Visai tikėtina, kad ateityje greta saulės, vėjo, vandens energijos ar biokurą naudojančių technologijų atsiras iki šiol mažai žinomų energijos gamybos iš biologinės ir cheminės kilmės medžiagų būdų, kurie visiškai pakeis iškastinių energijos išteklių deginimo technologijas.

Pasaulio pramonės, energetikos ir žemės ūkio sektoriai intensyviai pertvarkomi, kad gaminant energiją iš iškastinių išteklių susidarytų kuo mažiau atliekų. Kartu siekiama didinti medžiagų ir energijos naudojimo efektyvumą, diegiant gamybos be atliekų technologijas, skatinant plėtoti atsinaujinančius energijos išteklius.

Kelių dešimtmečių patirtis parodė, kad šilumos ir elektros energija, pagaminta naudojant saulės, vėjo, vandens ir žemės resursus, yra konkurencinga, todėl gali visiškai pakeisti įrenginius, kurie energijai gauti degina iškastinį kurą. Praktinė patirtis taip pat parodė trūkumus ir privalumus gaminant energiją iš atsinaujinančių šaltinių. Vienas esminių trūkumų - tai technologinių įrenginių brangumas, dėl ko labai išauga pagamintos energijos savikaina. Kiti trūkumai - vizualinė aplinkos tarša (kai naudojamas biokuras), neigiamas visuomenės požiūris (vertinant visą energijos gamybos ciklą), užstatomų žemės plotų, kurie reikalingi siekiant pagaminti daugiau energijos, plėtra. Privalumai: saugi energijos gamyba nenaudojant baigtinių iškastinių išteklių; neutralus CO₂ gamybos ciklas; taip gaunama energija dažniausiai nesukelia neigiamo poveikio aplinkai; atsiranda galimybė pradėti naujus verslus ir gaminti pridėtinę vertę turinčius produktus; keičiasi vartojimo įpročiai, energijos gamyba priartėja prie vartotojo, vartotojai tampa energijos gamintojais.

Inžinieriai ir mokslininkai tobulina technologijas ir įrenginius, kuria naujas medžiagas, kurios artimoje ateityje papildys šiuo metu populiarių atsinaujinančių energijos išteklių sąrašą. Esminis proveržis energetikoje gali įvykti būtent pradėjus naudoti naujas organines, sintetines ar biologinės kilmės medžiagas.

Gamyba be atliekų ir cirkuliacinė ekonomika

Daugelis ekspertų sutaria, kad iškastinius gamtos išteklius eksploatuojanti ekonomika užleidžia vietą naujai ekonomikai, dar vadinamai Trečiąja pasauline pramonės revoliucija. Pramonės plėtra paremtą ekonomiką (vyravo nuo XIX a. pab. iki XX a. pradž.) XX a. pabaigoje ima keisti prasidėjusi informacinė ir žinių ekonomika, kuri XXI a. transformuojasi į ketvirtos kartos, informacinėmis technologijomis grįstą dalijimosi ekonomiką. Šioje transformacijos stadijoje pagrindinis vaidmuo tenka biotechnologijoms ir su jomis susietai veiklai, apimančiai genų ir cheminę inžineriją, atsinaujinančios biomasės panaudojimą ir atsinaujinančių žaliavų perdirbimą. Tokia ekonomika dažnai vadinama bioekonomika, kurioje atsinaujinančias biologinės kilmės žaliavas ir atliekas naudojanti gamyba sukuria ekonominę vertę turinčią produkciją - maistą, pašarus, pramoninius produktus ir energiją (šilumą, elektrą, energetinį kurą).

Atsižvelgiant į prognozę, kad iki 2050 m. pasaulio gyventojų skaičius priartės prie 9 mlrd., ir į tai, kad gamtos ištekliai riboti, Europos Komisija patvirtino Europos tvarios bioekonomikos strategiją. Ši strategija numato sukurti inovacijomis grindžiamą mažos taršos ekonomiką. Joje derinamas poreikis užtikrinti tvarų žemės ūkį ir žuvininkystės sritį, maisto tiekimo saugumą, atsinaujinančiųjų biologinių išteklių tvarų naudojimą pramonės reikmėms, išlaikant biologinę įvairovę ir tausojant aplinką.

Bioekonomikos strategijoje pateikiamas darnus tarpsektorinis ir tarpdisciplininis požiūris į „uždaro" ciklo gaminių, produktų ir energijos gamybą, kurioje atliekos perdirbamos sukuriant cirkuliacinį ciklą. Tokiame cikle veikianti ekonomika vadinama cirkuliacine ekonomika. Jos tikslas - sukurti tvarią visuomenę, kur gamybinė sistema veiktų pagal holistinį principą, t. y. panašiai kaip veikia Žemės ekologinė sistema (augalai gamina gyvūnams reikalingą deguonį ir kitas medžiagas, gyvūnai - anglies dioksidą ir atliekas, būtinas augalams). Tokiai sistemai veikti gamtoje (ekosistemoje) energija gaunama daugiausia iš saulės. Tuo tarpu žmogaus sukurtoje sistemoje (antroposferoje) veikia linijinė gamybos sistema, kurioje iš dirbtinių neorganinių medžiagų (naudojant iškastinius išteklius) pagaminti produktai didina atliekų, užkasamų sąvartynuose, kiekį.

Antroposferoje vykstantys procesai turi įtakos visai ekosistemai, todėl plėtojant ekonomiką ūkio sektorius reikia formuoti taip, kad ūkinės veiklos poveikis aplinkai būtų mažiausias, o gamtinių išteklių vartojimas būtų efektyvus ir atsakingas, paliekant galimybę ištekliais naudotis ateities kartoms. Siekiant subalansuoti dirbtinėje aplinkoje veikiančius srautus reikia, kad antroposferoje veikiantys ciklai būtų artimi ekosistemos ciklams.

Darni plėtra bioregionuose

Uždarus gamtos ciklams artimus procesus geriausia kurti laboratorijose, tačiau praktikoje tai galima bandyti ir nedidelėse gyvenvietėse ar miestų teritorijose. Tokios teritorijos galėtų suformuoti bioregionus, kurie taptų technologijų be atliekų panaudojimo poligonais. Bioregionuose veikiantys ūkiai galėtų būti plėtojami pagal cirkuliacinės ekonomikos ir bioregioniškumo principus, didinat energijos naudojimo efektyvumą ir skatinant atsinaujinančių energijos išteklių naudojimą. Kuriant bioregione savitą aplinką atsinaujinantiems ištekliams įsisavinti svarbu, kad energijos išteklių išeikvojimo lygis neviršytų gamtos gebėjimo atkurti šių išteklių kiekius, t. y. poveikis ekosistemai neturi viršyti natūralios ekosistemos galimybės savaime atsinaujinti. Plėtojant atsinaujinančių energijos išteklių naudojimo technologijas ir didinat energijos (produktų, gaminių) vartojimo efektyvumą, cirkuliacinėje ekonomikoje svarbus tampa sistemiškumo aspektas, kai ūkio subjektai (gamintojai ir vartotojai), veikiantys atskiruose sektoriuose, vienas kitą papildo.

Bioregionai suvokiami kaip sisteminė ūkio dalis, kur ūkio sektoriai vertinami pagal ekonominius ir technologinius, kultūrinus ir socialinius, ekologinius ir biologinius aspektus. Galbūt bioregionus galima sukurti vienu teisiniu aktu ar sprendimu, tačiau geriausia, kai juos suformuoja ekonominės, socialinės ir aplinkos sąlygos, panaudojant naujausias technologines ir informacines priemones, išnaudojant žmogiškąjį ir gamtinį kapitalą. Bioregionų kūrimas ir plėtra - tai ne baigtinis, o neturintis pabaigos procesas, arba raida spirale.

Bioekonomikos transformavimo koncepcija turi apibrėžti ilgalaikio bendruomenės proceso raidą, stebint technologinės pažangos teikiamas galimybes, keičiant vieną formą ar technologiją kita, kokybiškesne ir produktyvesne. Svarbu pagrįsti sistemingą biotechnologijų ir atsinaujinančių energijos išteklių ir jų atsargų bei susidariusių atliekų naudojimą ir valdymą, analizuojant išteklių srautus, plėtojant antrinį medžiagų panaudojimą, siekiant netoksiškas atliekas panaudoti techniniam (antropogeniniam) ir biologiniam (ekosferos) ciklui.

Gamta - tikrieji žmogaus namai

Ignoruodami natūralius ekosistemos dėsningumus, žmonės nuskurdino Žemę ir jos gamtinį kapitalą bei prarado kultūrines, estetines ir dvasines vertybes. Šiandien žmonės vis labiau tolsta nuo juos supančios gamtinės aplinkos ir praranda ryšį su gamta, kitais žmonėmis ir kultūromis, kartu prarasdami savivoką. Gamtinio kapitalo degradacija, didėjanti aplinkos tarša, neharmoningi fizikiniai procesai sekina žmones fiziologiniu, socialiniu ir psichologiniu požiūriu.

Ekonominis, socialinis gyvenimas vyksta globalioje ekosistemoje, kurioje kapitalo, prekių, informacijos menės ir gyvenimo sričių, technologijų modernizacija nepripažįsta valstybių sienų. Tokioje globalioje sistemoje žmogui kaip asmenybei susivokti darosi vis sunkiau. Todėl tiek visuomenės grupės, tiek žmogus, kaip individualybė, dar labiau tolsta nuo gamtos, didindamas ekosistemai daromą žalą. Amerikiečių filosofas H. D. Toro (H. D. Thoreau) XIX a. skatino žmones pažinti ir mylėti gamtą, sakydamas, kad tik gamta, o ne miestų statiniai yra tikrieji žmogaus namai. Jis pastebėjo, kad amerikiečių visuomenė jau XIX a. tapo labai vartotojiška ir materiali. H. D. Toro rašė: „Nejaugi mes visuomet sieksime įsigyti vis daugiau tokių daiktų, užuot kartais pasitenkinę mažesniu?" Jis kritikavo civilizacijos blogybes ir skatino ugdyti dorovės principus, saugoti dvasinį nepriklausomumą, kurti savo pasaulėžiūrą ir gyventi taip, kaip liepia sąžinė. Negirdėdami sąžinės balso ir toliau gyvename inertiškai didindami vartojimą, skatindami išteklių ir gamtinio kapitalo degradaciją. Viso to pasekmė - didėjančios ekonominės, socialinės, kultūrinės, ekologinės krizės, kurias sukelia žmogaus veikla. Nereguliuodamas santykių su gamta, žmogus sukelia virtinę nepageidaujamų, neigiamų procesų.

Ieškant pusiausvyros ir būdų, kaip suartinti žmogų ir gamtą bei atrasti pirmapradį ryšį, bandomi įvairūs sprendimai. Grįžimas į gamtą globaliais laikais nėra lengvas, tačiau šis kelias - tai galimybė subalansuoti aplinkoje vykstančius neigiamus procesus.