Cientistas para a Áustria do Futuro
por Martin Auer
Cada solução cria novos problemas. Para conter a crise climática, devemos parar de queimar carvão, petróleo e gás o mais rápido possível. Mas o petróleo e o gás natural normalmente contêm 1 a 3 por cento de enxofre. E este enxofre é necessário. Nomeadamente na produção de fertilizantes fosfatados e na extração de metais necessários às novas tecnologias verdes, desde sistemas fotovoltaicos a baterias para veículos elétricos.
O mundo atualmente usa 246 milhões de toneladas de ácido sulfúrico anualmente. Mais de 80 por cento do enxofre usado em todo o mundo vem de combustíveis fósseis. Atualmente, o enxofre é um produto residual da purificação de produtos fósseis para limitar as emissões de dióxido de enxofre que causam chuva ácida. A eliminação gradual desses combustíveis reduzirá drasticamente a oferta de enxofre, enquanto a demanda aumentará.
Mark Maslin é professor de Ciências do Sistema Terrestre na University College London. Um estudo realizado sob sua direção[1] descobriu que a eliminação de fósseis necessária para atingir a meta de zero líquido perderá até 2040 milhões de toneladas de enxofre até 320, mais do que usamos anualmente hoje. Isso levaria a um aumento no preço do ácido sulfúrico. Esses preços poderiam ser mais facilmente absorvidos pelas indústrias "verdes" altamente lucrativas do que pelos produtores de fertilizantes. Isso, por sua vez, tornaria os fertilizantes mais caros e os alimentos mais caros. Os pequenos produtores nos países mais pobres, em particular, poderiam comprar menos fertilizantes e seus rendimentos diminuiriam.
O enxofre é encontrado em muitos produtos, de pneus de carro a papel e sabão em pó. Mas sua aplicação mais importante é na indústria química, onde o ácido sulfúrico é usado para quebrar uma ampla gama de materiais.
O rápido crescimento de tecnologias de baixo carbono, como baterias de alto desempenho, motores de veículos leves ou painéis solares, levará ao aumento da mineração de minerais, especialmente minérios contendo cobalto e níquel. A demanda por cobalto pode aumentar em 2% até 2050, níquel em 460% e neodímio em 99%. Todos esses metais são hoje extraídos usando grandes quantidades de ácido sulfúrico.
O aumento da população mundial e a mudança dos hábitos alimentares também aumentarão a demanda por ácido sulfúrico da indústria de fertilizantes.
Embora haja uma vasta oferta de minerais de sulfato, sulfetos de ferro e enxofre elementar, inclusive em rochas vulcânicas, a mineração teria que ser drasticamente expandida para extraí-los. A conversão de sulfatos em enxofre requer muita energia e causa grandes emissões de CO2 com os métodos atuais. A extração e processamento de minerais de enxofre e sulfeto podem ser uma fonte de poluição do ar, do solo e da água, acidificar as águas superficiais e subterrâneas e liberar toxinas como arsênico, tálio e mercúrio. E a mineração intensiva está sempre associada a problemas de direitos humanos.
reciclagem e inovação
Portanto, novas fontes de enxofre que não provêm de combustíveis fósseis precisam ser encontradas. Além disso, a demanda por enxofre deve ser reduzida por meio da reciclagem e de processos industriais inovadores que utilizam menos ácido sulfúrico.
Recuperar fosfatos de águas residuais e processá-los em fertilizantes reduziria a necessidade de usar ácido sulfúrico para processar rochas fosfáticas. Isso ajudaria, por um lado, a conservar a oferta limitada de rocha fosfática e, por outro, a reduzir a fertilização excessiva dos corpos d'água. A proliferação de algas causada pela fertilização excessiva leva à falta de oxigênio, sufocando peixes e plantas.
A reciclagem de mais baterias de lítio também ajudaria a resolver o problema. O desenvolvimento de baterias e motores que usam menos metais raros também reduziria a necessidade de ácido sulfúrico.
Armazenar energia renovável sem o uso de baterias, por meio de tecnologias como o uso de ar comprimido ou gravidade ou a energia cinética de volantes e outras inovações, reduziria as necessidades de ácido sulfúrico e combustível fóssil e impulsionaria a descarbonização. No futuro, as bactérias também poderão ser usadas para extrair enxofre de sulfatos.
As políticas nacionais e internacionais devem, portanto, também levar em conta a futura escassez de enxofre no planejamento da descarbonização, promovendo a reciclagem e encontrando fontes alternativas que tenham os menores custos sociais e ambientais possíveis.
cover: Prasanta Kr Dutta auf Unsplash
Avistado: Fabian Schipfer
[1] Maslin, M., Van Heerde, L. & Day, S. (2022) Enxofre: Uma potencial crise de recursos que pode sufocar a tecnologia verde e ameaçar a segurança alimentar à medida que o mundo se descarboniza. The Geographical Journal, 00, 1-8. Online: https://rgs-ibg.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/geoj.12475
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