世界人口增长非常快，并且由于科学技术的高度进步，人们的生活水平和物质消耗已经高于前几代人。 根据对世界总人口的概率预测，到2040年，它可能使总人口超过90亿，而如今，这一数字仅为77亿。 该预测表明，在不久的将来21年后，世界人口将增长17％[1]。
由于世界人口的快速增长，不同国家现在已经准备好迎接子孙后代的能源消耗，材料消耗和水消耗，同时应对由于资源有限，环境污染和全球变暖而造成的威胁。 考虑到如图1所示的不断增长的能源需求，美国能源信息署预测，到2040年，全球能源需求将增长28％[2]，而世界人口仅增长17％。
资料来源： https : //www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=32912
考虑到满足人类需求的材料消耗，例如农业，消费电子产品，汽车，军事应用，工业催化剂等，麻省理工学院预测[3]，战略性自然资源（例如稀土元素）将稀缺，铂族元素，易裂变元素，稀有金属和磷。 考虑到农业中使用的磷，他们预测世界磷酸盐产量将在2040年之前达到最大产能，这将成为全球粮食生产中的一个大问题。
考虑到全球不断增加的水资源压力，科学家预测，根据当前趋势，到2040年对水的需求量也将增加[4]。 由于水污染和全球变暖，淡水将迅速枯竭，并在农业，市政，工业，发电等方面造成严重问题，如图2所示。
资料来源： https : //ceowatermandate.org/why-stewardship/global-water-demand-by-sector-to-2040-iea/
如图3所示，世界上现有的经济体系受线性经济概念的约束[5]，其中这些原材料的大部分最终变成了不可再生的废物或被丢弃而没有任何使用。
资料来源： https : //www.government.nl/topics/circular-economy/from-a-linear-to-a-circular-economy
为了在2040年面对与能源消耗，材料消耗和水消耗有关的未来挑战，荷兰等国家现在将其社区转变为循环经济，几乎每种产品的开发都经过循环利用或再利用，最终返回生产过程它们的生命周期如图4所示。
资料来源： https : //www.government.nl/topics/circular-economy/from-a-linear-to-a-circular-economy
艾伦·麦克阿瑟基金会（Ellen MacArthur Foundation）在加速世界经济从线性到循环的过渡中发挥着重要作用。 他们已经在世界经济论坛上发表了技术报告[6]，以教育世界加速这一转变。 循环经济的目标是通过对材料，产品，系统和商业模型的卓越设计来消除浪费。
资料来源： http : //reports.weforum.org/toward-the-circular-economy-accelerating-the-scale-up-across-global-supply-chains/from-linear-to-circular-accelerating-a-proven- concept /？doing_wp_cron = 1551244658.2954320907592773437500
考虑到生物材料的再循环，有两种主要的成熟技术可以回收生物废物。 它们是厌氧消化和堆肥。 厌氧消化和堆肥都有相对的利弊。
- 考虑到降解时间，堆肥需要更长的保留时间，即几个月，而厌氧消化有时只需要几天。
- 考虑到最初的资本投资，厌氧消化比堆肥具有很高的投资，但是根据以前的研究[7]，没有任何养分回收的投资回收期仅需5至10年。
- 考虑到能量回收，厌氧消化池产生的甲烷气体可用作可再生能源。
- 考虑到养分的回收，两种技术都非常好，但是厌氧消化中的消化物质量要比堆肥中的要好。
- 考虑到反应的稳定性，厌氧消化非常敏感，因此应给予更多关注，仔细监测和控制，以继续稳定的过程。
- 考虑到可以处理的可生物降解废物的类型，厌氧消化可以同时处理固体和液体废物，而堆肥只能处理固体废物。
因此，厌氧消化比堆肥具有更大的潜力，以支持世界循环经济的转型。 厌氧消化是一个令人称奇的研究领域，将微生物学，环境工程和过程工程结合在一起，以解决资源增长，废水处理和可再生能源生产方面的人口增长和工业化问题。 现在，世界正准备开发产品，系统和业务模型，以满足我们后代的需求。 因此，我们有责任为这种过渡做出自己的贡献，以激发一代人通过循环经济的框架来重新思考，重新设计并构建积极的未来。
[1]联合国经社部人口司，“ 2017年世界人口前景”，2017年。[在线]。 可用：https：//population.un.org/wpp/Graphs/Probabilistic/POP/TOT/。 [访问：2019年2月26日]。
[2]美国能源信息署，“ EIA计划到2040年世界能源使用量增加28％”，2017年。[在线]。 可用：https：//www.eia.gov/todayinenergy/detail.php？id = 32912。 [访问：2019年2月26日]。
[3]麻省理工学院，“战略性自然资源的未来-全球问题概述”，2016年。[在线]。 可用：http：//web.mit.edu/12.000/www/m2016/finalwebsite/problems/index.html。 [访问：2019年2月26日]。
[4] Winnie Axelsen，“到2040年全球水资源短缺”，2014年。[在线]。 可用：https：//www.sciencedaily.com/releases/2014/07/140729093112.htm。 [访问：2019年2月26日]。
[5]荷兰政府，“从线性经济到循环经济。” [在线]。 可用：https：//www.government.nl/topics/circular-economy/from-a-linear-to-a-circular-enomy。 [访问：2019年2月26日]。
[6]艾伦·麦克阿瑟基金会（Ellen MacArthur Foundation），“从线性到圆形-加速成熟的概念。” [在线]。 可用：http：//reports.weforum.org/toward-the-circular-economy-accelerating-the-scale-up-across-global-supply-chains/from-linear-to-circular-accelerating-a-proved-概念/?doing_wp_cron=1551244658.2954320907592773437500。 [访问：2019年2月26日]。
[7] BKT Samarasiri，SWS Samarakoon，PG Rathnasiri和SHP Gunawardena，“通过对斯里兰卡产生的城市固体废物的有机部分进行厌氧消化生产生物甲烷来发电的机理模型”， 2017年Moratuwa工程研究会议（MERCon） ，2017年，第。 五月，第407-412页。
