未來奧地利的科學家
馬丁·奧爾
每個解決方案都會產生新的問題。 為了遏制氣候危機，我們必須盡快停止燃燒煤炭、石油和天然氣。 但石油和天然氣通常含有 1% 到 3% 的硫。 而這種硫磺是需要的。 即生產磷肥和提取新綠色技術所需的金屬，從光伏系統到電動汽車電池。
目前世界每年使用246億噸硫酸。 全球使用的硫磺 80% 以上來自化石燃料。 硫目前是化石產品提純過程中產生的廢物，用於限制導致酸雨的二氧化硫排放。 逐步淘汰這些燃料將大大減少硫的供應，而需求將會增加。
Mark Maslin 是倫敦大學學院地球系統科學教授。 在他的指導下進行的一項研究[1] 已經發現，到 2040 年，實現淨零排放目標所需的化石淘汰將損失多達 320 億噸硫，比我們今天每年使用的硫還多。 這將導致硫酸價格上漲。 高利潤的“綠色”產業比化肥生產商更容易吸收這些價格。 這反過來又會使化肥更貴，食品更貴。 尤其是較貧窮國家的小生產者可以負擔得起更少的肥料，他們的產量將會下降。
硫存在於許多產品中，從汽車輪胎到紙張和洗衣粉。 但它最重要的應用是在化學工業中，硫酸用於分解各種材料。
高性能電池、輕型汽車發動機或太陽能電池板等低碳技術的快速發展將導致礦產開採增加，尤其是含鈷和鎳的礦石。 到 2 年，鈷的需求可能增加 2050%，鎳的需求增加 460%，釹的需求增加 99%。 如今，所有這些金屬都是使用大量硫酸提取的。
世界人口的增加和飲食習慣的改變也將增加化肥行業對硫酸的需求。
雖然有大量的硫酸鹽礦物、硫化鐵和元素硫，包括在火山岩中，但採礦業必須大幅擴大才能提取它們。 用目前的方法將硫酸鹽轉化為硫需要大量的能量並導致大量的二氧化碳排放。 硫和硫化物礦物的提取和加工可能會造成空氣、土壤和水污染，酸化地表水和地下水，並釋放砷、鉈和汞等毒素。 集約化採礦總是與人權問題有關。
回收與創新
因此，必須找到並非來自化石燃料的新硫源。 此外，必須通過回收利用和使用較少硫酸的創新工業工藝來減少對硫的需求。
從廢水中回收磷酸鹽並將其加工成肥料將減少使用硫酸加工磷酸鹽岩的需要。 一方面，這將有助於保護磷酸鹽岩的有限供應，另一方面，減少水體的過度施肥。 過度施肥引起的藻類大量繁殖導致缺氧，使魚類和植物窒息。
回收更多的鋰電池也有助於解決這個問題。 開發使用較少稀有金屬的電池和電機也將減少對硫酸的需求。
在不使用電池的情況下存儲可再生能源，通過使用壓縮空氣或重力或飛輪動能等技術和其他創新，將減少硫酸和化石燃料的需求並推動脫碳。 將來，細菌也可用於從硫酸鹽中提取硫。
因此，國家和國際政策在規劃脫碳時也必須考慮未來的硫短缺，通過促進回收和尋找具有最低社會和環境成本的替代來源。
發現：Fabian Schipfer
[1] Maslin, M.、Van Heerde, L. 和 Day, S. (2022) 硫：隨著世界脫碳，可能扼殺綠色技術並威脅糧食安全的潛在資源危機。 地理雜誌, 00, 1-8. 在線： https://rgs-ibg.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/geoj.12475
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