A figura a seguir, conhecida como diagrama “borboleta”, ilustra estes dois ciclos, demonstrando a separação conceitual entre os nutrientes técnicos e biológicos. É importante distinguir que nós, seres humanos, somos consumidores quando participantes dos ciclos biológicos e usuários quando participantes dos ciclos técnicos. Isto implica que os produtos biológicos devem atingir os menores níveis de toxicidade, ao passo que os produtos tecnológicos devem ser pensados para ter uma vida útil tão longa quanto possível. 

Figura 348: diagrama “borboleta” simplificado que representa os ciclos técnico e biológico definidos pela fundação Ellen MacArthur, que separa os materiais (ciclo técnico) e os nutrientes (ciclo biológico) no conceito de economia circular
Adaptado de https://ellenmacarthurfoundation.org/pt/o-diagrama-de-borboleta visitado em 26 junho 2023

Nos ciclos biológicos ficam os nutrientes que a natureza produz e que, sozinha, consegue metabolizar. Precisamos ajudá-la garantindo que os nutrientes que atingirem à esfera do consumo sejam de fato consumidos e não desperdiçados. Aqueles que não forem utilizados ou forem subprodutos destes metabolismos devem voltar para a biosfera como alimento.

Inicialmente, temos a extração de material bioquímico, que pode envolver o aproveitamento de resíduos coletados após o consumo pelo consumidor. Dos nutrientes biológicos, podem ser extraídas matérias-primas bioquímicas que podem ser utilizadas pelo fabricante, na manufatura de componentes e na produção de biogás e biofertilizantes. Os nutrientes biológicos remanescentes também podem ser reinseridos na biosfera de forma regenerativa. Eles podem ser absorvidos como nutrientes para aumentar a fertilidade do solo por meio de processos como compostagem e digestão anaeróbica, por exemplo. Dessa forma, temos a possibilidade de minimizar os danos ambientais.

Figura 349: ciclo biológico do diagrama “borboleta” simplificado, definido pela fundação Ellen MacArthur
Adaptado de https://ellenmacarthurfoundation.org/pt/o-diagrama-de-borboleta visitado em 26 junho 2023

Um exemplo de modelo de negócio circular ligado ao ciclo biológico é a CBPak (link), que utiliza fécula de mandioca para produção de embalagens biodegradáveis ao invés de utilizar o plástico. Os copos, por exemplo, são oferecidos para empresas aéreas por meio de um contrato de serviço. Depois, a CBPak coleta esses copos, os quais são destinados para compostagem.

Devemos manter em uso os recursos, que são transformados pelos seres humanos e que a natureza não consegue metabolizar, por meio de:

• uma maior taxa de uso possível, evitando ociosidades;
• um maior tempo de vida possível, evitando a obsolescência desnecessária;
• uma transformação do material para o uso neste ou naquele setor.

Por exemplo, considere uma roupa de algodão. Primeiramente, após o primeiro ciclo de uso, ela pode ser reutilizada como uma roupa de segunda mão. Depois, as fibras de algodão podem ser utilizadas no setor de móveis para enchimento de estofados. A fibra, então, pode ser usada como lã-de-rocha para o isolamento da construção civil. Em cada uma dessas etapas, evita-se a utilização de materiais virgens (EMF, 2015).

Figura 350: ciclo técnico do diagrama “borboleta” simplificado definido pela fundação Ellen MacArthur
Adaptado de https://ellenmacarthurfoundation.org/pt/o-diagrama-de-borboleta visitado em 26 junho 2023

Pelo diagrama, o ciclo biológico é associado a uma perspectiva biológica e ambiental, enquanto o ciclo técnico é associado a uma perspectiva econômica e industrial. Tal separação pode levar a uma falta de consideração de oportunidades que levariam ao aumento da circularidade e ao melhor desempenho ambiental de recursos. 

Uma das principais críticas está relacionada com a separação dos ciclos biológico e técnico, como representado no diagrama “borboleta”.

De acordo com um estudo conduzido por Metic et al. (2022), o elo dinâmico entre os ciclos biológico e técnico pode influenciar no desempenho sustentável dos sistemas circulares e possibilitar a extração de valor dos recursos tanto quanto possível. Por isso, os dois ciclos devem ser tratados de forma integrada já que as saídas de um ciclo podem ser utilizadas como entradas no outro ciclo.

Os autores ilustram, por exemplo, que a Comissão Europeia e o plano de ação para a Economia Circular instiga o desenvolvimento de plástico de base biológica, biodegradável e compostável – o que depende da integração dos ciclos biológico e técnico. O componente com plástico seria criado e circularia inicialmente pelo ciclo técnico até seu recolhimento. A sua degradação e utilização como compostável, ocorreria no ciclo biológico.

Metic et al. (2022) propõe, então, o conceito de “Dual Circularity” (Circularidade Dupla, em português) como um meio para reconhecer a associação entre os ciclos biológico e técnico, considerando que materiais e produtos podem ir de um ciclo para outro. A circularidade dupla é definida como …

… “uma abordagem integrada para apoiar a tomada de decisão ao desenvolver uma iniciativa de economia circular que considere totalmente o fluxo de materiais/produtos dentro e entre os ciclos biológico e técnico voltado para o desempenho sustentável do sistema” (Metic et al., 2022).

Com isso, tais autores trazem a definição de “dual material” (material duplo, em português). Esse tipo de material é aquele que possui a origem em um ciclo (por exemplo, no ciclo biológico) e possui o destino final em outro ciclo (por exemplo, no ciclo técnico).

Por exemplo, um material biológico não biodegradável possui origem no ciclo biológico, mas é utilizado no ciclo técnico para produção de plástico de base biológica.

Nesta perspectiva dual, um produto pode ser composto por materiais biológicos, técnicos ou dual. É preciso, então, considerar uma abordagem de análise sistêmica que seja capaz de considerar efeitos conjuntos dos ciclos biológico e técnico, e não de forma isolada como é representado no diagrama “borboleta”.