Неотдавнашно проучване на британски учени предвижда, че човечеството скоро може да се сблъска с нов глобален проблем. А колкото и парадоксално да звучи, този проблем е свързан с постепенното спиране на използването на изкопаеми горива – намаленото потребление на петрол и петролни продукти ще доведе до недостиг на сяра.
Как дефицитът на сяра е свързан с отказа от петролни продукти
Газът и нефтът съдържат големи количества сяра – над 0,5% от масата. Затова е важно нефтът или газът да се подложат на сероочистка, преди да могат да се използват, защото иначе отделят големи количества серен диоксид в атмосферата – отровен газ, който замърсява въздуха. Той е толкова агресивен, че под въздействието му се поврежда дори оборудването в рафинериите.
По този начин сярата се получава като страничен продукт от производството на петролни продукти и пречистването на газ. Всяка година в света се произвеждат около 70 милиона тона сяра. Поради това в момента тя е евтина и дори не се консумира изцяло. В складовете постепенно се натрупват цели планини от характерния жълт цвят. Ако обаче производството на петролни продукти намалее, излишъкът от сяра постепенно ще се превърне в дефицит.
Преди употреба петролът и природният газ трябва да бъдат пречистени от сяра. Газопроводът Унгени–Кишинев. Кредит: Ministry of Economy of Moldova
Защо човечеството се нуждае от сяра
Както съобщават авторите на неотдавнашно проучване от Университетския колеж в Лондон (UCL), прогнозираният недостиг на сярна киселина може да попречи на развитието на зелените технологии и да доведе до продоволствена криза, защото сярата е основната суровина за производството на сярна киселина, която се използва за производството на торове.
Според проучването, първото, което идентифицира този основен проблем, публикувано в The Geographical Journal, интензивното земеделие и отказът от изкопаеми горива в световен мащаб ще доведат до значително увеличаване на търсенето на сярна киселина от „246 на 400 милиона тона“ до 2040 г.
В зависимост от това колко бързо протича декарбонизацията, изследователите прогнозират, че това ще доведе до годишен недостиг на доставките между 100 и 320 милиона тона или между 40% и 130% от текущите доставки на сярна киселина.
В момента в света има много сяра, но може да не е така в бъдеще. Кредит: IPCO
Може ли да се компенсира липсата на сяра?
Авторите казват, че ако не се предприемат действия за намаляване на нуждата от сяра, ще трябва да се прибегне до директния ѝ добив от например сулфидни руди, но съществуващите технологии са изключително вредни за околната среда.
„Недостиг на сяра е имало и преди, но сега различното е, че източникът на елемента вече не е отпадъчен продукт на индустрията за изкопаеми горива. Прогнозираме, че тъй като доставките на тази евтина, изобилна и лесно достъпна форма на сяра пресъхват, търсенето може да бъде задоволено от масивно увеличение на директния добив на елементарна сяра. Това обаче ще бъде мръсно, токсично, разрушително и скъпо производство“, коментира водещият автор на изследването, професор Марк Маслин (Mark Maslin).
„Спешно са необходими изследвания за разработване на евтини методи с ниско въздействие върху околната среда за извличане на големи количества елементарна сяра от находищата на сулфатни минерали в земната кора. Международната общност трябва да обмисли подкрепата и регулирането на добива на сяра, за да сведе до минимум въздействието на прехода и също така да избегне изкривяването на пазара от евтино нерегламентирано производство.“
Какво ще означава недостигът на сяра за човечеството?
Ако в света има недостиг на торове, добивите ще намалеят. Това от своя страна ще доведе не само до значително поскъпване на продуктите, но и до увеличаване на площта на обработваемата земя
За да се увеличи площта на обработваемата земя, човечеството ще трябва да пожертва гори, диви ливади, дори природни резервати. Това ще доведе до още по-големи проблеми, свързани с изменението на климата. Освен това с нарастването на площите, засети със земеделски култури, ще се наложи увеличаване на потреблението на вода. В условия, когато този ресурс вече не е достатъчен, ще бъде почти невъзможно да се осигури напояване на всички полета.
В същото време ще са необходими повече препарати за защита на посевите от вредители, плевели и др. Нивите ще бъдат третирани с повече хербициди и пестициди. Това ще засегне не само околната среда, но и човешкото здраве.
Очаквано бъдещо предлагане (Essential Chemical Industry, 2016 ; Shah, 2019 ; Statista, 2020 ) и търсене на сярна киселина (IEA, 2021b , BP, 2019 , 2022 ; USGS, 2022 ). Кредит: DOI: 10.1111/geoj.12475
Три сценария
За да стигнат до своите заключения, изследователите оценяват три сценария за търсенето на сярна киселина от 2021 г. до 2040 г. въз основа на миналото и прогнозното търсене, като годишните темпове на растеж варират от 1,8 % до 2,4 %.
Авторите също така изследват няколко начина, по които търсенето на сяра може да бъде намалено като част от прехода към икономики без изкопаеми горива като например рециклиране на фосфора в отпадъчните води за торовата промишленост, увеличаване на рециклирането на литиеви батерии или използване на батерии с по-ниско съотношение енергиен капацитет/тегло, които изискват по-малко сяра за производство.
Освен това те повдигат важни въпроси за това дали би имало икономически смисъл да се инвестира в алтернативни производствени методи, като се има предвид, че понастоящем не е възможно да се предвиди колко бързо ще намалее предлагането на сяра като отпадъчен продукт от сероочистването на нефт и газ, тъй като декарбонизацията на световната икономика едва сега започва.
Въпреки това те стигат до заключението, че като се признае кризата със сярата сега, могат да се разработят национални и международни политики за управление на бъдещото търсене, увеличаване на рециклирането на ресурсите и разработване на алтернативни евтини доставки.
Справка: “Sulfur: A potential resource crisis that could stifle green technology and threaten food security as the world decarbonises” by Mark Maslin, Livia Van Heerde and Simon Day, 21 August 2022, The Geographical Journal.
DOI: 10.1111/geoj.12475
Източник: Sulfur Shortage: A Potential Resource Crisis That Could Have Disastrous Consequences
University College London
