Determination of environmental performance of an area through gamified approach in the framework of circular economy

Abstract

Η ταχεία αύξηση του πληθυσμού, η αυξανόμενη κατανάλωση αγαθών και πόρων, καθώς και τα υψηλότερα επίπεδα διαβίωσης, έχουν οδηγήσει σε σημαντική παγκόσμια αύξηση των Αστικών Στερεών Αποβλήτων (ΑΣΑ), επηρεάζοντας άμεσα την περιβαλλοντική απόδοση στα πλαίσια της κυκλικής οικονομίας. Αυτή η αυξανόμενη παραγωγή ΑΣΑ αποτελεί σοβαρή απειλή για το περιβάλλον, την ανθρώπινη υγεία και την οικονομική βιωσιμότητα. Ως εκ τούτου, η διαχείριση των ΑΣΑ και η παρακολούθηση της περιβαλλοντικής απόδοσης έχει καταστεί κρίσιμο ζήτημα για τις τοπικές και εθνικές αρχές σε πόλεις παγκοσμίως, τόσο στις αναπτυσσόμενες όσο και στις ανεπτυγμένες χώρες. Σκοπός της διατριβής υπήρξε η ανάλυση, ποσοτικοποίηση και παρακολούθηση της περιβαλλοντικής απόδοσης δύο δήμων (Δήμου Λάρνακας και Δήμου Σωτήρας) της Κύπρου, χρησιμοποιώντας Δείκτες Απόδοσης (KPIs) στα πλαίσια της στρατηγικής της κυκλικής οικονομίας. Η καινοτομία της έρευνας έγκειται στην αντιμετώπιση του κενού που εντοπίστηκε στην ποσοτικοποίηση της περιβαλλοντικής απόδοσης μέσω της ενσωμάτωσης συγκεκριμένων KPIs και στρατηγικών με την ανάπτυξη ενός συστήματος βαθμιαίας αξιολόγησης. Για τον σκοπό αυτό, συγκεκριμένοι KPIs ευθυγραμμισμένοι με κανονισμούς, σχέδια δράσης και πρωτοβουλίες της Ευρωπαϊκής Ένωσης (ΕΕ) (π.χ. Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία, Στόχοι Βιώσιμης Ανάπτυξης, Σχέδιο Δράσης για την Κυκλική Οικονομία κ.λπ.) εντοπίστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν μέσω βιβλιογραφικής ανασκόπησης, περιγράφοντας την περιβαλλοντική απόδοση. Για την επίτευξη αυτού, αρχικά πραγματοποιήθηκε ποσοτική και ποιοτική ανάλυση δεδομένων σχετικά με τη διαχείριση των ΑΣΑ, με τη χρήση δύο ερωτηματολογίων για τη διαχείριση αποβλήτων και την κυκλική μόδα, προκειμένου να αξιολογηθούν η συμμετοχή στις στρατηγικές διαχείρισης ΑΣΑ στην Κύπρο, τα επίπεδα γνώσης όσον αφορά την κυκλική οικονομία και τη βιώσιμη ανάπτυξη, η προθυμία συμμετοχής στη διαχείριση των ΑΣΑ και η ικανοποίηση των πολιτών από τις τρέχουσες πρακτικές. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν δύο αναλύσεις σύστασης αποβλήτων στους Δήμους Λάρνακας και Σωτήρας, όπου ποσοτικοποιήθηκαν συγκεκριμένα ρεύματα αποβλήτων, προκειμένου να συλλεχθούν δεδομένα για τον υπολογισμό των επιλεγμένων KPIs. Στη vi συνέχεια, αναπτύχθηκε ένα σύστημα βαθμιαίας αξιολόγησης (από 1- Πολύ Χαμηλό έως 5- Πολύ Υψηλό), αξιολογώντας κάθε KPI σύμφωνα με τις νομοθεσίες, τα σχέδια δράσης και τις πρωτοβουλίες της ΕΕ, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση των Δήμων. Βάση των αποτελεσμάτων, οι περιοχές μελέτης θα πρέπει να εστιάσουν περαιτέρω στη διαχείριση συγκεκριμένων ρευμάτων αποβλήτων (π.χ. οργανικά απόβλητα, πράσινα απόβλητα, PMD κ.λπ.) και στην κοινοποίηση πληροφοριών από τις τοπικές αρχές, στη συλλογή περισσότερων δεδομένων σχετικά με τις απαιτούμενες υποδομές αποβλήτων (π.χ. κάδοι ανακύκλωσης) και τις υποδομές κινητικότητας (π.χ. ποδηλατοδρόμοι). Παράλληλα, προτάθηκαν διάφορες στρατηγικές για την άμεση εμπλοκή του κοινού και την προσωπική ευθύνη, όπως φόρουμ συζητήσεων, συνεντεύξεις, άμεση επικοινωνία (π.χ. φυλλάδια, ανοιχτές συζητήσεις κ.λπ.), ενημερωτικές δραστηριότητες και άλλες. Τα εργαλεία για την παρακολούθηση της περιβαλλοντικής απόδοσης αναγνωρίστηκαν μέσω της μεθόδου PRISMA ως KPIs, πρωτοκόλλων ποιότητας (π.χ. ISO) και ψηφιοποίησης, ενώ η ανάλυση SWOT/AHP έδειξε ότι μια υβριδική προσέγγιση που περιλαμβάνει και τα τρία εργαλεία θα ήταν πιο ωφέλιμη. Για τον λόγο αυτό, τα KPIs και οι στρατηγικές που χρησιμοποιήθηκαν για την ποσοτικοποίηση της περιβαλλοντικής απόδοσης των δήμων ενσωματώθηκαν σε ένα παιχνιδοποιημένο ψηφιακό εργαλείο διαχείρισης αποβλήτων μιας εικονικής πόλης, με στόχο την ενίσχυση της αυτοματοποίησης, της κοινωνικής εμπλοκής και της κατανόησης των ενδιαφερομένων (π.χ. ακαδημαϊκοί, υπεύθυνοι λήψης αποφάσεων, σύμβουλοι, μηχανικοί κ.λπ.) σχετικά με την περιβαλλοντική απόδοση. Μέσα από ανάλυση PESTEL/SWOT που πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας συνεντεύξεις εμπειρογνωμόνων, εντοπίστηκε ότι το παιχνιδοποιημένο εργαλείο έχει μεγάλες δυνατότητες στην αυτοματοποίηση και την παγκόσμια συνεργασία στην παρακολούθηση της περιβαλλοντικής απόδοσης, την ευχρηστία και την αποδοτικότητα του χρόνου, ενώ εξετάστηκαν ζητήματα με τη δεοντολογική χρήση και τα πολιτικά κίνητρα. Συμπληρωματικά, ένα εγχειρίδιο για το εργαλείο δημιουργήθηκε, με σκοπό να παρέχει πληροφορίες σχετικά με τη χρήση και τις ενημερώσεις του παιχνιδιού.The rapid population growth, increasing consumption of goods and resources, and higher standards of living have led to a significant global rise in municipal solid waste (MSW), which directly affects environmental performance within the framework of a circular economy. This growing MSW production poses a serious threat to environmental conservation, human health, and economic sustainability. Consequently, managing MSW and monitoring environmental performance has become a critical concern for national and local authorities in cities worldwide, both in developing and developed countries. The aim of this research was to analyze, measure, and monitor the environmental performance of two municipalities (Larnaca and Sotira) using Key Performance Indicators (KPIs) within the circular economy framework. The research focused on innovating by addressing a significant gap in quantifying environmental performance by integrating and prioritizing specific KPIs and strategies onto a scaling system. For this purpose, specific KPIs were identified through literature review, describing the environmental performance while simultaneously aligning with EU regulations, action plans and initiatives (i.e. European Green Deal, Sustainable Development Goals, Circular Economy Action Plan etc.). To achieve this, first, a quantitative and qualitative analysis regarding MSW management was performed by employing two questionnaires on waste management and circular fashion, in order to assess participation in MSW management strategies across Cyprus, knowledge of circular economy and sustainable development, willingness to engage in MSW management, and satisfaction with current practices. Complementary, two compositional analyses were performed in the municipalities of Larnaca and Sotira, where specific waste streams were quantified, in order to collect data for calculating the KPIs chosen. A scaling system was then constructed (from 1- Very Low to 5-Very High), rating each KPI in accordance with EU legislations, action plans and initiative and utilized for rating the municipalities, in accordance with the scaling system developed. The results indicated that the areas should focus further on the management of specific waste streams (i.e. food waste, green waste, PMD etc.) and information sharing with local authorities, more data collection on potential waste infrastructure (i.e. recycling bins) and mobility infrastructure (i.e. bike lanes). At the same time, viii several strategies for public engagement and personal responsibility were proposed including discussion forums, interviews, direct communication (i.e. flyers, open discussion etc.), information activities and other. The tools for monitoring environmental performance were identified through PRISMA recruitment as KPIs, quality protocols (i.e. ISO) and digitalization while a SWOT/AHP analysis indicated that a hybrid approach including all three tools would be more beneficial. For this reason, the KPIs and strategies used to quantify the environmental performance of the municipalities were integrated into a gamified waste management tool of a virtual city, aiming at enhancing automation, social engagement and stakeholder understanding (i.e. academia, decision makers, consultants, engineers etc.) regarding environmental performance. Through a PESTEL/SWOT analysis performed using interviews of experts revealed that the gamified tool has great potential in automation and global collaboration in environmental performance monitoring, user friendliness and time efficiency while issues with ethical use and political motives were addressed. A complementary manual for the tool was created for the research, to give insight on the use and updates of the game.