生物炭循環經濟應用 - 米蘭創新商業模式
前言
在查生物炭資料時發現了一篇同時探討經濟、環境與社會三個面向的商業模式研究。相當新，還在 Early Access 版本，預計2025才會正式公開。
研究作者主要想推的是他們的新研究方法概念，能夠同時考量經濟、環境與社會。環境與社會層面因先天不易量化問題，並不適合直接將三個面向結果疊加，但將三個面向底下各種可能影響的因子整理完善，完整說明可能的影響結果就已屬很不錯的貢獻。
研究摘要
這篇文章探討利用都市修剪植物所產生的廢棄物，用以生產生物炭，做為循環經濟框架下永續解決方案的潛力。研究以循環三重層次商業模式畫布 (the circular triple-layered business model canvas, CTLBMC) 為架構，評估生物炭在經濟、環境和社會層面的影響，並以米蘭為案例研究，說明其可行性。研究發現生物炭生產不僅能改善土壤，實現長期碳封存，還能帶來經濟效益和促進社區參與永續發展。 CTLBMC 模型提供一個整合性框架，以利決策者、廢棄物管理人員和都市規劃者推動循環經濟解決方案。
研究背景
本研究探討了都市修剪廢棄物生產生物炭的潛力，並將其視為循環經濟框架內的永續解決方案。隨著都市人口擴張，透過日常修剪和景觀美化活動產生的綠色廢棄物量也隨之增加。傳統上，這些有機廢棄物不是被丟棄分解，就是被送到垃圾掩埋場，這兩種方式都不可持續，對環境造成負擔，並導致溫室氣體排放和垃圾掩埋容量的壓力。
- 傳統的處理方法會導致甲烷排放，加劇都市溫室氣體排放。
- 丟棄富含營養的有機物質會浪費寶貴資源。
- 堆肥雖然是邁向循環利用的一步，但它主要解決的是營養循環問題，並未充分利用碳封存或多功能材料創造的額外效益。
因此，迫切需要重新思考綠色廢棄物管理方式。與傳統線性「獲取、製造、丟棄」模式不同，循環經濟提倡轉向在封閉迴圈內不斷循環的系統。循環經濟包括在多個層面減量、再利用、回收和恢復利用材料。這種方法不僅最大限度地利用材料，減少浪費，而且還優先考慮環境品質、經濟應用和社會公平。
生物炭是一種透過有機廢棄物熱解產生的富碳材料，它透過將綠色有機廢棄物轉化為多功能資源，體現了循環經濟的實踐。生物炭可長期封存碳並改善土壤性質。此外，生物炭還能改善土壤結構、養分維持和保水能力，使其成為都市和農業應用的寶貴資源。然而，生物炭的應用也存在潛在風險，例如熱解過程中重金屬的累積，這可能對環境造成危害。這些挑戰需要仔細考量原料品質和應用策略，以便在最大化生物炭潛在效益的同時，減輕相關風險。
為了有效評估生物炭專案的創新性，需要整合經濟、環境和社會層面的先進商業模式。傳統的商業模式主要強調財務可行性，而往往忽略了明確的永續性考量。隨著永續性成為核心重點，需要開發新的商業模式，包括 Joyce 和 Paquin 的三重層次商業模式畫布（TLBMC）和 Lewandowsky 提出的循環商業模式框架。這些模型明確納入了循環經濟原則，使組織能夠將其策略與經濟、環境和社會目標整體協調一致。
研究方法
本研究目的在探討利用都市修剪所產生的廢棄物來生產生物炭，作為都市廢棄物管理中循環解決方案的潛力。為了達成此目的，研究結合了三重層次商業模式畫布 (the triple-layered business model canvas, TLBMC) 與循環商業模式框架，創建了循環三重層次商業模式畫布 (the circular triple-layered business model canvas, CTLBMC)。此方法能夠全面評估生物炭在循環經濟原則中的作用，檢視其轉變都市綠色廢棄物管理方案並提供多維價值的潛力。
以下是本研究採用的研究方法重點：
- 整合現有框架：研究結合了 Joyce 和 Paquin 的 TLBMC 以及 Lewandowsky 的循環商業模式框架，以創建 CTLBMC。TLBMC 強調永續性的三重底線影響，而 Lewandowsky 的模型則著重於資源效率和閉環系統。CTLBMC 將這些框架整合，以全面評估循環經濟實踐對財務永續性、生態韌性和社會福祉的影響。
- 強調循環性：CTLBMC 在經濟層面強調循環性，同時允許間接地影響環境和社會層面。
- 多維度評估：CTLBMC 透過三個相互關聯的層面來評估循環和永續的商業實踐。
- 經濟層面：評估循環經濟框架內的經濟可行性，重點在資源效率、循環生產、成本節約以及與循環實踐相關的收入。
- 環境層面：檢視生態影響，包括減排、資源使用和廢棄物最小化。
- 社會層面：考量商業活動的社會影響，包括社區參與、社會公平和勞動力福祉。
- 案例研究應用：研究將 CTLBMC 應用於米蘭的都市修剪廢棄物生產生物炭案例中。雖然生物炭計畫仍在 AGRITECH 專案的試點階段，且尚未有全面的實證數據，但研究使用假設或二手數據來展示模型的功能性、適用性和靈活性。
- 資料來源：案例研究的數據主要來自 Ferla et al. (2020) 的研究，該研究詳細分析了米蘭的都市綠化管理。提供了關於米蘭公共綠地面積、樹木數量以及綠色廢棄物管理應用的詳細數據。
- 公私合作夥伴關係 (PPP)：研究假設了一個 PPP 框架，將生物炭生產整合到米蘭現有的綠色廢棄物管理系統中。在此模型中，市政府提供修剪廢棄物原料和監管支持，而私人實體則管理生物炭生產，並透過生物炭銷售和碳權增加收入機會。
研究成果與討論
本研究的主要成果為提出並應用循環三重層次商業模式畫布（CTLBMC），以評估都市修剪廢棄物生產生物炭的潛力，並探討在循環經濟框架下的經濟、環境和社會效益。研究結果顯示，生物炭不僅可以減少垃圾掩埋，還能促進碳封存和土壤改良，創造多元的經濟效益。
以下為研究成果重點整理：
- CTLBMC 的應用： 研究將 CTLBMC 應用於米蘭都市修剪廢棄物生產生物炭的案例研究，展示了此框架在評估循環經濟方面的實用性。 CTLBMC 整合了經濟、環境和社會層面，使研究能夠全面分析生物炭的多維度價值。此框架透過分析經濟層面如何影響環境和社會層面，突顯了循環投資的相互關聯效益。結果顯示，此生物炭專案的經濟可行性（如生物炭銷售和碳權額度）可以支持社區參與和教育計畫。
- 經濟層面分析：生物炭為米蘭提供了一個循環解決方案，可以減少垃圾掩埋，並產生環境友善的產品。市政府可從減少廢棄物處理成本、提高永續性指標和潛在的碳權收入中獲益。私人合作夥伴可以透過生物炭銷售，在市政、商業和社區市場中獲得新的產品線。研究估計，生物炭銷售的潛在收入約為每年 234 萬歐元，並可透過減少垃圾掩埋，為市政府節省約 44.5 萬歐元的年度開支。
經濟層面影響因子
- 環境層面分析：生物炭的生產使用米蘭都市修剪廢棄物作為原料，減少了對新原料的需求，並降低了運輸的碳排放。熱解過程將有機物質分解，使其成為穩定的碳形式，有助於長期碳封存。生物炭可以改善土壤的保水性、養分循環和結構，減少對化學肥料和殺蟲劑的需求。研究指出，米蘭生物炭專案每年可封存約 12,045 噸二氧化碳當量，並可避免因垃圾掩埋分解有機廢棄物而產生額外的 29,300 噸二氧化碳當量。
環境層面影響因子
- 社會層面分析：米蘭專案可以創造生物炭生產和廢棄物管理領域的就業機會，並改善員工的工作環境。透過社區花園和都市農業專案，促進當地社區的參與，並提高居民對永續廢棄物管理的認識。透過教育推廣、社區工作坊等活動，此倡議可以培養循環經濟文化，並鼓勵居民將廢棄物視為資源。研究預估生物炭的生產每年可在米蘭創造約 4-5 個直接就業機會，並透過工作坊和活動接觸到約 250 名居民.
社會層面影響因子
- 討論與啟示：本研究的案例研究是探索性的，缺乏全面的經驗驗證，未來研究可以針對生物炭的經濟、環境和社會影響進行更深入的數據分析。研究強調了生物炭倡議的潛在權衡和挑戰，例如熱解過程的能源密集型需求，以及維持社區參與的必要性。CTLBMC 作為一個管理工具，可以幫助決策者評估循環投資的回報，不僅關注財務指標，還包括社區參與和生態韌性等方面的價值。該模型可促進跨部門合作，並幫助政策制定者將循環經濟原則納入政策框架中。研究指出，CTLBMC 的適用性可能需要針對不同地區的具體需求和監管環境進行調整。未來研究應納入實證數據，以驗證 CTLBMC 在真實情境中的應用，並探討如何整合數位工具以追蹤循環系統中的因果關係。
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