1. Introduzione

Nel 1972 viene pubblicato il report The limits to growth (Meadows, D.H., et al., 1972) che definí per la prima volta, attraverso modelli di simulazione gli effetti dei sistemi di produzione e consumo dell’uomo sulla terra (Ceschin F., 2014). Il report scatenò la scintilla per un cambiamento di paradigma verso un pensiero sostenibile, influenzando oggi il pensiero moderno (Ashby M. F., 2016).

Cambiamenti climatici, desertificazione, perdita della biodiversità, crescita della popolazione globale (11.2 miliardi nel 2100 secondo United Nations, 2015, Figura 1), aumento della classe media mondiale, (circa 3 miliardi entro la fine del 2030 secondo United Nations, 2015), della richiesta di materiali (Heiskanen, K., 2014, Figura 2) di energia (il 21% dell’energia mondiale utilizzata oggi serve per la produzione di materiali, Ashby M. F., 2016), volatilità dei prezzi dei materiali e dipendenza dalle materie prime, energia e cibo, ( McKinsey & Company 2013, Figura 3) sono solo alcune delle previsioni fatte da Meadows et al., nel 1972 che si stanno via via verificando.

In questo scenario è necessario porsi domande radicali sui fondamenti del nostro modo di produrre, consumare e vivere per “soddisfare i bisogni del presente senza compromettere la capacità delle generazioni future di soddisfare i propri bisogni” (Meadows, D.H., et al., 1972). L’Economia Circolare si è imposta recentemente come promessa economica, ambientale e sociale: un concetto innovativo, rivitalizzante e rigenerante che basa i suoi principi sulla progettazione per disaccoppiare la crescita da vincoli di risorse (Ellen MacArthur Foundation (EMF), 2010). In questa nuova visione economica un ruolo cruciale è attribuito al design per prevenire, attraverso una progettazione attenta e mirata, lo spreco di risorse (McDonough, W., et al., 2002, Elle MacArthur Foundations, 2010, Badalucco L., 2013) e progettare per nuovi manufatti, che prevedano il concetto di prodotto di servizio (Manzini, E., et al., 2007, Stahel, W., 2010). 
L’Economia Circolare raggruppa nozioni come: Ecologia Industriale (Robert Frosch e Nicholas Gallopulos, 1989), Capitalismo Naturale (Hawken P., Lovins A. and Lovins H., 1990), Simbiosi Industriale (Frosh R.A., 1992), Bioeconomia ( Juan E. e Rodrigo M., 1997), Cradle to Cradle (McDonough, W. and Braungart M., 2002), Design Sistemico (William Wurster, Christopher Alexander, Bruce Archer, John Chris Jones e Horst Rittel, 1963) e Blue Economy (Pauli G., 2010). Sebbene queste teorie siano state largamente discusse dalla comunità scientifica, molti termini e relazioni non sono state approfondite esaustivamente (Kyungeun, S., 2015). Nello specifico i concetti di riciclo e sovraciclo sono spesso anteposti l’uno all’altro.

2. Contesto

In questa ricerca per riciclo si intende l’insieme di operazioni per il recupero di materiali di scarto dissimili che ha come risultato ultimo un materiale ibrido. Mentre per sovraciclo si intende l’insieme di operazioni per il recupero di materiali di scarto simili che ha come risultato ultimo un materiale uguale a quello iniziale.

La ricerca fornisce una piccola introduzione storica e un confronto tra i due termini per poi approfondire la relazione tra sovraciclo ed Economia Circolare.

2.1 Riciclo

Per riciclo si intende il recupero dei materiali a fine vita del prodotto, reinserendoli nella filiera produttiva (Heiskanen, K., 2014) con lo scopo di utilizzarli per nuovi prodotti industriali. 
Il riciclo è un’attività praticata da secoli, specialmente in quei periodi, ad esempio lunghe battaglie o malattie, in cui le materie prime sono difficile da reperire (Peck D., 2016).

Mentre nelle nazioni in via di sviluppo, tutt’oggi è abitudine comune il riuso di materiali, soprattutto di confezioni, nelle società più sviluppate, sono state create infrastrutture capaci di gestire enormi flussi di materiali che permettono una crescita insostenibile. I materiali gettati vengono raccolti nelle discariche, regolate solitamente da enti che per conto dei comuni si occupano dei materiali da riciclare, rivendendoli in seguito a organizzazioni che li processano per trasformarli in materiali riciclati e rivenderli ai produttori. 
Generalmente la qualità dei materiali riciclati è alterata a causa di diversi fattori, come il grado di pulizia dei materiali riciclati (Heiskanen, K., 2014), impurità e combinazione di materiali della stessa tipologia ma con caratteristiche tecniche dissimili (McDonough, W., et al. 2003).

Quasi sempre la perdita di valore è causata da un’inefficienza del processo di recupero (Chen, P.-C., 2015) e da una progettazione non idonea.
I termini riciclo e riuso vengono spesso confusi. Per riuso si intende l’impiego di prodotti o loro componenti non processati industrialmente, solitamente utilizzati in modo domestico o artistico. Nel diagramma Figura 4, è chiaro come per l’economia circolare il riuso sia uno dei cicli più virtuosi per risparmiare energia, materiale, lavoro, emissioni, acqua o sostanze tossiche. D’altra parte parlare di riciclo è essenziale, soprattutto a livello industriale, laddove il riuso non sia un’opzione possibile, come ad esempio materiali usa e getta, ingombranti elettrodomestici o materiali pericolosi per la salute dell’uomo. 
Il riciclo è una materia complessa perché può trattare materiali semplici come la carta fino ai più complessi ricicli di apparecchiature meccaniche ed elettroniche. Per esempio, un’autovettura può essere composta da un centinaio di materiali assemblati insieme. Questo genere di prodotti sono più complessi da gestire se comparati ad una semplice bottiglia di plastica, solitamente realizzata utilizzando 96% di plastica e 4% di carta per l’etichetta (Yam, 2009). 
Storicamente il riciclo è stato considerato un problema relativo alla gestione dei rifiuti dei prodotti, mentre oggi è sempre più connesso alla progettazione. Il design per il riciclo è un modello progettuale che favorisce la facilitazione delle operazioni di fine vita dei prodotti (Badalucco L., 2013) per contenere la sempre maggior domanda di materiali. Alcuni strumenti che il designer utilizza per farsi carico di tale impegno sono Life Cycle Assessment e Material Flow Analysis e più recentemente, Material Circular Indicator. Quest’ultimo sviluppato dalla Ellen MacArthur Fondations, mira a massimizzare il “prolungamento della circolazione” o il tempo di ogni ciclo dei materiali per un’economia circolare (EMF, 2012).

2.2 Sovraciclaggio

Il concetto di sovraciclaggio ha acquisito popolarità dopo la pubblicazione del libro Dalla culla alla culla: come conciliare tutela dell’ambiente, equità sociale e sviluppo di McDonough, W., Braungart, M., pubblicato nel 2002. Nel libro in questione ci si riferisce al termine sovraciclaggio come al processo tale per cui i materiali vengono mantenuti all’interno di un ciclo tecnico chiuso per conservare le caratteristiche e la qualità nel tempo (McDonough, W., et al. 2003). Il termine sovraciclo è un neologismo, traduzione della parola inglese upcycle, utilizzato per la prima volta da Reiner Pilz (Kyungeun, S., 2015), che in un’intervista sul giornale Salvo Monthly del 1994 afferma: “Recycling, I call it down-cycling. They smash bricks, they smash everything. What we need is upcycling, where old products are given more value, not less”.

La Ellen MacArthur Foundation chiama il sovraciclo: ciclo puro e lo descrive come “quel potere di mantenere i flussi dei materiali incontaminati, aumentando l’efficienza di raccolta e ridistribuzione pur mantenendo la qualità, in particolare dei materiali tecnici, che, a sua volta estende la longevità dei prodotti e aumenta la produttività dei materiale” (Ellen MacArthur Foundation, 2012).
Per sovraciclo si fa riferimento in questa ricerca al termine esposto da McDonough, W., Braungart, M., introdotto nel 2002 in Dalla Culla alla Culla, e cioè: “i nutrienti biologici sono utili per la biosfera, mentre le sostanze nutrienti tecniche sono utili per ciò che noi chiamiamo la tecnosfera, i sistemi di processi industriali. […] I prodotti possono essere costituiti sia di materiali che biodegradano e diventano cibo per cicli biologici, o di materiali tecnici che rimangono nel ciclo tecnico a circuito chiuso, in cui continuamente circolano nutrienti preziosi per l’industria. […] un nutriente tecnico è un materiale o un prodotto che è stato progettato per andare indietro nel ciclo tecnico, nel metabolismo industriale da cui proviene. […] Alcuni di loro sono tossici, ma altri sono nutrienti preziosi per l’industria che vengono sprecati […] in discarica. Isolandoli dai nutrienti biologici si permette loro di essere sovraciclati anziché riciclati – mantenere la loro alta qualità in un ciclo industriale a circuito chiuso”, (McDonough, W., et al., 2003).

Il sovraciclo aggregato a modelli di servizio funzionali, dove i produttori o rivenditori conservano sempre la proprietà dei loro prodotti e, ove possibile, agiscono come fornitori di servizi vendendo l’uso di prodotti non il loro consumo (Manzini E., Vezzoli C,. 1998) rappresenta una soluzione chiave per l’Economia Circolare. Walter R. Stahel nel suo libro The Performance Economy afferma inoltre che in futuro, grazie agli smart materials, sarà facile recuperare i materiali, permettendo alle aziende un agevole cambiamento di business verso prodotti di servizio, mantenendo in questo modo il profitto funzionale per tutta la vita utile dei materiali (Stahel, W., 2010).

3. Metodo

I concetti di riciclo e sovraciclo sono molto simili e rappresentano il tentativo di recuperare materiali e rendere più efficace il sistema. Il riciclo a differenza del sovraciclo è un concetto molto più radicato e sviluppato, entrambi però hanno la potenzialità di creare vantaggi economici competitivi. Inoltre, ambedue condividono le prerogative di sostenibilità e di eticità che si addicono a una società progredita. 
Le due nozioni, anche se simili hanno un approccio e uno sviluppo diverso sotto eterogenei aspetti. Il sovraciclo, rimane ancora un settore particolarmente vago, e primitivo (Kyungeun, S., 2015), altresì potenzialmente più remunerativo e sostenibile del riciclo (McDonough, W., et al. 2003). Se entrambi gli aspetti stanno diventando un argomento di rilevanza scientifica sempre più discussa (Kyungeun, S., 2015), la relazione tra i due termini non è stata studiata sufficientemente e una ricerca più approfondita è necessaria. Per queste ragioni, lo studio intende analizzare i termini con maggiore attenzione, cercando di rispondere alle seguenti domande:

– Quali sono le principali similitudini e differenze tra riciclo e sovraciclo?
– Che relazione ha il sovraciclo con l’economia circolare

La metodologia utilizzata per definire le principali similitudini e differenze è quella della ricerca bibliografica. Questo metodo analizza fonti, dati, misura testi e keywords per definire contesti in un determinato argomento. I dati sono stati raccolti in aprile 2017 attraverso il motore di ricerca Web Of Science, gli esiti sono stati analizzati attraverso Nails, software open source. La parole ricercate sono: “Upcycling”, “Recycling” e “Recycling and Upcycling”, come mostrato nella Tabella 1. I termini sono stati ricercati in inglese per una proiezione più ampia possibile.

La Figura 5 rappresenta il numero delle pubblicazioni con riferimento al sovraciclo, rilevando un interesse crescente riguardo queste tematiche negli ultimi anni, probabilmente dovute alla divulgazione del pacchetto sull’economia circolare presentato dalla Commissione Europea a dicembre 2015. Questo dato evidenzia un interesse iniziale del mondo scientifico sul concetto, suggerendo la possibilità di incrementazione di queste tematiche, e che il concetto è lontano dalla saturazione scientifica.
In Figura 6 sono indicate le parole chiave più utilizzate nella letteratura in relazione al sovraciclo. Molte parole chiave si riferiscono a materiali o settori industriali. Un forte interesse proviene dalla moda, in risposta all’identificazione da parte dell’agenzia governativa WRAP (Waste & Resources Action Programme) del Regno Unito della necessità del sovraciclo dei tessuti (Han, S.L.C., et al., 2017). Altre aree sono relative all’architettura, design, chimica, industria alimentare e business.

4. Risultati

Le sezioni seguenti intendono esplorare le similitudini e le differenze tra riciclo e sovraciclo e in seguito la relazione che c’è tra Sovraciclo e Economia Circolare, rispondendo alle domande poste precedentemente.

4.1 Similitudini e differenze

Il riciclo e il sovraciclo mirano a recuperare materiali che altrimente andrebbero persi, causando degrado sociale e ambientale. La Tabella 1 mostra le principali similitudini e l’importanza di una strada comune per uno sviluppo combinato di entrambi. Riciclo e sovraciclo sono concetti multisettoriali, e una progettazione di tutta la filiera e la previsione delle varie trasformazioni che il materiale subisce, deve essere considerando sin dall’inizio (McDonough, W., et al., 2003. Stahel, W., 2010, Badalucco L., 2013, Ellen MacArthur Fondations, 2013, Ashby, M., F., 2016). Per massimizzare tale recupero questa trasformazione deve abbracciare una progettazione sistemica, consentendo un facile aggiornamento, smontaggio e riassemblaggio.
In tabella 3 sono evidenziate molteplici differenze tra il concetto di riciclo e sovraciclo.

La sostanziale differenza tra i due concetti sta nella qualità dell’output. Infatti il sovraciclo, a differenza del riciclo, mira a conservare la qualità iniziale processando materiali di scarto simili che generano un materiale con le stesse caratteristiche tecniche possedute in origine. 
Non essendo il sovraciclo, a differenza del riciclo una pratica largamente attuata dalle industrie, i progettisti hanno poca esperienza pratica. Definire una strategia per prodotti che possano essere sovraciclati richiede nozioni che riguardano un intero cambiamento economico e che vanno oltre la semplice scelta di una forma o di un materiale. Gli smart materials rappresentano una possibilità concreta per riconoscere i materiali attraverso sensori incorporati e per ridurre la dispersione, consentendo ai fornitori di servizi di pianificare meglio la raccolta e la selezione, evitando gli sprechi (Ellen MacArthur Foundation, 2016). 
Altri aspetti come quello economico e ecologico sono di essenziale valore per comprendere meglio le differenze. I vantaggi economici per il riciclo, così come per il sovraciclo, dipendono principalmente dalla comparazione del costo economico e ambientale del processo di estrazione, lavorazione e trasporto del materiale vergine (Heiskanen, K., 2014). Il sovraciclo però, non riducendo la qualità nel tempo, può essere considerato più vantaggioso rispetto al riciclo o ai materiali primi.

5. Relazioni tra economia circolare e sovraciclaggio

Alcuni autori come la Ellen MacArthur Foundation, (2013) e McDonough, W., Braungart, M., (2003), sostengono fermamente che il sovraciclo sia uno degli aspetti essenziali per una vera economia circolare. Mentre Chen, P.-C., Chiu, M.-C., Ma. H., (2015), affermano che sia solo un’ideologia e che oggi non sia possibile attuare il sovraciclo dei materiali a causa delle trasformazioni e diminuzioni di qualità imposte dalle lavorazioni. 
Come già dimostrato in Tabella 3, oggi è difficile attuare un processo che miri al sovraciclo di tutti i materiali. Senza dubbio però, politiche per il recupero dei materiali attraverso modelli di servizio funzionali potrebbero facilitare questo concetto. Inoltre, strategie tali faciliterebbe gli utenti, non essendo più incaricati di occuparsi di materiali che non sono in grado di gestire e d’altra parte, le aziende potrebbero recuperare materiali utili da reimpiegare mantenendo il possesso dei materiali (McDonough, W., et al., 2003., Manzini, E et al., 2007). Le aziende in questo modo riuscirebbero a disaccoppiare la crescita da vincoli di risorse (EMF, 2010).

6. Conclusioni

Questo studio contribuisce a una prima analisi per i concetti di riciclo e sovraciclo. Un’ulteriore ricerca per una più ampia comprensione di questi due concetti e della loro applicazione è necessaria. I risultati indicano che per la realizzazione di un’economia circolare, entrambi i concetti sono validi. La conoscenza di queste tematiche da parte di progettisti e di gruppi decisionali potrebbe influenzare positivamente il sistema operativo di aziende, territori e contesti sociali. La figura 4 illustra che una progettazione virtuosa si basa su riuso, ridistribuzione e rigenerazione dei prodotti ma per avvicinarsi alla riduzione assoluta degli scarti, è necessaria anche una progettazione che consideri alcune variabili, come ad esempio l’uso di materiali non idonei alla salute degli utenti per i consecutivi cicli di utilizzo (Chen, P.-C., 2015). Tools progettuali come Life Cycle Assessment, Material Flow Analysis e Material Circular Indicator possono favorire una progettazione sistematica. Indicatori o indici che considerino anche altri fattori come ad esempio il riuso creativo dell’utente del prodotto, o il riutilizzo di materiali di scarto da parte di comunità di recupero per una reintegrazione sociale oltre che economica dovrebbe essere considerata e approfondita.

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