Estratégias de design e de modelo de negócio para economia circular - Bocken et al. 2016

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Autoria: Henrique Rozenfeld (roz@usp.br)  

Esta seção é um detalhamento do tópico com o mesmo título da seção sobre economia circular.

Introdução 

O artigo “Product design and business model strategies for a circular economy” (título desta seção) publicado , em 2016, por Bocken, N. M. P., de Pauw, I., Bakker, C., & van der Grinten, B., tornou-se um clássico, com mais de 3600 citações em março de 2024.

Consideramos importante conhecer “os clássicos”. 

Essa estrutura das estratégias complementa outras taxonomias existentes. Hoje existem estruturas mais abrangentes, porém, consideramos ainda importante descrever os principais achados desta publicação, pois eles tratam de duas perspectivas inter-relacionadas  (design e modelo de negócio).

Por esses motivos, apresentamos nesta seção os principais pontos deste artigo, e adicionamos conteúdos que detalham algumas estratégias / práticas relacionadas.

Conheça ainda:

 

Categorias das estratégias

Bocken et al. (2016) propuseram 3 categorias de estratégias de economia circular:

  • desaceleração do ciclo dos recursos (slowing resource loops): prolongar, por meio do design de produtos duráveis e robustos e pela extensão da vida dos produtos, o uso e reuso mais longo e intensivo de produtos e componentes por meio das estratégias de “reutilizar, reparar e remanufaturar”; isso diminui a demanda por novos recursos materiais;
  • fechamento do ciclo dos recursos (closing resource loops): removendo vazamentos e materiais indesejáveis, reciclando materiais para que apenas resíduos não reutilizáveis sejam incinerados ou depositados em aterros e reduzindo a necessidade de novas matérias-primas usando materiais secundários; a reciclagem entre o pós uso e a produção resulta em um fluxo circular de recursos (fechado);
  • estreitamento do ciclo dos recursos (narrowing resource flows): usar menos recursos materiais abrindo mão de produtos (rejeitar), compartilhar produtos (repensar) ou fabricá-los com mais eficiência (reduzir).
Essas categorias de estratégias são intituladas pelos autores de “abordagens” (approaches).

Diferença entre desaceleração e estreitamento do ciclo dos recursos

Enquanto a desaceleração diminui a velocidade do fluxo e envolve retornos (loops) de produtos, o estreitamento não tem influência na velocidade e não possui loops. Portanto, “o estreitamento do ciclo não promove a circulação dos produtos”. Mas ambos resultam em uma menor utilização de recursos.

Somente estreitar o ciclo (usar menos recursos e tornar o produto mais eficiente) pode levar a uma aceleração do fluxo linear de recursos, uma vez que pela economia de recursos, os clientes terão uma maior capacidade de consumo. Assim,  pode ocorrer que mais produtos sejam vendidos / utilizados. Isso pode resultar em uma maior utilização de recursos. Sua aplicação, portanto, deve ser associada às estratégias de desaceleração e fechamento 

Por isso, os autores focaram somente nas categorias de desaceleração e fechamento do ciclo.

Visão geral das estratégias

As estratégias de economia circular para essas duas categorias foram diferenciadas para o design de produtos circulares e para os modelos de negócio circulares, como ilustra a próxima figura.

Clique na figura para abrir em outra aba, e mantenha a aba aberta enquanto você lê os próximos tópicos.

Figura 948: estratégias de economia circular circular divididas em estratégias de design e de modelo de negócio e classificadas segundo a desaceleração ou fechamento do ciclo de recursos
Fonte: adaptada de Bocken et al. (2016) 

Observe na lista anterior, que abaixo de cada categoria (desaceleração ou fechamento do ciclo) temos as estratégias, e que no caso da desaceleração do ciclo para o design de produtos, elas estão estruturadas em dois níveis.

Consideramos o primeiro nível como estratégias e o segundo como práticas, apesar dos autores denominarem como estratégias. 

Essas estratégias podem ser associadas a estratégias mais amplas como reusar, reparar, remanufaturar e recondicionar (veja os Rs da sustentabilidade), o que mostra que não existe um consenso. Isso é normal, pois existem muitas alternativas de estratégias de economia circular.

Mas não é relevante como denominamos, o importante é conhecer quais são as estratégias / práticas para você aplicar na sua empresa.

Estratégias de design de produtos circulares

A seguir trazemos uma descrição sucinta dessas estratégias. O que consideramos como práticas você pode consultar por meio dos links que remetem ao glossário ou a uma seção específica da flexM4i.

Essas estratégias remetem para algumas práticas de DfX (design for …..).

Para os leitores do nível de detalhamento avançado, recomendamos a leitura de uma publicação, que faz um estudo abrangente sobre a aplicação do DfX no contexto da economia circular (Sassanelli et al., 2020).

Estratégias de design para desaceleração do ciclo de recursos (slowing resource loops)

Aumentar o período de utilização de produtos pode ser uma estratégia bem efetiva para reduzir o uso de recursos. As estratégias de design para desaceleração do ciclo são:

  • Design de produtos de longa duração (long life products)
  • Design para extensão da vida do produto (product-life extension)

Design de produtos de longa duração (long life products)

Como o próprio nome indica, procura desenvolver produtos com um ciclo de vida bem longo, ou seja, que seja utilizado por um longo período de tempo. As práticas associadas a esta estratégia são:

Leia mais:
Apesar dessas práticas estarem associadas, porque possuem afinidades e são complementares, nós as apresentamos de forma separada:

Design para extensão da vida do produto (product-life extension)

Esta estratégia aplica práticas para estender o período de uso de bens por meio da introdução de serviços de retorno (loops), tais como reuso, manutenção, reparo e atualização tecnológica.

Observe que esta estratégia abrange outras estratégias de economia circular  / sustentabilidade.

As práticas associadas a esta estratégia são:

Leia mais:
Apesar dessas práticas estarem associadas, porque possuem afinidades e são complementares, nós as apresentamos de forma separada:

Estratégias de design para fechamento do ciclo (closing resource loops)

A filosofia de design “Do Berço ao Berço”, promovida por McDonough e Braungart, tem inspirado muitas empresas e designers a adotar uma abordagem circular ambiciosa no design de produtos. Isso envolve a introdução de estratégias de design para obter um fluxo circular de material e uma compreensão mais ampla do conceito de reciclagem (Bocken et al., 2016). 

As estratégias de design voltadas para fluxos circulares de materiais, resultam expandem o conceito de reciclagem. A longo prazo existem apenas dois destinos possíveis para materiais de resíduos: reciclagem e reutilização ou perda dissipativa, como no caso de lubrificantes ou detergentes. Essas estratégias estão relacionadas com os ciclos técnico e biológico do diagrama de borboleta apresentado. Produtos que misturam materiais de ambos os ciclos dificultam a recuperação dos materiais.

Recorde as críticas à representação do diagrama “borboleta” dentro da seção de economia circular, que diz que os dois ciclos devem ser tratados de forma integrada,

As estratégias de design para fechamento do ciclo (closing resource loops) são: 

  • Design para o ciclo tecnológico
  • Design para o ciclo biológico
  • Design for dis- and reassembly

Design para o ciclo tecnológico

Esta estratégia está relacionada com o ciclo técnico do diagrama borboleta e visa desenvolver produtos, cujos componentes e materiais possam ser reciclados e transformados em novos materiais e produtos.

Para estabelecer um fluxo contínuo, os recursos descartados devem  se transformar em materiais que possuam propriedades equivalentes às do material original.

Design para o ciclo biológico

Esta estratégia está relacionada com o ciclo biológico do diagrama borboleta e visa desenvolver produtos que são consumidos ou degradam durante o uso, ou seja, durante o uso ocorre uma perda dissipativa dos recursos.

A “perda dissipativa de recursos” na frase anterior refere-se ao desperdício de recursos que ocorre quando produtos de consumo são usados e desgastados ao longo do tempo. Em outras palavras, quando os produtos são usados e eventualmente se desgastam ou são consumidos, os recursos que foram investidos na fabricação desses produtos são perdidos de forma irreversível.

Por exemplo, se você compra um produto de consumo, como uma lâmpada, e ela queima após algumas semanas de uso, os recursos que foram utilizados para fabricar essa lâmpada, como materiais, energia e mão de obra, são perdidos devido ao desgaste da lâmpada. Essa perda de recursos é o que é referido como “perda dissipativa de recursos” na frase. A ideia por trás do “Design for a biological cycle” é criar produtos que possam ser reutilizados, reciclados ou de alguma forma reintegrados ao ciclo de recursos de uma maneira mais eficaz, minimizando assim essa perda dissipativa de recursos.

Em um ciclo biológico, os materiais são biodegradados para iniciar um novo ciclo. A biodegradabilidade é a capacidade de ser degradada pela atividade biológica, a compostagem é um processo no qual a matéria orgânica é decomposta biologicamente, realizada por microrganismos, principalmente bactérias e fungos (Vert et al., 2012 apud Bocken et al.,2016)  .

Design for dis- and reassembly

Como descrito anteriormente, esta estratégia também é considerada uma prática da estratégia de design para extensão da vida do produto (product-life extension) para desacelerar o ciclo de recursos. No contexto do fechamento de ciclo, esta estratégia (que podemos considerar uma prática), assegura que os produtos e seus componentes possam ser separados e montados novamente em associação com as duas estratégias anteriores de design para o ciclo técnico e biológico.

Por exemplo, um automóvel que será reciclado, deve permitir que as peças mecânicas e as plásticas sejam facilmente separadas de acordo com as categorias de seus materiais e também que os fluidos sejam facilmente separados para eventualmente passarem por um ciclo biológico.

Estratégias de modelos de negócio circulares

Essas estratégias estão relacionadas com a inovação de modelos de negócio, mas a inovação não precisa ser em todo o modelo; pode ocorrer somente em alguns dos componentes do modelo, tais como, processos, recursos, canais etc.

Essas estratégias podem ser sintetizadas na estratégia geral de se repensar (rethink) dos Rs da sustentabilidade ou na categoria de repensar e reconfigurar modelos de negócio do Checklist de estratégias de economia circular – CIRCit Scanner.

Os exemplos nos links acima complementam os exemplos apresentados aqui. 

Estratégias de modelos de negócio circulares para desaceleração do ciclo de recursos (slowing resource loops)

Essas estratégias, assim como as estratégias de design para desaceleração do ciclo, procuram aumentar o período de utilização de produtos para reduzir o uso de recursos. Só que no caso do design, estamos tratando do produto em si e aqui discutimos o modelo de negócio.

Alguns modelos de negócio para desacelerar o ciclo de recursos necessitam de práticas de design que permitam que esses modelos sejam implementados de forma a permitir a captura de valor.

Por exemplo, o modelo de PSS (sistema produto-serviço), no qual a propriedade é do provedor de serviços, exige que o produto seja robusto para apresentar menos falhas em campo e, assim, diminuir o custo de manutenção para manter a margem financeira do fornecedor. Por isso, deve-se aplicar as práticas de design for reliability, for durability, ease of maintenance and repair etc. (práticas citadas anteriormente). 

As estratégias de modelos de negócio circulares para desaceleração do ciclo são:

  • Modelo para prover acesso e desempenho dos produtos
  • Modelo para estender o valor dos produtos
  • Modelo para produtos de longa duração e modelo que promova a redução de consumo

Modelo para prover acesso e desempenho dos produtos

Este tipo de modelo de negócio visa satisfazer as necessidades dos clientes sem que eles possuam a propriedade de um bem físico. A proposição de valor é baseada na provisão do serviço (acesso e desempenho). A manutenção é realizada pelo provedor ou um parceiro / distribuidor. A captura de valor é baseada na cobrança da unidade do serviço (tempo de uso, quantidade de utilização, desempenho).

Os produtos (físicos) não são projetados para uma obsolescência programada e quanto mais tempo eles ficaram em uso nos clientes, melhor o retorno financeiro para o provedor.

Um termo genérico para este tipo de modelo de negócio é “Sistema produto-serviço (PSS), mas também é conhecido como “product as a service” ou mesmo algo relacionado com a funcionalidade do produto, como o “mobility as a service” ou o “pay-per-lux”.

Exemplos: car sharing; serviços de lavanderia; sistema de gestão de documentos; aluguel de roupas; leasing.

Este tipo de modelo traz incentivos econômicos que resultam em uma desaceleração do ciclo de recursos:

  • os fabricantes / provedores de serviços aumentam as suas margens de lucro de os produtos forem mais duráveis, reutilizáveis, fáceis de sofrerem manutenção e reparos.
  • os clientes reduzem os seus custos (pagamento pelos serviços) ao utilizar os serviços somente se necessário, além de não adquirirem produtos que teriam uma baixa taxa de utilização.

Leia mais na flexM4i:

Modelo para estender o valor dos produtos

Este modelo visa explorar o valor residual dos produtos ou a recuperação do valor por meio da coleta e processamento do produto para passar por uma nova fase de uso. Este tipo de modelo permite a implementação das estratégias amplas de:

  • recondicionar,
  • remanufaturar,
  • redirecionar, e
  • reusar.

A proposição de valor é baseada na oferta de produtos que “funcionam” quase ou como novos, mas o fabricante / provedor tem um menor custo, pois reaproveita o que ainda possui valor no produto.

Leia mais na flexM4i sobre as estratégias amplas de recondicionar, remanufaturar, redirecionar e reusar, na seção sobre os “Rs” da sustentabilidade.

Exemplos das estratégias estão listados dentro da descrição de cada estratégia dos “Rs” da sustentabilidade.

Modelo para produtos de longa duração e modelo que promova a redução de consumo

Bocken et al. (2016) tratam esses dois tipos de modelos de forma integrada.

O modelo para produtos de longa duração depende da aplicação das práticas de design for durability e design for maintainability descritas anteriormente.

O modelo que promova a redução de consumo também utiliza o design for durability e maintainability . A utilização deste modelo deve aplicar o design for upgradability, prover serviços e oferecer garantias, que também podem ser aplicadas no modelo anterior. Um diferencial deste modelo é desenvolver ações de marketing e vendas contra o consumismo.   

A proposição de valor é baseada em produtos de elevada qualidade e níveis de serviço. A própria divulgação desses produtos mostra que eles duram mais, pois as empresas não aplicam a obsolescência programada. A promoção do propósito anti-consumismo é uma ação do modelo de redução de consumo. Dessa forma, a marca torna-se conhecida no mercado, o que permite trabalhar com margens maiores (apesar dos custos elevados para se criar produtos confiáveis de longa duração). Dessa forma, a captura de valor vem da possibilidade de se cobrar um valor “premium”, que pode cobrir os custos de manutenção (que são baixos) ou os custos operacionais para realizar a logística reversa, criação de comunidades de apoio à sustentabilidade e de coleta e vendas de seus próprios produtos usados..

Este modelo permite a redução do consumo de recursos, pois os produtos não precisam ser substituídos. É mais abrangente do que o design de produtos de longa duração, pois o modelo de negócio em volta deste tipo de produto, promove a sustentabilidade e a lealdade dos clientes, que não procuram outra marca.

Exemplo:
A fabricante de roupas Patagonia lançou anos atrás a propaganda “Dont buy this jacket”, que provocou uma discussão se foi uma hipocrisia ou não, mas deu movimento a criação e fornecimento de roupas de qualidade que durem mais. Além disso, Ela promove uma iniciativa para divulgar suas ações de sustentabilidade, reconhecendo que seus produtos causam impactos, mas desenvolvendo ações para mitigação dos impactos. Ela encoraja a aplicação das estratégias de: 

  • reduzir: roupas que duram mais e incentivando as pessoas a não comprarem o que não precisam;
  • reparar: eles apoiam o conserto de suas roupas para que os clientes continuem a utilizar;
  • reutilizar:  a empresa criou um mercado de suas roupas usadas (worn wear), e incentiva os clientes a venderem ou doarem a roupa usada;
  • reciclar: promovem a coleta de roupas usadas, que podem ser reutilizadas ou recicladas, garantindo que elas não serão descartadas em aterros sanitários ou mesmo incineradas;
  • reimaginar” (reimagine): eles procuram utilizar materiais que podem ser repostos pela natureza; a e empresa publicou um manifesto sobre esse “novo mundo”, que explica como a empresa funciona e equilibra o trade-off entre obter lucros e causar impactos ambientais. 
O exemplo do modelo de negócios da Patagonia serve tanto para desaceleração como para o fechamento do ciclo de recursos.

Estratégias de modelos de negócio circulares para fechamento do ciclo (closing resource loops)

 A inovação do modelo de negócio para fechamento do ciclo de recursos é baseada na captura de valor de produtos secundários (by-products) ou resíduos na visão de um modelo de negócio linear. Essas estratégias podem ter um escopo micro ou macro.

O escopo micro envolve a reutilização de materiais pelos processos de manufatura dentro da própria planta. O macro ocorre quando os produtos, que foram eventualmente descartados, podem ser reciclados por meio de uma rede de atores independentes.

Um exemplo está nos modelos de negócio que reaproveitam materiais de alto valor agregado, como o alumínio, cujo custo energético para produção da matéria-prima é bem mais elevado do que o de reaproveitamento.

As estratégias de modelos de negócio circulares para fechamento do ciclo são:

Modelo para reutilização de recursos (estender o valor dos recursos)

Estender o valor dos recursos trata da coleta ou obtenção de materiais e recursos que seriam descartados, transformando-os em novas formas de valor

A proposição de valor (principalmente novos produtos) está focada em explorar o valor residual de recursos que seriam descartados. O produto resultante do reaproveitamento desses recursos torna-se mais atraente para certos clientes, como aqueles com interesse e consciência ambiental. Esses clientes compram esses produtos, por serem fabricados a partir de recursos descartados / reciclados.

A reutilização de recursos reduz os custos de material e, consequentemente, pode reduzir o preço do produto (depende da agregação dos custos da logística reversa, reaproveitamento e manufatura). A criação e entrega de valor incluem novas formas de colaborações, eventualmente com novos parceiros e sistemas de logística reversa para coletar/obter os materiais. A captura de valor advém das receitas com margens maiores devido ao aproveitamento do valor residual dos materiais, que seriam desperdiçados, que diminuem os custos. 

É semelhante ao “modelo para estender o valor dos produtos“. Só que naqueles, a reutilização é dos produtos e aqui é dos materiais dos produtos. Este modelo explora oportunidades para materiais que seriam ou são descartados.

Exemplo:
Em 2012, a fabricante de carpetes Interface e a Zoological Society of London (ZSL), uma empresa social para conservação de animais e seus habitats, criaram o programa Net-Works, para obter redes de pesca de áreas costeiras para limpar oceanos e praias, ao mesmo tempo em que cria oportunidades financeiras para pessoas em comunidades empobrecidas das Filipinas, Camarões e Indonésia e serve como fonte para criar fios reciclados para os carpetes da Interface. O Net-Works foi incorporado à empresa social Coast4C.

 Simbiose industrial

Simbiose industrial é parte do campo da ecologia industrial e representa a troca física de materiais, energia, água e subprodutos entre entidades (em geral empresas e/ou comunidades) dentro de uma abordagem coletiva, que traz vantagens competitivas para todas entidades, que tradicionalmente estariam separadas (Chertow, 2000).

A proposição de valor para aplicação desse modelo de negócios é praticamente viabilizada pela redução do custo operacional e de aquisição de matéria-prima entre todos os participantes da rede, assim como diminuição de riscos de não cumprirem requisitos ambientais. A redução de custo pode também resultar do compartilhamento de serviços comuns como limpeza, manutenção e reciclagem (Bocken et al., 2016).

Leia mais na seção específica da flexM4i sobre simbiose industrial.

Referências

Bocken, N. M. P., de Pauw, I., Bakker, C., & van der Grinten, B. (2016). Product design and business model strategies for a circular economy. Journal of Industrial and Production Engineering, 33(5), 308–320. https://doi.org/10.1080/21681015.2016.1172124 

Chertow, M. R. (2000). Industrial Symbiosis: Literature and Taxonomy. Annual Review of Energy and the Environment, 25(1), 313–337. https://doi.org/10.1146/annurev.energy.25.1.313 

Sassanelli, C., Urbinati, A., Rosa, P., Chiaroni, D., & Terzi, S. (2020). Addressing circular economy through design for X approaches: A systematic literature review. Computers in Industry, 120, 103245. https://doi.org/10.1016/j.compind.2020.103245

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