Antropogeen metabolisme gezien door de lens van entropie De grote ecologische uitdagingen van de komende decennia vergen grondig inzicht in de processen van antropogeen metabolisme, die zodanig getransformeerd moeten worden dat de bescherming van mens en milieu en het zorgvuldige gebruik van natuurlijke hulpbronnen zoveel mogelijk gegarandeerd worden. Dit inzicht omvat zowel kwantitatieve als kwalitatieve aspecten. 

De kwantitatieve aspectenkunnen goed beschreven worden met de methode van materiaalstroomanalyse, maar de kwalitatieve aspecten van een materiaalstroomsysteem zijn moeilijker te vatten. In de thermodynamica wordt de entropiewet gebruikt om de kwaliteit van energie conversieprocessen te beoordelen. Daarnaast wordt statistische entropie voorgesteld om de kwaliteit van materiële transformatieprocessen te evalueren. Dit concept beoordeelt hoe stoffen gemengd of gescheiden worden in een systeem.

Materiaalstroomanalyses beschrijven elk antropogeen proces (technologie, industrietak, regio) aan de hand van stofconcentraties en massastromen. Vervolgens kan men aantonen dat deze processen voorgesteld kunnen worden als iets dat concentratieverdelingen en massastromen transformeert. De omvang van de transformatie kan gekwantificeerd worden via statistische entropie. Zo blijkenconcentratieprocessen (bijvoorbeeld recyclage) de entropie te verlagen, terwijl vervuilende emissies de entropie verhogen.

Statistische entropie is veelzijdig inzetbaar, want veel materiële vragen kunnen teruggebracht worden tot de beoordeling van concentratie / massaverdelingen. Dit kunnen we illustreren aan de hand van enkele voorbeelden: een vergelijking van verschillende landbouwregio's maakt duidelijk dat de veeteelt op het vlak van milieuvervuiling door stikstofverbindingen slechter scoort dan de gewassenteelt. 

Een vergelijking van het wereldwijde gebruik van koper en zink toont significante verschillen aan, doordat zink op een veel dissipatievere manier gebruikt wordt. Een analyse van de antropogene fosforbalans wijst erop dat het zelfs na verregaande optimalisatie uiterst moeilijk zal zijn om te komen tot een duurzaam gebruik van fosfor. Statistische entropie kan ook worden gebruikt om de efficiëntie van recyclageprocessen en de recycleerbaarheid van producten te beoordelen. Entropie is een zeer betrouwbare indicator en kan helpen bij het zoeken naar duurzame oplossingen.