Вчені Австрії майбутнього
Мартін Ауер
Кожне рішення створює нові проблеми. Щоб стримати кліматичну кризу, ми повинні якнайшвидше припинити спалювання вугілля, нафти та газу. Але нафта і природний газ зазвичай містять від 1 до 3 відсотків сірки. І ця сірка потрібна. А саме у виробництві фосфорних добрив і видобутку металів, необхідних для нових екологічних технологій, від фотоелектричних систем до акумуляторів для електромобілів.
Зараз у світі щорічно використовується 246 мільйонів тонн сірчаної кислоти. Понад 80 відсотків сірки, що використовується в усьому світі, походить із викопного палива. Сірка в даний час є відходами очищення викопних продуктів для обмеження викидів діоксиду сірки, що спричиняє кислотні дощі. Поступова відмова від цих видів палива різко зменшить пропозицію сірки, а попит зросте.
Марк Маслін є професором науки про систему Землі в Університетському коледжі Лондона. Дослідження, проведене під його керівництвом[1] виявив, що до 2040 року при поетапній відмові від використання викопного палива, необхідному для досягнення нульової цілі, буде не вистачати до 320 мільйонів тонн сірки, тобто більше, ніж ми використовуємо щорічно сьогодні. Це призведе до подорожчання сірчаної кислоти. Ці ціни можуть бути легше поглинені високоприбутковими «зеленими» галузями, ніж виробниками добрив. Це, у свою чергу, призведе до подорожчання добрив і здорожчання продуктів харчування. Особливо дрібні виробники в бідніших країнах могли дозволити собі менше добрив, і їхні врожаї знизилися.
Сірка міститься в багатьох продуктах, від автомобільних шин до паперу та прального порошку. Але найважливіше її застосування — у хімічній промисловості, де сірчану кислоту використовують для руйнування широкого спектру матеріалів.
Швидке зростання низьковуглецевих технологій, таких як високопродуктивні батареї, двигуни легких транспортних засобів або сонячні панелі, призведе до збільшення видобутку корисних копалин, особливо руд, що містять кобальт і нікель. До 2 року попит на кобальт може зрости на 2050%, на нікель — на 460%, а на неодим — на 99%. Усі ці метали сьогодні видобуваються за допомогою великої кількості сірчаної кислоти.
Збільшення світового населення та зміна харчових звичок також збільшать попит на сірчану кислоту з боку промисловості добрив.
Хоча існує величезна кількість сульфатних мінералів, сульфідів заліза та елементарної сірки, в тому числі у вулканічних породах, для їх видобутку необхідно було б значно розширити видобуток. Перетворення сульфатів на сірку вимагає багато енергії та спричиняє великі викиди CO2 за допомогою сучасних методів. Видобуток і переробка сірки та сульфідних мінералів може бути джерелом забруднення повітря, ґрунту та води, підкислювати поверхневі та ґрунтові води та вивільняти токсини, такі як миш’як, талій і ртуть. А інтенсивний видобуток корисних копалин завжди пов’язаний із проблемами прав людини.
переробка та інновації
Тож потрібно знайти нові джерела сірки, які не походять із викопного палива. Крім того, попит на сірку необхідно зменшити шляхом переробки та інноваційних промислових процесів, які використовують менше сірчаної кислоти.
Відновлення фосфатів зі стічних вод і переробка їх на добриво зменшить потребу у використанні сірчаної кислоти для обробки фосфатних порід. Це допомогло б, з одного боку, зберегти обмежені запаси фосфоритів, а з іншого – зменшити надмірне удобрення водойм. Цвітіння водоростей, викликане надмірним внесенням добрив, призводить до нестачі кисню, задухи риб і рослин.
Переробка більшої кількості літієвих батарей також допоможе вирішити проблему. Розробка акумуляторів і двигунів, які використовують менше рідкісних металів, також зменшить потребу в сірчаній кислоті.
Зберігання відновлюваної енергії без використання акумуляторів за допомогою таких технологій, як використання стисненого повітря чи сили тяжіння або кінетичної енергії маховиків та інших інновацій, зменшить потреби як у сірчаній кислоті, так і у викопному паливі та стимулюватиме декарбонізацію. У майбутньому бактерії також можна буде використовувати для вилучення сірки з сульфатів.
Тому під час планування декарбонізації національні та міжнародні політики повинні також враховувати майбутній дефіцит сірки, сприяючи переробці та пошуку альтернативних джерел, які мають найменші соціальні та екологічні витрати.
Фото на обкладинці: Прасанта Кр Дутта на Unsplash
Помічений: Фабіан Шипфер
[1] Маслін, М., Ван Хеерде, Л. та Дей, С. (2022) Сірка: потенційна ресурсна криза, яка може задушити зелені технології та загрожувати продовольчій безпеці в міру декарбонізації світу. Географічний журнал, 00, 1-8. Онлайн: https://rgs-ibg.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/geoj.12475
Цей пост був створений спільнотою Option. Приєднуйтесь і опублікуйте своє повідомлення!
