随着磷酸盐的用尽，更重要的是-食品作物还是燃料作物？

到2030年，世界磷酸盐矿产量将达到峰值。由于该材料为农业提供肥料，因此后果可能很严重，并且由于生物燃料（包括藻类燃料）产量的增加而加剧了后果。

介绍。

世界磷矿石储量的枯竭将限制全世界可种植的食物数量，这种情况只能通过生产生物燃料（包括可能从藻类大规模生产生物柴油）来加剧。由于廉价的肥料，农药和能源，特别是石油，世界人口已增加到目前的70亿。几乎所有现代农业的工程设计都依赖于磷肥，以及天然气等肥料。硝酸铵，并在石油上运行农业机械并分配最终产品。预计到2030年，全球磷矿产量将达到顶峰，这使人们担心未来世界将能够增加多少粮食，而人们的食嘴却越来越多。舆论一致认为，我们也接近世界石油产量的顶峰。磷与氮和钾一起，是所有生物中必不可少的元素。这些统称为P，N，K，用于描述驱动包括人类在内的所有动植物物种生长的微量营养素。预计全球对磷矿石的需求将以每年2.3％的速度增长，但这可能会增加，以生产用于生物燃料生产的作物。作为对此的推动者，如果过渡到纤维素乙醇的生产，则仍然需要更多的磷，因为收获后可作为植物瓦砾返回的植物（“糠”）较少，这是传统的方法。土壤中钾和磷的天然提供者。

世界磷酸盐矿产量约为1.4亿吨。相比之下，我们将需要3.52亿吨矿物质来生长足够的藻类，以替代世界上使用的所有石油衍生燃料。美国每年生产不到4000万吨的磷矿石，但要想实现藻类柴油的自给自足，就需要约8800万吨的矿物质。因此，对于美国来说，藻类到柴油的生产甚至不能使用其所有本土的磷酸岩产品来满足燃料供应的安全性，因此需要大量进口。这是维持现有农业所必需的矿物质的补充。原则上，磷酸盐可以从一批藻类中再循环到下一批藻类中，但是如何精确地进行磷化处理仍然需要进行一些讨论。例如可以将藻类干燥并燃烧，然后从生成的“灰烬”中提取磷酸盐，或者藻类可以在生物消化器中转化为甲烷，从而在过程中释放出磷酸盐。显然，任何和所有此类计划都伴随有工程和能源成本，并且尚未采用。

清理环境。

还有一个对淡水需求的问题，其中农业已经在努力确保足够的水以满足其需求，并且在未来的可持续发展前景中，水的供应对气候变化的面貌似乎不确定。鉴于这些考虑，藻类/藻类燃料开始显得很有吸引力，特别是考虑到与油菜籽和生物柴油相比，每公顷可获得的声称很高的单产。常规藻类生产可与水净化策略3结合使用，以从农业径流和污水中去除氮和磷，既防止富营养化（营养物质在水中积聚），这会导致藻华，并保护藻类。磷酸盐的宝贵资源。藻类还可以与发电厂烟囱中的二氧化碳“喂食”以减少碳排放。诸如此类的综合策略的实施，其中将“碳中和”燃料的产生与减少污染相结合，被认为是将藻类燃料的价格降低到与传统精炼燃料相当的水平的唯一途径。从原油中提取。随着石油价格的不断上涨，它们可能会变得更具吸引力。“磷酸盐峰值”与“峰值油”相关联，因为磷酸盐是使用石油动力的机械开采的，并且在缺乏足够的磷的情况下，由于现代工业化农业依赖于大量磷肥的投入，我们将无法养活不断增长的全球人口。磷酸盐以及氮肥。从原油化学衍生的农药以及用于农业机械的炼油燃料也是必不可少的。尽管如此，通过标准的藻类培养方法能否完全满足世界液体运输燃料的需求值得怀疑，尽管小规模的燃料生产看来是可行的。后者的一个比喻可能是藻类在“村庄池塘”中生长，供数量有限的社区使用。

无法解决“燃料作物与粮食作物”的问题。

有益的是，即使不是直接在土地上，用于燃料的生长作物（藻类）和用于粮食的粮食作物（藻类）之间也存在竞争。这对我来说说明了自然的复杂和相互联系的本质，实际上，自然就像任何强调的链条一样，最终将把其力量集中到“需要能量来提取能量”序列中的最薄弱环节上。显然，在粮食生产已经受到压力的情况下，（藻类）生物燃料的生产将永远无法达到与当前世界石油燃料使用量（每年超过200亿桶）相匹配的规模。因此，以基于液体燃料的个性化运输为基础的社会的日子被编号了。我们也必须重新考虑我们的耕作方法，以减少肥料，农药和燃料的投入。在向更本地化时代的复杂过渡中，淡水供应也存在问题，该时代更加有效地利用其资源。

比方说，与化石燃料相比，磷可以循环利用，但是如果磷被浪费了，就没有替代品。有证据表明，世界正在消耗相对有限的浓缩形式的磷酸盐。在亚洲，通过将动物和人类的粪便（例如以污水污泥的形式）返回土壤，从而实现了农业发展。建议通过堆肥厕所，尿液转移，更有效的肥料使用方式和更有效的肥料技术，可以避免潜在的磷耗竭问题。这似乎总归于同一件事，我们将需要越来越少地使用更有效的资源，无论是化石资源还是食品，包括我们自己的人类废物。我们所有人都在太空飞船上骑行，并且相互依赖她对我们的各种规定。现在，我们的人数如此之多，以至于我们无法维持当前的全球挥霍无度。随着全球村庄将不可避免地减少运输而转移到本地社区的形式，这样的策略对于当地的粮食（和一些燃料）生产似乎是明智的。正如舒马赫（Schumacher）多年前写的那样，“小是美丽的”，强调了一种“似乎人在乎的经济学”系统。

如果我们尝试继续照常营业？

哈伯特（Hubbert）类型的人口增长分析表明，到2050年左右，富裕人口数量将达到顶峰的73亿，而不是上升到2050年的90亿。人口增长曲线与世界磷酸盐生产曲线和世界石油生产曲线非常吻合，这可能也很重要。在我看来，这很像资源的下降，这将是我们物种数量下降的基础，就像任何物种一样：从在地球上生长的人类群体到在培养皿中生长在琼脂营养上的细菌群体-碟。

通过。克里斯·罗兹教授

克里斯·罗德斯（Chris Rhodes）教授是一位作家和研究员。他在萨塞克斯大学（Sussex University）学习化学，并获得了理学学士学位和博士学位（D.Phil。）。在34岁时成为英国最年轻的物理化学教授。

克里斯（Chris）是一位多产的作家，已发表了400多篇研究和科普文章（有些在国家报纸上：独立和每日电讯报》他最近出版了他的第一部小说《大学混乱》，该小说于2009年4月出版（《梅尔罗斯丛书》）。 http://universityshambles.com