未来奥地利的科学家
马丁·奥尔
每个解决方案都会产生新的问题。 为了遏制气候危机，我们必须尽快停止燃烧煤炭、石油和天然气。 但石油和天然气通常含有 1% 到 3% 的硫。 而这种硫磺是需要的。 即生产磷肥和提取新绿色技术所需的金属，从光伏系统到电动汽车电池。
目前世界每年使用246亿吨硫酸。 全球使用的硫磺 80% 以上来自化石燃料。 硫目前是化石产品提纯过程中产生的废物，用于限制导致酸雨的二氧化硫排放。 逐步淘汰这些燃料将大大减少硫的供应，而需求将会增加。
Mark Maslin 是伦敦大学学院地球系统科学教授。 在他的指导下进行的一项研究[1] 已经发现，到 2040 年，实现净零排放目标所需的化石淘汰将损失多达 320 亿吨硫，比我们今天每年使用的硫还多。 这将导致硫酸价格上涨。 高利润的“绿色”产业比化肥生产商更容易吸收这些价格。 这反过来又会使化肥更贵，食品更贵。 尤其是较贫穷国家的小生产者可以负担得起更少的肥料，他们的产量将会下降。
硫存在于许多产品中，从汽车轮胎到纸张和洗衣粉。 但它最重要的应用是在化学工业中，硫酸用于分解各种材料。
高性能电池、轻型汽车发动机或太阳能电池板等低碳技术的快速发展将导致矿产开采增加，尤其是含钴和镍的矿石。 到 2 年，钴的需求可能增加 2050%，镍的需求增加 460%，钕的需求增加 99%。 如今，所有这些金属都是使用大量硫酸提取的。
世界人口的增加和饮食习惯的改变也将增加化肥行业对硫酸的需求。
虽然有大量的硫酸盐矿物、硫化铁和元素硫，包括在火山岩中，但采矿业必须大幅扩大才能提取它们。 用目前的方法将硫酸盐转化为硫需要大量的能量并导致大量的二氧化碳排放。 硫和硫化物矿物的提取和加工可能会造成空气、土壤和水污染，酸化地表水和地下水，并释放砷、铊和汞等毒素。 集约化采矿总是与人权问题有关。
回收与创新
因此，必须找到并非来自化石燃料的新硫源。 此外，必须通过回收利用和使用较少硫酸的创新工业工艺来减少对硫的需求。
从废水中回收磷酸盐并将其加工成肥料将减少使用硫酸加工磷酸盐岩的需要。 一方面，这将有助于保护磷酸盐岩的有限供应，另一方面，减少水体的过度施肥。 过度施肥引起的藻类大量繁殖导致缺氧，使鱼类和植物窒息。
回收更多的锂电池也有助于解决这个问题。 开发使用较少稀有金属的电池和电机也将减少对硫酸的需求。
在不使用电池的情况下存储可再生能源，通过使用压缩空气或重力或飞轮动能等技术和其他创新，将减少硫酸和化石燃料的需求并推动脱碳。 将来，细菌也可用于从硫酸盐中提取硫。
因此，国家和国际政策在规划脱碳时也必须考虑未来的硫短缺，通过促进回收和寻找具有最低社会和环境成本的替代来源。
发现：Fabian Schipfer
[1] Maslin, M.、Van Heerde, L. 和 Day, S. (2022) 硫：随着世界脱碳，可能扼杀绿色技术并威胁粮食安全的潜在资源危机。 地理杂志, 00, 1-8. 在线： https://rgs-ibg.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/geoj.12475
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