Well into the nineteenth century, biomass was a main source
of materials and energy in most countries. The rapid development
of petrochemistry in the twentieth century led to a
shift from biomass to fossil carbon (coal, oil, gas) as the major
source of fuels as well as of building blocks for the generation
of a wide variety of chemicals and materials. The worldwide
share of biomass in energy production is around 10% and
biomass still plays a significant role in some OECD countries,
such as Sweden and Austria. However, fossil carbon is currently
the dominant source of both energy and the materials
on which our society depend.
Climate change and resource constraints now force us to
reconsider the use of plant biomass as a source of materials
and fuels. However, it is well known that prior to the nineteenth
century, overuse of biomass led to deforestation, soil
degeneration, and desertification. In the early twenty-first
century, the world fed, clothed, and sheltered almost 7 billion
people instead of the 1 billion population at the start
of the nineteenth century, while increased wealth, changed
habits, and excessive consumption drastically increased the
per capita use of energy and materials. At the same time,
increasing droughts and changes in weather patterns linked
to climate change have reversed the decades-long trend of
increased global plant growth, according to a new analysis of
NASA satellite data (Zhao and Running, 2010); ocean acidification
threatens to destroy marine ecosystems providing food,
feed, and materials (Fabry et al., 2008); global biodiversity is
collapsing (Ehrlich and Pringle, 2008); and human appropriation
of net primary production (fraction of the net amount of
solar energy converted to plant organic matter through photosynthesis,
used or lost by human activity, HANPP) may have
already reached 50% (Erb et al., 2009). The inescapable conclusion
is that biomass is a limited resource that should be put
to the best (and most efficient) use possible.
Since mankind now depends on fossil fuels for 80–90%
of its energy demands and the present level of biomass use
is already critically high, biomass cannot provide more than
a few percent of present fuel consumption, especially if the
greenhouse gas balance and other unwanted side effects (soil
degradation, water use, eutrophication, loss of nature, loss of
jobs) are taken into account. It is evident that bioenergy will
not be a major solution to our energy and climate change predicament;
energy (carriers) for transport and heating will have
to come from other, non-biological, sources.
The story is different for carbon-based materials, because
most major polymers and chemicals depend on a source of
carbon. If fossil fuels are no longer available, affordable, or
their use politically acceptable, the chemical industry must
become based on heterogeneous biomass sources (agricultural
and forestry waste) or well-defined biomass fractions (sugars,
starch, cellulose, vegetable oils, etc.). The first option is complicated
by the necessity to maintain soil carbon content and
fertility, while the latter competes with the food market as it
ในศตวรรษที่สิบเก้าชีวมวลเป็นแหล่งที่มาหลักของวัสดุและพลังงานในประเทศส่วนใหญ่ การพัฒนาอย่างรวดเร็วของธาตุจากน้ำมันในศตวรรษที่ยี่สิบนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงจากชีวมวลคาร์บอนฟอสซิล(ถ่านหินน้ำมันก๊าซ) ในขณะที่สำคัญแหล่งที่มาของเชื้อเพลิงเช่นเดียวกับกลุ่มอาคารสำหรับรุ่นที่หลากหลายของสารเคมีและวัสดุ ทั่วโลกร่วมกันของชีวมวลในการผลิตพลังงานอยู่ที่ประมาณ 10% และชีวมวลที่ยังคงมีบทบาทสำคัญในบางประเทศโออีซีดีเช่นสวีเดนและออสเตรีย อย่างไรก็ตามคาร์บอนฟอสซิลในปัจจุบันเป็นแหล่งที่โดดเด่นของทั้งพลังงานและวัสดุที่สังคมของเราขึ้นอยู่กับ. การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและข้อ จำกัด ของทรัพยากรในขณะนี้บังคับให้เราพิจารณาการใช้ชีวมวลพืชที่เป็นแหล่งที่มาของวัสดุและเชื้อเพลิง แต่ก็เป็นที่รู้จักกันดีว่าก่อนที่จะสิบเก้าศตวรรษที่มากเกินไปของชีวมวลที่นำไปสู่การตัดไม้ทำลายป่าดินเสื่อมและทะเลทราย ในช่วงต้นเดือนที่ยี่สิบเอ็ดศตวรรษที่โลกได้รับอาหารเสื้อผ้าและที่กำบังเกือบ 7 พันล้านคนแทนที่จะเป็น1 พันล้านประชากรในช่วงเริ่มต้นของศตวรรษที่สิบเก้าในขณะที่เพิ่มความมั่งคั่งเปลี่ยนนิสัยและการบริโภคที่มากเกินไปอย่างรุนแรงที่เพิ่มขึ้นต่อการใช้งานหัวของพลังงานและวัสดุ ในเวลาเดียวกันที่เพิ่มขึ้นภัยแล้งและการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบสภาพอากาศที่เชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่มีแนวโน้มกลับนานหลายสิบปีของการเจริญเติบโตของพืชทั่วโลกที่เพิ่มขึ้นตามการวิเคราะห์ใหม่ของนาซาข้อมูลดาวเทียม(Zhao และวิ่ง, 2010); กรดในมหาสมุทรขู่ว่าจะทำลายระบบนิเวศทางทะเลให้อาหาร, อาหารสัตว์และวัสดุ (Fabry et al, 2008.); ความหลากหลายทางชีวภาพทั่วโลกมีการยุบ (Ehrlich และพริงเกิ้, 2008); และการจัดสรรมนุษย์ผลิตหลักสุทธิ(ส่วนของจำนวนเงินสุทธิจากพลังงานแสงอาทิตย์แปลงปลูกสารอินทรีย์ผ่านการสังเคราะห์, การใช้หรือหายไปโดยกิจกรรมของมนุษย์ HANPP) อาจจะมีอยู่แล้วถึง50% (Erb et al., 2009) ข้อสรุปที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ก็คือชีวมวลเป็นทรัพยากรที่ จำกัด ที่ควรจะใส่ที่ดีที่สุด(และมีประสิทธิภาพมากที่สุด) ใช้เป็นไปได้. ตั้งแต่มนุษย์ตอนนี้ขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงฟอสซิลสำหรับ 80-90% ของความต้องการพลังงานและระดับปัจจุบันการใช้ชีวมวลที่มีอยู่แล้วสูงวิกฤตชีวมวลไม่สามารถให้มากกว่าไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงในปัจจุบันโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าสมดุลก๊าซเรือนกระจกและผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์อื่นๆ (ดินย่อยสลายใช้น้ำeutrophication, การสูญเสียของธรรมชาติสูญเสียของงาน) จะถูกนำมาพิจารณา จะเห็นว่าพลังงานชีวภาพจะไม่เป็นวิธีการแก้ปัญหาที่สำคัญในการใช้พลังงานและสถานการณ์การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของเราพลังงาน(ผู้ให้บริการ) สำหรับการขนส่งและความร้อนจะมี. จะมาจากคนอื่น ๆ ที่ไม่ใช่ทางชีวภาพแหล่งที่มาเป็นเรื่องราวที่แตกต่างกันสำหรับวัสดุคาร์บอนที่ใช้เพราะโพลิเมอร์ที่สำคัญที่สุดและสารเคมีที่ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของคาร์บอน หากเชื้อเพลิงฟอสซิลจะไม่สามารถใช้ได้อีกต่อไปราคาไม่แพงหรือการใช้งานของพวกเขาได้รับการยอมรับทางการเมืองอุตสาหกรรมเคมีต้องกลายเป็นที่อยู่บนพื้นฐานของแหล่งชีวมวลที่แตกต่างกัน(ทางการเกษตรและของเสียป่าไม้) หรือดีที่กำหนดเศษส่วนชีวมวล (น้ำตาลแป้งเซลลูโลสน้ำมันพืชฯลฯ ) ตัวเลือกแรกมีความซับซ้อนโดยจำเป็นที่จะต้องรักษาปริมาณคาร์บอนในดินและความอุดมสมบูรณ์ในขณะที่หลังแข่งขันกับตลาดอาหารที่มัน
การแปล กรุณารอสักครู่..