Université de Versailles Saint‐Quentin‐en‐Yvelines Master “Management of Eco‐innovation” – Class 2010‐2011 Integration Seminar – “How to Eco‐innovate to Generate the Eco‐City of the Future” Instructor: Dr Keith Culver Simulation exercise of an eco‐innovation consulting firm  Sample of contribution to work group project 

 

“Proposing an Eco‐innovation Governance System to Saint‐Quentin‐en‐Yvelines”  

By Alexandre Gobbo Fernandes 

 

The Eco‐Innovation Governance system – EI Gov – for the city of Saint‐Quentin‐en‐Yvelines    is 

designed  to support planning, coordinating and executing of all  the  tactics and actions  to accomplish 

the objectives of each one of the three strategies that lead to our SQY vision. This plan for SQY EI Gov 

was designed  to enable our 30  year  vision:  ‘A prosperous  community  that  is broadly  recognized  for 

transforming urban  living  through eco‐innovation’ and  three strategies:  ‘Peering,’  ‘Pilot Friendly,’ and 

‘Attract &  Synergy’.    The mission of  the  EI Gov  is  to  translate  the  city’s  eco‐innovation  agenda  into 

programs and frameworks that can deliver the vision and strategies in the long term. Hence, the EI Gov 

structure will  include the expertise needed to gather  intelligence, design, build, and run networks and 

frame  dedicated  issues.  Five  dimensions  guide  the  actions  of  EI  Gov:  Policy,  Funding,  Urbanity, 

Collaboration, and Communication.  

 1 Figure: “SQY Eco‐innovation Governance Structure” 

 

 

Eco‐Innovation Governance Dimensions 

Collaboration: The management of EI Gov will be based on shared principles, transparency, and 

collaboration  amongst  the  city’s  stakeholders. Although  the  responsibility will  lay within  the  EI Gov 

Office,  the  goal  is  not  necessarily  the  creation  of  new  institutions,  but  rather  the  coordination  of 

cooperation among existing organizations.  Supporting the actions of the WP4: Community Cohesion, EI 

Gov will facilitate the creation of SQY city principles with input from all city stakeholders.  This will align 

and  communicate  a  shared  vision  for  the  future  and  engage  the  community  in  the  process  of 

accomplishing  that  vision.  EI Gov will  provide  a platform  for  co‐management by  linking  the  existing 

groups,  institutions, and organizational knowledge structures. The sharing of management power will 

involve multiple linkages amongst a diverse set of stakeholders to form strong networks.  

Communication: SQY EI Gov communication will focus on engaging society in a cultural change. 

Eco‐innovation  initiatives  will  be  communicated  to  allow  citizens  to  collaborate  more  easily.  This 

dimension will  coordinate with other  initiatives  to make use of  communal media assets and  cultural 

activities,  public  service  broadcasts  and  other  trusted media  channels,  online  discussion  forums  for 

collaborative feedback and decision making, social networks, and online petitions. 

Urbanity: EI Gov will use urban planning  to  create an  “eco‐innovation engine”  that  connects 

citizens and  integrates with other eco‐innovation  initiatives  in order to foster knowledge creation and 

sharing.  Embracing  new  partnership  methods,  it  will  integrate  participation  in  the  early  stages  of 

planning and design as well as in construction, operation, management, and creation of the retail mix. 

EI  Gov  will  also  orient  urban  planning  towards  resilience  and  building  the  city’s  capacity  for 

transformation in order to deal with the uncertainty and change arising from social and environmental 

issues. It will support an urban planning strategy to maintain and enhance essential ecosystem services 

and take a regional view to create paths for collaboration, entrepreneurship, and social equity.  

Policy:  EI Gov will  influence public policy  in order  to  create  a positive  environment  for  eco‐

innovation  in  SQY.  It  will  mobilize  resources  (financial,  human  and  organizational)  by  orienting 

programs  and  projects,  gathering  strategic  information  (road‐mapping,  technology  diffusion  and 

coordination),  and  facilitating  institutional  processes  to  influence  the  legal  environment  (legal  acts, 

regulatory rules).  

Funding:  EI Gov will prospect  and develop  relationships with many  sources  for  funding  eco‐

innovation  such  as  development  agencies,  financial  institutions,  seed  capital  funds,  angel  investors, 

venture capital funds, and public incentive funds at different levels. It will assist the initiatives in WP3: 

Business  Services  by  offering  entrepreneurs  strategic  help  with  project  financing,  eco‐innovating, 

creativity, and planing funding models for projects. 

 

 

 

BIBLIOGRAPHY 

Roseland, M. (2000) “Sustainable community development: integrating environmental,   economic,  and 

social objectives”, Progress in Planning 54. 

Clark, G.  (2010) “Leadership and Governance of OPEN Cities”, URBACT Report, OPEN Cities Thematic 

Paper 1. 

Olsson, P. et al. (2001) ” Adaptive Co‐management for Building Resilience  in Social–Ecological Systems 

Environmental Management”. Vol. 34, No. 1. 

Ernstson, H. et al. (2010). “Urban Transitions: On Urban Resilience and Human‐Dominated Ecosystems”. 

Royal Swedish Academy of Sciences. 

OECD (2009) “How Regions Grow: Trends and Analysis”, OECD Publishing. 

European Com．．．．．．．．．．．

mission (2009) ”The Impact of Culture on Creativity”, (Directorate．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

‐．General for Education ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

and Culture).．．．．．．．．．．．．

 

Université de Versailles Saint‐Quentin‐en‐Yvelines Master “Management of Eco‐innovation” – Class 2010‐2011 Module 4: Social Acceptability Instructor: Prof. Martin O'Connor  Scientific paper review 

 

The Four Spheres Framework for Sustainability ‐  Martin O'Connor 

review by Alexandre Gobbo Fernandes 

 

This  text  will  formalize  a  perception  about  the  article  “The  four  spheres  framework  for 

sustainability” written by Martin O'Connor, bringing to light some points, ideas, methods, and others 

that  could  be  relevant  to  innovation  process  assessment.  The  analysis  focus  on  the  proposed 

framework  called  “Tetrahedral Model”  to  the  sustainability of  complex  systems,  in  regards on  the 

concept of triple bottom line arguing for the systems integrity and ethical integrity as complements. 

The  framework  relates  to  the  four  capitals  –  economic,  natural,  social  and  human  –  and  to  the 

question of monetary evaluation of changes  in social and environmental domains. The definition of 

innovation as an “invention that reaches the market” is a simplification and needs a wider view. Some 

highlights of the article will bring some ideas and points that can be helpful to broad the concept of 

innovation in regard of the concept of sustainability and the triple bottom line. 

In the context which the innovation is embedded, the interdependence of the three spheres 

of sustainability and  its process of co‐evolution  leads to the need of a fourth sphere to regulate the 

interactions  –  choices,  conflicts  – between  the  economical,  social  and  environmental principles of 

performance and quality as so the rights, respect or responsibilities principles. This fourth sphere, the 

political  sphere,  has  the  role  of  the  “referee”  that  arbitrates  in  relation  to  the  different  claims 

between the actors of the economical and social spheres or to regard of the environmental sphere. 

When analyzing a success of  innovations,  the  interface aspects between spheres seem  to be a key 

factor  since  it  is  characterized  through  investigation of  the  “claims” and  “demands” made by each 

sphere,  in  each  relation  to  the  others.  All  the  aspects  from  anthropological,  symbolic,  and moral 

dimensions  seem  to be of most  relevance  for assessing  the  success of  innovations  if  it aims  to be 

accepted by the market. The tetrahedral model proposed in the article structures the articulation of 

two  complementary  axes  that  together  portray  “the  problem  of  social  choice”,  being  the  axis  of 

feasibility  –  the  interdependence  between  ecologic  and  economic  spheres  –  and  the  axis  of 

desirability – the interference between political and social spheres. These are the factors that should 

be a concern by any attempt of innovation to the questions about the value of the innovation for the 

market,  and  the  service  that  this  innovation  can  provide  to  the  environment  in  addition  to  the 

institutional arrangements and governance that coordinate the different stakeholders from society. In 

this point, we could define that innovation should be a “pathway” for the use of the society to reach 

the aim of better conditions of  living and prospering, considering  the ethics and  the culture of  the 

time and locality. An innovation that is able to serve the needs of the social sphere, should be aware 

of the governance structure that supports or  limits the extensions of this  innovation and of course, 

have  to  fulfill  the  interests of  the economical  sphere who  is  the one  that  supports and help  to  its 

spread.      

For the innovation issue, the analysis of merit for a certain community seem to be particularly 

important to  its assessment, particularly when  it is concerned about what should be an opportunity 

or a benefit to this community, an even more complicated if the innovation incurs in defining a risk or 

a costs to one part of the society. The difficult question is to judge the fairness in the distribution of 

opportunities,  benefits,  costs  and  risks within  each  community  of  interest.  In  a  primary  level  to 

analyze  the merit  of  classes  of  communities  and  the  'ethics  of  conduct'  as  an  expression  of  the 

respect, and a  second  level  to analyze  the  fairness of each  class of  the  community not  just  to  the 

access  to  services  and  opportunities  but  also  stresses  and  risks.  In  special  to  the  relations  of  the 

innovation with  the social, economical, environment and governance  issues,  the  Idea of “accepting 

the  dilemmas  of  evaluating  performance  against  multiple  bottom  lines  of  systems  integrity  and 

ethical  engagement, within  spheres  that  are  co‐evolving  through  time,  admitting  complexities  of 

sustainability questions” seems to be a good approach for the analysis of a innovation. Also because 

is crucial to admit the uncertainties of an innovation results in a long term and either admit the need 

of engagement and  responsibility within all  spheres  in  “putting  into practice” a  innovation, or  like 

quoted by the author “to embark on the risk together”. 

 

1

Université de Versailles Saint‐Quentin‐en‐Yvelines Master “Management of Eco‐innovation” – Class 2010‐2011 Module 2: Methods and tools for economic and environmental evaluation Instructor: Prof. Jean‐Paul Vanderlinden Sample of contribution to work group scientific paper  

 

“Devising an indicator system for eco‐innovations regarding  

Rare Earth Elements (REE) material flows” 

by Alexandre Gobbo Fernandes 

 

An Innovation Perspective 

The world’s materials scarcity is an important issue making companies to invest in rare earth 

metal mining stocks. As the same for ‘energy security’, nations began to act in a ‘materials security’ 

behavior to prevent rare earth metals shortages. In this path, the mining companies understand that 

the raw materials  in mines are running out, and so start to  lead the way to raw materials recovery 

from  products  to  guarantee  supplies  (Mulhall,  2011).  This  will  need  innovation  on  today‘s 

manufacturing  and  recycling  companies  to  be  able  to  recycle materials which  are  competitive  in 

price,  quality,  and  volume with  “virgin” materials.  In  an  Innovation  perspective,  from  a  life  cycle 

assessment  of  the material  flows within  an  industrial  process  or  in  a  production  chain,  progress 

includes  structural  changes,  particularly  regarding  eco‐quality  of  the  industrial metabolism which 

requires  the  development  and  implementation  of  new  technologies,  rather  than modification  of 

mature systems already  in place (Huber, 2008). The empirical findings from the analysis of material 

and energy flows (MEFA) in supply chains shows that “the more products and production processes 

are placed chain‐upwards, the more important the potential of their environmental impact tends to 

be”. This statement is supported by the following findings: 

 

a) The hidden or indirect flows of unused materials occurs in the first steps of extracting raw 

materials, (e.g. mining waste, the  ‘backpack’ of earth and ground  ‐ water displacement and 

non‐natural erosion). 

b)  The  waste  and  unwanted  by‐products  and  emissions  are  still  on  a  large  scale  in  the 

subsequent  steps  of  materials  processing  (i.e.  transforming  the  materials  by  physical, 

chemical and biological processes). 

2

c) The extraction and processing of materials are the steps  in the chain where usually most 

energy is consumed (with energy still being the lead indicator of environmental impact). 

d) In contrast to these upstream steps, the downstream steps of final assembly or finishing of 

end‐products, and final use or consumption, causes comparatively less impact. (Huber,2008) 

Finally,  in  the  aim  to  measure  the  goals  of  materials  flows,  it  is  necessary  to  provide 

information  about  benefits  regarding:  “Materials  security”  (i.e.  get  it  when  it  is  required  at 

competitive  price),  “Technosphere materials”  (safe  and  verifiable materials  that  can  be  used  in 

manufacturing and recovered at similar quality) and “Biosphere materials”  (safe materials  that can 

be used in verifiable stages of the processes until return to the natural environment). 

 

Eco‐Innovation in Materials Flows 

The challenge of materials flows eco‐innovations is the transition from a ‘take, make, waste’ 

approach from the current design and manufacturing, to one in which the industrial material streams 

are  treated as valuable and renewable nutrients  that can be reused  (Lichtenstein, 2008). Materials 

flows need  innovations with focus on the structural and qualitative side of technology.  It calls for a 

“metabolic  consistency”  approach  that  embeds  the  “industrial  metabolism”  within  nature’s 

metabolism  by  introducing  new  technosystems,  regimes  and  practices which  enables  changing  of 

technological structures and the properties of products and processes, rather than mere quantity of 

turnover within old structures (Huber, 2008). The Materials Pooling provides innovation to maintain 

the  resources for high‐quality  technical materials  that are  rare and precious,  the cadmium used  in 

solar collectors for example, within materials flows. It works essentially as a system designed so the 

materials can be used for a defined period and then returned to a common pool, providing technical 

resources  for  the  next  generation  of  high  quality,  high‐tech  products  (Braungart  2002). Materials 

Pooling is a multi industry effort collaboration to create economies of scale in purchasing sustainable 

materials that could be used by a variety of companies, as holders of assets that are in continual use 

and  reuse  maintaining  ‘materials  banks’.  Providing  a  service  rather  than  a  product,  companies 

maintain ownership of  their materials while profiting  from  the  services  they offer. With  the  right 

design  the product  is  returned  and  its  ingredients  can be used  again  in new products  (Braungart 

2002). Designing for recovery and reuse also gives companies the opportunity to specify high‐quality 

materials because they never lose their investment. Products designed for disassemble, for example, 

might contain high‐tech parts that can be easily re‐used in the next generation of evolving high‐tech 

machinery. In this manner, business‐to‐business cooperation are emerging as  innovative companies 

3

explore the future of REE materials. Hence, to be truly successful on a large scale, REE material banks 

will have to be adopted throughout industry. 

 

Description of the Indicator System 

Ideally,  the  primary  goal  in  a  survey  that  covers  eco‐innovation  should  be  to  include 

questions  that  are  relevant  to  developing  policies  that  will  encourage  firms  to  invest  in  eco‐

innovation and also  inform policy makers of possible problems and benefits,  such as  the effect of 

eco‐innovation  on  competitiveness  (Arundel,  2009).  Based  on  Andersen,  M.M.  et  al.,  the  eco‐

Innovation  frame  for  the  indicator  system must  be  build  on  combining  3  elements  described  as 

following: 

 

The Taxonomy of Eco‐Innovation 

An  operational  taxonomy  that  entails  key  types  of  eco‐innovations  with  respect  to  their 

different  roles  is necessary  in order  to  identify, assess or solve environmental problems. Materials 

pooling  covers  technological  eco‐innovations  and  also  other  innovations  in  market‐based 

instruments or substitution of materials. Eco‐innovations for the creation of Materials pooling are all 

technologies,  products  and  services  that  accounts  for  the  improvement  in material  flows.  These 

innovations, to be measured by the indicators, must be one of the following types: 

a) Integrated innovations (cleaner technological processes and cleaner products):

Innovations in materials flows which contribute to the solutions of environmental

problems within the company, changing production and consumption practices. The

innovations that enables energy and resource efficiency, enhance recycling and the

substitutions of toxic materials in production process or the product. The innovations can

be technical or in the organization of production and management. Companies may

invest in integrated innovations for materials flows also for other purposes such as

productivity aims. 

b) technological system innovations (new technological paths): Innovations in materials

flows which represent a technological discontinuity and offer very different solutions to

existing systems. Are Radical innovations that have wide systematic effects and are built

4

on new theories, competencies and practices and may demand a change of both

production and consumption patterns, cycles of production or products design. 

c) organizational system innovations (new organizational structures): Innovations in

materials flows that entail new concepts for new ways of organizing production and

consumption at the companies system level, with new functional interplays between

organizations. These innovations may imply changes in the regional and physical

planning and technical infrastructure in varied ways. The innovations are mainly

organizational and may be conceptually very radical, but not necessarily technically

radical. These innovations are to a large degree, within the domain of public authorities,

which need to cooperate with companies to develop the solutions. 

 

The Innovation System 

From  an  innovation  system  perspective,  the  companies  materials  pooling  knowledge 

generation  is  an  interactive  process  between many  actors  from multiple  sources  focusing  on  the 

interplay  and  the  synergies  between  the  different  companies  within  a  sector,  making  the  sub‐

elements of the system work effectively together to achieve an overall high innovative capacity. The 

Indicators should seek to identify the knowledge producers and the patterns of their interaction, and 

also  identifying  the  framework  conditions  for  the  innovation process. The element  for developing 

indicators for Materials Pooling eco‐innovations must targets the monitoring and understanding the 

knowledge  flows  (input‐output  analysis,  trade  statistics,  and  labor  mobility,  surveys/patent  and 

text/bibliometric  analysis  on  collaboration  and  knowledge  sources)  between  companies  in  their 

innovation  chain  steps.  The  Innovation  chain  encompasses  the  following  steps  of  the  innovation 

chain: Research, Development, Market analysis, Pilot & Development, Venture capital, Regulations 

and Commerce. 

 

The Innovation Chain 

The  innovation  chain‐linked  model  represents  a  much  more  complex  perspective  on 

innovation, with multiple knowledge sources,  feedback and parallel sequences  in  the stages of  the 

innovation process and open innovations to more complex non‐linear process (Andersen, M.M. et al. 

2006.). The eco‐innovation indicators system for Materials Pooling should cover innovation activities 

5

mostly in the steps of competence or “innovation input” (investments in research and development, 

skills and education, organizational development) and “Innovation output”   (eco‐efficiency & sector 

analysis, patents, LBIO). The indicator system for eco‐Innovation must also provide information about 

the organizational innovation and business model innovation. 

Based on the MEI classification,  is proposed a focus on measurements of the organizational 

eco‐innovations  in  the  chain  management  for  cooperation  between  companies  so  as  to  close 

material  loops and  to avoid environmental damage across  the value chain  (from cradle  to cradle). 

These  indicators must describe  the  industry eco‐innovations progress  in  collaboration and  sharing 

knowledge  on:  Technologies  for  clean  manufacturing  process;  Product  and  service  innovation 

offering environmental benefits; and Alternative  systems of production and  consumption  that are 

more  environmentally  benign  than  existing  systems.  In  this manner,  the  analysis  should  take  a 

“subject approach” to the assessment of the innovative behavior and activities of the enterprise as a 

whole  looking  for  the  key  knowledge  producers  (companies  and  knowledge  institutions)  and  the 

surrounding institutional set up. 

 

Devising on a Framework to Guide an Indicator System 

The following framework was created with the aim to guide an indicator system on materials 

flows innovations for REE Materials Pooling:  

 

 

a) for clean manufacturing technologies  

b) for product and service innovations  

c) for alternative systems of production and consumption  

Sharing and collaborating in the stages of innovation  (in REE Materials Pooling)  (in REE Materials Pooling)

(in REE Materials Pooling) 

1) Formulation:     Ideas  

I ‐ input indicators: e.g collaboration between research groups II‐ output indicators: e.g shared  patents released 

2) Invention:     R&D  

I ‐ input indicators: e.g participation in open innovation networks II ‐ output indicators: e.g collaboration in scientific articles 

3) Technology:   Pilot &   Development 

I ‐ input indicators: e.g collaboration in pilot programs II ‐ output indicators: e.g shared prototyping 

4) Production:     Manufacture 

I ‐ input indicators: e.g exchange best practices II ‐ output indicators: e.g integration on production chains 

5) Marketing:     Commercial  

I ‐ input indicators: e.g cooperation of waste recovery systems II ‐ output indicators: e.g participation in networks for reverse logistic  

6

1) Formulation stage of innovation: Ideas sharing and collaborating 

Input indicators: e.g participation in REE Materials Pooling open innovation networks 

Output indicators: e.g collaboration in REE Materials Pooling scientific articles 

a) for clean manufacturing process technologies 

b) for product and service innovations 

c) for alternative systems of production and consumption 

2) Invention stage of innovation: R&D sharing and collaborating 

Input indicators: e.g collaboration between REE Materials Pooling research groups 

Output indicators: e.g shared REE Materials Pooling patents released 

a) for clean manufacturing process technologies 

b) for product and service innovations 

c) for alternative systems of production and consumption 

3)  Technology  Development  stage  of  innovation:  Pilot  &  Development  sharing  and 

collaborating 

Input indicators: e.g collaboration in REE Materials Pooling pilot programs 

Output indicators: e.g shared REE Materials Pooling prototyping 

a) for clean manufacturing process technologies 

b) for product and service innovations 

c) for alternative systems of production and consumption 

4) Production stage of innovation: Manufacture sharing and collaborating 

Input indicators: e.g exchange of REE Materials Pooling best practices 

Output indicators: e.g integration on REE produ production chains 

a) for clean manufacturing process technologies 

b) for product and service innovations 

c) for alternative systems of production and consumption 

5) Marketing stage of innovation Commercial sharing and collaborating 

Input indicators: e.g cooperation of waste recovery systems in REE 

Output indicators: e.g participation in networks for reverse logistic services in REE 

a) for clean manufacturing process technologies 

b) for product and service innovations 

c) for alternative systems of production and consumption 

 

 

7

BIBLIOGRAPHY 

Braungart,  M.  (2002),  Intelligent  Materials  Pooling:  Evolving  a  Profitable  Technical  Metabolism. 

Article originally available at: www.mbdc.com.

Lichtenstein, B. B.; et al. (2008). Materials Pooling (A): Opportunity and Potential of the Sustainability 

Consortium . Copyright © Massuachusetts Institute of Technology. 

McDonough, W. (2009). “The Natural Advantage of Nations: Business Opportunities, Innovation and 

Governance  in  the 21st Century: business opportunities,  innovation and governance  in  the 

21st  century” edited by Karlson Charlie Hargroves and Michael H. Smith. Book Preface, pg 

XXVI. 

Horbach,  J.  &  Rennings,  K.  (2007),  (Panel‐)  Survey  Analysis  of  Eco‐Innovation:  Possibilities  and 

Propositions: Deliverable 4 & 5 of the MEI (Measuring Eco‐Innovation Project, Report edn. 

Huber, J. (2008), Technological environmental  innovations (TEIs)  in a chain‐analytical and  life‐cycle‐

analytical  perspective,  The  Journal  of  Cleaner  Production  xx  (2008)  1‐7,  article  in  press 

(available on‐line). 

Mulhall,  D.  (2011),  The  C2C  Materials  Pooling  Charter  ‐  Pathway  to  a  new  Materials  Security 

Mechanism, forum Nachhaltig Wirtschaften Magazine. 

Andersen, M.M. et al. (2006). Eco‐innovation indicators, European Environment Agency. 

Anthony Arundel and René Kemp, 2009 Measuring eco‐innovation, UNU‐MERIT Working Papers.