Científics per al futur Àustria
per Martin Auer
Cada solució crea nous problemes. Per contenir la crisi climàtica, hem de deixar de cremar carbó, petroli i gas tan aviat com sigui possible. Però el petroli i el gas natural contenen normalment entre un 1 i un 3 per cent de sofre. I aquest sofre és necessari. És a dir, en la producció d'adobs fosfats i en l'extracció de metalls necessaris per a les noves tecnologies verdes, des de sistemes fotovoltaics fins a bateries per a vehicles elèctrics.
Actualment, el món utilitza 246 milions de tones d'àcid sulfúric anualment. Més del 80 per cent del sofre utilitzat a tot el món prové de combustibles fòssils. Actualment, el sofre és un residu de la depuració de productes fòssils per limitar les emissions de diòxid de sofre que provoquen la pluja àcida. L'eliminació progressiva d'aquests combustibles reduirà dràsticament l'oferta de sofre, mentre que la demanda augmentarà.
Mark Maslin és professor de ciències del sistema terrestre a la University College de Londres. Un estudi realitzat sota la seva direcció[1] ha descobert que l'eliminació gradual de fòssils necessària per assolir l'objectiu net zero faltarà fins a 2040 milions de tones de sofre l'any 320, més del que fem servir avui dia. Això comportaria un augment del preu de l'àcid sulfúric. Aquests preus podrien ser absorbits més fàcilment per les indústries "verdes" altament rendibles que pels productors de fertilitzants. Això al seu torn faria que els fertilitzants siguin més cars i els aliments més cars. En particular, els petits productors dels països més pobres podrien permetre's menys fertilitzants i els seus rendiments disminuirien.
El sofre es troba en molts productes, des dels pneumàtics dels cotxes fins al paper i el detergent per a la roba. Però la seva aplicació més important és a la indústria química, on l'àcid sulfúric s'utilitza per descompondre una àmplia gamma de materials.
El ràpid creixement de tecnologies baixes en carboni, com ara bateries d'alt rendiment, motors de vehicles lleugers o panells solars, provocarà un augment de la mineria de minerals, especialment minerals que contenen cobalt i níquel. La demanda de cobalt podria augmentar un 2 per cent el 2050, el níquel un 460 per cent i el neodimi un 99 per cent. Tots aquests metalls s'extreuen avui dia amb grans quantitats d'àcid sulfúric.
L'augment de la població mundial i el canvi d'hàbits alimentaris també augmentaran la demanda d'àcid sulfúric de la indústria dels fertilitzants.
Tot i que hi ha una gran oferta de minerals de sulfat, sulfurs de ferro i sofre elemental, inclòs en les roques volcàniques, la mineria s'hauria d'ampliar dràsticament per extreure'ls. La conversió de sulfats en sofre requereix molta energia i provoca grans quantitats d'emissions de CO2 amb els mètodes actuals. L'extracció i processament de minerals de sofre i sulfur pot ser una font de contaminació de l'aire, el sòl i l'aigua, acidificar les aigües superficials i subterrànies i alliberar toxines com l'arsènic, el tal·li i el mercuri. I la mineria intensiva sempre s'associa amb problemes de drets humans.
reciclatge i innovació
Per tant, cal trobar noves fonts de sofre que no provenen de combustibles fòssils. A més, cal reduir la demanda de sofre mitjançant el reciclatge i mitjançant processos industrials innovadors que utilitzen menys àcid sulfúric.
Recuperar fosfats de les aigües residuals i processar-los en fertilitzants reduiria la necessitat d'utilitzar àcid sulfúric per processar roques de fosfat. Això ajudaria, d'una banda, a conservar l'oferta limitada de roca fosfatada i, d'altra banda, a reduir la sobrefertilització de les masses d'aigua. Les floracions d'algues causades per la sobrefertilització condueixen a una manca d'oxigen, sufocant els peixos i les plantes.
El reciclatge de més bateries de liti també ajudaria a resoldre el problema. El desenvolupament de bateries i motors que utilitzen menys metalls rars també reduiria la necessitat d'àcid sulfúric.
Emmagatzemar energia renovable sense l'ús de bateries, mitjançant tecnologies com l'ús d'aire comprimit o la gravetat o l'energia cinètica dels volants i altres innovacions, reduiria les necessitats tant d'àcid sulfúric com de combustibles fòssils i impulsaria la descarbonització. En el futur, els bacteris també es podrien utilitzar per extreure sofre dels sulfats.
Per tant, les polítiques nacionals i internacionals també han de tenir en compte l'escassetat de sofre futura a l'hora de planificar la descarbonització, promovent el reciclatge i trobant fonts alternatives que tinguin els costos socials i ambientals més baixos possibles.
Foto de portada: Prasanta Kr Dutta auf Unsplash
Descobert: Fabian Schipfer
[1] Maslin, M., Van Heerde, L. & Day, S. (2022) Sulphur: Una possible crisi de recursos que podria sufocar la tecnologia verda i amenaçar la seguretat alimentària a mesura que el món es descarbonitza. The Geographical Journal, 00, 1-8. En línia: https://rgs-ibg.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/geoj.12475
Aquesta publicació ha estat creada per la comunitat opcional. Entra i publica el teu missatge!
