DOI: https://doi.org/10.1108/ecam-08-2025-1301
تاريخ النشر: 2026-02-25
المؤلف: Berkan Demir وآخرون
الموضوع الرئيسي: إدارة سلسلة التوريد المستدامة
نظرة عامة
تبحث ورقة البحث في دمج إطار عمل قائم على البلوكشين لتسهيل اعتماد مبادئ الاقتصاد الدائري (CE) داخل قطاع البناء الفولاذي الصناعي. يهدف الاقتصاد الدائري إلى تقليل النفايات وتحسين استخدام الموارد، مما يتناقض مع النموذج التقليدي الخطي للاستهلاك. تم تصميم الإطار المقترح لتعزيز تسجيل وتخزين ومشاركة البيانات المتعلقة بالعمليات بين أصحاب المصلحة طوال دورة حياة مواد البناء. تشير تقييمات الخبراء من دراسة مجموعة التركيز في شركة بناء فولاذية إلى أن هذا الإطار القائم على البلوكشين يمكن أن يحسن بشكل كبير تدفق المعلومات، ويزيد الوعي، ويعزز التعاون، مما يعالج الحواجز أمام اعتماد الاقتصاد الدائري.
تخلص الدراسة إلى أن الانتقال إلى اقتصاد دائري أمر حيوي لاستدامة طويلة الأمد في البناء، ومع ذلك لا تزال هناك عقبات متنوعة. يعزز الإطار المفاهيمي للبلوكشين الشفافية، وتتبع المواد، والمساءلة، وتعاون أصحاب المصلحة، مما قد يخلق نظام بناء أكثر استدامة ومرونة. ومع ذلك، تعترف الأبحاث بالقيود، بما في ذلك الطبيعة النظرية للإطار، وعينة الخبراء المحدودة، والحاجة إلى اختبار تجريبي عبر سياقات متنوعة. بالإضافة إلى ذلك، تسلط الضوء على أهمية تكنولوجيا الاستشعار الموثوقة لجمع البيانات وتلاحظ ضرورة إجراء تحليل التكلفة والفائدة لتنفيذ نظام البلوكشين. بشكل عام، تشير النتائج إلى أن الإطار يمكن أن يكون مرجعًا لتطبيقات أوسع لتكنولوجيا البلوكشين في صناعة البناء، مما يعزز الاستدامة ويقلل من هدر المواد.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على التحديات الملحة التي تفرضها توقعات بزيادة عدد السكان العالمي إلى 10 مليارات بحلول عام 2050، مما يزيد من ضغوط الموارد والقضايا البيئية مثل فقدان التنوع البيولوجي والتلوث. يعتبر نموذج الاقتصاد الخطي التقليدي، الذي يتميز بالاستخراج والإنتاج والتخلص، غير مستدام، مما يدفع نحو التحول إلى اقتصاد دائري (CE) يركز على تقليل النفايات وتعظيم الموارد. تعتبر صناعة البناء، التي تساهم بشكل كبير في النمو الاقتصادي، مسؤولة عن جزء كبير من استخراج الموارد العالمية وتوليد النفايات، حيث تمثل 59% من استخدام الموارد الطبيعية و36% من استهلاك الطاقة العالمي. على الرغم من المبادرات التي تهدف إلى تحقيق انبعاثات كربونية صافية صفرية في المباني بحلول عام 2050، لا يزال التقدم في إعادة التدوير واستخدام المواد الدائرية غير كافٍ.
تؤكد الورقة على إمكانية استخدام الفولاذ كمادة استراتيجية للاقتصاد الدائري بسبب متانته وقابليته لإعادة التدوير بنسبة 100%، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من انبعاثات CO₂ من خلال طرق الإنتاج المعتمدة على الخردة. ومع ذلك، تواجه الانتقال إلى الاقتصاد الدائري في قطاع البناء تحديات، بما في ذلك المقاومة للتغيير، والهياكل المعقدة للمنتجات، وعدم كفاية التعاون داخل سلاسل الإمداد. يتم التأكيد على دور الرقمنة، وخاصة تكنولوجيا البلوكشين، كوسيلة لتعزيز إدارة البيانات والتواصل بين أصحاب المصلحة، مما يسهل ممارسات الاقتصاد الدائري. على الرغم من الاهتمام المتزايد بتطبيق البلوكشين في الاقتصاد الدائري، لا تزال هناك فجوات حرجة في الأدبيات، مما يستلزم اتباع نهج شامل لتطوير أطر عمل تقوم بتشغيل مبادئ الاقتصاد الدائري على مستوى سلسلة الإمداد. تهدف الدراسة إلى معالجة هذه الفجوات من خلال اقتراح إطار عمل قائم على البلوكشين لسلاسل الإمداد الدائرية، وتفصيل أدوار أصحاب المصلحة والتحديات العملية، وإظهار الابتكارات في التحولات الرقمية والاستدامة.
الطرق
تم تطوير منهجية الإطار المقترح القائم على البلوكشين من خلال عملية متعددة المراحل وتكرارية دمجت مراجعة الأدبيات ورؤى الممارسين عبر المقابلات. في البداية، تم تحديد الحواجز أمام اعتماد الاقتصاد الدائري (CE) في قطاع البناء من خلال الدراسات الحالية واستكشافها بشكل أكبر من خلال مقابلات الخبراء، التي قدمت رؤى قيمة حول ديناميات سلسلة الإمداد وعلاقات أصحاب المصلحة. مستندة إلى مبادئ الاقتصاد الدائري، كانت الدراسة تهدف إلى فهم العوامل المساعدة والعقبات أمام سلاسل الإمداد الدائرية، مما أدى إلى تطوير إطار عمل مفاهيمي تم تجميعه من وجهات نظر نظرية وعملية.
خضع الإطار للاختبار والتحقق في مجموعة تركيز تضم محترفين في الصناعة، الذين قيموا عمليته وقدموا اقتراحات للتحسين. تم اختيار المشاركين في هذه المجموعة من قطاعات مختلفة من سلسلة الإمداد، بما في ذلك ممثلين من شركة بناء، واثنين من موردي الفولاذ، وعميلين، وشركة إعادة تدوير، ليصل العدد الإجمالي إلى 12 محترفًا كبيرًا ذوي خبرة في ممارسات الاقتصاد الدائري والتقنيات الرقمية. ساهمت خلفياتهم المتنوعة في تقييم شامل للإطار، كما هو موضح في الجدول 3، الذي يحدد مناصبهم ومستويات خبرتهم.
النتائج
تكشف نتائج المقابلات شبه المنظمة مع أصحاب المصلحة الرئيسيين في سلسلة إمداد البناء الفولاذي الصناعي عن فهم دقيق لمبادئ الاقتصاد الدائري (CE) بين الخبراء. وأكدوا على الممارسات المستدامة مثل تمديد استخدام المواد، وتعظيم قيمة دورة الحياة، وتقليل النفايات. ومع ذلك، تم تحديد حواجز كبيرة أمام اعتماد الاقتصاد الدائري، بما في ذلك الالتزام التنظيمي المحدود، والتكاليف الأولية العالية، ونقص المعايير، وعدم كفاية التعاون، وعدم كفاية مراقبة معلومات المواد. وأبرز الخبراء ضرورة الاستثمارات الكبيرة في التكنولوجيا، والبحث والتطوير، والتدريب لتسهيل الانتقال إلى الاقتصاد الدائري. تم تحديد عامل تمكين حاسم للاقتصاد الدائري وهو تتبع المواد، حيث أن المعلومات غير الكافية حول أصل وتاريخ المواد تقوض الثقة في الموارد المعاد تدويرها.
كما أكدت المقابلات على أهمية تبادل المعلومات بشكل مستمر بين أصحاب المصلحة طوال دورة حياة الفولاذ الصناعي، من موردي المواد الخام إلى شركات إدارة النفايات. تم تصنيف الحواجز الرئيسية أمام اعتماد الاقتصاد الدائري على أنها “نقص الوعي والثقافة والتعاون”، و”عدم وجود معايير كافية”، و”نقص تتبع معلومات المواد”، و”نقص سجلات استهلاك الطاقة وانبعاثات CO₂.” حصل الإطار الذي تم تطويره لمعالجة هذه القضايا على متوسط درجة 3.96، مع أعلى تقييم لتعزيز الوعي والتعاون في الاقتصاد الدائري (4.40) وأدنى تقييم للملاءمة (3.40). أدت التعليقات من جلسات مجموعة التركيز إلى مراجعات تهدف إلى تعزيز الوضوح والفهم العملي، حيث دعا الخبراء إلى التنفيذ في العالم الحقيقي لتقييم فعالية الإطار في تعزيز الاستدامة داخل نظام البناء.
المناقشة
في قسم المناقشة من ورقة البحث، يستكشف المؤلفون الحواجز والعوامل المساعدة لاعتماد مبادئ الاقتصاد الدائري (CE) في صناعة البناء، مع التركيز بشكل خاص على دور تكنولوجيا البلوكشين (BC). تحدد مراجعة الأدبيات الحواجز الكبيرة مثل الوعي المحدود لأصحاب المصلحة، والمقاومة الثقافية، وغياب الأطر الموحدة، التي تعيق الانتقال من النماذج الخطية التقليدية إلى ممارسات أكثر استدامة. يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى سياسات داعمة، وتعزيز التعاون بين أصحاب المصلحة، وتحسين أنظمة تتبع المواد، مع ظهور تكنولوجيا البلوكشين كعامل تمكين واعد لمعالجة هذه التحديات.
يهدف الإطار المقترح القائم على البلوكشين إلى تعزيز اعتماد الاقتصاد الدائري في البناء الفولاذي الصناعي من خلال تسهيل تبادل المعلومات الفعال بين أصحاب المصلحة. يتم هيكلته في أربع طبقات: طبقة الاستشعار لجمع البيانات، وطبقة الذكاء لإدارة البيانات بشكل آمن، وطبقة معالجة البيانات للتحديثات في الوقت الحقيقي، وطبقة التطبيق للرؤى القابلة للتنفيذ. يرتبط تصميم الإطار ارتباطًا مباشرًا بالحواجز المحددة، مما يضمن أن كل مكون يقوم بتشغيل مبادئ الاقتصاد الدائري. تؤكد مناقشات مجموعة التركيز مع خبراء الصناعة على إمكانية الإطار لتحسين الشفافية، والمساءلة، والتعاون، مما يعزز نظام بناء أكثر استدامة. ومع ذلك، يعترف المؤلفون بالقيود، بما في ذلك الطبيعة النظرية لبعض الجوانب والحاجة إلى مزيد من الاختبارات التجريبية عبر سياقات متنوعة لتعزيز ملاءمة الإطار وفعاليته.
DOI: https://doi.org/10.1108/ecam-08-2025-1301
Publication Date: 2026-02-25
Author(s): Berkan Demir et al.
Primary Topic: Sustainable Supply Chain Management
Overview
The research paper investigates the integration of a blockchain-based framework to facilitate the adoption of circular economy (CE) principles within the industrial steel construction sector. The circular economy aims to minimize waste and optimize resource use, contrasting with the traditional linear model of consumption. The proposed framework is designed to enhance the recording, storing, and sharing of process-related data among stakeholders throughout the lifecycle of construction materials. Expert evaluations from a focus group study at a steel construction company suggest that this blockchain framework can significantly improve information flow, raise awareness, and foster collaboration, thereby addressing barriers to CE adoption.
The study concludes that transitioning to a circular economy is vital for long-term sustainability in construction, yet various obstacles persist. The conceptual blockchain framework enhances transparency, material tracking, accountability, and stakeholder collaboration, potentially creating a more sustainable and resilient construction ecosystem. However, the research acknowledges limitations, including the theoretical nature of the framework, a limited expert sample, and the need for empirical testing across diverse contexts. Additionally, it highlights the importance of reliable sensor technology for data collection and notes the necessity for a cost-benefit analysis of implementing the blockchain system. Overall, the findings suggest that the framework could serve as a reference for broader applications of blockchain technology in the construction industry, promoting sustainability and reducing material waste.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the pressing challenges posed by a projected global population of 10 billion by 2050, which exacerbates resource pressures and environmental issues such as biodiversity loss and pollution. The traditional linear economy model, characterized by extraction, production, and disposal, is deemed unsustainable, prompting a shift towards a circular economy (CE) that emphasizes waste reduction and resource maximization. The construction industry, a significant contributor to economic growth, is responsible for a substantial portion of global resource extraction and waste generation, accounting for 59% of natural resource use and 36% of global energy consumption. Despite initiatives aimed at achieving net-zero carbon emissions in buildings by 2050, progress in recycling and circular material use remains inadequate.
The paper underscores the potential of steel as a strategic material for CE due to its durability and 100% recyclability, which can significantly reduce CO₂ emissions through scrap-based production methods. However, the transition to CE in the construction sector faces challenges, including resistance to change, complex product structures, and insufficient collaboration within supply chains. The role of digitalization, particularly blockchain technology, is emphasized as a means to enhance data management and stakeholder communication, thereby facilitating CE practices. Despite the growing interest in blockchain’s application within CE, critical gaps remain in the literature, necessitating a holistic approach to develop frameworks that operationalize CE principles at the supply chain level. The study aims to address these gaps by proposing a blockchain-based framework for circular supply chains, detailing stakeholder roles and practical challenges, and demonstrating innovations in digital and sustainability transitions.
Methods
The methodology of the proposed BC-based framework was developed through a multi-stage, iterative process that integrated literature review and practitioner insights via interviews. Initially, barriers to circular economy (CE) adoption in the construction sector were identified through existing studies and further explored through expert interviews, which provided valuable insights into supply chain dynamics and stakeholder relationships. Grounded in CE principles, the study aimed to understand the enablers and barriers to circular supply chains, leading to the development of a conceptual framework synthesized from both theoretical and practical perspectives.
The framework underwent testing and validation in a focus group comprising industry professionals, who evaluated its practicality and offered suggestions for enhancement. Participants in this focus group were selected from various sectors of the supply chain, including representatives from a construction firm, two steel suppliers, two clients, and a recycling company, totaling 12 senior professionals with expertise in CE practices and digital technologies. Their diverse backgrounds contributed to a comprehensive assessment of the framework, as detailed in Table 3, which outlines their positions and levels of experience.
Results
The results of semi-structured interviews with key stakeholders in the industrial steel construction supply chain reveal a nuanced understanding of Circular Economy (CE) principles among experts. They emphasized sustainable practices such as extending material use, maximizing lifecycle value, and minimizing waste. However, significant barriers to CE adoption were identified, including limited organizational commitment, high upfront costs, lack of standardization, insufficient cooperation, and inadequate monitoring of material information. Experts highlighted the necessity for substantial investments in technology, research and development, and training to facilitate the transition to CE. A critical enabler of CE identified was material traceability, as insufficient information on the origin and history of materials undermines confidence in recycled resources.
The interviews also underscored the importance of consistent information exchange among stakeholders throughout the industrial steel lifecycle, from raw material suppliers to waste management firms. Major barriers to CE adoption were categorized as “lack of awareness, culture, and collaboration,” “no adequate standardization,” “lack of material information traceability,” and “lack of records of energy consumption and CO₂ emissions.” The framework developed to address these issues received an average score of 3.96, with the highest rating for fostering CE awareness and collaboration (4.40) and the lowest for applicability (3.40). Feedback from focus group sessions led to revisions aimed at enhancing clarity and practical comprehension, with experts advocating for real-world implementation to further evaluate the framework’s effectiveness in promoting sustainability within the construction ecosystem.
Discussion
In the discussion section of the research paper, the authors explore the barriers and enablers to the adoption of Circular Economy (CE) principles in the construction industry, particularly focusing on the role of Blockchain (BC) technology. The literature review identifies significant barriers such as limited stakeholder awareness, cultural resistance, and the absence of standardized frameworks, which hinder the transition from traditional linear models to more sustainable practices. The authors emphasize the need for supportive policies, enhanced collaboration among stakeholders, and improved material traceability systems, with BC technology emerging as a promising enabler to address these challenges.
The proposed BC-based framework aims to enhance CE adoption in industrial steel construction by facilitating effective information exchange among stakeholders. It is structured into four layers: the Sensing Layer for data collection, the Intelligence Layer for secure data management, the Data Processing Layer for real-time updates, and the Application Layer for actionable insights. The framework’s design is directly linked to identified barriers, ensuring that each component operationalizes CE principles. Focus group discussions with industry experts validate the framework’s potential to improve transparency, accountability, and collaboration, thereby fostering a more sustainable construction ecosystem. However, the authors acknowledge limitations, including the theoretical nature of some aspects and the need for further empirical testing across diverse contexts to enhance the framework’s applicability and effectiveness.