Let's talk about thrift. Thrift is a concept where you reduce, reuse and recycle, but yet with an economic aspect I think has a real potential for change. My grandmother, she knew about thrift. This is her string jar. She never bought any string. Basically, she would collect string. It would come from the butcher's, it would come from presents. She would put it in the jar and then use it when it was needed. When it was finished, whether it was tying up the roses or a part of my bike, once finished with that, it'd go back into the jar. This is a perfect idea of thrift; you use what you need, you don't actually purchase anything, so you save money.
Vamos falar sobre parcimônia. Parcimônia é um conceito segundo o qual reduzimos, reutilizamos e reciclamos, mas ainda com um aspecto econômico com potencial real de mudança. Minha avó sabia sobre parcimônia. Esta é a jarra de cordas dela. Ela nunca comprou cordas. Basicamente, ela as juntava. Vinham do açougueiro, de presentes. Ela colocava as cordas na jarra e as usava quando necessário. Se elas amarravam as rosas ou uma parte de minha bicicleta, depois disso voltavam para a jarra. Esta é a ideia perfeita de parcimônia: usar o necessário, não comprar realmente nada e assim economizar.
Kids also inherently know this idea. When you want to throw out a cardboard box, the average kid will say, "Don't! I want to use it for a robot head or for a canoe to paddle down a river." They understand the value of the second life of products. So, I think thrift is a perfect counterpoint to the current age which we live in. All of our current products are replaceable. When we get that bright, new, shiny toy, it's because, basically, we got rid of the old one. The idea of that is, of course, it's great in the moment, but the challenge is, as we keep doing this, we're going to cause a problem.
As crianças também conhecem essa ideia. Quando vamos descartar uma caixa, a criança dirá: "Não, quero usá-la para a cabeça de um robô, ou para uma canoa para descer o rio". Elas entendem o valor da sobrevida dos produtos. Acho que a parcimônia é um contraponto perfeito para a época em que vivemos. Todos os nossos produtos atuais são substituíveis. Quando ganhamos um brinquedo novo, brilhante, é porque nos livramos do velho. É claro que a ideia é ótima no momento, mas o desafio é que, enquanto continuarmos a fazer isso, causaremos um problema.
That problem is that there is really no way. When you throw something away, it typically goes into a landfill. Now, a landfill is basically something which is not going to go away, and it's increasing. At the moment, we have about 1.3 billion tons of material every year going into landfills. By 2100, it's going to be about four billion tons. See, instead, I'd prefer if we started thrifting. What that means is, we consider materials when they go into products and also when they get used, and, at the end of their life: When can they be used again? It's the idea of completely changing the way we think about waste, so waste is no longer a dirty word -- we almost remove the word "waste" completely. All we're looking to is resources. Resource goes into a product and then can basically go into another product. We used to be good at thrifting. My grandmother, again, used to use old seed packets to paper the bathroom walls.
O problema é que não tem jeito mesmo. Quando jogamos algo fora, geralmente vai para um aterro sanitário. Um aterro sanitário é algo que não vai desaparecer, e está aumentando. No momento, temos cerca de 1,3 bilhão de toneladas de material todos os anos indo para esses aterros. Até 2100, serão cerca de 4 bilhões de toneladas. Em vez disso, eu preferiria que começássemos a economizar. Isso significa que consideramos os materiais quando entram em produtos e também quando ficam usados, e, no final da vida útil: quando podem ser usados de novo? É a ideia de mudar totamente o modo como pensamos no desperdício, que não é mais algo indecente. Quase o removemos completamente. Tudo o que estamos procurando são recursos. O recurso entra em um produto e depois pode entrar em outro. Costumávamos ser bons em parcimônia. Minha avó usava velhos pacotes de sementes para revestir a parede do banheiro.
I think, though, there are companies out there who understand this value and are promoting it. And a lot of the technologies that have been developed for the smart age can also be adapted to reduce, reuse and also thrift more proficiently. And as a materials scientist, what I've been tracking over the last couple of decades is how companies are getting smart at thrifting, how they're able to understand this concept and profit from it. I'm going to give you two examples. The first one, a good one; the second one, not so good.
Mas acho que há empresas por aí que entendem esse valor e o estão promovendo. Muitas tecnologias desenvolvidas para a era inteligente também podem ser adaptadas para reduzir, reutilizar e poupar com mais eficiência. Como cientista de materiais, acompanhei nas últimas duas décadas como as empresas estão espertas em economizar, como são capazes de entender esse conceito e lucrar a partir dele. Darei a vocês dois exemplos. O primeiro, bom; o segundo, nem tanto.
The first is the automotive industry. Not always known as the most innovative or creative of industries, but it turns out, they're really, really good at recycling their products. Ninety-five percent of every single car that goes on the road gets recycled here. And of that car, about 75 percent of the entire car actually gets used again. That includes, of course, the old steel and aluminum but then also the plastics from the fender and the interiors, glass from the windows and the windshield and also the tires. There's a mature and successful industry that deals with these old cars and basically recycles them and puts them back into use as new cars or other new products. Even as we move towards battery-powered cars, there are companies that claim they can recycle up to 90 percent of the 11 million tons of batteries that are going to be with us in 2020. That, I think, is not perfect, but it's certainly good, and it's getting better.
O primeiro é a indústria automotiva, nem sempre conhecida como a mais inovadora ou criativa, mas ela é muito boa em reciclar seus produtos. Noventa e cinco por cento de cada carro que sai na estrada é reciclado aqui. Desse carro, cerca de 75% dele é realmente usado de novo. Isso inclui, claro, o velho aço e alumínio, mas também o plástico do para-lama e dos interiores, o vidro das janelas e do para-brisa e também os pneus. Há uma indústria madura e bem-sucedida que lida com esses velhos carros e os recicla e os coloca de volta ao uso como carros ou outros produtos novos. Mesmo quando mudamos para carros movidos a bateria, há empresas que afirmam que podem reciclar até 90% dos 11 milhões de toneladas de baterias que estarão conosco em 2020. Não acho perfeito, mas certamente é bom, e está ficando melhor.
The industry that's not doing so well is the architecture industry. One of the challenges with architecture has always been when we build up, we don't think about taking down. We don't dismantle, we don't disassemble, we demolish. That's a challenge, because it ends up that about a third of all landfill waste in the US is architecture. We need to think differently about this. There are programs that can actually reduce some of this material.
A indústria que não está indo tão bem é a indústria da arquitetura. Um dos desafios com a arquitetura sempre foi quando construímos, não pensamos na desmontagem. Não desmontamos, demolimos. Esse é um desafio, porque cerca de um terço de todo o lixo de aterros sanitários nos EUA é alvenaria. Precisamos pensar diferente sobre isso. Há programas que podem realmente reduzir alguns desses materiais.
A good example is this. These are actually bricks that are made from old demolition waste, which includes the glass, the rubble, the concrete. You put up a grinder, put it all together, heat it up and make these bricks we can basically build more buildings from. But it's only a fraction of what we need.
Um bom exemplo é este. Estes são, na verdade, tijolos feitos de lixo de demolição antiga, que inclui o vidro, os escombros, o concreto. Construímos um moedor, juntamos tudo, aquecemos e fazemos tijolos com os quais podemos construir mais edifícios. Mas é apenas um pedaço do que precisamos.
My hope is that with big data and geotagging, we can actually change that, and be more thrifty when it comes to buildings. If there's a building down the block which is being demolished, are there materials there that the new building being built here can use? Can we use that, the ability to understand that all the materials available in that building are still usable? Can we then basically put them into a new building, without actually losing any value in the process?
Minha esperança é que, com o "big data" e a marcação geográfica, possamos mudar isso e sermos mais econômicos no que se refere a edifícios. Se houver um edifício sendo demolido no quarteirão, haverá materiais lá que o novo edifício sendo construído aqui possa usar? Podemos praticar a capacidade de entender que o material disponível naquele edifício ainda é utilizável? Podemos então utilizá-lo em um novo edifício, sem perder realmente qualquer valor no processo?
So now let's think about other industries. What are other industries doing to create thrift? Well, it turns out that there are plenty of industries that are also thinking about their own waste and what we can do with it. A simple example is the waste that they basically belch out as part of industrial processes. Most metal smelters give off an awful lot of carbon dioxide. Turns out, there's a company called Land Detector that's actually working in China and also soon in South Africa, that's able to take that waste gas -- about 700,000 tons per smelter -- and then turn it into about 400,000 tons of ethanol, which is equivalent to basically powering 250,000, or quarter of a million, cars for a year. That's a very effective use of waste.
Vamos pensar em outras indústrias. O que elas estão fazendo para criar a parcimônia? Bem, muitas indústrias também estão pensando em seu próprio desperdício e o que podem fazer a respeito. Um exemplo simples é o lixo que elas geram como parte dos processos industriais. A maioria das fundidoras de metais libera muito dióxido de carbono. Há uma empresa chamada Land Detector, que opera na China e também, em breve, na África do Sul, e é capaz de pegar esse gás residual, cerca de 700 mil toneladas por fundidora, e transformá-lo em cerca de 400 mil toneladas de etanol, o suficiente para abastecer 250 mil carros por ano. Esse é um uso muito eficaz de resíduos.
How about products more close to home? This is a simple solution. And it, again, takes the idea of reducing, reusing, but then also with economic advantage. So it's a simple process of changing from a cut and sew, where typically between 20 and 30 materials are used which are cut from a large cloth and then sewn together or even sometimes glued, they changed it and said that they just knitted the shoe. The advantage with this is not just a simplification of the process, it's also, "I've got one material. I have zero waste," and then also, "I'm able to potentially recycle that at the end of its life."
Que tal produtos mais perto de casa? Esta é uma solução simples, que novamente considera a ideia de reduzir, reutilizar, mas também com vantagem econômica. É um processo simples de mudança de corte e costura, em que são usados geralmente entre 20 e 30 materiais cortados de um tecido extenso, costurados juntos ou, às vezes, colados. Eles o mudaram e disseram que só tricotaram o sapato. A vantagem disso não é apenas uma simplificação do processo, mas também: "Temos material, temos desperdício zero", e também: "Conseguimos reciclar isso no final de sua vida útil".
Digital manufacturing is also allowing us to do this more effectively. In this case, it's actually creating the theoretical limit of strength for a material: you cannot get any stronger for the amount of material than this shape. So it's a basic simple block, but the idea is, I can extrapolate this, I can make it into large formats, I can make it into buildings, bridges, but also airplane wings and shoes. The idea here is, I'm minimizing the amount of material.
A fabricação digital permite maior eficácia. Neste caso, está criando realmente o limite teórico de força pelo material: não conseguimos nada mais forte pela quantidade de material do que esta forma. É um bloco simples básico, mas a ideia é que podemos extrapolar isso, transformar em formatos grandes. Podemos transformar em edifícios, pontes, mas também em asas de avião e sapatos. A ideia aqui é que estamos minimizando a quantidade de material.
Here's a good example from architecture. Typically, these sorts of metal nodes are used to hold up large tent structures. In this case, it in was in the Hague, along a shopping center. They used 1600 of the materials on the left. The difference is, by using the solution on the right, they cut down the number of steps from seven to one, because the one on the left is currently welded, the one on the right is simply just printed. And it was able to reduce waste to zero, cost less money and also, because it's made out of steel, can be eventually recycled at the end of its life.
Aqui está um bom exemplo da arquitetura. Geralmente, usam-se estes tipos de nós de metal para sustentar grandes estruturas de tendas. Neste caso, ocorreu em Haia, num shopping center. Foram usados 1,6 mil do material à esquerda. A diferença é que, com a solução da direita, a quantidade de passos foi reduzida de sete para um, porque o da esquerda está soldado e o da direita é simplesmente impresso. E foi capaz de reduzir o desperdício a zero, custar menos e também, por ser feito de aço, pode ser finalmente reciclado ao final de sua vida útil.
Nature also is very effective at thrift. Think about it: nature has zero waste. Everything is useful for another process. So, in this case, nanocellulose, which is basically one of the very fine building blocks of cellulose, which is one of the materials that makes trees strong, you can isolate it, and it works very much like carbon fiber. So, take that from a tree, form it into fibers, and then those fibers can strengthen things, such as airplanes, buildings, cars. The advantage of this, though, is it's not just bioderived, comes from a renewable resource, but also that it is transparent, so it can be used in consumer electronics, as well as food packaging. Not bad for something that basically comes from the backyard.
A natureza também é muito eficaz na parcimônia. Pensem nisso: a natureza tem desperdício zero. Tudo é útil para outro processo. Neste caso, a nanocelulose, um dos blocos de construção muito finos da celulose, material que torna as árvores fortes, pode ser isolada e funciona muito bem como fibra de carbono. Extraímos a nanocelulose da árvore e a dispomos em fibras, que podem reforçar coisas, como aviões, edifícios, carros. A vantagem disso, porém, é não ser apenas bioderivada, vir de uma fonte renovável, mas também ser transparente, para que possa ser usada em eletrônicos bem como em embalagem alimentar. Nada mau para algo que vem do quintal.
Another one from the biosource is synthetic spider silk. Now, it's very hard to actually create spider silk naturally. You can basically get it from spiders, but in large numbers, they tend to kill each other, eat each other, so you've got a problem with creating it, in the same way you do with regular silk. So what you can do is instead take the DNA from the spider, and put it into various different things. You can put it into bacteria, you can put it into yeast, you can put it into milk. And what you can do then is, the milk or the bacteria produce in much larger volumes and then from that, spin a yarn and then create a fabric or a rope. Again, bioderived, has incredible strength -- about the same as Kevlar -- so they're using it in things like bulletproof vests and helmets and outdoor jackets. It has a great performance. But again, it's bioderived, and at the end of its life, it potentially can go back into the soil and get composted to again be potentially used as a new material.
Outra fonte biológica é a seda sintética de aranha. É muito difícil criar seda de aranha naturalmente. Podemos obtê-la das aranhas, mas, em grande número, elas tendem a matar e a comer umas às outras. Temos um problema com sua criação, do mesmo modo que com a seda comum. Em vez disso, pegamos o DNA da aranha, e o colocamos dentro de coisas diferentes: bactéria, fermento, leite. Então, o que podemos fazer é... O leite e a bactéria produzem em volumes muito maiores e, a partir daí, fabricam um fio e, depois, criam um tecido ou uma corda. O bioderivado tem resistência incrível, quase a mesma do polímero Kevlar, e é usado em coisas como coletes à prova de balas, capacetes e jaquetas. Tem um ótimo desempenho, mas é bioderivado e, no final de sua vida útil, pode voltar para o solo e ser compostado para ser usado como material novo.
I'd like to leave you with one last form which is biobased, but this, I think, is like the ultimate thrift. Think about the poster child for conspicuous consumption. It's the water bottle. We have too many of them, they're basically going everywhere, they're a problem in the ocean. What do we do with them? This process is able not just to recycle them, but to recycle them infinitely. Why is that interesting? Because when we think about reusing and recycling, metals, glass, things like that, can be recycled as many times as you like. There's metal in your car that may well have come from a 1950s Oldsmobile, because you can recycle it infinitely with no loss of performance. Plastics offer about once or twice of recycling, whether it's a bottle, whether it's a chair -- whatever it is, if it's carpet -- after two times of recycling, whether it goes back into another chair, etc, it tends to lose strength, it's no longer of any use. This, though, just using a few enzymes, is able to recycle it infinitely. I take a bottle or a chair or some other plastic product, I basically put it in with a few enzymes, they break it apart, they basically put it back into its original molecules. And then from those molecules, you can build another chair or carpet or bottle. So, the cycle is infinite. The advantage with that, of course, is that you have potentially zero loss of material resources. Again, the perfect idea of thrift.
Vou deixá-los com uma última forma biobaseada, mas creio que este seja o exemplo máximo da parcimônia. Pensem na garota-propaganda para os gastos excessivos. É a garrafa de água. Temos muitas delas. Elas estão indo para todos os lugares, são um problema no oceano. O que fazemos com elas? Este processo é capaz não apenas de reciclá-las, mas de forma infinita. Por que isso é interessante? Porque, quando pensamos em reutilização e reciclagem, metais, vidros, coisas assim, podem ser recicladas tantas vezes quantas quisermos. Em seu carro, há metal que pode ter vindo de um Oldsmobile dos anos 50, porque podemos reciclá-lo infinitamente sem perda de desempenho. O plástico permite reciclar cerca de uma ou duas vezes, seja uma garrafa, uma cadeira, seja o que for, um tapete... Depois de duas reciclagens, se voltar como outro objeto, tende a perder resistência e não é mais útil. Este, porém, usando apenas poucas enzimas, é capaz de reciclar infinitamente. Pegamos uma garrafa, uma cadeira ou algum outro produto plástico, o colocamos com algumas enzimas, que se decompõem e recolocam o produto em suas moléculas originais. A partir dessas moléculas, podemos construir outra cadeira, tapete ou garrafa. O ciclo é infinito. A vantagem disso é que temos perda zero de recursos materiais: a ideia perfeita de parcimônia.
So in conclusion, I just want to have you think about -- if you make anything, if you're any part of a design firm, if you basically are refurbishing your house -- any aspect where you make something, think about how that product could potentially be used as a second life, or third life or fourth life. Design in the ability for it to be taken apart. That, to me, is the ultimate thrift, and I think that's basically what my grandmother would love.
Para finalizar, quero que vocês reflitam: se fizerem qualquer coisa, se fizerem parte de uma empresa de design, se estiverem reformando sua casa, em qualquer situação em que vocês fizerem alguma coisa, pensem como esse produto poderia ter uma segunda, terceira ou quarta vida útil. Projetem-no para que ele possa ser desmontado. Isso para mim é a parcimônia máxima, e acho que é o que minha avó adoraria.
(Applause)
(Aplausos)