未来のオーストリアのための科学者
マーティン・アウアー
すべてのソリューションは、新しい問題を生み出します。 気候危機を封じ込めるためには、石炭、石油、ガスの燃焼をできるだけ早く止めなければなりません。 しかし、石油と天然ガスには通常、1 ～ 3% の硫黄が含まれています。 そして、この硫黄が必要です。 具体的には、リン酸肥料の生産と、太陽光発電システムから電気自動車のバッテリーまで、新しいグリーン技術に必要な金属の抽出です。
現在、世界では年間 246 億 80 万トンの硫酸が使用されています。 世界中で使用されている硫黄の XNUMX% 以上が化石燃料に由来します。 硫黄は現在、酸性雨の原因となる二酸化硫黄の排出を制限するための化石製品の精製による廃棄物です。 これらの燃料を段階的に廃止すると、硫黄の供給が大幅に減少しますが、需要は増加します。
Mark Maslin はユニバーシティ カレッジ ロンドンの地球システム科学の教授です。 彼の指導の下で行われた研究【1] ネットゼロ目標を達成するために必要な化石燃料の段階的廃止により、2040 年までに最大 320 億 XNUMX 万トンの硫黄が失われることが判明しました。 これは、硫酸の価格の上昇につながります。 これらの価格は、肥料生産者よりも収益性の高い「グリーン」産業により容易に吸収される可能性があります。 これにより、肥料はより高価になり、食料はより高価になります。 特に貧しい国の小規模生産者は、肥料をあまり買えず、収量が減少します。
硫黄は、自動車のタイヤから紙、洗濯用洗剤まで、多くの製品に含まれています。 しかし、その最も重要な用途は、硫酸を使用してさまざまな物質を分解する化学産業です。
高性能バッテリー、軽自動車エンジン、ソーラーパネルなどの低炭素技術の急速な成長は、鉱物、特にコバルトとニッケルを含む鉱石の採掘の増加につながります。 コバルトの需要は 2 年までに 2050%、ニッケルは 460%、ネオジムは 99% 増加する可能性があります。 現在、これらの金属はすべて、大量の硫酸を使用して抽出されています。
世界人口の増加と食生活の変化により、肥料業界からの硫酸の需要も増加します。
火山岩を含め、硫酸塩鉱物、硫化鉄、元素硫黄の膨大な供給がある一方で、それらを抽出するには採掘を大幅に拡大する必要があります。 硫酸塩を硫黄に変換するには多くのエネルギーが必要であり、現在の方法では大量の CO2 が排出されます。 硫黄と硫化鉱物の抽出と処理は、大気、土壌、水質汚染の原因となり、地表水と地下水を酸性化し、ヒ素、タリウム、水銀などの毒素を放出する可能性があります。 また、集中的な採掘は常に人権問題と関連しています。
リサイクルとイノベーション
そのため、化石燃料に由来しない新しい硫黄源を見つけなければなりません。 さらに、硫黄の需要は、リサイクルや、硫酸の使用量を減らす革新的な工業プロセスを通じて削減する必要があります。
廃水からリン酸塩を回収して肥料に加工することで、リン鉱石を処理するために硫酸を使用する必要性が減少します。 これは、一方ではリン酸塩岩の限られた供給を維持するのに役立ち、他方では水域の過剰施肥を減らすのに役立ちます. 過剰な施肥によって引き起こされるアオコは、酸素の欠乏につながり、魚や植物を窒息させます。
より多くのリチウム電池をリサイクルすることも、問題の解決に役立ちます。 レアメタルの使用量を減らしたバッテリーやモーターを開発すれば、硫酸の必要性も減るでしょう。
圧縮空気や重力、フライホイールの運動エネルギーなどの技術革新などの技術を通じて、バッテリーを使用せずに再生可能エネルギーを貯蔵することで、硫酸と化石燃料の両方の必要性を減らし、脱炭素化を推進することができます。 将来的には、バクテリアを使用して硫酸塩から硫黄を抽出することもできます。
したがって、国内および国際的な政策は、脱炭素化を計画する際に、リサイクルを促進し、社会的および環境的コストが可能な限り低い代替源を見つけることにより、将来の硫黄不足も考慮に入れなければなりません。
カバー： プラサンタ・クル・ダッタ 上の Unsplash
スポット: ファビアン シッファー
【1] Maslin, M., Van Heerde, L. & Day, S. (2022) 硫黄: 世界の脱炭素化に伴い、環境に優しい技術を抑圧し、食料安全保障を脅かす潜在的な資源危機。 The Geographical Journal, 00, 1-8. オンライン: https://rgs-ibg.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/geoj.12475
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