Chuyển đổi phát triển bền vững: Cuộc cách mạng sản xuất từ ​​tiêu dùng tuyến tính sang nền kinh tế tuần hoàn

Chuyển đổi phát triển bền vững: Cuộc cách mạng sản xuất từ ​​tiêu dùng tuyến tính sang nền kinh tế tuần hoàn

Việc sản xuất kim tiêm dưới da đang trải qua một cuộc cách mạng xanh sâu sắc, với các yếu tố môi trường, xã hội và quản trị (ESG) chuyển từ hạng mục chi phí sang khả năng cạnh tranh cốt lõi. Đổi mới vật chất là bước đột phá cơ bản. Sản xuất kim bằng thép không gỉ truyền thống là một quy trình-sử dụng nhiều carbon, tạo ra 8,5 kg CO₂ tương đương trên mỗi kg thép không gỉ 316L. Việc phát triển ống tiêm polyme dựa trên sinh học-của Tập đoàn Apta, sử dụng polyetylen chiết xuất từ ​​mía, giúp giảm 60% lượng khí thải carbon. Thậm chí triệt để hơn là ứng dụng "thép nghiền lại", trong đó thép không gỉ tái chế của Sandvik được nấu chảy lại trong lò hồ quang điện, có hiệu suất không thể phân biệt được với thép nguyên chất nhưng với mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn 70%. Thiết kế "thành mỏng" của ConvaTec giúp giảm độ dày thành của ống kim từ 0,1mm xuống 0,07mm, giảm 30% lượng thép sử dụng trên mỗi kim, tiết kiệm 2.000 tấn thép không gỉ hàng năm. Kim tiêm có thể phân hủy sinh học là mục tiêu cuối cùng, với kim tiêm polylactic-co-axit glycolic (PLGA) của Evonik sẽ phân hủy hoàn toàn trong cơ thể trong vòng sáu tháng và đã được nghiên cứu tiền lâm sàng. Hệ thống sản xuất sạch đang cấu hình lại các quy trình sản xuất. "Nhà máy{22}}không chất thải" của Nipro ở Đan Mạch chuyển đổi 99,2% nguyên liệu thô thành sản phẩm, với tỷ lệ tái chế 95% đối với nước làm mát và nước thải được xử lý bằng thẩm thấu ngược để có chất lượng tốt hơn nước uống. Tiết kiệm năng lượng là một khía cạnh khác, với máy ép phun của B. Braun Medical sử dụng động cơ servo và gia nhiệt cảm ứng điện từ, giúp giảm 40% mức tiêu thụ năng lượng; quy trình xử lý nhiệt đã được thay đổi từ sưởi ấm bằng điện sang bức xạ hồng ngoại, tăng hiệu suất lên 50%. Hệ thống quản lý năng lượng kỹ thuật số giám sát hơn 2.000 điểm đo trong thời gian thực, tối ưu hóa hoạt động của máy nén khí và thiết bị làm lạnh thông qua học máy, giảm 5% mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi đơn vị sản phẩm mỗi năm. Mang tính hệ thống hơn là "cộng sinh công nghiệp", trong đó nhà máy của BD ở Hoa Kỳ chia sẻ hơi nước với một công ty dược phẩm sinh học lân cận, với nhiệt thải được sử dụng để sưởi ấm văn phòng, tạo thành một dòng năng lượng khép kín. Các mô hình kinh doanh tuần hoàn thách thức văn hóa dùng một lần. Mô hình "sản xuất{37}}bán" truyền thống đang chuyển sang "sản phẩm dưới dạng dịch vụ". Chương trình tái chế kim tiêm insulin của Organon yêu cầu người dùng gửi kim đã qua sử dụng đến một trung tâm được chỉ định, nơi chúng được khử trùng bằng-làm sạch bằng hơi nước và plasma áp suất cao, đồng thời các ống kim được nấu chảy lại, với các bộ phận bằng nhựa được khử polyme hóa về mặt hóa học thành các đơn phân, đạt tỷ lệ thu hồi vật liệu tổng thể là 88%. Sáng tạo hơn nữa là chương trình "đổi" ở Ấn Độ, nơi người dùng có thể đổi năm chiếc kim đã qua sử dụng lấy một chiếc kim mới. Những chiếc kim thu thập được sẽ được kiểm tra, mài sắc và khử trùng một lần nữa, sau đó được bán lại dưới dạng sản phẩm "tiết kiệm" với mức giảm giá 40%. Theo mô hình này, các nhà sản xuất chuyển từ bán sản phẩm sang cung cấp dịch vụ đục lỗ, điều chỉnh lợi ích của họ phù hợp với vòng đời của sản phẩm. Tính minh bạch của chuỗi cung ứng đã trở thành một yêu cầu khó khăn. Chỉ thị Báo cáo Phát triển Bền vững Doanh nghiệp (CSRD) của EU yêu cầu công bố lượng phát thải carbon ở phạm vi 3 (tức là lượng phát thải của chuỗi cung ứng) từ năm 2024, điều này đặt ra thách thức đáng kể cho các chuỗi cung ứng phức tạp. Giải pháp của BD là một nền tảng blockchain, với 85% dữ liệu ESG của các nhà cung cấp cấp một trên chuỗi, có thể truy nguyên từ giai đoạn khai thác quặng sắt. Áp lực tài nguyên nước cũng ngày càng tăng. Tại nhà máy ở Chennai, Ấn Độ, lượng nước tiêu thụ trên mỗi kim đã giảm từ 3,5 lít xuống còn 1,2 lít và 20% nhu cầu nước được đáp ứng thông qua việc thu gom nước mưa. Về trách nhiệm xã hội, các doanh nghiệp hàng đầu đang thực hiện “kế hoạch trả lương công bằng”, với mức lương tại các nhà máy của Malaysia cao hơn 35% so với mức lương tối thiểu của địa phương và được cung cấp bảo hiểm y tế đầy đủ. Đánh giá vòng đời (LCA) cho thấy những phát hiện mang tính đột phá. Theo truyền thống, người ta tin rằng quá trình khử trùng để tái sử dụng kim tiêm tiêu tốn rất nhiều năng lượng. Tuy nhiên, một nghiên cứu của BCG LCA cho thấy rằng theo các quy trình khử trùng nghiêm ngặt, việc tái sử dụng kim tiêm bằng thép không gỉ 5 lần sẽ tạo ra lượng khí thải carbon thấp hơn 28% so với 5 kim tiêm sử dụng một lần. Điều này đã dẫn đến mô hình "tái sử dụng chuyên nghiệp", trong đó các kim tiêm như kim gây mê nha khoa và kim xăm được các tổ chức chuyên nghiệp làm sạch, kiểm tra và đóng gói lại sau khi sử dụng rồi bán trong các lĩnh vực phi y tế như làm đẹp và chăm sóc thú y. Công nghệ tân trang kim của Vögeli đến từ Đức có thể đạt tiêu chuẩn “cấp y tế” nhưng giá thành chỉ bằng 60% so với kim mới. Trong tương lai, kim có thể giống như hộp mực máy in, với các bộ phận cốt lõi được tái sử dụng và chỉ thay thế các bộ phận tiếp xúc. Mô hình hybrid này dự kiến ​​sẽ giảm 70% chất thải.