دانشمندان برای اتریش آینده
توسط مارتین اوئر
هر راه حلی مشکلات جدیدی ایجاد می کند. برای مهار بحران آب و هوا، باید هرچه سریعتر از سوزاندن زغال سنگ، نفت و گاز دست برداریم. اما نفت و گاز طبیعی معمولاً 1 تا 3 درصد گوگرد دارند. و این گوگرد مورد نیاز است. یعنی در تولید کودهای فسفاته و استخراج فلزات مورد نیاز برای فناوری‌های سبز جدید، از سیستم‌های فتوولتائیک گرفته تا باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی.
در حال حاضر جهان سالانه 246 میلیون تن اسید سولفوریک استفاده می کند. بیش از 80 درصد از گوگرد مورد استفاده در سراسر جهان از سوخت های فسیلی تامین می شود. گوگرد در حال حاضر یک محصول زائد حاصل از تصفیه محصولات فسیلی برای محدود کردن انتشار دی اکسید گوگرد است که باعث باران اسیدی می شود. حذف تدریجی این سوخت ها عرضه گوگرد را به شدت کاهش می دهد، در حالی که تقاضا افزایش می یابد.
مارک مازلین استاد علوم سیستم زمین در دانشگاه کالج لندن است. مطالعه ای که زیر نظر او انجام شد[1] دریافته است که حذف تدریجی فسیلی که برای رسیدن به هدف خالص صفر مورد نیاز است تا سال 2040 تا 320 میلیون تن گوگرد را از دست خواهد داد که بیشتر از آنچه سالانه استفاده می‌کنیم. این امر منجر به افزایش قیمت اسید سولفوریک می شود. این قیمت‌ها می‌توانند به راحتی توسط صنایع بسیار سودآور «سبز» جذب شوند تا تولیدکنندگان کود. این به نوبه خود کودها و مواد غذایی را گرانتر می کند. تولیدکنندگان کوچک به ویژه در کشورهای فقیرتر می توانستند کود کمتری بخرند و بازده آنها کاهش می یابد.
گوگرد در بسیاری از محصولات، از لاستیک خودرو گرفته تا کاغذ و مواد شوینده لباسشویی یافت می شود. اما مهمترین کاربرد آن در صنایع شیمیایی است که در آن از اسید سولفوریک برای تجزیه طیف وسیعی از مواد استفاده می شود.
رشد سریع فناوری‌های کم کربن مانند باتری‌های با کارایی بالا، موتورهای خودروهای سبک یا پنل‌های خورشیدی منجر به افزایش استخراج مواد معدنی، به‌ویژه سنگ معدن‌های حاوی کبالت و نیکل می‌شود. تقاضا برای کبالت تا سال 2 تا 2050 درصد، نیکل 460 درصد و نئودیمیم 99 درصد افزایش می یابد. همه این فلزات امروزه با استفاده از مقادیر زیادی اسید سولفوریک استخراج می شوند.
افزایش جمعیت جهان و تغییر عادات غذایی نیز تقاضا برای اسید سولفوریک از صنعت کود را افزایش می دهد.
در حالی که ذخایر زیادی از مواد معدنی سولفات، سولفیدهای آهن و گوگرد عنصری، از جمله در سنگ‌های آتشفشانی، وجود دارد، استخراج معادن باید به شدت گسترش یابد تا استخراج شود. تبدیل سولفات ها به گوگرد نیاز به انرژی زیادی دارد و با روش های فعلی باعث انتشار مقادیر زیادی CO2 می شود. استخراج و فرآوری مواد معدنی گوگرد و سولفید می تواند منبع آلودگی هوا، خاک و آب باشد، آب های سطحی و زیرزمینی را اسیدی کند و سمومی مانند آرسنیک، تالیم و جیوه را آزاد کند. و استخراج معادن فشرده همیشه با مشکلات حقوق بشری همراه است.
بازیافت و نوآوری
بنابراین منابع جدیدی از گوگرد که از سوخت های فسیلی به دست نمی آیند باید پیدا شوند. علاوه بر این، تقاضا برای گوگرد باید از طریق بازیافت و از طریق فرآیندهای صنعتی نوآورانه که اسید سولفوریک کمتری مصرف می‌کنند کاهش یابد.
بازیابی فسفات ها از فاضلاب و تبدیل آنها به کود، نیاز به استفاده از اسید سولفوریک برای پردازش سنگ های فسفاته را کاهش می دهد. این امر از یک سو به حفظ ذخایر محدود سنگ فسفات و از سوی دیگر به کاهش بارورسازی بیش از حد توده‌های آبی کمک می‌کند. شکوفه های جلبکی ناشی از لقاح بیش از حد منجر به کمبود اکسیژن می شود و ماهی ها و گیاهان را خفه می کند.
بازیافت بیشتر باتری های لیتیومی نیز به حل این مشکل کمک می کند. ساخت باتری ها و موتورهایی که از فلزات کمیاب کمتری استفاده می کنند نیز نیاز به اسید سولفوریک را کاهش می دهد.
ذخیره انرژی های تجدیدپذیر بدون استفاده از باتری، از طریق فناوری هایی مانند استفاده از هوای فشرده یا گرانش یا انرژی جنبشی چرخ های طیار و سایر نوآوری ها، هم نیاز به اسید سولفوریک و سوخت فسیلی را کاهش می دهد و هم کربن زدایی را تحریک می کند. در آینده می توان از باکتری ها برای استخراج گوگرد از سولفات ها نیز استفاده کرد.
بنابراین، سیاست‌های ملی و بین‌المللی باید کمبود گوگرد در آینده را هنگام برنامه‌ریزی برای کربن‌زدایی، با ترویج بازیافت و یافتن منابع جایگزین که کمترین هزینه‌های اجتماعی و زیست‌محیطی ممکن را دارند، در نظر بگیرند.
عکس روی جلد: پرسانتا کر دوتا بر می Unsplash
خال خال: فابیان شیپفر
[1] Maslin, M., Van Heerde, L. & Day, S. (2022) گوگرد: یک بحران منابع بالقوه که می تواند فناوری سبز را خفه کند و امنیت غذایی را با کاهش کربن در جهان تهدید کند. مجله جغرافیایی، 00، 1-8. آنلاین: https://rgs-ibg.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/geoj.12475
این پست توسط انجمن گزینه ها ایجاد شده است. به ما بپیوندید و پیام خود را ارسال کنید
