10. SISTEMA DE PRODUÇÃO E MEIO AMBIENTE

Segundo o relatório enviado para a Comunidade Europeia para a manutenção da ordem da natureza devem ser mantidos os sistemas auto-organizadores, esses permitem a adaptação às circunstâncias ambientais e reagem a modificações do ambiente pela ação termodinâmica, que os torna extraordinariamente flexíveis e robusta em relação às perturbações externas adaptando-as às circunstâncias; oposto à tecnologia humana habitual, essa evita a complexidade e tem a gestão centralizadora dos processos técnicos.

A complexa interação entre os sistemas produtivos e ecológicos é perceptível nas emissões para o meio ambiente, que têm múltiplos efeitos que possuem múltiplas causas, segundo os autores de "Industrial Ecology"² outra percepção é que os sistemas produtivos são organizados em base do planejamento humano e os naturais são auto-organizáveis.

As soluções para o fator de desorganização dos ecossistemas gerados pelas emissões dos sistemas produtivos e o uso de recursos dos sistemas naturais, depende do entendimento da dinâmica da interação complexa dos sistemas e a incorporação desse conhecimento aos processos de gerenciamento e de engenharia.
Teorias relacionadas à complexidade e auto-organização são exploradas em vários campos.de estudos. O sistema complexo é o sistema aberto (troca de matéria e energia com o ambiente) composto por dois subsistemas que interagem entre si, podendo ser representada por:
Entrada  A  B  A1  B1  A2  ...  Dissipação
ou
Fonte: Apostila Desenvolvimento e Sustentabilidade, pág. 84

Para ocorrer modificação no estado do sistema em um determinado número de ciclos. Pela dinâmica das interações há três possibilidades, segundo os autores de "Assalto al Pianeta. Attività Produttiva e Crollo della Biosfera"¹:
Autocatálise quando o crescimento do sistema é limitado aos fluxos de entrada e dissipação do sistema. Um incremento em A resulta em um incremento em B e vice-versa. (retroalimentação).

Auto-inibição o fluxo de entrada e de dissipação não compensam os efeitos de inibição dos processos de retroalimentação negativa. O sistema alcança o ponto zero.

Autocontrole as interações entre os subsistemas se ajustam às variações dos fluxos de entrada e de dissipação. Retroalimentação e estruturas redundantes em paralelo podem contribuir no autocontrole do sistema.

A reestrutura do sistema promovido pela retroalimentação pode resultar em estabilidade e aumento da eficiência dos processos. O sistema complexo se modifica em estrutura que regula a dinâmica dos processos. Sempre que há uma entrada de energia disponível a reestruturação do sistema permanece ativa, caracterizada por ciclos repetitivos, aumento da ordem e controle autônomo da própria atividade.

Sem intercorrências externas e imprevistos, o sistema complexo possui auto-organização que pode ser denominado de Autopoiese; Sistema Adaptativo Complexo ou Sistema Auto-organizável.

Considerando os processos de transformação de energia e o desempenho dos sistemas nesses processos, podem ocorrer as seguintes condições sob abordagem termodinâmica:
Sistema em equilíbrio termodinâmico;
Sistema próximo ao equilíbrio;
Sistema longe do equilíbrio.

O Segundo Princípio da Termodinâmica³ estabelece uma importante diferença entre a condição de equilíbrio com as condições de não equilíbrio. Quando o equilíbrio termodinâmico é estabelecido, a entropia4 não muda (dS = 0), ou seja,  o sistema em equilíbrio atinge o máximo de desordem possível (sistema morto).

Há dois termos de variação de entropia: a transferida do ambiente para o sistema e a do interior do sistema. Quando o sistema atinge o estado estacionário deS = -diS < 0.

No equilíbrio o sistema não troca energia com o ambiente, a entropia não muda por ter atingido o valor máximo. No estado estacionário, a entropia não muda por causa da compensação entre os dois termos de variação. Condição particular de funcionamento dos ecossistemas e da biosfera, sendo que:
dS = deS + diS = 0

Sistemas complexos: entrada de ordem  aumentam a ordem  dissipam a desordem.
Fonte: Apostila Desenvolvimento e Sustentabilidade, pág. 87

O sistema natural é auto-organizável com características próprias (ciclos repetitivos, desenvolvimento de estrutura e controle autônomo) e são constituídos por subsistemas (ecossistemas) e componentes (seres vivos) com as mesmas características e trabalham em estado estacionário longe do equilíbrio termodinâmico.
O sistema produtivo (empresas, suas máquinas e seus processos) é constituído por subsistemas que funcionam em condições próximas do equilíbrio termodinâmico e não são auto-organizáveis e controláveis. As máquinas são governáveis pelo homem e possuem estruturas interna definindo a relação específica e não alterável entre input e output.

As empresas eram moldadas pela mecânica da máquina e na busca de uma concepção próxima o sistema natural, os administradores encontram dificuldades no mundo cada vez mais complexo e com vários modelos organizacionais desenvolvidos: como organismo, cérebro, cultura, sistema de governo, entre outros. A dificuldade do controle das empresas é devido os imprevistos estímulos da sociedade e da economia.

Considerando o processo de aprendizado empregados nos conceitos de administração do conhecimento, capital intelectual e aprendizado das organizações notoriamente é perceptível que possuem características do sistema natural, uma tentativa de incorporar nos sistemas produtivos aspectos importantes da lógica de seu funcionamento.

Sob abordagem termodinâmica os sistemas produtivos não trabalham em estado estacionário, portanto, dS = 0. Considerando o segundo princípio da termodinâmica, resulta em dS > 0. A empresa como entidade administrativa e financeira tem por objetivo predominante o crescimento e a acumulação interna de capital, de forma que aumentas a sua estrutura importando materiais e energia seguindo o modelo de crescimento autocatalítico, onde S < 0. Nessa condição mantém a desigualdade:
-deS < diS
Fonte: Apostila Desenvolvimento e Sustentabilidade, pág. 89

Enquanto os sub-sistemas naturais mantêm o fluxo de entrada (importação de ordem) próximo ao fluxo de saída (desordem dissipada), os sistemas produtivos têm sua estruturas organizadas com fluxo de saída maior que a ordem interna.

Estado estacionário: importação de ordem (matérias e energia) dos sistemas externos deS.


Equilíbrio termodinâmico: o sistema atinge em seu interior o máximo de desordem possível (sistema morto) diS.

* Vide Notas
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