Life cycle sustainability assessment of distributed manufacturing

Abstract

In the face of escalating warnings of ecological breakdown and amid a systemic crisis spanning social, economic, geopolitical and existential dimensions, pathways for sustainable development are being intensively explored. Dominant responses continue to center on green growth, seeking to decouple economic expansion from environmental harm through ‘cleaner’ technologies and novel production and consumption strategies. Life Cycle Assessment (LCA), and its broader evolution into Life Cycle Sustainability Assessment (LCSA), plays a key role in evaluating innovations aligned with these strategies.However, a growing body of critical scholarship challenges the adequacy of green growth as a strategy for human development. Alternative pathways are emerging from grassroots movements and post-growth imaginaries that emphasize systemic transformation. Among these, cosmolocal production, a mode of provisioning based on globally shared design knowledge and localized manufacturing, has gained visibility as a commons-oriented, post-capitalist innovation. Yet, there is a critical lack of systematic, theoretically grounded assessment frameworks capable of capturing the unique characteristics and sustainability implications of such radical systemic innovations.This thesis responds to this gap by taking LCSA as a point of departure to develop an assessment framework grounded in sustainability science and tailored for radical systemic innovations, such as cosmolocal production. The framework conceptualizes sustainability across three interrelated levels: the product, the organizational model, and the socio-technical system (or niche). It integrates theories and tools from sustainability assessment, sustainable business models, and sustainability transitions while navigating diverse interpretations of sustainability through a ‘dialectic’ stance: one that treats assessment as a respectful conversation among different ways of knowing.The empirical focus is on Locally Manufactured Small Wind Turbines (LMSWTs), a globally distributed case of cosmolocal production. Drawing on six case studies across Europe, the Middle-East, the United States and Latin America, the thesis employs mixed-methods approaches to evaluate LMSWTs at each level: life cycle-based tools are used to track sustainability impacts and values at the product level; business models and delivery models in diverse contexts are comparatively analysed at the organizational level; and sustainability transitions approaches enriched with critical perspectives are applied at the trans-local niche level.The findings demonstrate that conventional LCSA approaches risk underestimating the sustainability potential of cosmolocal innovations and offer limited strategic insights for their development. By expanding the assessment scope beyond product life cycles to include organizational and systemic dimensions, and by integrating both impacts-based and values-based approaches, this research presents how a more pluralistic approach to sustainability assessment can be developed. Such an approach better captures the multidimensionality of radical systemic innovation and calls for interdisciplinary collaboration to advance its theory and practice.Overall, the thesis contributes to the advancement of sustainability assessment frameworks by grounding assessment in the theoretical foundations of sustainability science and expanding their applicability to radical systemic innovations. In doing so, it makes theoretical and practical contributions towards transforming how sustainability is assessed, and ultimately pursued, in an era of systemic crisis.

Εν μέσω εντεινόμενων προειδοποιήσεων για οικολογική κατάρρευση και μιας συστημικής κρίσης που εκτείνεται σε κοινωνικές, οικονομικές, γεωπολιτικές και υπαρξιακές διαστάσεις, αναζητούνται εντατικά δρόμοι προς τη βιώσιμη ανάπτυξη. Οι κυρίαρχες προσεγγίσεις εξακολουθούν να επικεντρώνονται στην πράσινη ανάπτυξη, επιδιώκοντας την αποσύνδεση της οικονομικής ανάπτυξης από την περιβαλλοντική επιβάρυνση μέσω «καθαρότερων» τεχνολογιών και νέων στρατηγικών παραγωγής και κατανάλωσης. Η Ανάλυση Κύκλου Ζωής (Life Cycle Assessment – LCA), και η ευρύτερη εξέλιξή της σε Ανάλυση Βιωσιμότητας Κύκλου Ζωής (Life Cycle Sustainability Assessment – LCSA), διαδραματίζει καίριο ρόλο στην αξιολόγηση καινοτομιών που ευθυγραμμίζονται με αυτές τις στρατηγικές. Ωστόσο, ένα αυξανόμενο σώμα κριτικής βιβλιογραφίας αμφισβητεί την επάρκεια της πράσινης ανάπτυξης ως στρατηγική για την ανθρώπινη ανάπτυξη. Εναλλακτικές προσεγγίσεις αναδύονται από κοινωνικά κινήματα βάσης και φαντασιακές προσεγγίσεις μετα-ανάπτυξης, που δίνουν έμφαση στον συστημικό μετασχηματισμό. Μεταξύ αυτών, η κοσμοτοπική παραγωγή (cosmolocal production), ένα υπόδειγμα τεχνολογκής ανάπτυξης και παραγωγής βασισμένο στη παγκόσμια ανταλλαγή σχεδιαστικής γνώσης και την τοπική κατασκευή, έχει αποκτήσει ορατότητα ως μετακαπιταλιστική καινοτομία βασισμένη στα κοινά. Ωστόσο, υπάρχει ερευνητικό κενό σε συστηματικά και θεωρητικά θεμελιωμένα πλαίσια αξιολόγησης, ικανά να αποτυπώσουν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και τις επιπτώσεις στη βιωσιμότητα αυτών των ριζικών συστημικών καινοτομιών. Η παρούσα διατριβή ανταποκρίνεται σε αυτό το κενό, λαμβάνοντας την LCSA ως αφετηρία για την ανάπτυξη ενός πλαισίου αξιολόγησης βασισμένου στην επιστήμη της βιωσιμότητας (sustainability science) και προσαρμοσμένου σε ριζικές συστημικές καινοτομίες όπως η κοσμοτοπική παραγωγή. Το πλαίσιο αυτό εννοιολογεί τη βιωσιμότητα σε τρία αλληλένδετα επίπεδα: το προϊόν, το οργανωτικό μοντέλο και την κοινωνικο-τεχνική «νησίδα» (niche). Ενσωματώνει θεωρίες και εργαλεία από την αξιολόγηση βιωσιμότητας, τα βιώσιμα επιχειρηματικά μοντέλα και τις βιώσιμες μεταβάσεις, ενώ παράλληλα διαχειρίζεται διαφορετικές ερμηνείες, επιστημολογίες και μεθοδολογίες της βιωσιμότητας μέσα από μία «διαλεκτική» στάση: προσεγγίζει, δηλαδή, την αξιολόγηση ως διάλογο με αλληλοσεβασμό μεταξύ διαφορετικών γνωσιακών οπτικών. Το εμπειρικό επίκεντρο είναι οι Τοπικά Κατασκευασμένες Μικρές Ανεμογεννήτριες (Locally Manufactured Small Wind Turbines – LMSWTs), ένα παράδειγμα κοσμοτοπικής παραγωγής με διεθνή εφαρμογή. Βασισμένη σε έξι μελέτες περίπτωσης στην Ευρώπη, τη Μέση Ανατολή, τις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Λατινική Αμερική, η διατριβή χρησιμοποιεί μεικτές μεθόδους για την αξιολόγηση των LMSWTs σε κάθε επίπεδο: εργαλεία βασισμένα στον κύκλο ζωής χρησιμοποιούνται για την αποτίμηση επιπτώσεων και αξιών στο επίπεδο του προϊόντος· επιχειρηματικά και οργανωτικά μοντέλα αναλύονται συγκριτικά στο οργανωτικό επίπεδο· και προσεγγίσεις από τις βιώσιμες μεταβάσεις, εμπλουτισμένες με κριτικές οπτικές, εφαρμόζονται στο υπερτοπικό επίπεδο του niche. Τα ευρήματα δείχνουν ότι οι συμβατικές προσεγγίσεις LCSA διατρέχουν τον κίνδυνο να υποτιμήσουν το δυναμικό βιωσιμότητας των κοσμοτοπικών καινοτομιών και προσφέρουν περιορισμένη στρατηγική καθοδήγηση για την ανάπτυξή τους. Επεκτείνοντας το πεδίο της αξιολόγησης πέρα από τον κύκλο ζωής του προϊόντος ώστε να περιλαμβάνει οργανωτικές και συστημικές διαστάσεις, και ενσωματώνοντας τόσο προσεγγίσεις βασισμένες σε επιπτώσεις όσο και σε αξίες, η παρούσα έρευνα παρουσιάζει πώς μπορεί να αναπτυχθεί μια πιο πλουραλιστική αξιολόγηση βιωσιμότητας. Μια τέτοια προσέγγιση αποτυπώνει πληρέστερα την πολυδιάστατη φύση των ριζικών συστημικών καινοτομιών και καλεί σε διεπιστημονική συνεργασία για την προώθηση της θεωρίας και πρακτικής της. Συνολικά, η διατριβή συνεισφέρει στην εξέλιξη των πλαισίων αξιολόγησης βιωσιμότητας, εδραιώνοντάς τα θεωρητικά στην επιστήμη της βιωσιμότητας και διευρύνοντας την εφαρμογή τους σε ριζικές συστημικές καινοτομίες. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, συμβάλλει θεωρητικά και πρακτικά στον μετασχηματισμό του τρόπου με τον οποίο αξιολογείται, και τελικά επιδιώκεται, η βιωσιμότητα σε μια εποχή συστημικής κρίσης.