One trong số những chuyển đổi quan trọng nhất trong tương lai trong lĩnh vực vật chất sẽ là sự phát triển của nền kinh tế carbohydrate. Đây sẽ là một nền kinh tế toàn cầu chủ yếu dựa vào nguồn nguyên liệu tái tạo - trái ngược với nền kinh tế hiện tại của chúng ta, nền kinh tế chủ yếu dựa vào nhiên liệu hóa thạch.
Ngoài việc tiết kiệm năng lượng cho giao thông vận tải được cung cấp bởi các nguồn tài nguyên gần gũi, việc đánh giá đổi mới các phương pháp thực hành vật liệu có thể giúp tạo ra các sản phẩm mới
David Morris của Viện Tự lực Địa phương nhắc nhở chúng ta rằng chúng ta đã từng có nền kinh tế carbohydrate: hai trăm năm trước, người Mỹ tiêu thụ hai tấn rau cho mỗi tấn khoáng chất; nhưng ba mươi lăm năm trước, chúng ta tiêu thụ tám tấn khoáng chất cho mỗi tấn rau. Giáo sư Cambridge Michael Ashby cũng đã ghi lại hành trình toàn cầu của nhân loại hướng tới sự phụ thuộc gần như hoàn toàn vào các vật liệu không thể tái sinh. Ý nghĩa của quỹ đạo này là rõ ràng.
Tuy nhiên, mặc dù gần như hoàn toàn phụ thuộc vào các loại nguyên liệu thô không thể tái sinh, tình hình đang dần thay đổi. Ví dụ, nhiều quốc gia bắt buộc sử dụng nhiên liệu sinh học. Nhựa sinh học đang nhanh chóng thay thế nhựa gốc dầu mỏ trong nhiều ứng dụng, mực và dầu làm từ thực vật đang trở nên phổ biến hơn và các sản phẩm nông nghiệp đang đa dạng hóa. Những thay đổi này, mà tôi đã trình bày chi tiết hơn bên dưới, đang gây ảnh hưởng trực tiếp.
Tăng tài nguyên tái tạo
Nguyên liệu từ thực vật thể hiện hai lợi ích so với các nguồn tài nguyên tái tạo khác: sinh khối là một nguồn dự trữ năng lượng và carbon tự nhiên, và nó có thể được sản xuất thành các sản phẩm thực, hữu hình có thể sử dụng được.
Sự chuyển đổi cần thiết đầu tiên hướng tới nền kinh tế carbohydrate sẽ liên quan đến việc phát triển mở rộng các nguồn tài nguyên tái tạo, bao gồm cả nông sản và lâm sản. Điều này sẽ bao gồm sự gia tăng nhanh chóng trong việc sản xuất chất tạo màng sinh học cho nhiều mục đích sử dụng — từ các chất đơn giản như bao bì và màng đến các sản phẩm phức tạp như bộ vi xử lý và tấm composite cho ô tô. Gỗ cũng sẽ được xử lý theo những cách mới để nâng cao độ bền và chức năng của nó, và số lượng gia tăng các giống lai đột biến được hình thành từ sự kết hợp giữa gỗ và nhựa sẽ xuất hiện.
Nguyên liệu từ thực vật thể hiện hai lợi ích so với các nguồn tài nguyên tái tạo khác: sinh khối là một kho năng lượng và carbon tự nhiên, và nó có thể được sản xuất thành các sản phẩm hữu hình. Tuy nhiên, những thách thức đáng kể cản trở quá trình công nghiệp hóa nhanh chóng các nguồn tài nguyên sinh khối, bao gồm gia tăng sự cạnh tranh với thị trường thực phẩm và năng lượng, thực hành thu hoạch không bền vững và nhu cầu tạo thêm động lực cho nông dân. Xem xét những trở ngại này, chúng ta phải thực hành một cách tiếp cận chu đáo đối với việc mở rộng các nguyên liệu thô dựa trên sinh học.
Một nền tảng mới
Việc hiện thực hóa mô hình vật chất mới này sẽ đòi hỏi sự chuyển đổi đáng kể. Như David Morris nói, "Chúng tôi có thể đang thay đổi nền tảng vật chất của các nền kinh tế công nghiệp." Nền kinh tế carbohydrate sẽ không xảy ra chỉ sau một đêm, nhưng nó đã được tiến hành. Hơn nữa, một khi nền kinh tế mới này đã trưởng thành, nó sẽ xác định thực tế tương lai của chúng ta. Do đó, điều quan trọng là các nhà thiết kế phải hiểu được sự biến đổi vật liệu sắp xảy ra để dẫn dắt, thay vì tuân theo, sự thay đổi không thể tránh khỏi.
-
Bài đăng từ Hello Materials