Применение подходов экономики замкнутого цикла в строительстве. Монография

1.1. Генезис и эволюция концепции экономики замкнутого цикла: от промышленной экологии к циркулярной модели хозяйствования

Представление о хозяйственной деятельности как о линейном процессе – извлечение ресурсов, производство, потребление, захоронение отходов – господствовало в экономической науке на протяжении большей части XX века. Подобная модель казалась допустимой до тех пор, пока объемы природопользования не приблизились к пределам восстановительных способностей биосферы. Первые попытки переосмыслить это положение связаны с работами, которые появились задолго до того, как термин «экономика замкнутого цикла» вошел в научный и политический обиход.

Кеннет Боулдинг в 1966 году опубликовал эссе «The Economics of the Coming Spaceship Earth», где провел аналогию между планетой и космическим кораблем с ограниченным запасом ресурсов [1]. Центральный тезис Боулдинга сводился к тому, что открытая экономика, в которой ресурсы считаются неисчерпаемыми, неизбежно столкнется с физическими ограничениями. Он предложил различать «экономику ковбоя» (безграничное фронтирное освоение) и «экономику космонавта» (замкнутая система с круговоротом вещества). Само по себе это эссе носило скорее философский характер, однако оно заложило интеллектуальный фундамент для последующих разработок. Идеи Боулдинга перекликались с публикацией доклада Римского клуба «Пределы роста» (1972), где Д. Медоуз и его соавторы с помощью математического моделирования продемонстрировали, что экспоненциальный рост потребления ресурсов при конечных запасах ведет к системному кризису [2].

В 1989 году Дэвид Пирс и Керри Тернер в монографии «Economics of Natural Resources and the Environment» предложили формальную концепцию экономики, основанной на замкнутых материальных потоках [3]. Авторы отталкивались от первого и второго начал термодинамики и продемонстрировали, что экономическая система, встроенная в природную среду, не может бесконечно увеличивать объем извлекаемых ресурсов без последствий для обеих сторон этого взаимодействия. Пирс и Тернер ввели понятие функций природного капитала (ресурсоснабжающая, ассимилирующая, эстетическая) и показали, что линейная модель экономики систематически обесценивает ассимилирующую функцию – способность среды перерабатывать отходы. Термодинамическое обоснование оказалось привлекательным для инженерного сообщества, поскольку придавало аргументам в пользу замкнутого цикла характер объективного естественнонаучного закона, а не субъективного ценностного суждения.

Параллельно с экономическими работами развивалась концепция промышленной экологии. Роберт Фрош и Николас Галлопулос в статье 1989 года для журнала «Scientific American» описали идею промышленной экосистемы, в которой отходы одного производства становятся сырьем для другого [4]. Хрестоматийной иллюстрацией стал промышленный симбиоз в датском городе Калуннборг, где электростанция, нефтеперерабатывающий завод, фармацевтическое предприятие и ряд других участников с 1970-х годов обменивались побочными продуктами, теплом и водой [5]. Калуннборгский пример доказал, что замыкание материальных потоков между предприятиями снижает совокупные издержки и объемы отходов, хотя формирование такой системы заняло несколько десятилетий и опиралось на доверие между участниками, а не на административное понуждение. Ломбарди и Лайонс в 2015 году проанализировали условия воспроизводимости калуннборгской модели и пришли к выводу, что промышленный симбиоз возникает органически лишь при определенном сочетании пространственной близости предприятий, технологической совместимости потоков и институциональной среды, поощряющей межфирменное сотрудничество [6].

Для строительной отрасли идея промышленного симбиоза имеет особое значение в силу масштаба генерируемых отходов. По данным Евростата, строительство и снос зданий генерируют около 35% от общего объема отходов в странах Европейского союза, что в абсолютном выражении составляет порядка 870 млн тонн в год [7]. В Российской Федерации объемы строительных отходов и отходов сноса оцениваются экспертно в 60—80 млн тонн в год, хотя официальная статистика ведется неполно, поскольку значительная часть таких отходов размещается за пределами лицензированных полигонов [8]. Минеральная природа большинства строительных отходов (бетон, кирпич, асфальтобетон, грунт) делает их потенциально пригодными для повторного использования в качестве заполнителей, оснований дорожных одежд и планировочных грунтов, тем не менее степень фактического вовлечения этих материалов в хозяйственный оборот в России остается крайне низкой.

Отдельную ветвь исследований составляет концепция «от колыбели до колыбели» (cradle to cradle), сформулированная Майклом Браунгартом и Уильямом Макдоно в книге 2002 года [9]. В отличие от традиционного подхода «от колыбели до могилы» (cradle to grave), предполагающего конечную утилизацию изделия, Браунгарт и Макдоно выдвинули требование проектировать продукцию так, чтобы все ее компоненты после завершения срока службы могли быть возвращены либо в биологический круговорот (биоразлагаемые материалы), либо в технический (металлы, полимеры, минеральные вещества, пригодные для повторного производственного использования). Данное разграничение на биологический и технический циклы впоследствии заимствовал Фонд Эллен Макартур и положил в основу своей модели. Браунгарт подчеркивал принципиальное отличие от традиционной экологической парадигмы: задача состоит не в том, чтобы «наносить меньше вреда» (being less bad), а в том, чтобы проектировать процессы и продукты, которые сами по себе являются полезными для природной и технической систем.

Вальтер Штахель, швейцарский архитектор и экономист, внес вклад иного рода. Еще в конце 1970-х годов он совместно с Женевьевой Редэй-Мюлви представил Европейской комиссии доклад о потенциале продления жизненного цикла товаров [10]. Штахель обосновал, что экономика, ориентированная на сервис (продажу функции вместо продажи вещи), способна сократить потребление ресурсов и одновременно создать рабочие места в сфере ремонта, обновления и модернизации. Его концепция «петли производительности» (performance economy) подчеркивала приоритет сохранения стоимости уже произведенных изделий перед их заменой новыми. В 2010 году Штахель дополнил свою теорию понятием «замкнутой петли функциональных услуг», где потребитель приобретает доступ к функции (например, к жилому помещению определенного качества), а поставщик сохраняет собственность на материальный актив и несет ответственность за его поддержание, ремонт и конечную утилизацию [11]. Для строительной отрасли эта логика имеет прямое значение: здания представляют собой одни из наиболее капиталоемких и долгоживущих объектов, и продление их срока службы экономически оправдано при условии грамотного технического обслуживания.

Концепция промышленного метаболизма, предложенная Робертом Айресом в начале 1990-х годов, дополнила картину аналитическим инструментарием [12]. Айрес рассматривал экономику как систему потоков материалов и энергии, подобную биологическому обмену веществ. Анализ материальных потоков (Material Flow Analysis, MFA) позволяет количественно оценить, какая доля извлеченных ресурсов действительно превращается в полезный продукт, а какая рассеивается в виде отходов, выбросов и потерь. Бруннер и Рехбергер в книге «Practical Handbook of Material Flow Analysis» (2004) систематизировали методологию MFA и предложили стандартизированные процедуры определения границ системы, единиц измерения и способов балансировки потоков [13]. Для строительной индустрии этот подход оказался особенно информативен, поскольку позволяет визуализировать огромные массы веществ, перемещаемых при возведении и сносе зданий, и выявить точки, в которых потери ресурсов максимальны.

Хабитат III (Конференция ООН по жилью и устойчивому городскому развитию, 2016) в своей Новой городской повестке дня подчеркнула связь между планированием городов и эффективностью использования ресурсов. Здания и городская инфраструктура аккумулируют гигантские объемы материалов: по оценкам Международного ресурсного центра (International Resource Panel), на строительство и эксплуатацию зданий приходится около 40% мирового потребления сырья и 36% мирового потребления энергии [14]. Эти цифры объясняют, почему строительная отрасль оказывается в фокусе внимания любой сколько-нибудь серьезной программы ресурсосбережения. Математически проблема выглядит однозначно: невозможно существенно сократить глобальное потребление материалов, не затронув строительный сектор.

Собственно термин «экономика замкнутого цикла» (circular economy) приобрел широкое распространение в 2010-х годах, во многом благодаря деятельности Фонда Эллен Макартур (Ellen MacArthur Foundation). Фонд, основанный в 2010 году, в серии докладов 2012—2015 годов сформулировал системное видение циркулярной экономики и предложил три основополагающих принципа: сохранение и приумножение природного капитала за счет контроля над исчерпаемыми запасами; оптимизация ресурсной отдачи путем циркуляции продуктов, компонентов и материалов с максимальной полезностью; повышение эффективности системы через выявление и устранение отрицательных внешних эффектов [15]. Модель Фонда визуализирована в виде схемы «бабочки», где левое крыло отображает биологический цикл (возврат органических материалов в биосферу), а правое – технический цикл (повторное использование, ремонт, восстановление, переработка). Доклад McKinsey для Фонда оценил потенциальную выгоду от перехода к циркулярной экономике в Европе в 1,8 трлн евро к 2030 году [16].

Для целей настоящей монографии необходимо уточнить соотношение нескольких терминов, которые нередко употребляются как синонимы, хотя обозначают различные явления. «Устойчивое развитие» (sustainable development) – наиболее широкая категория, охватывающая экологические, экономические и социальные измерения. Определение, данное Комиссией Брундтланд в 1987 году, сохраняет свое значение: развитие, удовлетворяющее потребности настоящего поколения без ущерба для возможностей будущих поколений [17]. «Зеленая экономика» (green economy) акцентирует внимание на снижении экологических рисков и ресурсного нехватки; Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) определяет ее как экономику, повышающую благосостояние людей и обеспечивающую социальную справедливость при существенном снижении экологических рисков [18]. «Экономика замкнутого цикла» (circular economy) конкретизирует зеленую экономику применительно к материальным потокам: ее предметом является организация производства и потребления, при которой материалы циркулируют в хозяйственном обороте, а образование отходов сведено к минимуму. Различие между этими тремя понятиями носит содержательный характер: устойчивое развитие задает ценностную ориентацию, зеленая экономика определяет общее направление, циркулярная экономика предлагает конкретный механизм достижения ресурсных целей.

Кирхерр, Рейке и Хеккерт в 2017 году провели систематический обзор 114 определений циркулярной экономики, опубликованных в научной литературе [19]. Авторы обнаружили, что большинство определений ограничиваются упоминанием переработки отходов и повторного использования материалов, в то время как аспекты системного изменения моделей потребления, сокращения объемов производства и социальной справедливости представлены значительно реже. Такая асимметрия, по мнению Кирхерра и соавторов, ведет к тому, что циркулярная экономика на практике нередко сводится к совершенствованию управления отходами, тогда как ее полный потенциал предполагает пересмотр самих оснований проектирования, производства и пользования вещами. Авторы предложили собственное определение, акцентирующее три измерения: экономическое процветание, экологическое качество и социальную справедливость.

Иерархия циркулярных стратегий, известная как «лестница R» (R-hierarchy), ранжирует способы замыкания материальных потоков по убыванию предпочтительности. Потма, Хейнен и Воррелл в 2017 году предложили расширенную десятиступенчатую версию: Refuse (отказ от потребления), Rethink (переосмысление способа удовлетворения потребности), Reduce (сокращение потребления), Reuse (повторное использование), Repair (ремонт), Refurbish (обновление), Remanufacture (восстановительное производство), Repurpose (перепрофилирование), Recycle (переработка), Recover (извлечение энергии) [20]. Чем выше стратегия в этой лестнице, тем меньше ресурсов и энергии требуется для замыкания цикла. Применительно к строительным материалам это означает, что повторное использование целых конструктивных элементов (Reuse) предпочтительнее их дробления и переработки в щебень (Recycle), а проектирование здания с учетом будущей разборки (Rethink) предпочтительнее обоих вариантов.

Примечательно, что нижние ступени R-иерархии (переработка и извлечение энергии) получают непропорционально много внимания и в научных публикациях, и в государственных программах. Между тем именно верхние ступени – отказ от избыточного потребления, продление жизненного цикла, повторное использование – обеспечивают наибольший ресурсосберегающий эффект. Эркика и Мюллер в 2016 году количественно показали, что повторное использование стальных конструктивных элементов экономит до 96% энергии по сравнению с переплавкой, а повторное использование деревянных элементов экономит практически 100% энергии, затраченной на первичное производство [21]. Этот расчет наглядно объясняет, почему инвестиции в технологии разборки зданий и организацию рынков вторичных конструкций обладают приоритетом перед развитием перерабатывающих мощностей.

Нормативное оформление идей циркулярной экономики произошло неравномерно в различных юрисдикциях. Европейский союз занял лидирующее положение: в 2015 году Европейская комиссия приняла «План действий по экономике замкнутого цикла» (Circular Economy Action Plan), а в 2020 году утвердила обновленную версию этого документа [22]. Обновленный план включает законодательные предложения по проектированию экологически устойчивых товаров, усилению ответственности производителей, расширению права потребителей на ремонт и созданию единого рынка вторичного сырья. Директива ЕС 2008/98/EC (Рамочная директива об отходах) установила цель утилизации не менее 70% строительных отходов и отходов сноса к 2020 году [23]. По данным Eurostat, к 2020 году средний показатель по ЕС-27 составил 89%, однако методики подсчета существенно различаются между странами-членами, и ряд экспертов ставит под сомнение сопоставимость национальных данных [24].

Для строительной отрасли особое значение имеет Протокол ЕС по управлению строительными отходами и отходами сноса (EU Construction and Demolition Waste Management Protocol, 2016), установивший принципы селективного сноса, сортировки и документирования отходов [25]. Протокол, хотя и носит рекомендательный характер, задал ориентиры для национального законодательства и стал основой для разработки отраслевых стандартов. Существенным дополнением послужил регламент ЕС по строительным изделиям (Construction Products Regulation, CPR), предусматривающий включение экологических характеристик в декларации о свойствах строительных изделий. Пересмотр CPR, находящийся в процессе обсуждения на момент написания настоящей монографии, предполагает введение обязательных требований к содержанию переработанного сырья в строительных изделиях и наличию данных о разбираемости конструкций [26].

Китайская Народная Республика приняла Закон о продвижении экономики замкнутого цикла еще в 2008 году, раньше Европейского союза [27]. Закон выстроен вокруг трехуровневой модели: микроуровень (отдельное предприятие – чистое производство), мезоуровень (промышленные парки – экосимбиоз), макроуровень (регионы и города – циркулярное общество). К 2025 году Государственный совет КНР утвердил четырнадцатый пятилетний план развития циркулярной экономики, в котором строительные отходы и отходы сноса выделены в качестве одного из приоритетных потоков [28]. Опыт КНР интересен масштабом: объем строительных отходов в стране оценивается в 1,5—2,0 млрд тонн в год, из которых перерабатывается, по различным оценкам, от 5 до 15% [29]. Столь низкий уровень переработки при колоссальных объемах генерации создает одновременно и экологическую проблему, и экономическую возможность.

Японская модель обращения со строительными отходами опирается на Закон о содействии эффективному использованию ресурсов (2000) и Закон о переработке строительных материалов (Construction Material Recycling Act, 2002). К 2020 году уровень переработки строительных отходов и отходов сноса в Японии достиг 97%, что является одним из наиболее высоких показателей в мире [30]. Столь значительный результат объясняется сочетанием строгих нормативных требований (обязательная сортировка на площадке, запрет на захоронение перерабатываемых фракций) с развитой инфраструктурой переработки и устойчивой практикой раздельного сноса (тайкай). Асфальтобетон перерабатывается практически полностью, бетонный лом – на 98%, древесные отходы от строительства – на 95%. Вместе с тем японский опыт формировался в специфических условиях: ограниченная территория, высокая плотность населения, культурная готовность к кропотливой сортировке – все это затрудняет его прямое перенесение на российскую почву.

Нидерланды представляют собой, вероятно, наиболее продвинутый европейский пример циркулярного строительства. Правительство страны в 2016 году приняло общенациональную программу «Нидерланды циркулярные к 2050 году», в которой строительная отрасль определена как один из пяти приоритетных секторов [31]. Конкретные целевые индикаторы включают: сокращение потребления первичного сырья на 50% к 2030 году и полный переход к циркулярной экономике к 2050 году. На практическом уровне реализованы пилотные проекты «материальных паспортов» (платформа Madaster), позволяющих отслеживать происхождение и свойства всех материалов, использованных в здании, на протяжении всего жизненного цикла [32]. Правительство Нидерландов с 2023 года обязало включать материальные паспорта в состав проектной документации для объектов, финансируемых из государственного бюджета.

Датский опыт заслуживает внимания в силу двух особенностей. Во-первых, Дания одной из первых ввела налог на захоронение отходов (1987), который создал прямой экономический мотив к переработке строительных материалов [33]. Ставка налога неоднократно повышалась и к настоящему моменту составляет 475 датских крон (примерно 63 евро) за тонну захороненных отходов. Во-вторых, датские строительные компании накопили значительный опыт селективного сноса зданий, при котором здание разбирается в порядке, обратном строительству, с раздельным извлечением каждой фракции. По данным Датского агентства по охране окружающей среды, уровень переработки строительных отходов и отходов сноса в стране превышает 87% [34]. Характерной чертой датского подхода является обязательное предпроектное обследование здания перед сносом с составлением перечня материалов и оценкой их пригодности для повторного использования.

Финляндия включила циркулярную экономику в национальную стратегическую повестку и в 2016 году стала первой страной мира, принявшей национальную дорожную карту циркулярной экономики [35]. В области строительства финский опыт примечателен системой добровольной экологической классификации зданий, стимулирующей применение вторичных материалов и проектирование с учетом разборки. Технический исследовательский центр Финляндии (VTT) разработал методические подходы к оценке циркулярности строительных проектов, которые учитывают не только массовую долю вторичных материалов, но и потенциал извлечения компонентов при будущем демонтаже [36]. Совместный проект VTT и Университета Тампере создал базу данных вторичных строительных материалов с указанием их свойств, доступных объемов и местоположения, что облегчает проектировщикам поиск альтернатив первичному сырью.

Российская нормативная база в области обращения со строительными отходами формируется постепенно. Федеральный закон от 24.06.1998 No 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» определяет общие требования к обращению с отходами, хотя не содержит специальных норм для строительной отрасли [37]. Национальный проект «Экология», утвержденный в 2018 году, включает задачи по созданию инфраструктуры переработки, но основное внимание уделяет твердым коммунальным отходам, а строительные отходы и отходы сноса упоминаются лишь косвенно. ГОСТ Р 57751—2017 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Переработка отходов строительства и сноса» устанавливает классификацию строительных отходов и общие требования к их переработке [38]. В 2022 году принято Постановление Правительства РФ No 210 об обращении со строительными отходами, которое ввело обязанность застройщиков учитывать строительные отходы и передавать их на переработку или утилизацию [39].

Тем не менее целостная государственная стратегия циркулярной экономики в Российской Федерации к моменту написания настоящей монографии отсутствует. Отдельные элементы циркулярного подхода присутствуют в Стратегии экологической безопасности (Указ Президента РФ от 19.04.2017 No 176), в государственной программе «Охрана окружающей среды», в отраслевых стратегиях развития промышленности строительных материалов. Хотя эти документы не объединены единой методологической платформой и не содержат целевых показателей циркулярности, сопоставимых с европейскими индикаторами. Исследование, проведенное НИУ ВШЭ в 2021 году, зафиксировало, что уровень осведомленности о концепции циркулярной экономики среди руководителей российских строительных компаний остается низким, а экономические условия (низкие тарифы на захоронение, неразвитость рынков вторичного сырья) не создают достаточных оснований для перехода к циркулярным моделям [40].