Для понимания текущих и будущих потребностей пищевой холодильной цепи важно ориентироваться на местные условия. Универсального решения не существует. Различные технологические, рыночные и нормативно-правовые системы будут определять пути развития холодильной цепи, которым должны следовать страны. Например, рацион питания и покупательские привычки населения напрямую влияют на тип и мощность холодильных цепей, которые будут развиваться в регионе. Аналогичным образом, барьеры, препятствующие устойчивому развитию холодильных цепей, различаются в разных регионах. Что касается технологий, то развитые страны располагают потенциалом и ресурсами для совершенствования своих холодильных цепочек в ответ на настоятельную необходимость обезуглероживания своей экономики путем модернизации существующих систем и внедрения экологически чистых технологий.
Напротив, некоторые развивающиеся страны могут продолжать использовать традиционные (более дешевые, но оказывающие большее воздействие на климат) технологии охлаждения в попытке усовершенствовать свои холодильные цепи для пищевых продуктов, считая более целесообразным дождаться дальнейшего развития или снижения затрат на более устойчивые системы и создать местный потенциал для установки и обслуживания. Поступая таким образом, они рискуют внедрить недолговечные решения и оказаться в технологической изоляции, что в долгосрочной перспективе может привести к серьезным экологическим, социальным и экономическим последствиям.
Например, холодильное оборудование, установленное сегодня, может оставаться в эксплуатации в течение следующих 10 и более лет, что приводит к длительной остановке некоторых звеньев пищевой холодильной цепочки. Периодическая модернизация холодильных и изоляционных компонентов, которая проводится, как правило, приводит к сохранению старой технологии, если только доступность на рынке или соблюдение нормативных требований не приведут к изменениям. Эта проблема будет сохраняться в отсутствие передачи технологий и знаний из развитых стран, и ее необходимо быстро устранить.
Одно исследование показывает, что приведение холодильных цепей в развивающихся странах к тому же уровню оснащения и производительности, что и в развитых странах, позволило бы сократить общий углеродный след, связанный с глобальной холодильной цепью, более чем на 47% (включая выбросы, связанные как с существующим оборудованием для холодильной цепи, так и с потерями продуктов питания из-за нехватки продовольствия). охлаждение) (IIF/IIR 2021). Стимулирование промышленности и разнообразие финансовых и бизнес-моделей Для ускорения перехода к устойчивым холодильным цепочкам пищевых продуктов необходимо стимулировать промышленность к внедрению устойчивых решений, технологий и услуг, которые лучше подходят и дифференцируются в разных странах в контексте финансовых, операционных и инфраструктурных проблем.
Долгосрочное взаимодействие с промышленностью также необходимо для оказания помощи развивающимся странам в создании необходимых служб, навыков и потенциала для внедрения, эксплуатации и технического обслуживания новых технологий и для лучшей подготовки рынка к их внедрению, в конечном счете, мы сможем перейти к передовым экологичным решениям и в полной мере воспользоваться соответствующими экономическими, социальными и экологическими преимуществами. С этой целью правила и стандарты в отношении оборудования должны быть приведены в соответствие с технологическим прогрессом, чтобы вывести устойчивые технологии на рынок. Не менее важно разрабатывать и внедрять финансовые и бизнес-модели, такие как сервитизация, которые создают ценность и разделяют ее, а также преодолевают предполагаемые проблемы, связанные с доступностью и жизнеспособностью.
Аналогичным образом, для обоснования инвестиций в устойчивые холодильные цепи необходимо определить и количественно оценить экономические, социальные и экологические выгоды от внедрения решений для устойчивых холодильных цепей, понимая, что социальные и экологические выгоды часто сопровождаются дополнительными экономическими выгодами и при правильном учете могут улучшить экономическое обоснование. Например, недостаточное питание может значительно повысить уровень смертности среди детей (что приводит к более чем половине случаев детской смертности в мире), что, в свою очередь, приведет к сокращению рабочей силы и повлияет на производительность труда в стране, что будет иметь последствия для экономики (ЮНИСЕФ, 2021; Урибе и Ашинг, 2021).
Количественная оценка преимуществ устойчивых холодильных цепей требует сравнительного анализа воздействия существующих холодильных цепей на пищевые продукты. Развитие навыков и потенциала, особенно в развивающихся странах, из-за материальных барьеров, препятствующих внедрению на рынок решений для устойчивого охлаждения, в холодильной отрасли медленно внедряются инновационные решения, которые соответствуют местным условиям и быстро расширяются.
Возможность заключается в том, что развивающиеся страны в меньшей степени, чем развитые, обременены устаревшими промежуточными технологиями и должны стремиться к переходу к более совершенным устойчивым решениям, когда это возможно. Чтобы использовать эту возможность и стимулировать участие промышленности, развивающимся странам следует начать наращивать навыки и потенциал, необходимые для обеспечения надлежащей установки и обслуживания более сложного с технической точки зрения оборудования следующего поколения, подключенного к данным и системам, с хладагентами с низким или нулевым ПГП, одновременно принимая краткосрочные меры по сокращению охлаждения нагрузки, энергетические потребности оборудования и ПГП хладагентов на их рынках.
Экспертное содействие и процессы содействия координации на национальном, региональном и глобальном уровнях по линии юг-юг необходимы для оказания помощи заинтересованным сторонам в развивающихся странах в разработке надлежащей политики, наращивании потенциала и бизнес-моделей; привлечении донорской поддержки и содействия частного сектора; а также для развития холодильной цепочки и мониторинга ее реализации. Это потребует тесной координации на глобальном уровне с экспертами, чтобы наладить обмен знаниями, адаптировать существующие успешные проекты к сложностям в других регионах, стандартизировать ключевые концепции и установить поддающиеся измерению цели для устойчивого развития холодильных цепей.
На национальном уровне, например, в Индии в феврале 2012 года был создан Национальный центр развития холодильных цепей (NCCD) для содействия развитию различных аспектов устойчивой холодильной цепи и поддержания связей с другими международными организациями и мировыми экспертами по вопросам, связанным с развитием устойчивых холодильных цепей. С тех пор NCCD сыграла ключевую роль в преобразовании индийской стратегии развития холодильных цепей в целях обеспечения более целостного системного подхода.
На региональном уровне недавно созданный Африканский центр передового опыта в области устойчивого охлаждения и холодовых цепей (ACES) занимается разработкой и ускорением внедрения решений в области устойчивых холодовых цепей с целью расширения экономических возможностей фермеров, увеличения доходов от экспорта, создания рабочих мест в сельской местности, повышения способности общин адаптироваться к изменению климата и жизнестойкости, уменьшать воздействие на климат и окружающую среду и способствовать низкоуглеродному развитию. На глобальном уровне секретариат Коалиции Cool координирует инициативы и работу экспертов с целью содействия обмену и передаче знаний о передовой практике между регионами, поддержки разработки стандартных методологий и инструментов, а также установления коллективных целей для устойчивого развития холодовой цепи. Благодаря своей политической поддержке Коалиция Cool выдвигает эти усилия на первый план в международной политической повестке дня.
Интегрированные подходы
Системные подходы к холодильной цепочке пищевых продуктов сегодня, как правило, сосредоточены на отдельных мероприятиях, интегрированных с сопутствующими потребностями в энергоснабжении, такими как холодильные системы супермаркетов (для продуктов), которые рекуперируют отработанное тепло для использования в отоплении помещений зданий. К числу других небольших проектов, основанных на системном подходе, относится индийская компания Impagro Farming Solutions, которая разработала концепцию с практическими шагами, которые необходимо предпринять до, во время и после того, как урожай попадет в холодильную цепочку на уровне фермы (вставка 34). Однако в долгосрочной перспективе для решения задачи обеспечения охлаждения и холодовых цепей в соответствии с целями в области климата и развития, а также для устранения препятствий на пути к успеху в наиболее эффективных и перспективных областях необходим более целостный системный подход, при котором политика, технологии, потенциал и финансы способствуют подключению к сети «ферма–вилка». эффективным способом.
Общесистемный подход, основанный на потребностях
Проектирование целостной и устойчивой холодовой цепи начинается с оценки потребностей в холодовой цепи от начала до конца, а также с анализа климатических, демографических, социально-экономических статистических данных, инфраструктуры и отраслевых карт, а также аудита существующих и появляющихся технологий, политики, целей, контрольных показателей, обязательств и инициатив. Это требует нового мышления в ключевых областях использования, производства, хранения, перемещения, управления, финансирования и регулирования холода для удовлетворения текущего и будущего спроса в рамках пищевой холодильной цепочки, а также определения областей вмешательства с учетом имеющихся энергетических и тепловых ресурсов, целевых показателей выбросов и других обязательств, а также затрат.
Индия — одна из первых развивающихся стран, которая применила общесистемный, ориентированный на потребности подход к холодильной цепочке, активно продвигаемый Национальным центром развития холодильных цепей. NCCD был создан в феврале 2012 года с одобрения Кабинета министров страны в качестве автономного органа для управления и содействия развитию холодильной цепочки в Индии.
Общесистемный подход учитывает весь спектр движущих сил и контуров обратной связи внутри системы. Она направлена на: минимизацию выбросов парниковых газов от оборудования пищевой холодильной цепи за счет снижения потребности в механическом охлаждении за счет изменения режима работы (например, за счет исключения ненужных задержек с закрытием дверей холодильных камер, сбора урожая ранним утром при низкой температуре) и использования методов и подходов пассивного охлаждения20 (например, использование абажуров, упаковки пищевых продуктов для сохранения свежести, покрытий и обработок); использование природных, возобновляемых и отработанных источников тепловой энергии (например, поверхностных водоемов, подземных водоносных горизонтов, и охлаждение промышленных отходов, образующихся при регазификации сжиженного природного газа, а также рекуперация отработанного тепла из холодильных установок для удовлетворения потребностей в горячем водоснабжении и других видах отопления); использовать энергоэффективные технологии, исключающие использование хладагентов с высоким ПГП; применять анализ жизненного цикла и подход к экономии замкнутого цикла при проектировании, производстве, внедрении, эксплуатация и вывод из эксплуатации по истечении срока эксплуатации; сбалансированное расширение и развитие холодильной цепочки производства пищевых продуктов с соответствующим сокращением потерь пищевых продуктов и отходов и другими экологическими, социальными и экономическими выгодами; и обеспечить доступ к ЦУР и принести выгоды, связанные с ними, всем.
Сокращение -сдвиг-улучшение -совокупность
Оптимальное сочетание устойчивых решений для холодовых цепочек, отвечающих требованиям рынка, — с учетом изменений в поведении, технологиях, услугах/навыках, политике, бизнес-моделях и финансах – может быть реализовано с помощью подхода “сокращение смены – улучшение”, а также с помощью “агрегирования”. В широком смысле это включает в себя снижение потребности в охлаждении, отказ от методов, которые являются неустойчивыми и оказывают негативное воздействие, внесение улучшений за счет использования более совершенных технологий и повышения эффективности, а также агрегирование потребностей для оптимизации производительности системы. Такой подход может способствовать как ранним успехам, так и глубоким системным изменениям, которые необходимы для создания устойчивой системы холодовой цепочки.
Открывая дополнительные возможности
Комплексный системный подход требует всестороннего понимания того, как взаимосвязаны все элементы пищевой цепочки и продовольственной системы в целом — от производства продуктов питания и их предварительной подготовки до упаковки, переработки, распределения и потребления, а также их коллективного воздействия на общество, экономику, окружающую среду и энергетику системы. Интеграция потребностей этих различных элементов может способствовать раскрытию многих дополнительных возможностей. Например, благодаря системному подходу элементы отходов, которые возникают в агропродовольственной цепочке (например, при переработке и упаковке) и которые обычно игнорируются, могут быть использованы в других полезных целях.
В зависимости от типа образующихся отходов побочные продукты могут варьироваться. Они могут быть такими же основными, как биогумус для органических удобрений и мульча для полей, или же отходы могут быть переработаны в органические красители, витаминизацию кормов для скота, строительные материалы, биогаз для получения энергии и т.д. Съедобные продукты, отобранные из-за физических повреждений или помятости, могут быть использованы в качестве сырья для деревенской или кустарной микроиндустрии для переработки в маринады, соки и т.д.
Также ведутся инновационные исследования по использованию органических отходов, образующихся в процессе сортировки и обрезки в холодильной камере, в качестве биоразлагаемого материала для упаковки. Таким образом, холодильная камера должна использоваться не только для доставки готовой продукции потребителям; это также может стать источником превращения отходов в богатство, поддерживая и расширяя возможности получения средств к существованию в сельских общинах.
Цифровые близнецы
Разработка устойчивых холодильных цепей для пищевых продуктов — это многомерная, многосекторальная задача. Для этого необходимо учитывать множество взаимозависимостей, существующих между экономическими, экологическими, энергетическими, технологическими, социальными и политическими системами, а также разрабатывать и внедрять политику, направленную на их устранение. Поскольку холодильная цепь представляет собой сложную систему, определяемую множеством взаимозависимостей и контуров обратной связи, ее трудно оценить в реальном мире, а проведение крупномасштабных контролируемых экспериментов невозможно. Это означает, что реальные вмешательства, как правило, представляют собой набор небольших вмешательств в течение длительных периодов времени, которые неизбежно приводят к неожиданным последствиям, поскольку воздействие небольших изменений каскадно распространяется по системе и встречается с другими каскадными небольшими изменениями.
По этим причинам создание “цифровых двойников” – или цифровых аналогов в режиме реального времени – для анализа различных сценариев холодовой цепочки (например, технологических, логистических и политических вмешательств) перед их тестированием в реальном мире снизило бы риски и затраты. Разработка виртуальных миров с использованием самоорганизующихся агентных моделей может решить некоторые из существующих проблем и снизить риски, связанные с повышением производительности системы. Агентное моделирование предполагает восходящий подход, при котором взаимодействия между компонентами системы не предопределены заранее. Вместо этого агенты имеют свободу экспериментировать и делать выбор, который в совокупности определяет общие характеристики системы, на которые затем реагируют все агенты.
Таким образом, модель развивается по пути, определяемому выбором агента, а не в направлении, предопределенном сценарием. Анализируя тысячи переменных за короткий промежуток времени, использование этих моделей позволяет выявить мероприятия, которые приносят наибольшую пользу в масштабах всей системы и могут ускорить внедрение полезных изменений. Использование цифровых двойников должно стать основной особенностью проектирования устойчивой пищевой холодильной цепи. Например, Центр устойчивых автомобильных перевозок разработал стандартную модель, основанную на логистике и энергоснабжении, которая учитывает определенный спрос на логистику и позволяет агентам принимать автономные решения для повышения эффективности своей работы.
Модель может самоорганизовываться для разработки надежных и эффективных логистических операций для конкретных сценариев холодовой цепи. Это позволяет эффективно планировать эксперименты, в ходе которых может быть применено подробное модельное описание реального мира и проанализирована чувствительность решений (Центр по устойчивым автомобильным перевозкам 2021).
Движение вперед
По мере роста интереса к устойчивым холодильным цепочкам пищевых продуктов возникает настоятельная необходимость в содействии сотрудничеству между правительствами развитых и развивающихся стран, частным сектором, научными кругами и международными организациями в целях стимулирования и ускорения инноваций и рыночных преобразований. Частично это может быть достигнуто за счет политических мер, которые: поддерживают инновации в технологиях и бизнес-моделях с помощью государственного и частного финансирования; повышают осведомленность о проблемах охлаждения среди правительств, предприятий и конечных пользователей холодильной цепи.; и подготовить квалифицированную рабочую силу, необходимую для содействия внедрению, эксплуатации и техническому обслуживанию новых технологий (а также для защиты от контрафактных хладагентов и компонентов) в развивающихся странах.
В развитых странах мира также существует потребность во внедрении динамичных процессов для наращивания потенциала сектора обслуживания и соответствующих навыков в соответствии с быстро развивающимися технологиями устойчивого охлаждения и быстро меняющимися требованиями бизнеса. Несмотря на растущее признание того, что для создания устойчивых холодильных цепочек продуктов питания и эффективного устранения препятствий на пути к успеху необходим комплексный подход на системном уровне, его может быть трудно успешно реализовать в реальном мире. Такой подход требует сотрудничества многих заинтересованных сторон и содержит множество взаимозависимостей, поэтому его применение в настоящее время ограничено.
Большинство тематических исследований, представленных в этом отчете, являются передовыми практиками, направленными на решение отдельных проблем в системе холодильной цепочки пищевых продуктов и позволяющими быстро добиться дополнительных результатов. Эти примеры приведены для того, чтобы вдохновить заинтересованные стороны на краткосрочных и среднесрочных этапах развития пищевой холодильной цепочки. Однако в долгосрочной перспективе для достижения устойчивого развития холодильных цепей пищевых продуктов потребуется изменить наш подход к разработке холодильных цепей, перейдя от линейных к циклическим, понимая взаимосвязанные и динамичные отношения и обратные связи во всей системе, как подчеркивается в рекомендациях.