Вне фермы: как делать удобрения из городских и промышленных отходов

Многие системы земледелия по всей Африке страдают от недостаточной рециркуляции и восполнения питательных веществ и органического вещества, что способствует деградации почв. В то же время слабое управление муниципальными органическими отходами, агропромышленными остатками и человеческими экскрементами создаёт существенные внешние эффекты. Валоризация органических отходов и их возврат на сельскохозяйственные угодья могли бы создать ситуацию обоюдного выигрыша. Данное поисковое поперечное исследование изучало текущее состояние и формирующиеся тенденции в области рециркуляции органических отходов вне места образования с целью получения органических удобрений и почвенных добавок (OFSA) в одиннадцати африканских странах. Тема своевременна, поскольку недавние нарушения в цепочках поставок неорганических удобрений могли повысить интерес к OFSA, производимым вне места образования.

Методы: Мы провели триангуляцию 74 интервью с ключевыми информантами с обзором документов и литературы, используя в качестве аналитической оптики framework технологических инновационных систем.

Результаты и обсуждение: Наш анализ показывает, что, хотя все функции системы продвинулись за пределы «предварительной стадии развития», большинство из них всё ещё находятся на ранней стадии формирования. Ключевые функции, такие как предпринимательская деятельность, развитие и диффузия знаний, направление поиска, формирование рынка, мобилизация ресурсов и легитимность, находятся в стадии становления — например, через введение субсидий, внедрение стандартов качества и первоначальные усилия по координации между странами. Южная Африка выделяется: множество функций институционализируются и усиливают друг друга, что характеризуется выраженными НИОКР частного сектора, устоявшимися сетями предпринимателей и профессиональными ассоциациями, а также целевыми показателями переработки и государственной поддержкой посредников знаний. Во всех странах нарушения в национальных и международных цепочках создания стоимости действуют как факторы притяжения для расширения экспериментирования, повышения спроса и укрепления легитимности. Сертифицированное органическое земледелие и экспортно-ориентированные высокоценные культуры constitute важные ниши. Тем не менее объёмы производства вне места образования остаются небольшими относительно объёмов органических отходов и потребности в питательных веществах в сельскохозяйственном производстве. В перспективе укрепление «направления поиска» и «мобилизации ресурсов» могло бы стимулировать развитие системы за счёт повышения извлечения ресурсов и рециркуляции органических отходов и замыкания цикла в сельском хозяйстве.

1.1 Предыстория и современное состояние вопроса

Потеря плодородия почв и истощение питательных веществ на сельскохозяйственных землях широко распространены в странах Африки к югу от Сахары (Jones и др., 2013; Nkonya и др., 2016), что способствует общему низкому уровню сельскохозяйственной продуктивности (Bjornlund и др., 2020). Перемещение сельскохозяйственной продукции из сельских производственных районов в городские центры потребления приводит к значительным сдвигам питательных веществ и биомассы (Drechsel и др., 2007). В городских районах слабое управление твёрдыми бытовыми отходами, агропромышленными остатками и человеческими экскрементами создаёт существенные внешние эффекты, включая экологические и медицинские риски (Cao и др., 2025; Ferronato и Torretta, 2019; Friedrich и Trois, 2011; Rajoo и др., 2020; Tomita и др., 2020), а также связанные с ними денежные затраты (Hoornweg и Bhada-Tata, 2012). Рециркуляция органических отходов обратно на сельскохозяйственные земли, особенно невозобновляемых ресурсов, таких как фосфор (Childers и др., 2011; Raniro и др., 2025), таким образом, является ключевым шагом в построении циркулярных биоэкономик (Feleke и др., 2021; Muscat и др., 2021).

Поэтому в данной работе мы сосредоточены на рециркуляции органических отходов вне места образования, то есть на путях обработки за пределами фермы, которые преобразуют городские и агропромышленные остатки (например, муниципальные органические отходы, побочные продукты агропереработки, фекальный осадок) в органические удобрения и почвенные добавки (OFSA). Напротив, in situ обозначает производство или управление на ферме (например, компостирование навоза на ферме). Для краткости мы используем «ex situ OFSA» для обозначения OFSA, произведённых посредством путей обработки вне фермы (ex situ).

Рециркуляция и возврат питательных веществ через производство ex situ OFSA1 могут улучшить рециркуляцию питательных веществ и биомассы обратно в сельскохозяйственные системы (Ellssel и др., 2024a; Castro-Herrera и др., 2022; Freyer и др., 2023; Leitzinger, 2001; Meinzinger и др., 2009; Perez-Mercado и др., 2022) и таким образом поддержать восстановление деградированных почв. Тем не менее внедрение остаётся ограниченным: рециркуляция через пути ex situ в OFSA, такие как компост, жидкие формулы или дигестат, всё ещё находится в зачаточном состоянии в Африке или ограничена пилотными проектами (Kalina и др., 2022; Kaza и др., 2018; Sekabira и др., 2022; Yeo и др., 2020). Kaza и др. (2018) оценивают, что менее 1% органических муниципальных отходов компостируется в странах Африки к югу от Сахары. Систематические оценки объёмов агропромышленных отходов на национальном уровне и потенциала их рециркуляции редки; заметные исключения включают FAO (2019) и Mugodo и др. (2017). В отношении человеческих экскрементов рециркуляция практикуется редко (Cofie и др., 2016), хотя она имеет существенный потенциал, поскольку большинство домохозяйств в странах Африки к югу от Сахары используют системы санитарии на месте (Cofie и др., 2009; Greene и др., 2021). Однако недавние нарушения в цепочках поставок неорганических удобрений, связанные с COVID-19 и российско-украинской войной (Vos и др., 2025), наряду с растущей политической вовлечённостью в вопросы здоровья почв (AUC, 2023), повышают актуальность изучения инновационной динамики в рециркуляции органических отходов ex situ в OFSA.

1.2 Пробелы в литературе и вклад исследования

Несмотря на растущий интерес к валоризации органических отходов как части циркулярной биоэкономики (Feleke и др., 2021), доказательная база по рециркуляции органических отходов ex situ в OFSA в странах Африки к югу от Сахары остаётся фрагментированной. Большинство исследований посвящены конкретному городу или проекту (Castro-Herrera и др., 2022; Danso и Drechsel, 2014; Ddiba и др., 2022; Leitzinger, 2001), межстрановых исследований мало (Cofie и др., 2009; Lenhart и др., 2022; Sekabira и др., 2022, 2023). Некоторые работы были проведены по потенциальным бизнес-моделям и финансированию извлечения ресурсов из органических отходов (Otoo и Drechsel, 2018; Lazurko и др., 2018; Taron и др., 2023), а также по предпринимательству и инновациям в валоризации отходов, особенно в Южной Африке (Godfrey и др., 2022; Adewunmi, 2024). Однако эмпирические работы редко анализируют динамику инновационных систем (например, формирование рынка, легитимацию, мобилизацию ресурсов) наряду с технологическими пилотами, а количественная информация об объёмах производства или мощностях разрознена и противоречива. Следовательно, описание и понимание динамики инноваций в производстве ex situ OFSA становится ключевым.

Поэтому мы исследовали текущее состояние и тенденции в инновационных системах ex situ OFSA в одиннадцати африканских странах. В качестве аналитической оптики мы выбрали framework технологических инновационных систем (TIS). TIS — это системный подход, предложенный для изучения переходов в социотехнических системах (Loorbach и др., 2017) и определяемый как «набор сетей акторов и институтов, которые совместно взаимодействуют в конкретной технологической области и вносят вклад в генерацию, диффузию и использование вариантов новой технологии и/или нового продукта» (Markard и Truffer, 2008, с. 611). Framework применялся к таким технологическим областям, как технологии улавливания и хранения углерода в Южной Африке (Ko и др., 2021), ветровая и солнечная энергетика в Южной Африке, Бразилии и Эфиопии (Furtado и Perrot, 2015; Kebede и Mitsufuji, 2017), а также развитие биогаза и усовершенствованных кухонных плит в Руанде и Кении (Tigabu и др., 2017; Tigabu и др., 2015a, 2015b).

Насколько нам известно, ни одно предшествующее исследование не применяло оптику TIS к производству и инновационным системам ex situ OFSA в Африке и не использовало межстрановую перспективу. Последняя особенно полезна для информирования лиц, принимающих решения (Bergek и др., 2008). Мы восполнили этот пробел, предоставив первую межстрановую оценку TIS производства ex situ OFSA в одиннадцати африканских странах. В частности, мы (i) определили текущее состояние и тенденции в данной области; (ii) оценили зрелость и результативность ключевых функций TIS (предпринимательское экспериментирование, развитие и диффузия знаний, направление поиска, формирование рынка, мобилизация ресурсов, легитимация) наряду со структурными особенностями; и (iii) объединили описательные производственные показатели (например, заявленные объёмы или мощности OFSA) с функциональной диагностикой для выявления формирующейся динамики, страновых контрастов и сквозных закономерностей. Этот интегрированный анализ предоставляет идеи для политики, практики и приоритетов будущих исследований.

Остальная часть статьи организована следующим образом. Раздел 2 описывает аналитический framework, характеризуя framework TIS, его релевантность и адаптацию к контексту нашего исследования. Кроме того, раздел описывает методы, включая выборку и сбор данных, процедуры кодирования и анализа эмпирических данных, а также триангуляцию между интервью, политическими документами, а также серой и научной литературой. Раздел 3 представляет объединённые результаты и обсуждение по семи ключевым функциям framework TIS. Затем мы предлагаем поперечный анализ по одиннадцати странам и представляем ограничения и наше предложение для будущих исследований. Раздел 4 кратко завершается ключевыми выводами.

2.1 Framework технологических инновационных систем

В исследованиях устойчивых переходов несколько взаимодополняющих подходов — многоуровневая перспектива, стратегическое управление нишами, управление переходами и технологические инновационные системы (TIS) — предлагают различные оптики на социотехнические изменения (Loorbach и др., 2017). Мы выбрали TIS за его специфичность для технологической области и диагностические функции системы (Таблица 1) (Carlsson и Stankiewicz, 1991; Hekkert и др., 2007), что также облегчает сравнение между различными институциональными контекстами. TIS используется для анализа развития технологии, технологической области, продукта или их комбинации (Hekkert и др., 2007; Negro и др., 2007; Suurs и Hekkert, 2009). Мы рассматриваем ex situ OFSA как TIS на уровне технологической области, который охватывает несколько под-областей путей рециркуляции (например, компостирование, анаэробное сбраживание, фрасс чёрной львинки (BSF), пиролиз) и результирующие продукты OFSA (например, компосты/смеси, фрасс, биоуголь). Эти под-области различаются по технологической готовности, регуляторному статусу, профилям питательных веществ и констелляциям акторов. Однако они разделяют (i) общие входные потоки выше по цепочке, (ii) перекрывающееся управление и стандарты, (iii) частично общие рыночные каналы и агрономию, и (iv) сквозные нарративы легитимности вокруг безопасности, качества и эффективности. Этот гибридный охват позволяет нам уловить всю инновационную цепочку от технического экспериментирования до рыночного внедрения результирующего продукта (Markard и Truffer, 2008). Учитывая особенности различных секторов отходов, сырьё и процессы являются ключевыми для качества конечного продукта и, следовательно, для спроса пользователей и рынка (Manipura и др., 2025; Pandyaswargo и Premakumara, 2014; Roy и др., 2021). Сосредоточившись на этой интегрированной технологической области, анализ улавливает системные взаимозависимости между технологическими инновациями и использованием продукта.

Таблица 1  Ключевые функции в framework технологических инновационных систем (TIS) для производства органических удобрений и почвенных добавок (OFSA) (адаптировано из Bergek и др., 2008; Binz и Truffer, 2017; Edsand, 2019; Hekkert и др., 2007; Negro и др., 2007).

Далее мы проанализировали акторов, сети, институты и функциональную динамику. Эти элементы взаимозависимы и движут развитие технологической области (Bergek и др., 2015). Хотя мы акцентировали акторов в Функции 1 TIS, сети в Функции 3 и институты в Функциях 4 и 5 для ясности изложения, в соответствии с литературой по TIS мы рассматривали акторов, сети и институты как сквозные измерения, которые совместно формируют все функции системы (Hekkert и др., 2007; Bergek и др., 2008). Согласно Bergek и др. (2015), институты в контексте TIS включают, например, законы, политики и регуляторные рамки. Политики устанавливают общие цели, принципы и стратегическое направление. Законы устанавливают правовую основу и подлежащие исполнению правила, тогда как регламенты производны от законов и предоставляют конкретные руководства, технические стандарты и механизмы исполнения.

Хотя TIS часто применяется динамически для картирования процессов инновационной системы во времени (Hekkert и др., 2007), мы использовали его поперечно для описания текущего состояния (2023) в одиннадцати странах. Этот широкий, поисковый подход позволил нам определить общие особенности системы, обеспечить сравнения между регионами и странами и очертить потенциальные горячие точки для дальнейшего углублённого изучения (ср. Bergek и др., 2008). Hekkert и др. (2007) определили семь ключевых функций системы, которые обычно лежат в основе возникновения и диффузии новых технологий (Таблица 1). Чтобы повысить контекстную специфичность framework TIS, предложенного Hekkert и др. (2007), мы последовали Edsand (2019), дифференцировав «мобилизацию ресурсов» по национальным и международным источникам, чтобы отразить реалии стран с низким и средним уровнем дохода (Таблица 1).

Признавая, что многие TIS являются транснациональными (Bergek и др., 2008), мы приняли перспективу глобальных инновационных систем, поскольку знания, капитал и легитимность пересекают границы (Binz и Truffer, 2017). Соответственно, в функциях «развитие знаний» и «диффузия знаний» мы рассматривали внутренние и трансграничные коллаборации; в «мобилизации ресурсов» — международные займы и гранты; а в «легитимации» — международные коалиции адвокации. Эта перспектива дополнительно помогает понять, как инновационные системы развиваются в регионах, таких как Африка, где акторы часто полагаются на международные коллаборации, внешнее финансирование, транснациональные политические рамки и механизмы передачи технологий, такие как Механизм чистого развития, для продвижения новых технологий (Binz и Truffer, 2017).

2.2 Методы

2.2.1 Дизайн исследования

Мы провели поисковое качественное многострановое исследование с сравнительным подходом и конвергентной триангуляцией множественных источников для оценки текущего состояния и тенденций производства ex situ OFSA в Камеруне, Эфиопии, Гане, Кот-д'Ивуаре, Кении, Малави, Руанде, Сенегале, Южной Африке, Уганде и Зимбабве (Рисунок 1). Интервью с ключевыми информантами предоставили первичные доказательства, тогда как документальные и научные источники контекстуализировали и подтверждали результаты. Три потока данных анализировались параллельно и интегрировались при интерпретации: (i) полуструктурированные интервью; (ii) документальные доказательства (политики, регламенты, технические/имплементационные отчёты); и (iii) научная литература, релевантная функциям TIS (например, технологии, рынки). Страны служили сравнительными контекстами. Количественные данные из документов (например, объёмы производства или мощности) использовались как описательные показатели для сопоставления с данными интервью. Источники данных интегрировались через таблицы и нарративный синтез, оценивая конвергенцию, комплементарность и расхождения между источниками.

Рисунок 1  Аналитический framework исследования, иллюстрирующий триангуляцию методов исследования и их отображение на функции технологических инновационных систем (TIS) через четырёхфазное руководство по кодированию.

2.2.2 Географический охват

Мы выбрали одиннадцать стран, сбалансированных между африканскими субрегионами (Восток, Запад, Юг)2 и агроэкологическими зонами (от полузасушливых до влажных). Мы также учитывали сети интервьюеров, текущие исследования и наблюдаемые рыночные события для обеспечения осуществимости и релевантности.

2.2.3 Интервью с ключевыми информантами

Выборка

Мы объединили целевой и снежный отбор для доступа к заинтересованным сторонам с соответствующей экспертизой на широкой географии (Palinkas и др., 2015; Noy, 2008). Всего мы привлекли 74 ключевых информантов, включая предпринимателей OFSA, учёных, политиков, розничных торговцев, фермеров, консультантов, фермерские организации, консультационные службы, акторов гражданского общества, меж- и неправительственные организации. Сокращения интервьюируемых используются по всему тексту (Таблица 2).

Таблица 2  Обзор стран, типов интервьюируемых и количества интервью.

Сокращения интервьюируемых в скобках используются по всему исследованию для целей ссылок.

Сбор данных

Мы использовали полуструктурированные интервью, подходящие для поискового исследования, чтобы охватить ключевые темы, позволяя интервьюируемым вводить новые перспективы и идеи (Adams, 2015). Руководства для интервью были адаптированы к группам заинтересованных сторон и охватывали: (1) рынки удобрений (например, рыночный спрос, ценообразование), (2) производство OFSA (например, технологии, бизнес-модели) и (3) тенденции и потребности политики (Дополнительный файл 1). Мы проводили онлайн-интервью с марта по сентябрь 2023 года, записывали и транскрибировали их. Интервью длились 30–60 минут; 65 были на английском и 9 на французском. Французские интервью были переведены на английский соавтором — носителем французского языка при поддержке программы перевода DeepL.3 Мы использовали Descript (v65.1.1) для транскрипции и вручную исправляли ошибки. Все участники предоставили информированное согласие на запись и транскрипцию.

Кодирование и анализ

Мы применили дедуктивную схему кодирования на основе семи функций TIS и использовали описательное кодирование для присвоения коротких меток тексту (Saldana, 2015). Для сравнения стран и функций мы разработали фазовую рубрику (четыре фазы развития), основанную на TIS. Для каждой страны и функции мы составили лист показателей (выдержки из интервью, выдержки из документов, количественные данные) и отобразили доказательства на четыре фазы, используя якорные критерии (Таблица 3 и Дополнительный файл 2). Два исследователя независимо присваивали фазу, используя правило большинства сигналов (≥ 2 согласующихся индикатора). Разрешение ничьих осуществлялось следующим образом: если доказательства охватывали смежные фазы, мы выбирали более низкую фазу, если только она не подтверждалась двумя независимыми источниками (например, интервью + регламент). Разногласия, которые возникли только в одном случае (Южная Африка; F2), были разрешены путём структурированных обсуждений в команде авторов.

Таблица 3  Фазы развития технологических инновационных систем (TIS) в производстве органических удобрений и почвенных добавок (OFSA), качественно оценённые с использованием руководства по кодированию (Дополнительный файл 2), адаптированного из Bergek и др. (2008), Hekkert и др. (2007) и Suurs и Hekkert (2009).

Для межстранового синтеза мы подготовили страновые резюме по функциям (по 1–2 страницы каждое) и матрицу «страна × функция», затем использовали сопоставление с образцом и построение объяснений для выявления повторяющихся конфигураций (например, сильная предпринимательская активность, но слабое формирование рынка) и связей между функциями. Фазовые классификации являются интерпретативными резюме триангулированных индикаторов. Страны могут одновременно демонстрировать признаки нескольких фаз, из которых мы сообщаем преобладающую картину по каждой стране и функции для облегчения сравнения. Для структурирования, кластеризации и анализа данных мы использовали Microsoft Excel (версия 2021; 16.0.14332.20631).

2.2.4 Обзор литературы и анализ документов

Мы провели несистематический поиск (Scopus, Web of Science Core Collection, Google Scholar; сентябрь 2023 — сентябрь 2024) для контекстуализации и подтверждения данных интервью. Поисковые строки сочетали ключевые слова, такие как «organic fertilizer», «soil amendment», «organic waste recycling», «organic waste valorization», и названия стран. Мы включили рецензируемые статьи, отчёты FAO и AU, а также соответствующие публикации МПО/НПО. Серая литература была получена через институциональные веб-сайты и прямые запросы к ключевым агентствам (например, GIZ, TechnoServe). Политические документы искались онлайн или непосредственно на правительственных веб-сайтах и выборочно триангулировались, в частности, для функций TIS «направление поиска» и «формирование рынка», и цитировались соответственно. Документы отбирались по релевантности к технологиям процессов, развитию рынка, а также политическим и регуляторным рамкам.

В соответствии с применениями TIS, которые рассматривают публикационную активность как один из индикаторов кодифицированного знания (например, Aliahmad и др., 2022; Negro и др., 2007), мы различали кодифицированное (публикации) и практико-ориентированное знание (например, обучение через действие, фермерские испытания). Учитывая ограничения данных по одиннадцати странам (например, финансирование НИОКР, патенты), мы использовали библиометрию как частичный прокси для кодифицированных результатов и триангулировали с практико-ориентированными доказательствами из интервью и серой литературы. Мы проанализировали базу данных Scopus для индикации публикационных тенденций, связанных с текущим состоянием публикаций по OFSA. Мы искали статьи во временном диапазоне с 1980 по 2025 год со следующими комбинациями ключевых слов: «organic fertil*» OR «soil amendment*» OR «soil conditioner» OR «compost*» OR «organic waste recycling» OR «organic waste valorization» OR «organic waste valorisation» OR biochar AND «country». Мы включили рецензируемые публикации, материалы конференций и главы книг и удалили все дубликаты.

Мы представляем результаты и обсуждение по семи ключевым функциям framework TIS. Мы уделяем особое внимание акторам в Функции 1, сетям в Функции 3 и институтам в Функциях 4 и 5. Затем мы предлагаем поперечный анализ по одиннадцати странам и представляем ограничения и наше предложение для будущих исследований.

3.1 Структуры и функции инновационной системы

3.1.1 Предпринимательская деятельность и экспериментирование (F1)

Во всех одиннадцати странах предприниматели экспериментируют и исследуют новые решения и комбинации «проблема-решение», что является ключевой особенностью TIS (Hekkert и др., 2007).

Выделилась группа из десяти стран, в которых Функция 1 остаётся на фазе развития B: «формирование». Она характеризовалась множественными, изолированными, малыми, часто донорски финансируемыми проектами, которым не хватает сетей и самоподкрепляющихся связок активности. Это типично для TIS на фазе формирования (Bergek и др., 2008). Производство обычно остаётся ограниченным партийным кустарным производством менее 500 т/год, с некоторыми механизированными операциями, производящими до 10 000 т/год (см. Дополнительный файл 3 для обзора размеров производства). Среди этих десяти стран Гана и Кения показывают признаки фазы C: «институционализация» с предпринимателями ex situ OFSA, масштабирующими производство и планами расширения (KE-4; KE-3; GH-6; GH-7). Гана имеет предпринимателей промышленного масштаба, таких как Zoom Lion, ACARP, Safisana. Кения характеризуется множественностью акторов с новыми участниками и бизнес-моделями (Jumba и др., 2024; TechnoServe, 2023). Некоторые из предпринимателей в обеих странах поддерживаются международными материнскими компаниями с соответствующим ноу-хау или работают в государственно-частных партнёрствах.

Южная Африка выделилась из других десяти стран с предпринимательской активностью, указывающей на фазу развития C: «рост». Её полуиндустриализированная ниша включает прибыльных, масштабированных предпринимателей, предлагающих сертифицированные, диверсифицированные портфели, координируемые профессиональными ассоциациями. Как подчеркнул один из интервьюируемых: «Сейчас у нас до 15 продуктов, из которых 14 все на сто процентов сертифицированы как органические […], мы экспортируем в Зимбабве, Мозамбик, Свазиленд, Уганду и вплоть до Объединённых Арабских Эмиратов». (SA-6: предприниматель OFSA).

Предпринимательское экспериментирование в Южной Африке отошло от разовых испытаний к сложным системам с механизированным компостированием, точным органо-минеральным смешиванием и биодигестерами от низкотехнологичных до промышленных масштабов (Mutungwazi и др., 2018). Однако, как заявил интервьюируемый, интеграция управления муниципальными органическими отходами, санитарии и сельского хозяйства остаётся ограниченной, в значительной степени ограниченной исследовательскими пилотами (SA-8).

Технологическое экспериментирование

Интервью показали, что в большинстве стран технологии производства OFSA, как правило, низкотехнологичны, например компостирование. Существуют спорадические среднетехнологичные пилоты, такие как малые биодигестеры, модульные печи для биоугля, и некоторые более высокотехнологичные пилоты, включающие контейнерное компостирование с сенсорной технологией.

Обычное компостирование сохраняется в низкотехнологичных условиях, но механизация даёт более высокое качество и объёмы (KE-4; CC-1; Tumuhairwe и др., 2009). Предприниматель в Уганде (UG-10) экспериментировал с контейнерным компостированием — контролируемым процессом, потенциально сокращающим время компостирования (Smårs и др., 2002). Различные интервьюируемые экспериментировали с вермикомпостированием и личинками чёрной львинки, подчёркивая их богатые питательными веществами результаты (CC-5; KE-4; UG-6; ZW-4), как также показано Beesigamukama и др. (2022) и Soobhany (2019). Это экспериментирование особенно заметно в Кении и Уганде, ценится за двойные доходы от удобрения из фрасса и личинок, если поставляются стабильные, незагрязнённые отходы (CC-5) (Isibika и др., 2023). Как отметил один кенийский предприниматель: «Что касается большого разнообразия отходов, нам было действительно трудно разработать модель, с которой мы могли бы расширять [наше производство]. Мы это усовершенствовали, теперь у нас есть технология для работы с различными типами отходов». (KE-3: предприниматель OFSA).

В Гане, Южной Африке, Уганде и Зимбабве некоторые предприниматели включают человеческие экскременты для повышения плотности питательных веществ. Моча, богатая N и P (Rose и др., 2015), либо продаётся напрямую, либо комбинируется с биоуглём (CC-1; SA-8). Совместная обработка туалетного осадка с рыночными отходами распространена (SA-8; GH-9; Banamwana и др., 2022). Один ганский предприниматель сочетает биодигестию для биогаза с совместным компостированием дигестата и рыночных отходов (GH-6). Некоторые предприниматели снижают уровни патогенов до рекомендуемых порогов безопасности (CC-1; SA-8), что осуществимо при правильном управлении процессом совместного компостирования (Manga и др., 2021; Werner и др., 2023).

Различные предприниматели экспериментировали с пиролитическим биоуглём, что потенциально объясняется ростом исследований и популярности (Abdeljaoued и др., 2020; Qi и др., 2024). Некоторые интервьюируемые подчеркнули отсутствие готовности фермеров платить за чистый биоуголь, поскольку он не является удобрением и его функция требует объяснения (CC-5; CC-6; KE-3). Для решения проблемы низкого содержания питательных веществ предприниматели смешивали органические удобрения с неорганическими или комбинировали различные органические входы для повышения привлекательности продукта для фермеров, например смешивая биоуголь с компостом, Tithonia diversifolia или куриным навозом (например, KE-3; KE-4; CM-1; UG-10).

Во всех странах интервьюируемые сообщали о возросшем смешивании органических и неорганических удобрений после скачков цен, вызванных Covid-19 и российско-украинской войной. Смешивание считается перспективным в литературе, но необходимо решить несколько проблем, таких как стабильность качества и тестирование с долгосрочными полевыми испытаниями (Bouhia и др., 2022; Sakrabani, 2024). Действительно, проблемы качества, а также потребность в специфичных для культуры и почвы смесях удобрений были высказаны различными интервьюируемыми (например, KE-4; CC-1). И в нашем исследовании только несколько предпринимателей активно экспериментируют со специфичными для культуры рецептурами питательных веществ и проводят научно обоснованные полевые испытания, иногда при поддержке доноров и университетов (CC-3; KE-4; SA-6; UG-10).

Бизнес-модели и рыночное экспериментирование

Помимо технологий, предприниматели экспериментируют с поиском сырья и доступом к рынку: «Обычно проблема не в технологии. Проблема в поиске входного сырья и продвижении продукта на рынок. Это те элементы — сторона спроса и сторона предложения и то, что их соединяет». (CC-2: консультант). Некоторые предприниматели сотрудничают с муниципалитетами и агропереработчиками для реструктуризации потоков органических отходов, что определено как ключ к продвижению циркулярности (Desmond и Asamba, 2019). Государственно-частные партнёрства могут улучшить деятельность по управлению отходами за счёт повышения эффективности и доступа к финансированию, среди прочих преимуществ. Хотя некоторые подчёркивают успех таких организационных моделей (Otoo и Drechsel, 2018), другие остаются критичными, утверждая, что успешные случаи в странах Африки к югу от Сахары всё ещё ограничены (Kaza и др., 2018). Интервьюируемые сообщали о муниципальной поддержке как ключевом рычаге. Например, в Эфиопии муниципальная поддержка позволила собирать разделённые у источника бытовые отходы (CC-1; ET-5), тогда как в других странах муниципалитеты выделяли землю рядом с потоками отходов (KE-4). В Южной Африке предприниматели создали государственно-частное партнёрство с муниципалитетом и разместились совместно с сооружением для очистки сточных вод. Осадок сточных вод от последнего совместно компостируется с собранными по всему городу зелёными отходами, а затем продаётся коммерческим производителям. Это стратегическое размещение минимизировало транспортные расходы и использовало существующую муниципальную инфраструктуру (CC-1; SA-8).

Мы показываем, что эксперименты по выходу на рынок столь же разнообразны: оптовые продажи фермерским ассоциациям, маркетинг через общественных розничных торговцев и фермерские демонстрации в сообществах (GH-6; KE-4; RW-6), последнее считается ключевым фактором успеха. Предприниматели также тестируют фермерские кампании и встроенное консультирование для стимулирования спроса, тогда как другие сосредоточены на сертифицированных органических фермах или экспортно-ориентированных высокоценных культурах (KE-4; SA-6; SE-6).

В Уганде один предприниматель работает над бизнес-моделью на месте с контейнерными компостными установками на предприятиях по переработке пищевых продуктов, например, кофе, сахара и соков. Удобрения распределяются обратно контрактным фермерам, создавая замкнутую систему, связывающую управление отходами, предоставление удобрений и закупку урожая. Переработчик предфинансирует удобрения и возмещает затраты после сбора урожая, таким образом решая проблемы денежного потока мелких фермеров (UG-10). Такая схема кредитования входных ресурсов, также называемая финансированием на основе активов или моделью кредита в натуральной форме, может повысить продуктивность мелких фермеров, как показано Girma (2022). Аналогичная модель была описана в Сенегале (SE-3), где биодигестеры предоставлялись без предоплаты для снижения первоначальных инвестиций. Высокие первоначальные затраты ранее были определены как ключевое препятствие для внедрения биодигестеров (Diouf и Miezan, 2019); и в изученном сенегальском случае (SE-3) домохозяйства погашают за счёт предоставления части органического удобрения биодигестера (шлама). Оператор бизнеса собирает шлам и интегрирует его в производство органических удобрений, таким образом генерируя более высокую прибыль с течением времени по сравнению с разовой продажей биодигестера.

Растущие цены на углерод и интеграция биоугля считаются перспективными (Galgani и др., 2014; Ottani и др., 2024). Среди интервьюируемых некоторые сообщают об интеграции углеродных кредитов в бизнес-модели для увеличения и диверсификации потоков доходов, хотя в 2023 году это не было основной частью дохода (CC-6; KE-3, 4).

Низовые и общинные инновации

НПО доказали, что служат катализаторами низовых инноваций (Christopher Go и Brummer, 2024; Dyck и Silvestre, 2019). В нашем исследовании мы выявили различные НПО, экспериментирующие с мелкомасштабными подходами, основанными на ручном труде и общине (ET-1; UG-7; RW-4; SE-4; CA-3). Например, в Камеруне местные женские группы были организованы вокруг модели в стиле ротационного фонда (тонтины)4, использующей местнодоступные материалы и общинные знания. Их модель следовала системной логике, сочетающей социальные инновации, такие как кооперация и инклюзия, с экологическими и экономическими целями (CA-3). Такие инициативы «снизу вверх» связаны с адаптивным обучением (например, итеративная корректировка продукта, обучение «равный — равному») и, следовательно, социотехническими изменениями — закономерности, согласующиеся с De Boni и др. (2022).

Ключевые акторы предпринимательской деятельности

Спектр акторов, вовлечённых в производство OFSA, варьируется от частных неформальных, например общинных групп, и формальных, например малых и средних предприятий, меж- и неправительственных организаций, публичных акторов и политиков, например муниципалитетов, и исследовательских организаций (см. Дополнительный файл 3 для обзора выявленных акторов). Частные неформальные инициативы часто мелкомасштабны и поддерживаются НПО, которые предоставляют организационную поддержку и вклад знаний. Мы показываем, что эти инициативы обычно движимы целью улучшения сельскохозяйственного производства через органические входы (CM-2, 3; UG-1, 4, 7; RW-4; SN-1, 4).

Муниципалитеты играют ключевую роль в государственном секторе, поскольку они официально отвечают за управление муниципальными отходами. Однако из-за нехватки финансов у муниципалитетов неформальный сектор отходов имеет решающее значение во многих африканских странах (Godfrey и Oelofse, 2017). Неформальный сектор работает вне официального регулирования, где деятельность по сбору и переработке отходов не зарегистрирована и не скоординирована (Harfadli и др., 2024). Интервьюируемые также подчеркнули, что муниципалитеты обычно в основном мотивированы сокращением количества отходов, направляемых на свалки (CC-2, 6). Были выявлены некоторые государственно-частные партнёрства, где, например, муниципалитет предоставляет отходы предпринимателям OFSA (CC-1; ET-5; SA-8). Благодаря доступным объёмам отходов, например от домохозяйств, эти операции обычно производят более высокие объёмы OFSA.

Мы показываем, что частные национальные компании иногда финансово поддерживаются международными донорами и технически — исследовательскими партнёрствами и/или своими материнскими компаниями, если они являются дочерними (GH-6; KE-4; SE-6; UG-10). В частности, международные компании играют решающую роль, продвигая техническую экспертизу и инновации. Инициативы на муниципальном уровне иногда поддерживаются исследовательскими проектами или исследовательскими институтами (CC-1; ET-5; SA-8). Некоторые из малых и средних предприятий сотрудничают с дилерами сельскохозяйственных ресурсов, консультантами, фермерскими кооперативами или крупными фермами для продвижения своей продукции, но также и по экспериментальным причинам (KE-4; GH-6). Производители производственного оборудования для производства OFSA были выявлены только в Южной Африке. В настоящее время они не являются ключевыми акторами в инновационной системе большинства из остальных 10 стран. Важными акторами в странах, где они существуют, являются национальные организации и ARSO5 как транснациональная организация по стандартизации, поскольку они определяют стандарты качества для OFSA.

3.1.2 Развитие знаний (F2)

Во всех одиннадцати странах Функция 2 «развитие знаний» остаётся на фазе B. Она в значительной степени ad hoc и фрагментирована. Практико-ориентированное обучение обильно, с изолированными проектами НИОКР, неформальными испытаниями, итеративными корректировками продукта и экспериментами под руководством предпринимателей, хотя с местными различиями в глубине, институциональной поддержке и международных связях. Формализованное знание, с другой стороны, то есть кодификация и институционализация (рецензируемые исследования, стандартные методы, протоколы эффективности, координированные повестки), отстаёт. Это расхождение объясняет, почему предприниматели сообщают о многообещающих полевых эффектах, но сталкиваются с ограниченной внешней валидацией и обеспечением качества, что сдерживает диффузию (F3) и формирование рынка (F5).

Целевой библиометрический анализ указывает на исследовательскую активность во всех странах. Большинство публикаций обнаружено в Эфиопии, Гане, Кении и Южной Африке — более 150 публикаций по сравнению с остальными семью странами с менее чем 100 публикациями (Рисунок 2). Хотя различные из найденных исследований рассматривают такие темы, как обработка ex situ, состав продукта или агрономическая эффективность ex situ OFSA, значительная часть найденных исследований скорее касается in situ OFSA, например компостирования на ферме. Поэтому библиометрию следует интерпретировать только как контекстный сигнал, а не как самостоятельную меру Функции 2.

Рисунок 2  Библиометрический анализ научных публикаций. Общее количество научных публикаций, связанных с производством и использованием OFSA, по 11 странам исследования, на основе записей базы данных Scopus с 1980 по 2025 год.

Южная Африка демонстрирует наиболее институционализированные НИОКР. Её национальная дорожная карта по исследованиям, разработкам и инновациям в области отходов содержит 10-летнюю программу финансируемых НИОКР, которая поддерживает исследования по валоризации муниципальных отходов и циркулярной экономике (CSIR, 2024; Godfrey и др., 2021). Хотя это включало исследования по ключевым аспектам, таким как разделение органических отходов у источника (Nahman и др., 2018) и отвлечение отходов от свалок (Schenck и др., 2022), существует нехватка опубликованных исследований по таким темам, как производство ex situ OFSA, качество продукта и агрономические воздействия. В частности, в нашем исследовании, хотя некоторые изолированные исследования проводятся в университетах (SA-4, 8), нет систематического подхода к НИОКР производства ex situ OFSA, межсекторной интеграции и включения в основное сельское хозяйство. Пионеры частного сектора часто проводили все свои собственные разработки продуктов и полевые испытания (SA-6; SA-4), что указывает на динамику фазы роста, где фирмы интернализуют НИОКР (Hekkert и др., 2007). Тем не менее, общая картина валоризации органических отходов ex situ предполагает фрагментированное развитие знаний, характерное для фазы формирования (Bergek и др., 2008).

Помимо Южной Африки, Эфиопия, Кения, Малави, Руанда и Уганда установили стандарты органических удобрений, что указывает на признаки институционализации в развитии знаний. Однако многие стандарты были установлены лишь недавно, и государственные служащие часто всё ещё не имеют соответствующих знаний: «Они [государственные служащие, выдающие сертификаты дилерства] обычно имеют дело с химическими удобрениями. И они никогда раньше не видели никаких органических или биоудобрений, поэтому у них нет об этом знаний». (UG-10: предприниматель OFSA).

Хотя стандарты органических удобрений ещё не установлены, Гана показывает ранние признаки институционализации, поскольку Министерство продовольствия и сельского хозяйства создало Национальную техническую группу для продвижения органических удобрений (GH-3) и опубликовало руководства по регистрации, отбору проб и тестированию (PPRSD, 2022). Крупные предприниматели создали внутренние лаборатории для анализа OFSA, тогда как национальные лаборатории выполняют контроль качества (GH-9).

Во всех странах, кроме Южной Африки, одной из главных особенностей развития знаний является, как охарактеризовал Hekkert и др. (2007), обучение через действие. Многие из опрошенных предпринимателей и НПО экспериментируют несистематическим и нескоординированным образом с различным сырьём для производства OFSA, мелкомасштабные испытания на ферме с анекдотическими доказательствами, как подчеркнули некоторые предприниматели: «У нас нет формализованных исследований результатов, так как это также мелкомасштабный проект». (CA-3: консультационная служба). «Мы занимаемся собственными исследованиями и мнением людей, сведущих в секторе удобрений». (GH-11: предприниматель OFSA). «Мы видим некоторых фермеров, которые применяют его надлежащим образом, и это совершенно анекдотично — до 30% прироста». (KE-4: предприниматель OFSA). «Данные, которые у нас есть о влиянии удобрений, только визуальные […] Нам нужны количественные исследования влияния на урожайность, чтобы предоставить реальные доказательства». (CA-2: НПО). Доминирование обучения через действие согласуется с классификацией Hekkert и др. (2007) в ранних TIS. Фрагментированные НИОКР и слабая координация отражены в описании Bergek и др. (2008) формирующихся TIS, тогда как многоакторные платформы (GreenCape, отраслевые ассоциации) в Южной Африке отражают контекстную встроенность, как описано Bergek и др. (2015).

Международное обучение через поиск (Hekkert и др., 2007) происходит во всех одиннадцати странах через международные партнёрства, проводящие исследования и другие деятельности по развитию, где целенаправленные НИОКР и деятельность по разведке знаний осуществляются с целью адаптации внешних научных знаний и технической информации (ср. Hekkert и др., 2007). Эти многоуровневые сети указывают на транснациональную инновационную систему (Binz и Truffer, 2017), что также было подчёркнуто Tigabu и др. (2015a, 2015b) для TIS биогаза в Руанде и Кении и различными интервьюируемыми: «Компания пользовалась партнёрством других организаций, как местных, так и международных, например из Германии и Ганы. Эти партнёрства помогли компании как в политическом, так и в исследовательском плане». (GH-10: предприниматель OFSA). «Мы получили знания и технологию от партнёров из Корнеллского университета, MIT, Университета Найроби, в основном на исследовательской фазе. Они были ключевыми в разработке продукта». (KE-3: предприниматель OFSA).

Наше исследование показывает, что международные исследовательские партнёрства с местными исследовательскими институтами, НПО и межправительственными организациями способствуют развитию знаний через социальное обучение методами, такими как фермерские полевы́е школы, общинные демонстрации, схемы обучения тренеров и коллективное экспериментирование (CC-1, 5; CA-3; ET-1; UG-1, 4, 7; RW-4). Эти партнёрства вместе с международными компаниями в настоящее время являются ключевыми создателями знаний, поддерживающими пионеров и ниши, как также выявлено Hauser и Lindtner (2017). Однако нет формализованных национальных исследовательских повесток, выстраивающих систематическое знание. Кроме того, мы показываем, что существует нехватка межсекторной координации и развития знаний между управлением отходами, санитарией и сельским хозяйством в отношении реструктуризации потоков сырья и разработки продуктов для обеспечения жизнеспособных бизнес-кейсов (CC-2, 6). Во всех странах отсутствует систематическое знание о воздействии различных комбинаций сырья ex situ и потенциального смешивания с неорганическими входами и соответствующего воздействия на качество продукта и специфичное для культуры и почвы использование: «Необходима аутентификация продуктов, проводимая через исследования и стандартизацию, чтобы избежать продажи с заявлениями, далёкими от реальности». (GH-4: консультант) «Компании по органическим удобрениям также должны предлагать продукты, специфичные для культур, в зависимости от индивидуальной потребности культуры в питательных веществах, вместо продажи продукта, который, как говорят, имеет универсальный эффект». (MA-1: фермерская организация). Однако есть исключения с формирующимися институциональными якорями, такими как инициированные правительством исследовательские испытания органо-минеральных смесей удобрений, как в Малави (Mwafulirwa, 2023), или тестирование эффективности ex situ OFSA в Гане Министерством продовольствия и сельского хозяйства (GH-3).

3.1.3 Диффузия знаний (F3)

Функцию 3 «диффузия знаний» через сети можно дифференцировать между панафриканскими и национальными или местными сетями (Таблица 4). Во всех одиннадцати странах только Южная Африка указывает на явные признаки институционализации в функции диффузии знаний, то есть фазу C, тогда как Кения, Руанда и Гана показывают лишь ранние признаки. Каждая из этих стран имеет как минимум одну платформу, где публичные, частные и гражданские акторы обмениваются технической и иной экспертизой. В других странах усилия фрагментированы и часто возглавляются НПО или проектными консорциумами, а не постоянными институтами, следовательно, функция формируется фрагментированным образом (Hekkert и др., 2007; Musiolik и др., 2012), что соответствует фазе B. Отсутствие устойчивых, формальных сетей акторов ограничивает кросс-функциональные петли обратной связи, которые необходимы для консолидации TIS (Bergek и др., 2008; Binz и Truffer, 2017). Тем не менее, в нашем исследовании даже там, где формальные сети отсутствуют, неформальные сети иногда координируют разработку стандартов с национальными бюро стандартов (например, UG-10). Такие неформальные сети играют важную роль в согласовании политических решений, например по стандартам удобрений и отходов, с технологическими разработками на местах (Hekkert и др., 2007).

Таблица 4  Ключевые национальные и транснациональные сети и отраслевые ассоциации, поддерживающие рециркуляцию органических отходов в направлении производства органических удобрений и почвенных добавок (OFSA) в одиннадцати африканских странах.

Южная Африка имеет множество формальных ассоциаций, которые способствуют адвокации, наращиванию потенциала и политическому диалогу. FERTASA служит отраслевой сетью для промышленности неорганических и органических удобрений, тогда как ORASA и SABIA сосредоточены конкретно на валоризации органических отходов (Таблица 4). Эти сети организуют обучающие семинары, лоббируют регуляторные рамки и распространяют передовой опыт, тем самым укрепляя легитимность и снижая информационную асимметрию (Furtado и Perrot, 2015; Ko и др., 2021). Поддерживаемые правительством посредники (GreenCape) дополнительно катализируют многостороннюю координацию, организуя форумы, выявляющие возможности циркулярной экономики (GreenCape, 2019). Сетевые инициативы вместе с правительственными регламентами считаются важными механизмами поддержки развития сектора в Южной Африке (Godfrey и др., 2021). Эти формализованные сети и политические инициативы создают благоприятную среду, поддерживающую масштабирование технологий OFSA.

В Кении формальные сети сформировались в секторе переработки отходов через ассоциации и среди предпринимателей неорганических и органических удобрений (Таблица 4). Однако нехватка сотрудничества и обмена знаниями была подчёркнута интервьюируемым, например, для технологии чёрной львинки (BSF): «В Кении много предпринимателей BSF, […] часто они борются с одними и теми же проблемами. И как-то некоторые нашли некоторые решения, но они не общаются друг с другом. Они в этом мышлении конкуренции. […] Они боятся делиться. И это просто блокирует, это такой барьер». (CC-5: учёный). Эта неохота подчёркивает, что одни формальные сети не гарантируют эффективной диффузии. Построение доверия и совместное управление должны сопровождать институциональные структуры (Bergek и др., 2015).

В Руанде отсутствуют формальные отраслевые ассоциации, посвящённые OFSA, но программа CIRF — многосторонняя платформа, согласованная с Планом действий по циркулярной экономике — способствует диалогу между публичными, частными и гражданскими игроками (MoE, 2022). Скоординированные повестки между секторами важны для стратегического развития TIS (Hekkert и др., 2007). Стратегическое согласование CIRF с дорожной картой Министерства окружающей среды гарантирует, что каналы обмена знаниями включают и координируют как политические, так и технические измерения.

В Гане ассоциация ESPA организует фирмы по управлению отходами, а Ассоциация производителей органических удобрений возникла в ответ на нехватку неорганических удобрений в 2022 году (GH-3). Эти ассоциации представляют собой ранний шаг к институционализации диффузии знаний в секторе OFSA Ганы, в частности путём координации производственных целей и обмена протоколами обработки.

На панафриканском уровне мы обнаружили несколько коалиций и инициатив, которые способствуют трансграничному обучению и гармонизации стандартов. Африканский альянс циркулярной экономики и Африканский механизм циркулярной экономики поддерживают политическую адвокацию и техническую помощь, которые напрямую приносят пользу инновациям OFSA. Африканская сеть циркулярной экономики объединяет низовых заинтересованных сторон, тогда как Африканская организация по стандартизации работает над гармонизацией стандартов органических удобрений между государствами-членами (Таблица 4). Эти транснациональные сети способствуют построению легитимности (Функция 7), потокам финансирования (Функция 6) и обучающим программам (Функции 2 и 3), что согласуется с Binz и Truffer (2012, 2017), которые утверждают, что глобальные инновационные системы могут поставлять ресурсы и нормы, которые местные акторы TIS впоследствии адаптируют к своим контекстам.

3.1.4 Направление поиска (F4)

Функция 4 «направление поиска» в значительной степени остаётся на фазе B: «формирование» в десяти из одиннадцати стран, характеризуясь необязывающими, фрагментированными политическими сигналами и слабым исполнением, что характерно для формирующейся, ad hoc фазы управления (Bergek и др., 2008). Только Южная Африка продвинула эту функцию до фазы C: «рост» благодаря согласованным целевым показателям, механизмам финансирования и целенаправленной поддержке НИОКР. Наш фокус здесь — на институтах, в частности законах, политиках и регуляторных рамках, связанных с управлением органическими отходами, которые являются центральными аспектами инновационных систем (Bergek и др., 2015). В производстве OFSA эти институты могут включать политические цели, такие как квоты на рециркуляцию органических отходов, законы и регламенты, такие как законы о переработке. Все они предоставляют направленные сигналы, которые формируют ожидания акторов и направляют инновационные траектории (Hekkert и др., 2007). Мы создали три кластера политического руководства — продвинутый, формирующийся и зарождающийся — используя разработанную нами качественную рубрику. Страны были сгруппированы на основе: (i) наличия специального закона об управлении твёрдыми отходами; (ii) явных ссылок на переработку/извлечение ресурсов в этом законе; и (iii) явных целевых показателей рециркуляции органических отходов (см. Таблицу 5). Страны оценивались как продвинутые, если все три критерия были выполнены, формирующиеся, если управление отходами было хотя бы включено в более широкие экологические законы, и зарождающиеся, если ни один из критериев не был выполнен.

Таблица 5  Законы, политики и правовые рамки управления твёрдыми отходами и переработки в одиннадцати африканских странах (адаптировано из Freyer и др., 2024a).

Продвинутый кластер

Южная Африка, Кения и Руанда считаются продвинутыми среди одиннадцати стран, поскольку они имеют определённые законы об управлении твёрдыми отходами. Кроме того, эти законы ссылаются на переработку и извлечение ресурсов (Таблица 5). Более того, они являются единственными странами с явными целевыми показателями рециркуляции органических отходов.

Согласно нашему исследованию, Южная Африка имеет наиболее зрелую регуляторную основу и институциональный потенциал среди всех стран. Страна приняла Закон об отходах (2008), сформулировала Национальную стратегию компостирования органических отходов6 в 2013 году (DEA, 2013) и установила целевые показатели рециркуляции органических отходов (DEFF, 2020). Южная Африка имеет согласованную и интегрированную законодательную основу с чёткими обязанностями, финансированием и механизмами исполнения (Shi и др., 2021). Однако Godfrey и Oelofse (2017) считают, что существуют неэффективности из-за чрезмерного регулирования. Кроме того, Oelofse и Muswema (2020) критикуют, что нехватка точных данных о рециркуляции органических отходов создаёт трудности в оценке успеха целевых показателей переработки. Godfrey и др. (2021) обнаружили, что низкие затраты на захоронение на свалках сдерживали обработку органических отходов и жизнеспособные бизнес-модели, но правительство ужесточает ограничения.

Мы обнаружили, что Кения приняла прогрессивный Закон об устойчивом управлении отходами (2022) и установила амбициозный целевой показатель переработки муниципальных отходов к 2030 году (NEMA, 2015). Тем не менее, реализация политик управления твёрдыми отходами исторически сталкивалась с практическими препятствиями, такими как плохое исполнение и правоприменение, коррупция и недостаточное общественное сотрудничество (Amugsi и др., 2022). Один из лидеров рынка в производстве OFSA заявил: «С точки зрения регуляторной среды, нет многого, что создаёт встречный ветер, но также нет ничего, что создаёт попутный ветер». (KE-4: предприниматель OFSA).

Наконец, мы обнаружили, что законодательство Руанды о циркулярной экономике и амбициозные целевые показатели являются продвинутыми по сравнению с другими странами в странах Африки к югу от Сахары (Surchat и др., 2023). Интегрированная стратегия управления твёрдыми отходами Руанды 2022 года предписывает разделение у источника и целевые показатели извлечения, однако реализация по-прежнему сталкивается с проблемами из-за ограниченного институционального потенциала и бюджетных ограничений (Mulindwa и др., 2024).

Формирующийся кластер

Согласно нашей группировке, Гана, Уганда, Эфиопия, Малави и Зимбабве принадлежат к формирующемуся кластеру. В этих случаях мы показываем, что управление твёрдыми отходами включено в более широкие экологические законы, но явные целевые показатели переработки и извлечения ресурсов, как правило, отсутствуют (Таблица 5).

Гана попыталась увеличить рециркуляцию органических отходов с помощью Национальной стратегии управления твёрдыми отходами Ганы (2020). Стратегия обеспечивает структурированный подход к решению проблем управления отходами с особым акцентом на минимизацию отходов, рециркуляцию органических отходов и участие частного сектора (MSWR, 2020). Тем не менее, недостаточная эффективность структур управления, в частности разрывы между национальными и местными заинтересованными сторонами, институциональное сотрудничество и координация, препятствуют эффективному управлению (Volsuuri и др., 2022; Williams и др., 2023). Кроме того, недостаточный акцент на разделении отходов у источника, как и в большинстве других стран, остаётся ключевой проблемой: «Сбор отходов был приватизирован, но самая большая проблема в том, что отходы не разделяются […] качество [сырья] сомнительное». (GH-7: предприниматель OFSA).

Уганда выпустила свои Национальные экологические регламенты в 2020 году, включая раздел, который предусматривает разделение отходов у источника для сортировки перерабатываемых материалов. В настоящее время разрабатывается Секторальная стратегия управления органическими отходами (SOWU). Она направлена на согласование управления органическими отходами с национальными политиками и укрепление институционального потенциала для продвижения разделения отходов и рециркуляции органических отходов (Sanabria и Okello, 2024).

Такие страны, как Эфиопия, Зимбабве и Малави, предприняли сравнительно ранние усилия в управлении органическими отходами и переработке (Таблица 5). Эфиопия выпустила Прокламацию об управлении твёрдыми отходами № 513 в 2007 году, которая была направлена на поощрение рециркуляции органических отходов и компостирования. В частности, статья 11.1 Прокламации предписывает разделение отходов на уровне домохозяйств, но это не было достигнуто на практике (Lenhart и др., 2022). В 2017 году Национальная интегрированная стратегия городской санитарии и гигиены начала продвигать 3R (сокращение, повторное использование, переработка) и интеграцию неформальных сборщиков отходов. Тем не менее, большинство органических отходов по-прежнему удаляется через открытые свалки и неконтролируемое сжигание (Lenhart и др., 2022). Несмотря на эти политические инициативы, остаётся нехватка ответственности и ясности в отношении механизмов финансирования: «Необходимо определить, кто за это отвечает. Потому что в настоящее время ответственности действительно нет. Конечно, в таких городах, как Аддис, есть компании, которые получают контракт от города на отходы, но на самом деле в законе не закреплено, что город отвечает за эти отходы, поэтому, конечно, он чувствует ответственность за поддержание чистоты улиц. Но всегда есть вопрос, кто оплачивает счёт». (ET-6: учёный).

В Зимбабве Национальный интегрированный план управления твёрдыми отходами Зимбабве был выпущен в 2010 году. Он был направлен на развитие децентрализованного управления отходами, улучшение интеграции заинтересованных сторон, сокращение отходов, разделение у источника и переработку. Однако многие из предложенных действий не были реализованы (Nhubu и др., 2021).

Малави выпустила Регламенты по управлению окружающей средой (управление отходами и санитария) в 2008 году. Эти регламенты предоставляют подробные руководства по практикам управления отходами, включая разделение органических отходов у источника и переработку. Малави также создала EAD (2019), которая уделяет приоритетное внимание переработке. Однако эффективная реализация остаётся ограниченной из-за низкого участия общественности, бюджетных ограничений и неадекватной инфраструктуры (Chikukula и др., 2024; Kamanga и др., 2024).

Зарождающийся кластер

Сенегал, Камерун и Кот-д'Ивуар принадлежат к зарождающемуся кластеру стран, где рециркуляция органических отходов менее явно приоритизирована. Поэтому в этих странах ни один из трёх изучаемых параметров группировки не присутствует (Таблица 5). Сенегал недавно укрепил свою правовую базу в отношении управления отходами (Закон № 2022–18 и Закон № 2023–15); однако явная приоритизация рециркуляции органических отходов чётко не подчёркивается.

Камерун принял несколько законодательных инструментов для регулирования управления отходами, но рециркуляция органических отходов не приоритизирована. Кроме того, Камерун сталкивается с плохой реализацией существующих законов и регламентов, а также с нехваткой инфраструктуры, ограниченной осведомлённостью общественности о законах и регламентах и недостаточным разделением у источника (Albrecht и др., 2022).

В Кот-д'Ивуаре общее регулирование управления твёрдыми отходами исторически было слабым (UN Habitat, 2018). Потенциально предстоящий Кодекс законов о гигиене и здоровье (2023–899), в настоящее время находящийся на рассмотрении, намеревается регулировать управление отходами и продвигать циркулярные практики и переработку (Republique-de-Cote-D'Ivoire, 2023).

Во всех странах управление твёрдыми отходами и переработка сталкиваются с аналогичными проблемами в обеспечении эффективности. Недостаточное исполнение регуляторных рамок, бюджетные ограничения, коррупция, недостаточная инфраструктура, недостаточная интеграция неформальных сборщиков отходов и участие общественности являются ключевыми проблемами во многих странах Африки к югу от Сахары (Muheirwe и др., 2022; Shi и др., 2021). Кроме того, непоследовательность и неоднозначность регламентов и отсутствие чётких стимулов могут препятствовать переработке, например, оплата на основе веса отходов, доставленных на свалки (Lenhart и др., 2022). Разрыв между политикой и реализацией был определён как основное препятствие для роста инновационной системы в других формирующихся экономиках (Intarakumnerd и Chaminade, 2007; Schiller и др., 2020). В отношении рециркуляции человеческих экскрементов регламенты либо неоднозначны, либо отсутствуют, либо крайне бюрократичны, как выразились некоторые интервьюируемые: «В настоящее время большинство технологических опций в секторе экологической санитарии сталкиваются с бюрократическими ограничениями в отношении повторного использования человеческих экскрементов». (SA-8: учёный). «Нужны чёткие политики, которые говорят, что вы можете использовать фекальный осадок в сельскохозяйственном производстве, и вот руководства по его использованию». (CC-2: консультант).

3.1.5 Формирование рынка (F5) для органических удобрений и почвенных добавок

В десяти странах Функция 5 «формирование рынка» находится на фазе B, формируясь фрагментированным образом. Только Южная Африка достигает более институционализированного уровня и достигает фазы C, характеризуемой стандартизированными классами качества, разнообразными рыночными сегментами и формальными каналами закупок.

Текущий размер рынка

Существует нехватка систематических количественных данных об объёмах или мощностях производства OFSA. IFDC (2023) предоставляет статистику по неорганическим удобрениям и, в некоторой степени, по заводам органических удобрений, объёмам производства и/или мощностям. Текущие пробелы в надёжных рыночных данных отражают слабое развитие Функции 2 «развитие знаний» и 7 «мобилизация ресурсов». Без надёжных рыночных данных политики и инвесторы не могут оценить потенциал масштабирования или рост системы (Hekkert и др., 2007). Качественные оценки из интервью о текущем размере рынка производства ex situ OFSA широко варьируются по изученным странам, отражая различия в источниках отходов и подходах к производству (Таблица 6).

Таблица 6  Производство или производственные мощности ex situ органических удобрений и почвенных добавок (OFSA) по странам (т/год) согласно информации, собранной из интервью, в сопоставлении с литературой и/или веб-источниками (статус-кво 2023).

Все числа округлены; т = метрические тонны; *Годовая производственная мощность, собственный расчёт с данными из IFDC (2023). Суточное производство (рассчитанное при 8 часах работы) умножено на 220 оценочных рабочих дней в году. ** Сообщённые цифры противоречивы.

Согласно официальной статистике, Южная Африка выделяется как имеющая одну из наиболее развитых систем производства ex situ OFSA в странах Африки к югу от Сахары, с уровнем рециркуляции органических отходов 49%, что эквивалентно примерно 10 млн т/год (DEFF, 2020). Однако эти цифры противоречат другим сообщённым числам DEFF (2020). Oelofse и Muswema (2020) отмечают, что уровни переработки органических отходов в Южной Африке не могут быть точно определены из-за ограничений данных. В соответствии с этой неопределённостью интервьюируемые подчеркнули, что надёжные национальные цифры не видны на местах (SA-1, 4, 6, 8).

В большинстве стран, кроме Южной Африки, цепочки поставок OFSA остаются фрагментированными и неформальными. Производство и распределение обычно полагаются на кустарные единицы или малые фирмы, производящие менее 50 т/год. Средние предприятия производят до 3 000 т/год, а более крупные производственные единицы — более 3 000 т/год. Последние две категории профессионализируются с механизированными операциями и структурированным приобретением отходов. Более крупные предприниматели иногда продают оптом фермерским кооперативам, как сообщил один интервьюируемый (GH-6), или через государственные программы, как в Гане (GH-7). Однако наши интервью показывают, что их общий географический охват и объёмы производства остаются ограниченными по сравнению с общей сельскохозяйственной площадью, особенно в сельских районах: «Доставить его фермерам, полугородским фермерам, довольно легко, но доставить его в сельские районы — транспортировка становится проблемой». (CC-2: консультант). Текущие оценочные объёмы производства OFSA варьируются от менее 5 000 т/год в Камеруне, Малави и Руанде до более 100 000 т/год в Гане (Таблица 6), которая имеет несколько хорошо зарекомендовавших себя предпринимателей OFSA. В Эфиопии недавно установленные производственные мощности достигают примерно 270 000 т/год (Mutukaa и Ermias, 2021). Примечательно, что более 100 миллионов человек населяют Эфиопию, и там значительно больше органических отходов по сравнению с остальными 10 странами (Kaza и др., 2018).

Многие из более мелких предпринимателей среди интервьюируемых используют относительно чистые потоки отходов от агроперерабатывающих единиц, рынков или гостиниц, поскольку бытовые отходы обычно не разделяются у источника. Некоторые более крупные и механизированные предприниматели действительно используют бытовые отходы. Однако интервьюируемые сообщают, что это негативно влияет как на стоимость, так и на качество конечных продуктов (CC-2, 5; GH-7). Несколько предпринимателей, которых мы опросили, экспериментируют или активно используют человеческие отходы, такие как фекальный осадок (CC-1; GH-6; SA-8), хотя в настоящее время это имеет незначительное значение. Тем не менее, некоторые интервьюируемые подчеркнули его потенциал: «[…] есть много фекального осадка. И в странах, где мы работаем, 95% всего фекального осадка поступает из систем санитарии на месте, это не в канализационных системах. Так что мы говорим о санитарии на месте, о септических резервуарах, и септический осадок довольно чистый. Он имеет микробный риск, но мы можем их устранить. И совместное компостирование богатого азотом фекального осадка с богатыми углеродом муниципальными органическими отходами может производить довольно хороший продукт». (CC-6: учёный).

Широкое варьирование размера рынка ex situ OFSA отражает неоднородность зрелости TIS по странам. Большинство остаются в нишевом экспериментировании, тогда как Гана указывает на признаки институционализации, например, с более масштабными предпринимателями. Только Южная Африка указывает на фазу развития C: «рост», с профессионализированными крупномасштабными промышленными операциями и связанными отраслевыми ассоциациями, хотя точных цифр по уровням переработки не хватает.

Тем не менее, учитывая общие объёмы потенциально доступных муниципальных органических отходов и человеческих экскрементов, а также потребности в питательных веществах в сельском хозяйстве, текущий размер рынка во всех одиннадцати странах можно считать нишевым (ср. Ellssel и др., 2024a; Freyer и др., 2024a).

Рыночный спрос

Во всех странах интервьюируемые сообщали о росте цен на неорганические удобрения из-за нарушений в цепочке создания стоимости, вызванных COVID-19 и российско-украинской войной. Это согласуется с литературой (ср. Assefa и др., 2025; Vos и др., 2025). Следовательно, большинство интервьюируемых наблюдали вызванный кризисом спрос на альтернативы удобрениям: «В Эфиопии всё больше и больше компаний занимаются компостированием и продают компост по хорошим ценам. […] Но интересно видеть, что есть рынок, так как такого рынка до сих пор не существовало». (ET-6; учёный) «В Южной Африке рынок [неорганических] удобрений быстро рос, но удобрения стали настолько дорогими, что большинство фермеров сокращают количество используемых удобрений, и поэтому они более открыты к альтернативам». (SA-4: учёный). Однако интервьюируемые опасаются, что это кратковременный сигнал по сравнению с воздействием стабильных политических рамок, как отметил один предприниматель: «[…] я думаю, это то окно возможностей, которое у нас есть, […] пока традиционные удобрения не окажутся в том же положении, что и до конфликта [российско-украинской войны] и пандемии Covid-19». (CC-3: предприниматель OFSA). Тем не менее, истории успеха, как показано в литературе, создают импульс для изменений в определённом направлении (Hekkert и др., 2007). В нашем исследовании мы также отмечаем, что из-за нехватки неорганических удобрений как институциональные акторы, так и фермеры стали открыты к альтернативам: «Если бы кризис не произошёл, […] MOFA [Министерство сельского хозяйства] не говорило бы о поощрении фермеров использовать куриный навоз и тому подобное». (GH-1: НПО). «Мы видели, как многие фермеры переходят на органические удобрения […] из-за нехватки неорганических удобрений и роста цен». (GH-9: предприниматель OFSA). «Война затруднила импорт химических удобрений в Малави […] Эта нехватка стимулировала спрос на удобрение Bionitrate со стороны фермеров Малави». (MW-2: предприниматель OFSA).

Стимулирование рынка политикой

Долгосрочный акцент на неорганических удобрениях, особенно в схемах субсидий, в консультировании и образовании, может препятствовать использованию OFSA (Cai и др., 2019), и это можно было бы решить через целевые политические реформы. В настоящее время ни одна из стран не сочетает всесторонне ценовые стимулы, например субсидии, кредиты, с обеспечением качества, например ускоренные стандарты, и вспомогательной поддержкой, например налоговые льготы, логистику ГЧП, что было бы наиболее эффективным для широкого стимулирования рынка (Bergek и др., 2008, 2015). В случае неорганических удобрений одни только субсидии обычно не гарантировали увеличения использования удобрений (Wang и др., 2018), или, как заявил один интервьюируемый: «Перекошенные государственные средства, выделяемые только на программы субсидирования [неорганических] удобрений, не помогли […] нужен смешанный подход». (KE-2: учёный). В настоящее время политики не согласованы в большинстве стран. Все страны субсидируют неорганические удобрения, тогда как только Сенегал и Гана ввели налоговые стимулы для органических удобрений (Таблица 7). Однако широкие субсидии для всех удобрений могут непреднамеренно усилить существующие неорганические удобрения, поскольку фермеры могут по умолчанию выбирать продукты с более высоким содержанием питательных веществ. Вместо этого один интервьюируемый предложил субсидии для смесей или комбинированных пакетов неорганических удобрений и OFSA (CC-5).

Таблица 7  Субсидии на неорганические и органические удобрения в одиннадцати африканских странах (адаптировано из Freyer и др., 2024a).

Нишевые рынки

Большинство опрошенных предпринимателей были активны ещё до рыночных потрясений 2020–2022 годов. Они сосредоточили часть или весь свой ассортимент на нишевых рынках, таких как сертифицированное органическое производство или другие высокоценные культуры на экспорт (KE-4; SA-6; GH-10; RW-2, 5, 6; ZW-3). Ниши часто возникают вокруг конкретных потребностей пользователей, например сертифицированного органического производства, где знания, сети, институциональные связи и процессы построения легитимности формируются (Bergek и др., 2008; Hekkert и др., 2007). Площадь под сертифицированным органическим земледелием стабильно и значительно росла за последнее десятилетие во всех 11 странах (Willer и др., 2025), что указывает на потенциальный косвенный драйвер спроса на сертифицированные продукты OFSA: «Но Южная Африка уникальна тем, что у нас очень хороший экспорт и очень хороший внутренний рынок. Есть большой спрос на органически произведённые продукты питания. Так что, безусловно, на данный момент существует огромный спрос на органические удобрения, особенно на те, которые одобрены для использования в сертифицированных органических культурах». (SA-5: политик).

Ценообразование

Различия в ценах можно объяснить различными факторами, но широкое варьирование создаёт путаницу в отношении «справедливой» стоимости, тем самым подрывая прозрачные ценовые сигналы, которые нужны формированию рынка для эффективного отбора (например, Hekkert и др., 2007), что, в свою очередь, может негативно повлиять на рыночное внедрение (Aggarwal и др., 2024). Мы показываем, что цены на продукты OFSA демонстрируют выраженную неоднородность как между странами, так и внутри стран, тогда как цены на неорганические удобрения имеют тенденцию варьироваться меньше (Таблица 8). Варьирование цен на неорганические удобрения обычно можно объяснить географическим положением (Bonilla Cedrez и др., 2020). Различия в ценах на OFSA зависят от различных факторов, таких как содержание питательных веществ и результирующее ценностное предложение. Некоторые из опрошенных предпринимателей смешивают свою продукцию с материалами, то есть неорганическими удобрениями, минералами, богатыми азотом растительными материалами, или используют более трудоёмкие или иным образом дорогостоящие методы производства. Предприниматели, которые имеют механизированные операции и обеспеченный доступ к большим количествам органических отходов, выигрывают от экономии масштаба и тем самым снижают удельные затраты (KE-4; ET-5; CC-1).

Таблица 8  Цены на неорганические и органические удобрения и почвенные добавки в одиннадцати африканских странах, как сообщено интервьюируемыми (2023).

Мы обнаружили, что регионы с хорошо развитой инфраструктурой, такой как дороги и надёжный доступ к потокам отходов, а также сотрудничество с муниципалитетами через предоставление земли или логистическую поддержку, могут помочь снизить операционные затраты. Накладные расходы на логистику и распределение являются основными драйверами затрат в операциях и могут влиять на ценообразование: «Один из наших больших уроков — важность быть как можно ближе к потокам отходов (<60 км), чтобы снизить транспортные расходы до площадки, особенно учитывая неэффективность грузоперевозок на континенте […]». (KE-4: предприниматель OFSA).

Сертифицированные органические производители, производящие на экспорт, готовы платить премиальные цены за прослеживаемость и стороннее обеспечение качества, тогда как оптовые покупатели, такие как кооперативы мелких фермеров, очень чувствительны к цене: «Наш продукт нелегко доступен для фермеров […] мы рекомендуем как минимум 2 т/га, и фермеры с трудом платят». (RW-5: предприниматель OFSA). Однако другие предприниматели подчёркивают увеличение урожайности и более высокий доход для фермеров, особенно там, где почвы затронуты деградацией: «Фермеры видят в среднем 30% прироста урожайности при применении компоста в дополнение к внесению минеральных удобрений». (KE-4: предприниматель OFSA).

Стандарты и сертификация

Медленные, непрозрачные или непоследовательные процессы сертификации подрывают доверие и ослабляют среду отбора, которую функция «формирование рынка» стремится укрепить (Hekkert и др., 2007). В свою очередь, полное отсутствие какого-либо стандарта препятствует развитию рынков (Bergek и др., 2008). Наблюдаемое нами в настоящее время широкое варьирование характеристик продукции в изученных странах указывает на фазу «формирования» (Bergek и др., 2008). Шесть из одиннадцати стран ввели стандарты для органических удобрений, и три имеют стандарты для почвенных добавок (Таблица 9). Установление стандартов указывает на прогресс в направлении институционализации развития TIS, соответствующей фазе C. Однако несколько стран, таких как Малави, Руанда, Уганда, внедрили их лишь в последние годы. Поэтому немедленный эффект на формирование рынка может быть ещё не виден. Но даже там, где стандарты существуют, интервьюируемые частично сообщали о слабом исполнении, длительных процессах и ограниченном контроле качества, которые подрывают доверие и препятствуют формированию рынка: «Нам потребовалось 1,5 года, чтобы зарегистрировать продукты. В этом отношении политики нужно улучшить». (KE-3: предприниматель OFSA). «Мы отправляем образцы в лабораторию и иногда не получаем обратной связи в течение шести месяцев, поэтому наш продукт остаётся непроданным». (GH-7: предприниматель OFSA). «Даже сертифицированный компост иногда показывает совершенно разные уровни питательных веществ при повторном тестировании, как фермеры могут доверять этикетке?» (ET-1: НПО). Другие интервьюируемые указали на отсутствие надёжных регуляторных рамок: «Необходима регуляторная основа для руководства производством и упаковкой с чёткой маркировкой и без двусмысленности, и стандарты на месте, чтобы фермеры получали ценность за свои деньги с доказанной эффективностью». (GH-4: консультант).

Таблица 9  Стандарты органических удобрений и почвенных добавок (OFSA) и ответственные institutions в одиннадцати странах (адаптировано из Freyer и др., 2024a).

3.1.6 Мобилизация ресурсов (F6)

Опять же по той же группе из десяти стран Функция 5 «мобилизация ресурсов» для производства OFSA остаётся на фазе B. Мобилизация ресурсов фрагментирована и в значительной степени зависит от краткосрочных грантов и донорской поддержки, с некоторыми исключениями, включающими прямые инвестиции. И снова Южная Африка выделяется, где устойчивое многоинституциональное финансирование переросло в «институционализированную» фазу C.

Финансовый капитал

В большинстве стран государственные бюджеты на производство OFSA, например на НИОКР, незначительны. Южная Африка является исключением с многоинституциональной архитектурой финансирования. 10-летняя дорожная карта по отходам предусматривала существенные инвестиции в НИОКР по валоризации отходов (Godfrey и др., 2021) в сочетании с дополнительными возможностями финансирования и стимулами (GreenCape, 2019).

В разных странах субсидии остаются сосредоточенными на неорганических удобрениях, с некоторыми исключениями (Раздел 3.1.5). Гранты из международных источников и гранты, движимые донорами, являются основным источником финансирования для пилотов и НИОКР. Однако такая поддержка может рухнуть (например, USAID; Offord и др., 2025). Донорские и пилотно ориентированные проекты должны перейти к устойчивому государственному и/или частному финансированию, иначе они могут остаться ограниченными по времени и не масштабироваться (например, Bergek и др., 2008; Tigabu и др., 2015a, 2015b). Тем не менее мы наблюдаем, что первоначальное донорское участие может катализировать местное предпринимательство, как, например, в Кении (KE-3; KE-4). Прямые иностранные инвестиции материнских компаний, такие как в Гане (GH-6), Сенегале (SE-6), Уганде (UG-10) и Кении (CC-3; KE-4), представляют собой долгосрочные и стратегические обязательства. Опрошенные предприниматели во всех странах сообщали о трудностях в доступе к кредиту на приемлемых условиях — хорошо задокументированное явление (Williams и др., 2025). Механизмы зелёного финансирования в настоящее время играют незначительную роль, хотя продажи углеродных кредитов были зарегистрированы (KE-2; KE-3; KE-4) и будущий потенциал был подчёркнут (CC-6; Jawadi и др., 2025).

Человеческий капитал

В разных странах мы документируем, что донорские и проектно ориентированные университетские партнёрства играют важную роль в создании и диффузии знаний, например в формулировании специфичных для культуры рецептур (CC-1; KE-4; CD-1; SA-8). Однако местные университеты работают на ограниченных внутренних бюджетах НИОКР. Южная Африка имеет наиболее мощный академический потенциал с целевыми учебными программами (SA-4, 8) и специально финансируемыми исследовательскими кафедрами в циркулярной биоэкономике (Godfrey и др., 2021). Интервьюируемые во всех странах подчеркнули закреплённость сельскохозяйственного образования и консультирования на неорганическом удобрении, оставляя обучение OFSA недофинансированным. Общая доступность рабочей силы была определена как сильная сторона для производства OFSA (CC-5).

Комплементарные активы

Южная Африка выделяется с ISO-аккредитованными лабораториями, местными производителями оборудования для переработки, формализованными меморандумами о взаимопонимании с лицензированными переработчиками органических отходов (CSIR, 2024) и поддерживаемыми правительством посредниками знаний (GreenCape, 2019). Руанда упоминается в наших интервью за свои прогрессивные лабораторные протоколы (CC-1), и как Руанда, так и Кения были отмечены международной компанией за свои структуры поддержки бизнеса (CC-3). Однако нехватка качественной лабораторной инфраструктуры, ограниченный доступ к соответствующему оборудованию и высокие импортные пошлины являются важными ресурсными ограничениями в разных странах: «Нехватка адекватного технологического оборудования для сортировки и доставки отходов […] адекватное складское помещение — ещё одна проблема». (RW-5: предприниматель OFSA). «Нет достаточно качественного оборудования, которое соответствовало бы тому, что нам нужно внутри страны, поэтому мы импортируем его. То же самое для запасных частей. И затем вы платите как минимум 30% импортной пошлины». (KE-4: предприниматель OFSA).

В некоторых случаях интервьюируемые подчеркнули, что муниципалитеты предоставляют землю, транспорт или другую поддержку (KE-4; CC-1; ET-5; SA-8): «Муниципалитет [Арба-Мынч, Эфиопия] был очень поддерживающим в плане помощи нам в реструктуризации управления твёрдыми отходами. Они проделали действительно хорошую работу, сумев разделить потоки отходов на уровне домохозяйств». (CC-1: учёный). Интервьюируемые стабильно указывали на государственную поддержку как ключевой рычаг для снижения барьера ценовой структуры для предприятий по превращению отходов в почву.

3.1.7 Создание легитимности (F7)

В десяти странах Функция 7 «создание легитимности» остаётся на фазе B, и снова только Южная Африка достигает фазы C. Большинство инициатив являются высоко фрагментированными, хотя некоторые страны показывают ранние признаки институционализации. Фрагментированные усилия соответствуют фазе развития B, тогда как согласованные коалиции и подлежащие исполнению стандарты указывают на сдвиг к фазе C (Bergek и др., 2008; Hekkert и др., 2007).

В Южной Африке формальные отраслевые ассоциации (FERTASA, ORASA, SABIA) и финансируемые правительством посредники знаний (GreenCape, 2019) поддерживают сектор переработки органических отходов, указывая на политическую легитимность. Посредники, такие как GreenCape, способствуют потокам знаний и укрепляют функции TIS (Binz и Truffer, 2017). Существование формальных стандартов органических удобрений и исполнение через ежегодные провинциальные инспекции также указывают на то, что Южная Африка вошла в фазу C.

В Кении OFIMAK — отраслевая ассоциация производителей органических удобрений, созданная в 2024 году, — поддерживает предпринимателей и занимается адвокацией в политической сфере. Недавно обновлённые стандарты указывают на растущую законодательную легитимность. Предприниматели и OFIMAK способствуют социальному признанию через демонстрационные испытания, хотя интеграция консультирования, как обнаружено в нашем исследовании, минимальна (KE-2; KE-3). Несмотря на рост производства OFSA, общие объёмы остаются на нишевом уровне.

Руанда имеет планы действий по циркулярной экономике, является членом-основателем панафриканских сетей циркулярной экономики (ACEA) и установила амбициозные целевые показатели переработки наряду со стандартами удобрений. Фермеры, как сообщается, знакомы с OFSA, что указывает на социальное признание: «[…] они [фермеры] часто говорят мне, что никогда бы не посадили культуры без применения органических удобрений [imborera]». (RW-1: учёный). Хотя политическая легитимность и социальное признание растут, уровни переработки и объёмы производства в целом остаются низкими.

Мы показываем, что Эфиопия, Малави и Уганда установили формальные стандарты, но не имеют сплочённых отраслевых ассоциаций. Коалиции адвокации для валоризации органических отходов ex situ слабы и состоят из нескоординированных усилий пионерных частных фирм, НПО, исследователей и исследовательских партнёрств. Недостаточная или неподходящая лабораторная инфраструктура препятствует контролю качества: «Нужны хорошие национальные лаборатории […] сертификация строит доверие». (ET-5: учёный); а также опасения относительно поддельных продуктов (ET-2; ET-3). В Уганде высокий спрос указывает на социальное признание: «Твёрдый осадок перегружен заказами [от очистных сооружений]». (UG-9: учёный).

В Малави удобрения на основе мочи столкнулись с первоначальным противодействием, но внедрение возросло через демонстрационные участки и вызванный кризисом спрос (MA-2). Тем не менее сотрудники консультирования и регуляторные агенты не знакомы с OFSA, производимыми вне места образования, во всех странах, что подрывает формальную легитимность.

Камерун, Кот-д'Ивуар, Сенегал, Зимбабве и Гана не имеют формальных стандартов, хотя Гана недавно ввела руководства по органическим удобрениям и Техническую рабочую группу, что указывает на растущее политическое признание. Напротив, другие четыре страны имеют слабую политическую среду, в которой рециркуляция органических отходов имеет низкий приоритет. Мы наблюдаем, что Сенегал выделяется из этой группы выраженной деятельностью гражданского общества в области агроэкологии, выступающего за переработку отходов, и первыми попытками увеличить внедрение OFSA через субсидии (SE-1, 2, 4, 5).

Во всех контекстах политическая адвокация OFSA, производимых вне места образования, растёт (AUC, 2023). Однако переменное качество, отсутствие доверия к сертификации, высокая неоднородность цен и давний акцент на неорганических удобрениях в образовании и консультационных услугах являются сдерживающими факторами.

Альтернативные удобрения иногда воспринимаются как рыночная угроза — взгляд, отражённый в Отчёте о цепочке создания стоимости удобрений Зимбабве (NCC, 2022). Это подтверждается интервьюируемыми, которые отметили сопротивление существующих игроков: «Многие из тех, кто импортирует химические удобрения, вовлечены в политику и получают выгоду от торговли». (CM-4; учёный). Сопротивление изменениям типично в социотехнических переходах (Bergek и др., 2008; Hekkert и др., 2007) и может приводить к ситуациям блокировки (Hassink, 2010). Поэтому необходимы сдвиги в социальных практиках для обеспечения внедрения (Freyer и др., 2024b). В наших результатах коалиции адвокации остаются фрагментированными; необходимы межсекторные коалиции между сельским хозяйством, управлением отходами и секторами санитарии, чтобы легитимизировать инициативы OFSA как решения более широких экологических и общественно-здравоохранительных проблем (CC-1, 2, 5, 6). Согласование политик между секторами всё ещё находится в зачаточном состоянии. Однако растущий сектор органического земледелия в большинстве стран может повысить легитимность, повлиять на ожидания и генерировать положительную обратную связь, особенно для функции TIS «направление поиска» (Bergek и др., 2008).

3.2 Кросс-функциональный синтез по 11 африканским странам

Наша оценка TIS показывает неравномерную зрелость по странам. Все продвинулись за пределы A: предразвитие, большинство остаются в B: формирование, ни одна не достигла D: созревание (Рисунок 3). Согласно литературе, концентрация в формировании указывает на структурные и функциональные барьеры, которые препятствуют коэволюции функций (ср. Bergek и др., 2008; Hekkert и др., 2007).

Рисунок 3  Качественная оценка функциональной зрелости TIS. Сводка текущего состояния фаз развития (A: предразвитие — D: созревание) для каждой функции TIS (F1–F7) в 11 странах исследования.

Наши результаты показывают, что технологическая инновационная система OFSA встроена в транснациональные связи (доноры, НПО, университеты, фирмы), которые циркулируют ноу-хау более свободно, чем объёмные продукты. Учитывая низкое соотношение стоимости и веса OFSA, дальние перевозки редко экономически выгодны, особенно для мелких фермеров. Наиболее реалистичная регионализация — гармонизация стандартов (например, ARSO) и выборочная приграничная торговля. Диффузия должна отдавать приоритет общим протоколам (обеспечение качества, стандартные операционные процедуры), кольцевым лабораториям и форумам практиков.

3.2.1 Структурные компоненты (акторы, сети, институты)

В разных странах мы обнаруживаем, что предпринимательская база тонкая, но диверсифицирующаяся. Малые и средние предприятия, НПО и некоторые связанные с муниципалитетами предприятия доминируют в F1, с широкой донорской зависимостью за пределами Южной Африки. Частные фирмы часто интернализуют НИОКР. Публичные исследования вносят эпизодические проекты (F2). Спрос часто ведётся экспортно-ориентированными и сертифицированными органическими фермами с ограниченным проникновением в основные культуры (F5). Посредники (органы по стандартизации, регуляторы, консультирование) присутствуют, но неравномерно обеспечены потенциалом, ограничивая легитимацию (F7) и формирование рынка (F5). В целом констелляции акторов согласуются с динамикой фазы формирования.

Потоки знаний опосредуются фрагментированными сетями, неформальными связями, недолговечными консорциумами и транснациональными партнёрствами. Там, где действуют ассоциации или посредники мезо-уровня, наиболее заметно в Южной Африке, брокерство и коллективное решение проблем укрепляют диффузию, легитимацию и политическую обратную связь (F3, F4, F7). В других местах платформы взаимного обучения спорадичны, поэтому обучение через действие остаётся локализованным и трудным для масштабирования (F2, F3). Отсутствие стабильных сетевых инфраструктур (регулярные форумы, рабочие группы, связи покупатель–поставщик) ослабляет передачу от экспериментирования (F1/F2) к формированию рынка (F5).

Мы обнаружили, что межсекторная координация между отходами, санитарией и сельским хозяйством работает в силосах, несмотря на явный потенциал связей «отходы–ресурсы», что согласуется с литературой (Hanjra и др., 2018; Otoo и Drechsel, 2018). В изученных странах политические и регуляторные рамки часто недостаточно специфицированы или слабо исполняются, создавая неопределённость, которая подрывает предпринимательское экспериментирование (F1), инвестиции в НИОКР (F2/F6) и формирование рынка (F5). Однако многие страны сейчас вводят или совершенствуют соответствующие законы и стандарты. Их эффективность требует мониторинга и оценки. Долгосрочный акцент на минеральных удобрениях в обучении и консультировании повышает потребность в легитимации альтернатив OFSA.

3.2.2 Межстрановой синтез

В этом исследовании Южная Африка в целом выделяется, поскольку шесть из семи функций указывают на C: рост. Тем не менее, развитие знаний (F2) остаётся на фазе B: формирование из-за отсутствия согласованной национальной повестки НИОКР для ex situ OFSA. Политические сигналы (F4) и посредники знаний поддерживали НИОКР (F2) и формирование рынка (F5), тогда как ассоциации (F1/F3) помогают легитимации. Потоки органических отходов остаются недоиспользованными, и основное сельское хозяйство по-прежнему в основном полагается на минеральные удобрения. Ниша robust, но ещё не режимо-сдвигающая.

В Гане и Кении F1 показывает признаки роста, поскольку предприниматели участвуют в ряде технологических и рыночных экспериментов, однако объёмы остаются нишевыми, в значительной степени обслуживая экспортно-ориентированные и сертифицированные органические фермы. Недавний вызванный кризисом рост спроса ещё должен проявиться в более широком рыночном росте. Другие функции находятся в формировании (Рисунок 3). НИОКР фрагментированы и часто осуществляются в международном партнёрстве, политическое руководство носит аспирационный характер, но слабо в исполнении и контроле качества, финансирование часто идёт от доноров, и усилия по легитимации спорадичны. Гана заметна включением OFSA в субсидии на входные ресурсы. Без одновременного укрепления НИОКР (F2), руководства (F4), финансирования (F6) и легитимации (F7) масштабирование неопределённо, как наблюдали Tigabu и др. (2017) в отношении предпринимателей кухонных плит в Руанде.

Остальные восемь стран — Камерун, Эфиопия, Кот-д'Ивуар, Малави, Руанда, Сенегал, Уганда и Зимбабве — кластеризуются в формировании (B), характеризуясь разрозненными пилотами, предпринимателями-чемпионами и испытаниями под руководством НПО, которые редко масштабируются в самоподкрепляющиеся предприятия, аналогично результатам для инновационных систем солнечной фотовольтаики и биодигестии (Kebede и Mitsufuji, 2017; Tigabu и др., 2015a, 2015b). НИОКР привязаны к проектам, формальная диффузия через сети и консультирование ограничена. Заметные исключения включают международные фирмы OFSA в Кот-д'Ивуаре и Сенегале, субсидии в Сенегале и стандарты в Эфиопии, Малави и Руанде. Тем не менее ни одна отдельная функция стабильно не катализирует другие. Политики неоднозначны, рынки тонкие, а мобилизация ресурсов краткосрочна.

Настоящие инновационные системы OFSA вряд ли сократят деградацию почв в масштабе. Производимые объёмы малы, прерывисты и нишево-ориентированы, с ценами и моделями распределения, которые потенциально ограничивают внедрение мелкими фермерами. Тем не менее технический потенциал, заложенный в муниципальных органических отходах, агропромышленных остатках и побочных продуктах санитарии, существенен (Ellssel и др., 2024a; Freyer и др., 2024a). Эффективная валоризация могла бы замкнуть циклы питательных веществ и органического вещества и снизить городские внешние эффекты (отвлечение от свалок, риски общественного здоровья). Реализация этого требует системных сдвигов. Это включает (i) кодификацию практики в протоколы обеспечения качества и эффективности (F2 → F5/F7), (ii) стандарты и чёткие пути регистрации для построения доверия (F4/F5), (iii) якоря спроса, такие как государственные закупки и целевое включение в программы входных ресурсов для выхода за пределы ниш (F5/F6), и (iv) пакеты консультирования и агрономии, адаптирующие продукты к контекстам культур и почв. Без этих изменений существующие блокировки, такие как субсидии на минеральные удобрения, слабое исполнение, неравномерный лабораторный потенциал и разобщённое управление «отходы–санитария–сельское хозяйство», будут продолжать сдерживать диффузию и ограничивать OFSA тонкими рыночными сегментами.

3.3 Ограничения и направления будущих исследований

Это исследование предоставляет снимок текущего состояния систем производства OFSA в определённых временных рамках и в разнообразных страновых контекстах. Хотя поисковый подход позволяет получить широкую сравнительную перспективу, он может не охватывать все страновые или контекстно-специфические нюансы, что потребовало бы углублённых страновых исследований. В частности, сравнительно сильные показатели Южной Африки могли быть частично обусловлены большей доступностью и специфичностью правительственных и политических документов. Такие источники могут завышать согласованность и эффективность программ. Поэтому мы интерпретировали документальные сигналы Южной Африки наряду с доказательствами из интервью и отметили расхождения там, где предприниматели сообщали о пробелах [например, текущие уровни переработки в DEFF (2020)]. Будущая работа должна систематически сопоставлять документальные заявления с независимыми показателями эффективности, чтобы минимизировать предвзятость подтверждения. Тем не менее, полученные идеи предлагают ценную основу для понимания текущей динамики и тенденций в инновационных системах OFSA.

Рассмотрение OFSA как единой TIS на уровне технологической области неизбежно маскирует неоднородность среди под-областей (компостирование, дигестат, фрасс BSF, биоуголь, органо-минеральные смеси). Наши страновые фазовые рейтинги представляют доминирующую или наиболее видимую под-систему и могут занижать или завышать прогресс в других. Будущая работа должна применять вложенные или сравнительные анализы под-областей (множественные, связанные TIS) для улавливания различий в уровнях технологической готовности, сетях акторов и рыночном внедрении.

Наша триангуляция была функционально-специфичной, а не единообразной, с интервью в качестве основного источника по функциям, тогда как политические документы в основном информировали Функции 4 и 5, а научная литература предоставляла контекст. Таким образом, некоторые функции не имеют подтверждения из всех трёх потоков. Кроме того, панель интервью может быть смещена в сторону доступных заинтересованных сторон, а ответы подвержены предвзятости воспоминаний (Coughlin, 1990) и социальной желательности (Grimm, 2010).

Основываясь на нашей оценке TIS, будущие исследования могли бы глубже изучить страновые исследования для оценки исторических путей (например, Tigabu и др., 2015b), зависимостей от пути и влияния политики на эволюцию системы OFSA. Углублённые анализы различных этапов цепочки создания стоимости или отдельных функций TIS, таких как «мобилизация ресурсов» или «легитимация», могли бы помочь выявить конкретные барьеры и факторы, позволяющие более целевые вмешательства. Приоритет следует отдать выявлению и тестированию действенных рычагов в отношении политики, финансов, организации и технологий. Необходимы лонгитюдные исследования для улавливания того, как предпринимательское экспериментирование, формирование рынка и диффузия знаний развиваются во времени. Кроме того, для укрепления доказательной базы для разработки политики и снижения потенциальных предвзятостей будущим исследованиям было бы полезно применять протоколы систематического обзора литературы (Ellssel и др., 2024b).

Дальнейшие исследования должны изучить эффекты недавних политических мер, таких как субсидии на органические удобрения в Сенегале и Гане, и оценить, как такие инструменты поддерживают или ограничивают созревание TIS. Наконец, целевые тематические исследования по доступности сырья, системам распределения, властным отношениям и многоакторным сетям углубили бы наше понимание того, как системы производства OFSA могут быть технологически устойчивыми и социально инклюзивными.

Это поисковое исследование предоставляет снимок текущего состояния и тенденций в производстве ex situ OFSA в одиннадцати странах Африки к югу от Сахары. Этот запрос был особенно интересен в связи с недавними нарушениями цепочки поставок неорганических удобрений и его потенциальным фактором притяжения для инновационных систем в производстве OFSA. Наш анализ показывает, что во всех случаях ни одна функция TIS не остаётся на фазе «предразвития»; каждая по крайней мере возникла в специальной или фрагментированной форме. Однако большинство функций (предпринимательская деятельность, развитие и диффузия знаний, направление поиска, формирование рынка, мобилизация ресурсов и легитимность) остаются на стадии «формирования». В этих странах ни одна отдельная функция не созрела достаточно, чтобы катализировать другие. Предпринимательские усилия обычно нескоординированы, НИОКР и обмен знаниями спорадичны, политики и регламенты неполны, неоднозначны или не исполняются. Формальные рынки ещё должны развиться, а финансирование в основном краткосрочно. Тем не менее появляются изолированные признаки институционализации, такие как формирующиеся субсидии OFSA, растущее внедрение стандартов OFSA и межстрановая координация. Южная Африка выделяется тем, что большинство функций институционализируются и усиливают друг друга. Предпринимательские ассоциации и стандарты качества удобрений поддерживают профессионализированное предпринимательство. Политические сигналы («направление поиска») и целевое финансирование активно способствуют НИОКР и строят легитимность в Южной Африке. Во всех странах нарушения как в национальных, так и в международных цепочках создания стоимости действуют как факторы притяжения для расширения экспериментирования, повышения спроса и укрепления легитимности. Сертифицированное органическое земледелие и экспортно-ориентированные высокоценные культуры составляют важные ниши. Тем не менее объёмы ex situ остаются небольшими относительно объёмов органических отходов и потребности в питательных веществах в сельскохозяйственном производстве. В перспективе укрепление «направления поиска» и «мобилизации ресурсов» могло бы стимулировать развитие системы за счёт повышения извлечения ресурсов и рециркуляции органических отходов и замыкания цикла в сельском хозяйстве.

Дополнительный материал для этой статьи можно найти онлайн по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fsufs.2026.1656284/full#supplementary-material

1.^Как изложено в Регламенте ЕС 2019/1009, мы классифицируем материалы как органические удобрения, когда содержание азота, фосфора и калия в каждом из них превышает 1%; если эти уровни питательных веществ ниже 1%, они считаются почвенными добавками.

2.^Камерун обычно считается частью Центральной Африки. Для облегчения описания и потенциального выделения некоторых общих характеристик мы группируем Камерун с западноафриканским сообществом в этом исследовании.

3.^www.deepl.com

4.^Система тонтины — это кооперативная финансовая договорённость, при которой группа людей регулярно вносит деньги, товары или труд в коллективный пул, а выгоды распределяются между членами на основе согласованного графика или критериев. Она обычно используется в Западной и Центральной Африке как форма взаимной поддержки, особенно в сельских и неформальных экономиках (например, Rozas и Gauthier, 2012).

5.^Африканская организация по стандартизации (https://www.arso-oran.org/).

6.^Стратегии в государственной политике — это высокоуровневые планы, которые направляют разработку политики, финансирование и реализацию программ, но они не являются обязательными (например, Zorpas, 2020), однако они могут быть законодательным требованием, как того требует закон (например, Национальная стратегия управления отходами в Южной Африке требуется Законом об отходах 2008 года).

Ellssel P, Freyer B, Posthumus H, Hobart M, Nyakanda F, Amizero N, von Abubakari F and Saussure S (2026) Exploring the state of ex situ organic fertilizer and soil amendment production: an innovation systems analysis across eleven African countries. Front. Sustain. Food Syst. 10:1656284. doi: 10.3389/fsufs.2026.1656284

Перевод статьи «Exploring the state of ex situ organic fertilizer and soil amendment production: an innovation systems analysis across eleven African countries» авторов Ellssel P, Freyer B, Posthumus H, Hobart M, Nyakanda F, Amizero N, von Abubakari F and Saussure S, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык

Фото: Designed by Freepik