Symbiotic materials upcycling organic waste : merging the fields of design and industrial symbiosis to develop materials upcycling organic waste

There is a growing interest among the new generation of designers in working with materials to develop new solutions for the transition to more sustainable scenarios. Many designers globally develop materials with the intent of creating more circular economy-oriented alternatives to what is currently available. In many cases, this is done by upcycling waste to avoid the use and extraction of new raw materials, as well as creating new materials with less impact on their end-of-life phase. These practices are often carried out by individual designers working with limited resources. They create very insightful proofs of concept, but although this trend is developing, only in a few cases these can become part of scalable production and be widely adopted. On the other hand, we have the field of industrial symbiosis, which takes its practices from the industrial environment, where companies work together to upcycle waste ad by-products by exchanging it in networks. Materials and upcycling are at the basis of most industrial symbiosis practices, where waste and by-products are transformed into new materials and thus new products, following a scalable production logic. This research is positioned at the intersection of industrial symbiosis, material design and upcycling. It explores the field of industrial symbiosis from a design perspective in order to find tools, strategies and practices capable of giving a broader stance to designers working with materials. Therefore, this research aims to enable material designers to broaden their potential and realise materials upcycling waste(especially organic waste), involving companies and promoting industrial symbiosis practices. A careful literature review has been carried out in the field of industrial symbiosis to find common points with the field of material design, and as a result a series of tools used by industrial symbiosis practitioners have been selected. These tools were used to develop four research-through-design case studies in which materials were developed by upcycling organic waste, bringing together companies in networks with an industrial symbiosis approach. The experience gained during the development of the research-through-design case studies resulted in a set of prescriptions for material design practitioners. These aim to make designers aware of the opportunity to consider industrial symbiosis as part of their practice. This is done by suggesting a path that enables designers to dialogue with the industrial sector from a different angle, using materials and upcycling as levers to become active agents of change.

C'è un crescente interesse tra la nuova generazione di designer nel lavorare con i materiali per sviluppare nuove soluzioni per la transizione verso scenari più sostenibili. Molti designer a livello globale sviluppano materiali con l'intento di creare alternative più orientate all'economia circolare rispetto a quelle attualmente disponibili. In molti casi, ciò viene fatto attraverso l'upcycling dei rifiuti per evitare l'uso e l'estrazione di nuove materie prime, nonché creando nuovi materiali con un minore impatto sulla loro fase di fine vita. Queste pratiche sono spesso svolte da singoli designer che lavorano con risorse limitate. Creano proof-of-concept molto interessanti, ma sebbene questa tendenza si stia sviluppando, solo in pochi casi queste diventano parte di una produzione scalabile ed essere ampiamente adottate. D'altra parte, abbiamo il campo della simbiosi industriale, che prende le sue pratiche dall'ambiente industriale, dove le aziende lavorano insieme per riciclare i propri rifiuti e i sottoprodotti scambiandoli in reti. I materiali e l'upcycling sono alla base della maggior parte delle pratiche di simbiosi industriale, dove i rifiuti e i sottoprodotti sono trasformati in nuovi materiali e quindi in nuovi prodotti, seguendo una logica di produzione scalabile. Questa ricerca si colloca all'intersezione tra simbiosi industriale, design dei materiali e upcycling. Esplora il campo della simbiosi industriale da una prospettiva di design al fine di trovare strumenti, strategie e pratiche in grado di dare una posizione più ampia ai designer che lavorano con i materiali. Pertanto, questa ricerca mira a consentire ai designer di materiali di ampliare il loro potenziale e realizzare materiali riciclando i rifiuti (soprattutto organici), coinvolgendo le aziende e promuovendo pratiche di simbiosi industriale. È stata condotta un'attenta revisione della letteratura nel campo della simbiosi industriale per trovare punti comuni con il campo del design dei materiali e, di conseguenza, sono stati selezionati una serie di strumenti utilizzati dai professionisti della simbiosi industriale. Questi strumenti sono stati utilizzati per sviluppare quattro research-through-design case study in cui i materiali sono stati sviluppati riciclando i rifiuti organici, riunendo le aziende in reti con un approccio di simbiosi industriale. L'esperienza acquisita durante lo sviluppo dei case study di ricerca attraverso ha portato a un insieme di prescrizioni per i professionisti del design dei materiali. Questi mirano a rendere i designer consapevoli dell'opportunità di considerare la simbiosi industriale come parte della loro pratica. Ciò viene fatto suggerendo un percorso che consenta ai designer di dialogare con il settore industriale da un'angolazione diversa, utilizzando i materiali e l'upcycling come leve per diventare agenti attivi del cambiamento.