Sirkulære forretningsmodeller kan gjøre avløpsvann til en ressurs

22. mars er verdens vanndag. Én av fire i har ikke tilgang til rent vann, og klimaendringer, lite bærekraftig ressursbruk og befolkningsvekst gjør at vannmangel er et økende problem.

Samtidig skaper forurenset avløpsvann på avveie økt behov og interesse for nye renseteknologier. For mye fosfor og nitrogen kan gi økt algevekst og skape miljøproblemer, slik vi ser i Oslofjorden. Bakterier, medisinrester og tungmetaller vil vi heller ikke ha i naturen.

Løsningen? Vi må utnytte vann og avløpsvann, med alt som finnes av ressurser i det, bedre, for eksempel gjennom vannsparing, gjenbruk og gjenvinning av energi og næringsstoffer fra avløpsvann.

FNs Water Development Report 2023 understreker betydningen av samarbeid og aktivt engasjement mellom aktører for mer bærekraftig vannforvaltning (UN 2023), og i EU-prosjektet WIDER UPTAKE har vi sett på ulike sirkulære løsninger.

Samtidig må det finnes et marked for at ressursene kan tas i bruk, som til enhver tid må være i tråd med gjeldende lovgivning. Sirkulære forretningsmodeller kan være nøkkelen til å skape verdi av avløpsvannet i ulike sektorer.

Hva er en sirkulær forretningsmodell?

Men hva er egentlig en sirkulær forretningsmodell? Kort sagt handler det om å resirkulere, gjenvinne, forlenge bruk eller få mer ut av et produkt eller en tjeneste gjennom intensivert material- og energibruk (Geissdoerfer et al., 2020). Det handler om å skape miljøgevinster ved å utvinne mer ressurser fra mindre, samtidig som det er økonomisk lønnsomt og sosialt akseptert i samfunnet. Sirkulære forretningsmodeller kan dermed bidra til at vi utnytter samfunnets ressurser bedre.

Forskning på bærekraftige forretningsmodeller har ofte fokusert på individuelle selskaper, men sirkulære forretningsmodeller avhenger i stor grad av samarbeid mellom flere aktører for å oppnå bærekraftig omstilling (Aagaard et al., 2021). Dette for å kunne trekke på ressurser i det omkringliggende nettverket, i form av råstoff, kunnskap, markedstilgang, med mer, etablering av infrastruktur og jobbe for bedre rammebetingelser. Eksempelvis kan enkelte forretningsmodeller innebære interessante muligheter på sikt, men vil kreve endringer i markedet. Vi ser at slike fordeler oppstår når ressursstrømmer kobles på tvers av bedrifter og sektorer. Derfor ser vi også på økosystemene rundt bedriftene, og hvordan de kan tilpasses for å implementere og skalere nye løsninger i ulike markeder. Dette understreker viktigheten av samarbeid mellom en rekke aktører for å muliggjøre innovasjon.

Sirkulære forretningsmodeller utvikles i praksisfelleskap

Selv om teknologien legger til rette for utvikling av sirkulære forretningsmodeller, viser praksis at det sjelden er en enkel prosess (Vermunt et al., 2019). Forskning indikerer at det kreves interaksjon mellom organisasjoner og sektorer som tidligere ikke har samarbeidet (Pieroni et al., 2019).

I  WIDER UPTAKE ser vi blant annet på barrierer og muligheter for å skape verdi ved å utnytte vannet i seg selv, samt ressursene i avløpsvann, på en mer bærekraftig måte. Prosjektet ledes av SINTEF og er et samarbeid mellom forskning, vannselskaper og privat næringsliv i fem land. Målet er å demonstrere innovative løsninger for optimal utnyttelse av ressursene i avløpsvann, og bidra til at disse tas i bruk i større skala.

• Italia: Gjenbruk av renset avløpsvann i landbruk, samt produksjon av gjødsel og bioplast fra kloakk.
• Tsjekkia: Gjenbruk av renset avløpsvann i parker og for annen blågrønn infrastruktur.
• Ghana: Produksjon av biokull fra avløpsslam for å erstatte trekull som energikilde og bidra til å redusere avskoging, samt gjenbruk av avløpsvann i urbant jordbruk.
• Nederland: Sirkulære biokompositt materialer, med bl.a. kalsitt fra vannbehandling, cellulose fra avløpsrenseanlegg, og plantefibre som renses ut av kanalsystemet, som utgjør en viktig del av overvannshåndteringen i landet.
• Norge: Gjødsel, biogass og jordforbedring fra kloakkslam, gjenvunnet fosfor og andre avfallsstrømmer.

Til tross for at behovene og interessene varierer, ser vi mange felles barrierer, som for eksempel lovgivning som hindrer gjenbruk av avløpsvann. I vår forskning identifiserer vi hva som hindrer og muliggjør bærekraftig omstilling i ulike sektorer. Vår tilnærming er å forstå aktørenes omverden over tid i samarbeid med selskapene som skal implementere løsningene. Slik bidrar vi til læring i praksisfellesskap, der aktørene kan utvikle felles strategier og nye former for samarbeid. Praksisfelleskap er en tilnærming til læring i nettverk, som skal bidra til deling av kunnskap og etablere tillit og forståelse på tvers av fag og kultur (Wenger, 2000). Praksisfelleskap skiller seg fra etablerte prosjekt og definerte team ved at oppgavene er mindre definerte, men med et delt mål om å utforske et spesifikt område, slik som sirkulære løsninger for avløpsvann.

Praksisfellesskap for sirkulær økonomi

I WIDER UPTAKE har vi ett praksisfelleskap per demoprosjekt, ett felles for prosjektet, og ett for læring på tvers med andre EU-prosjekt hvor det også forskes på sirkulære og vannsmarte løsninger. Målet er at arbeidet i disse skal legge til rette for læring hos aktørene, men også policylæring blant offentlige aktører, slik at det utvikles regelverk som legger til rette for bærekraftige løsninger, samtidig som hensyn til sikkerhet og helse ivaretas.

For å utvikle sirkulære løsninger har vi blant annet benyttet verktøyet Triple-layered business model canvas (TLBMC) for å utforske hvordan mer bærekraftige forretningsmodeller kan bidra til vannsmarte løsninger (Joyce & Paquin, 2016). Med dette verktøyet identifiserer vi hvilke aktører, ressurser, og relasjoner som må til for å etablere nye løsninger i full skala, og hvilke økonomiske, miljømessige og sosiale verdier dette kan bidra til. Ved å visualisere hvordan verdier skapes, leveres og fanges, kan TLBMC hjelpe organisasjonene og forskerne med forretningsmodellinnovasjon. Vi er interessert i å forstå hvordan det kan legges til rette, for eksempel for utvikling av infrastruktur som støtter disse bærekraftige løsningene

Eksempel: En sirkulær forretningsmodell fra Innlandet

Ressurser fra avløpsvann står i sentrum for en nyskapende forretningsmodell på i Hias på Hamar.

Ved siden av å produsere biogass basert på avløpsslam, har Hias etablert teknologiselskapet Hias How2O AS, og bidrar til utvikling av innovative jordforbedringsprodukter, som avfallsselskapet Sirkula står i spissen for. Hias How2O har utviklet en nyskapende renseprosess som fjerner fosfor fra avløpsvann uten å ty til kjemikalier. «Hias-prosessen» reduserer dermed kjemikaliebruk og CO₂-utslipp med opptil 90 %. Dette hindrer direkte og indirekte utslipp, samtidig som driftskostnadene reduseres. Opptil 50 prosent av fosforen kan gjenvinnes som struvitt. Per dags dato er kjemikalieforbruk ved Hias RA redusert med 65 % og vil reduseres videre når kapasiteten til Hias prosessen utvides.

Lager miljøvennlig fosfor fra avløpsvann – SINTEF

Internasjonalt er det allerede økt etterspørsel etter struvitt i markedet, blant annet fordi prisen på kunstgjødsel har økt som følge av høy pris på naturgass. Struvitten fra Hias skal tas imot og distribueres videre av Norgro, som er en landsdekkende leverandør av innsatsmidler til yrkesdyrkere. Ressursene i avløpsvannet gir dermed grunnlag for en sirkulær løsning, som bidrar til verdiskaping og bærekraft i flere ledd.

Dette eksempelet viser nødvendigheten av samarbeid mellom ulike aktører for å utvikle sirkulære forretningsmodeller for ressurser fra avløpsvann. Slikt samarbeid om vann vil bli stadig viktigere. Gapet mellom tilbudet og etterspørselen etter rent vann i Europa vil øke stort mot 2030. Et enkelt 1 MW data senter bruker 25,5 millioner liter vann hvert år, og ikke minst er bærekraftig energiomstilling avhengig av en betydelig vanntilgang: For hver kilo grønnhydrogen som produseres trengs det 9 kg vann, og en enkelt 30 cm elektronisk halvlederplate (wafer), som blant annet brukes til å lage integrerte kretser og solceller, krever intet mindre enn 8300 liter (Water Europe, 2023).

Dette krever en helhetlig tilnærming til hvordan bærekraftig omstilling skjer, både i organisasjoner, i form av nye verdikjeder, og i endrede koblinger mellom eksisterende industrier. Vannsmarte løsninger handler om innovative teknologier, men også om sirkulære forretningsmodeller, som fremmer miljømessig, økonomisk, og sosial bærekraft.

Referanser

(2024) FNs bærekraftsmål. Rent vann og gode sanitærforhold. Hentet fra: https://fn.no/om-fn/fns-baerekraftsmaal/rent-vann-og-gode-sanitaerforhold

Geissdoerfer, M., Pieroni, M. P., Pigosso, D. C., & Soufani, K. (2020). Circular business models: A review. Journal of Cleaner Production, 277, 123741.

Joyce, A., & Paquin, R. L. (2016). The triple layered business model canvas: A tool to design more sustainable business models. Journal of Cleaner Production, 135, 1474-1486.

Pieroni, M. P., McAloone, T. C., & Pigosso, D. C. (2019). Business model innovation for circular economy and sustainability: A review of approaches. Journal of Cleaner Production, 215, 198-216.

Vermunt, D., Negro, S., Verweij, P., Kuppens, D., & Hekkert, M. (2019). Exploring barriers to implementing different circular business models. Journal of Cleaner Production, 222, 891-902.

UN 2023. The United Nations World Water Development Report 2023: Partnerships and Cooperation for Water. UNESCO, Paris

Wenger, E. (2000). Communities of practice and social learning systems. Organization, 7(2), 225-246.

Water Europe (2023). Manifesto. The European Union  needs an ambitious Water-Smart Strategy. Hentet fra: https://watereurope.eu/wp-content/uploads/Manifesto-EU-Water-Strategy.pdf

Aagaard, A., Lüdeke-Freund, F., & Wells, P. (2021). Business Models for Sustainability Transitions. Springer.