená zemědělská půda produkující plodiny bohaté na živiny, což vede ke zdravějším výsledkům pro člověka a planetu.

V roce 2018 plánuje nadace podrobněji rozšířit výsledky zjištění Urban Biocycles Report 2017 provedením podrobného výzkumu potenciálu cirkulačních potravinových systémů v městském kontextu. Výzkum je plánován jako první fáze hlavní nové systémové iniciativy s názvem Města a oběhová ekonomika pro potraviny. Pokud byste k tomu chtěli přispět nebo pokud narazíte na nějaké dobré příklady iniciativ v oblasti oběžného jídla, kontaktujte nás prosím.

Bon chuť k jídlu a zůstat zdravý!

Jedná se o třetí v řadě článků, které doprovázejí zveřejnění tematických skupin nových případových studií shromážděných z konkrétního regionu nebo odvětví. Tento třetí soubor případů ukazuje, jak se oběžná ekonomika používá průkopnickými společnostmi v potravinářském odvětví.