Os estudos relacionados às questões ambientais têm sido, cada vez mais, relevantes, principalmente pelos crescimentos econômico e populacional que exigem, ainda mais, do capital natural do planeta (Chertow; Lombardi, 2005; Graham et al., 2017; Haller et al., 2022). Os recursos naturais, como água, são finitos e estão sendo utilizados para atender à demanda da população que está em constante crescimento (Haller et al., 2022).

As indústrias possuem, diariamente, um conjunto de processos que transformam os recursos naturais em ativos. As atividades industriais, quando não coordenadas, desencadeiam uma série de malefícios: mudanças climáticas, aquecimento global, glaciação das geleiras, fortes chuvas, secas e outros fatores ocasionados pelas condições antrópicas (Taddeo et al., 2017). No entanto, os atores globais começam a repensar sobre o atual modelo utilizado, analisando esses pressupostos e qual o papel da indústria e seus fornecedores. Percebe-se que é necessário buscar alternativas para minimizar os efeitos em relação ao meio ambiente e conciliar com o bem-estar da humanidade (Ek; Valter; Lindgren, 2022).

Pensando nessas proposições, este estudo faz uma análise sistemática sobre Simbiose Industrial (SI) e Redes de Inovação (REI), a fim de investigar o que há de estudo sobre a temática para auxiliar na minimização dos efeitos antrópicos. Desta forma, observam-se mecanismos que podem auxiliar na diminuição dos impactos no meio ambiente, visto que, por meio da SI e da Ecologia Industrial (EI), há um imbricamento relacionado aos sistemas ecológicos como forma de reduzir os efeitos dos processos industriais no meio ambiente.

A SI surge como uma abordagem estratégica para construir uma ponte de equilíbrio entre o crescimento econômico e a sustentabilidade ambiental, a fim de oferecer oportunidades de negócio e inovação enquanto busca mitigar os impactos negativos da atividade industrial perante a sociedade e o meio ambiente (Haraguchi; Martorano; Sanfilippo, 2019).

O desenvolvimento da pesquisa relacionado à SI está presente neste estudo, paralelamente com a disciplina emergente da EI com o intuito de apresentar novas abordagens em relação às preocupações ambientais local e regional (Mirata; Emtairah, 2005). Com isso, observa-se uma atenção para os programas voltados para a SI, a fim de desenvolver as redes SI e para florescer os princípios da EI.

Para Mirata e Emtairah (2005), a SI é vista como um ecossistema industrial, o qual é baseado na cooperação entre empresas e organizações em um determinado espaço geográfico específico. Sendo assim, consideram o local e a proximidade entre as atividades industriais como resposta às questões ambientais, além de cooperar de forma interorganizacional.

Conforme Chertow (2000) e Lombardi e Laybourn (2012), SI surge como colaborações sinérgicas (mutuamente benéficas) entre uma diversidade de indústrias, muitas vezes em proximidade geográfica. A SI deve auxiliar a indústria na minimização das atividades geradas e dos impactos ambientais, para o direcionamento a ser uma sociedade sustentável.

Neste estudo, estão sendo abordados pressupostos teóricos da SI e da EI, visto que enumeram alguns aspectos relevantes, como benefícios, desafios e aplicações práticas. Outro ponto inerente são os estudos apresentados e os casos práticos por meio da revisão sistemática, como forma de contribuir com as discussões futuras relacionadas aos conceitos da SI.

Adiante, observa-se que é possível desenvolver novos modelos e avanços na agenda ambiental, econômica e social. Percebe-se que os pontos da SI e da REI promovem uma concatenação entre as organizações para a cooperação e/ou a troca de recursos, com o intuito de maximizar a eficiência dos processos produtivos e diminuir o impacto ambiental.

A referida pesquisa investiga a interação entre REI e SI, visto que é uma área em expansão, pois exploram como essas interações podem minimizar as ações humanas no meio ambiente. A pesquisa busca identificar os mecanismos que auxiliam na redução dos impactos ambientais causados pelas atividades industriais, promovendo a sustentabilidade por meio da cooperação e da inovação. A análise sistemática da literatura visa fornecer uma visão holística acerca do tema, ressaltando a importância da sustentabilidade, cooperação interorganizacional e inovação para o desenvolvimento de práticas mais sustentáveis e eficientes.

A bibliometria emerge, neste estudo, como uma ferramenta de análise e mapeamento das interações nesta área. Assim, permite organizar as pesquisas, identificar as tendências e temas, além de entender as áreas de pesquisa que necessitam de mais investigação. Logo, ferramentas como o VoSViewer demonstram como estudos, autores e instituições se conectam, destacando parcerias e impactos. A análise bibliométrica descobre grupos temáticos, por exemplo “uso de recursos” e “cooperação estratégica”. Desta forma, tais grupos são utilizados para a compreensão da complexidade entre a interação SI e REI. Além disso, fornece insights para pesquisas futuras ao identificar lacunas e áreas emergentes, bem como sugerir novos assuntos e métodos para enriquecer o conhecimento acerca da relação entre SI e REI.

Em relação ao campo de prática administrativa, nota-se que as indústrias estão buscando fontes alternativas em seus processos produtivos a fim de melhorar as atividades do cotidiano organizacional. Outro ponto, estão desenvolvendo novos mecanismos, como a SI, para promover redes de cooperação entre as indústrias a fim de mitigar os efeitos ambientais, além de (re) pensar em novas formas de processos organizacionais.

Social e ambientalmente, este artigo contribui para os fatores de inovação ambiental, mediante processos industriais que apresentam alternativas em relação ao consumo dos recursos naturais, além de minimizar a utilização de materiais que causem aquecimento global.

O referido estudo está estruturado com as seguintes seções: a introdução, seguida do referencial teórico e da metodologia, apresentação e discussão dos dados e, por fim, a conclusão e as referências bibliográficas.

A Ecologia Industrial (EI) é uma abordagem utilizada para estudar sistemas industriais que estabelecem paralelos com o campo da biologia. Essa visão é fundamentada na ideia de que um sistema industrial deve considerar os sistemas ao seu redor, em vez de ser estudado de forma isolada. O conceito busca otimizar os ciclos de materiais e energia, com o objetivo de fazer melhor uso dos recursos, energia e capital (Ehrenfeld; Gertler, 1997; Graedel; Allenby, 2010). A Simbiose Industrial (SI) é um subconjunto da abordagem da EI. Ela se concentra em relacionamentos mutuamente benéficos entre indústrias diferentes e pode ser vista como uma ferramenta para a troca de materiais entre seus colaboradores (Haq; Välisuo; Niemi, 2021). Os principais benefícios da SI são as vantagens competitivas derivadas do compartilhamento de materiais, energia, água e/ou subprodutos (Scafà; Marconi; Germani, 2018).

A SI permite uma maneira inovadora de melhorar a eficiência dos recursos e realizar a economia circular, minimizando a entrada de insumos, a geração de resíduos, as emissões e vazamentos de energia, o que essencialmente leva ao fechamento de ciclos de materiais e energia (Geissdoerfer et al., 2017; Schlüter et al., 2020).

Os resultados esperados de uma implementação bem-sucedida da SI são o melhor uso dos recursos, o que leva a uma redução dos impactos ambientais, além de benefícios econômicos para seus participantes. A Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) reconhece a SI como uma ferramenta para promover o crescimento verde e a ecoinovação (Chopra; Khanna, 2014).

Haraguchi et al. (2019) destacam a importância do crescimento econômico para nossa sociedade, mas também apontam para a necessidade de encontrar meios a fim de reduzir seus efeitos negativos. A SI tem sido promovida como uma possível solução para essa equação, com o principal objetivo de promover um nível zero de resíduos (Mantese; Amaral, 2018). De acordo com esse raciocínio, Lombardi e Laybourn (2012, p. 33) sugerem que “a SI é uma oportunidade de negócio e uma ferramenta para a ecoinovação”.

A literatura mostra que a colaboração e as oportunidades sinérgicas são fatores-chave para a SI (Chertow, 2000; Mortensen; Kornov, 2019) e, portanto, componentes característicos das REIs estabelecidas (Doz, 1996). O processo de simbiose entre empresas requer utilidades e infraestrutura adequadas, que são importantes para o uso viável e eficiente de recursos compartilhados (Scafà; Marconi; Germani, 2018). Esses requisitos podem barrar a viabilidade econômica, visto que a diferença de custo do subproduto em relação aos recursos virgens deve ser superior aos custos transacionais e de oportunidade associados ao relacionamento simbiótico.

As redes industriais são formas de realizar ecoinovação, pois, ao compartilhar conhecimento e expertise, as indústrias são capazes de desenvolver melhores práticas para o ecossistema sustentável (Haq; Välisuo; Niemi, 2021). As redes de inovação desempenham um papel decisivo ao estimular os processos industriais para que a ecoinovação ocorra, incluindo o surgimento da SI (Haq; Välisuo; Niemi, 2021).

Nesse sentido, a Simbiose Industrial reforça a interdependência entre os atores envolvidos (Ehrenfeld; Gertler, 1997), estimulando os ciclos de revisão e aprendizado relacionados à cooperação (Doz, 1996). Dessa forma, a inovação, possibilitada pelas REIs, pode beneficiar a formação de estruturas simbióticas ao promover o desenvolvimento de novas tecnologias e processos, que, por sua vez, contribuem para as relações entre empresas dentro do contexto de simbiose industrial (Taddeo et al., 2017).

Brioschi, Brioschi e Cainelli (2002) e Nieto e Santamaría (2007) demonstram que a cooperação em rede, ou mesmo com atores externos à empresa, é capaz de impactar, positivamente, a performance das empresas. Em um estudo longitudinal com empresas manufatureiras na Espanha, Nieto e Santamaría (2007) concluíram que as redes de colaboração que contam com parceiros de diferentes tipos promovem inovações com maior grau de novidade.

Neste estudo, utilizam-se os métodos bibliométrico e de Revisão Sistemática da Literatura (RSL) para esclarecer o que está sendo examinado na perspectiva de Simbiose Industrial (SI) e Redes de Inovação (REI). Delimita-se um portfólio de artigos para explorar a temática supracitada. O portfolio de artigos selecionados visa fornecer uma descrição quantitativa, contendo informações de autores, documentos, redes de relacionamentos e palavras-chave que mais se destacam na literatura de SI e REI. Isso viabiliza a análise bibliométrica, a síntese do conhecimento e uma agenda para pesquisas futuras sobre o tema (Ensslin et al., 2015; Torraco, 2016; Mariano; Santos, 2017).

Para a RSL, seguiram-se quatro etapas sugeridas por Linnenluecke, Marrone e Singh (2020): (1) identificação e coleta de dados da literatura para inclusão; (2) limpeza dos dados; (3) análise e síntese e (4) apresentação dos resultados. Após isso, a amostra foi explorada e sistematizada por meio das suas dimensões teóricas gerais. As análises foram realizadas seguindo as diretrizes de RSL propostas por Torraco (2016), como exposto na tabela 1:

As diretrizes exemplificadas na tabela 1 suportam a RSL que foi complementada com análise bibliométrica. A análise bibliométrica considerou os filtros que contemplam as leis/princípios bibliométricos apresentados por Mariano e Santos (2017). Isso permitiu que a literatura sobre SI e REI fosse explorada, observando a distribuição quantitativa, métricas dos periódicos indexados, autores, anos, quantidade de publicação, afiliações, contextos investigados, estado da arte, tendências e direcionamentos futuros para pesquisas.

A análise bibliométrica seguiu três etapas: (1) fase exploratória, na qual foi possível identificar e filtrar os estudos que formam a estrutura conceitual do tema e constituem a amostra que, em sua análise, resulta em subgrupos fragmentados em clusters e redes de pesquisa; (2) as bases de dados foram utilizadas mediante sua funcionalidade atrelada ao VOSviewer e (3) a etapa de análise dos relacionamentos por meio desse software, que permitiu reduzir os estudos em eixos temáticos, nos quais foram considerados os elementos de análises de cada cluster para triangular as informações e apresentar resultados contributivos sobre SI e REI.

Destaca-se que o VOSviewer cria mapas e estruturas de rede por meio de termos extraídos dos arquivos oriundos da Web of Science e Scopus (Van Eck; Waltman, 2011). Neste estudo, a versão utilizada do software foi a 1.6.19, que permitiu gerar as análises de relacionamentos (coccitação, coocorrência e coautoria) do portfolio. Para isso, os arquivos da WoS e da Scopus foram convertidos para o formato RIS, em virtude da limitação do software em fazer análises simultâneas com bases de dados distintas. Foi gerado o mapa de rede com os termos mais recorrentes nos títulos e resumos dos artigos selecionados. Passou-se para a escolha da criação da rede por meio de dados de texto, a fonte de dados dos arquivos foi no formato RIS, considerando os termos extraídos dos títulos e resumos dos artigos do portfolio.

A partir dos elementos de análises distribuídos em clusters que foram gerados pelo software, foi possível codificar cinco eixos temáticos que comportaram a análise sistemática deste estudo, sendo estes:

Esses eixos foram definidos a posteriori (de forma dedutiva). A categorização dedutiva baseou-se em Post et al. (2020), que estabelecem que uma revisão de literatura pode ter um design voltado à compreensão do conceito e operacionalização dos constructos chaves, de ambientes de estudo, bem como de características das amostras e outros aspectos que definem as fronteiras do fenômeno em estudo.

Para aumentar a credibilidade da pesquisa, aplicou-se o fluxo de trabalho Preferred Reporting Items for Systematic Reviews (PRISMA) enquanto revisão da literatura (Page et al., 2021). Nesse sentido, optou-se em seguir os mesmos passos de estudos anteriores (Linnenluecke; Marrone; Singh, 2020; Neves et al., 2020; Schlüter et al., 2020; Colpo et al., 2022) para:

Na primeira etapa, que envolve a identificação e a coleta de dados da literatura para inclusão, foram utilizados dados coletados nas bases Web of Science (WoS) e Scopus, com data de coleta em 22 de maio de 2023. Essas bases, segundo Gouvêa et al. (2022), são as maiores e mais utilizadas pela comunidade acadêmica, em virtude de terem reconhecimento global sobre a qualidade e relevância dos artigos científicos indexados.

A chave combinatória utilizada para a busca em tais bases foi: (“industrial symbiosis” and “network*” and “innovation”), com os seguintes critérios de filtragem: (1) por tópico, (2) todos os tipos de documentos e (3) artigo, artigo de conferência e revisão. A busca inicial na WoS apresentou 49 artigos e na Scopus 46, totalizando 95 artigos.

Na limpeza de dados, foram removidos artigos iguais, reduzindo para 78 o número de artigos. As informações referentes aos artigos foram exportadas para uma nova planilha do Software Microsoft Excel para, então, ser realizado o filtro final. Foram lidos, individualmente, os títulos, resumos e algumas vezes a introdução dos artigos que apresentavam incerteza na sua aderência com o objetivo da pesquisa. Esse filtro resultou no portfólio final de 41 artigos que passaram por análise bibliométrica. No entanto, na etapa de revisão sistemática, oito artigos não estavam disponíveis, resultando em 33 artigos incluídos na pesquisa para a análise sistemática. A figura 1 apresenta o fluxo do PRISMA destas primeiras etapas.

Figura 1 Fonte: dados da pesquisa.

Na etapa que compreende a análise e síntese, foi gerado um mapa de rede da co-ocorrência de termos contidos nos resumos dos 33 artigos, para sustentar as categorias de análises. Assim, consideraram-se os elementos de análise dentro dos cinco clusters apresentados pelo software e construímos os eixos temáticos para discutir a revisão da literatura. Destacamos que o software disponibiliza os elementos de análise contidos em cada cluster e isso permitiu categorizar cada estudo em sua dimensão correspondente, para então ser analisado.

Na quarta etapa, referente à apresentação dos resultados, foram extraídas as informações sobre título, autores, objetivo/problema, métodos, afiliações dos autores, contexto analisado, justificativa, principais resultados, conclusões e sugestões para pesquisas futuras de cada documento. Após isso, a amostra foi explorada e sistematizada a partir das suas dimensões teóricas gerais.

A amostra final foi composta por 33 documentos, dos quais todos possuem natureza qualitativa, como ilustrado na tabela 2.

O presente estudo teve por objetivo investigar o que tem sido estudado e publicado, na literatura acadêmica, acerca da integração entre simbiose industrial e a redes de inovação. Para isso, foi realizada uma revisão sistemática da literatura, por meio da qual se revelou que as indústrias, de forma inovadora, conseguem tirar proveito das redes de inovação, a fim de estabelecer conexões simbióticas que possibilitam o compartilhamento de recursos. Essa cooperação estimula o surgimento de novos negócios e possibilita a transição para indústrias mais sustentáveis.

As categorias de análise possibilitaram verificar o foco dos estudos e publicações a respeito dos temas analisados. Notou-se que a Simbiose Industrial (SI) e as Redes de Inovação (REI) estão relacionadas à cooperação em rede, como um ativo estratégico que visa desenvolver negócios e produtos verdes no setor industrial, bem como auxiliar a economia na transição para o desenvolvimento sustentável da sociedade. Conclui-se ainda que o desenho das redes de SI pode ser afetado pela tecnologia sem fio, pelo comportamento dos stakeholders e pela orientação de políticas públicas.

Ao observar a interpolação entre os temas, é interessante ressaltar sua complementaridade e a ênfase administrada à colaboração entre os atores envolvidos nos fenômenos da SI e também nas REI. Constatou-se que os pesquisadores do tema têm observado o uso dos recursos na SI como estratégia que minimiza os impactos ambientais e viabiliza o desenvolvimento sustentável das regiões; a cooperação como estratégia para a simbiose industrial, que oportuniza inovação, aprendizado, reduz custos e aumenta a sustentabilidade ambiental. Essa cooperação foi observada como inovação nos modelos de negócios para a indústria simbiótica, que oportuniza ecossistemas industriais adaptados para cada região em que estão inseridos. Dos novos modelos de negócios, emergem as redes de inovação na simbiose industrial, que estão sendo estudadas na perspectiva de mudança cultural em longo prazo para manter e desenvolver as redes simbióticas. Por último, observaram-se pesquisadores avaliando o potencial das redes para a Simbiose Industrial, em que a cooperação gera inovação, sustentabilidade ambiental, econômica e social, assim como se mostra apta a estimular o desenvolvimento regional.

Este estudo não está isento de limitações. Estimula-se que os estudos futuros explorem outras amostras temporais, que superem o período escolhido neste trabalho, pois estudos anteriores à amostra podem somar-se aos achados. Além disso, as bases de dados utilizadas podem ser outra limitação deste estudo. A escolha do VOSViewer pode ser uma limitação do estudo, isso porque existem outros softwares de análise qualitativa, tais como ATLAS.ti e NVivo. Incentiva-se que os estudos futuros utilizem outros softwares para o desenvolvimento e aprimoramento do conhecimento teórico e acadêmico sobre SEI e REI.

O estudo soma contribuições para a área teórica, prática, social e ambiental. A principal contribuição teórica do estudo é o desenvolvimento do conhecimento científico sobre SI e REI. Os desdobramentos de pesquisas mapeados e apresentados contribuem para o norteamento das pesquisas futuras sobre o tema, dada a lacuna de pesquisa e evidenciado pela elaboração dos eixos temáticos. A contribuição prática desta pesquisa repousa na apresentação da potencialidade das redes para a SI (eixo temático quatro). Os benefícios e vantagens que circundam a SI e a REI ocasionam impactos econômicos para as empresas e, por isso, devem ser consideradas. Por fim, a contribuição social e ambiental do estudo é o apontamento de como o uso de recursos na SI contribui para o desenvolvimento sustentável. Por exemplo, o processamento de materiais subexplorados apontado na revisão da literatura pode ser relacionado com o Objetivo 9 para o Desenvolvimento Sustentável -Construir infraestruturas resilientes, promover a industrialização inclusiva e sustentável e fomentar a inovação.