Keluar dari minyak dan gas! Tetapi di manakah anda mendapat belerang? | Saintis4Future AT

oleh Martin Auer

Setiap penyelesaian mencipta masalah baru. Untuk membendung krisis iklim, kita mesti menghentikan pembakaran arang batu, minyak dan gas secepat mungkin. Tetapi minyak dan gas asli biasanya mengandungi 1 hingga 3 peratus sulfur. Dan sulfur ini diperlukan. Iaitu dalam pengeluaran baja fosfat dan dalam pengekstrakan logam yang diperlukan untuk teknologi hijau baharu, daripada sistem fotovoltaik kepada bateri untuk kenderaan elektrik. 

Dunia kini menggunakan 246 juta tan asid sulfurik setiap tahun. Lebih daripada 80 peratus sulfur yang digunakan di seluruh dunia berasal daripada bahan api fosil. Sulfur kini merupakan bahan buangan daripada penulenan produk fosil untuk mengehadkan pelepasan sulfur dioksida yang menyebabkan hujan asid. Penghapusan bahan api ini secara berperingkat akan mengurangkan bekalan sulfur secara drastik, manakala permintaan akan meningkat. 

Mark Maslin ialah Profesor Sains Sistem Bumi di University College London. Kajian yang dijalankan di bawah arahan beliau[1] telah mendapati bahawa penghapusan fosil yang diperlukan untuk mencapai sasaran bersih-sifar akan kehilangan sehingga 2040 juta tan sulfur menjelang 320, lebih banyak daripada yang kita gunakan setiap tahun hari ini. Ini akan menyebabkan kenaikan harga asid sulfurik. Harga ini boleh lebih mudah diserap oleh industri "hijau" yang sangat menguntungkan berbanding pengeluar baja. Ini seterusnya akan menjadikan baja lebih mahal dan makanan lebih mahal. Pengeluar kecil di negara-negara miskin khususnya mampu membeli baja yang lebih sedikit dan hasil mereka akan menurun.

Sulfur terdapat dalam banyak produk, daripada tayar kereta kepada kertas dan detergen dobi. Tetapi aplikasinya yang paling penting adalah dalam industri kimia, di mana asid sulfurik digunakan untuk memecahkan pelbagai bahan. 

Pertumbuhan pesat teknologi rendah karbon seperti bateri berprestasi tinggi, enjin kenderaan ringan atau panel solar akan membawa kepada peningkatan perlombongan mineral, terutamanya bijih yang mengandungi kobalt dan nikel. Permintaan untuk kobalt boleh meningkat sebanyak 2 peratus menjelang 2050, nikel sebanyak 460 peratus dan neodymium sebanyak 99 peratus. Kesemua logam ini pada masa kini diekstrak menggunakan sejumlah besar asid sulfurik.
Peningkatan populasi dunia dan perubahan tabiat pemakanan juga akan meningkatkan permintaan asid sulfurik daripada industri baja.

Walaupun terdapat banyak bekalan mineral sulfat, sulfida besi dan unsur sulfur, termasuk dalam batuan gunung berapi, perlombongan perlu diperluaskan secara drastik untuk mengekstraknya. Menukar sulfat kepada sulfur memerlukan banyak tenaga dan menyebabkan sejumlah besar pelepasan CO2 dengan kaedah semasa. Pengekstrakan dan pemprosesan mineral sulfur dan sulfida boleh menjadi sumber pencemaran udara, tanah dan air, mengasidkan air permukaan dan tanah, dan membebaskan toksin seperti arsenik, talium dan merkuri. Dan perlombongan intensif sentiasa dikaitkan dengan masalah hak asasi manusia.

kitar semula dan inovasi

Jadi sumber baru sulfur yang bukan berasal dari bahan api fosil perlu dicari. Di samping itu, permintaan untuk sulfur mesti dikurangkan melalui proses kitar semula dan industri inovatif yang menggunakan kurang asid sulfurik.

Pemulihan fosfat daripada air sisa dan memprosesnya menjadi baja akan mengurangkan keperluan untuk menggunakan asid sulfurik untuk memproses batu fosfat. Ini akan membantu, dalam satu pihak, untuk memulihara bekalan batu fosfat yang terhad dan, sebaliknya, untuk mengurangkan pembajaan berlebihan badan air. Bunga alga yang disebabkan oleh persenyawaan yang berlebihan menyebabkan kekurangan oksigen, menyesakkan ikan dan tumbuhan. 

Mengitar semula lebih banyak bateri litium juga akan membantu menyelesaikan masalah. Membangunkan bateri dan motor yang menggunakan lebih sedikit logam nadir juga akan mengurangkan keperluan untuk asid sulfurik.

Menyimpan tenaga boleh diperbaharui tanpa menggunakan bateri, melalui teknologi seperti menggunakan udara termampat atau graviti atau tenaga kinetik roda tenaga dan inovasi lain, akan mengurangkan kedua-dua asid sulfurik dan keperluan bahan api fosil dan mendorong penyahkarbonan. Pada masa hadapan, bakteria juga boleh digunakan untuk mengekstrak sulfur daripada sulfat.

Oleh itu, dasar negara dan antarabangsa juga mesti mengambil kira kekurangan sulfur masa depan apabila merancang untuk penyahkarbonan, dengan menggalakkan kitar semula dan mencari sumber alternatif yang mempunyai kos sosial dan alam sekitar yang paling rendah.

Foto muka depan: Prasanta Kr Dutta pada Unsplash

Spotted: Fabian Schipfer

[1]    Maslin, M., Van Heerde, L. & Day, S. (2022) Sulfur: Krisis sumber berpotensi yang boleh menyekat teknologi hijau dan mengancam keselamatan makanan apabila dunia menyahkarbon. The Geographical Journal, 00, 1-8. Dalam talian: https://rgs-ibg.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/geoj.12475

Atau: https://theconversation.com/sulfuric-acid-the-next-resource-crisis-that-could-stifle-green-tech-and-threaten-food-security-186765