Acido solforico: la prossima crisi delle risorse che potrebbe soffocare la tecnologia verde e minacciare la sicurezza alimentare

Professore di Scienza del Sistema Terra, UCL

Ricercatore associato senior, Istituto per la riduzione dei rischi e dei disastri, UCL

Mark Maslin è professore di Scienze del Sistema Terra presso l'UCL e il Museo di Storia Naturale della Danimarca. È direttore fondatore di Rezatec Ltd, co-direttore del London NERC Doctoral Training Partnership, membro del comitato consultivo del Cheltenham Science Festival e membro del gruppo consultivo sulla crisi climatica. È un membro non retribuito del Consiglio CSR di Sopra-Steria, dei comitati consultivi Sheep Included Ltd e NetZeroNow. Ha ricevuto finanziamenti in passato da NERC, EPSRC, ESRC, DFG, Royal Society, DIFD, BEIS, DECC, FCO, Innovate UK, Carbon Trust, UK Space Agency, European Space Agency, Research England, Wellcome Trust, Leverhulme Trust, The Children's Investment Fund Foundation, Sprint2020 e British Council. In passato ha ricevuto finanziamenti per la ricerca da The Lancet, Laithwaites, Seventh Generation, Channel 4, JLT Re, WWF, Hermes, CAFOD, HP e Royal Institute of Chartered Surveyors.

Simon Day non lavora, non fa consulenza, non possiede azioni o non riceve finanziamenti da alcuna società o organizzazione che trarrebbe beneficio da questo articolo e non ha rivelato alcuna affiliazione rilevante oltre alla sua nomina accademica.

L'University College London fornisce finanziamenti in qualità di partner fondatore di The Conversation UK.

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Senza lo zolfo sotto forma di acido solforico, le industrie farebbero fatica a produrre fertilizzanti a base di fosforo che aumentano i rendimenti agricoli o estraggono i metalli essenziali utilizzati in ogni cosa, dai pannelli solari alle batterie delle auto elettriche.

Tuttavia si profila un problema che è passato in gran parte inosservato. Oltre l’80% della fornitura globale di zolfo è un prodotto di scarto, estratto da combustibili fossili come petrolio e gas naturale (che in genere contengono tra l’1% e il 3% di zolfo in peso) per ridurre le emissioni di anidride solforosa, il gas che causa le piogge acide. .

L’eliminazione dei combustibili fossili per frenare il cambiamento climatico ridurrà drasticamente la fornitura annuale di acido solforico proprio mentre la domanda è in aumento. Il mondo utilizza già oltre 246 milioni di tonnellate di acido solforico ogni anno. La rapida crescita dell’economia verde e dell’agricoltura intensiva potrebbe far salire la domanda a oltre 400 milioni di tonnellate entro il 2040.

Secondo il nostro ultimo studio, una rapida riduzione dell’uso di combustibili fossili necessaria per raggiungere emissioni nette pari a zero entro il 2050 potrebbe creare un deficit di acido solforico pari a 320 milioni di tonnellate entro il 2040, ovvero il 130% della produzione odierna.

I prezzi dell’acido solforico aumenterebbero, alimentando la concorrenza in cui è probabile che le industrie più redditizie delle tecnologie verdi superino i produttori di fertilizzanti. Ciò aumenterebbe il costo della produzione alimentare e renderebbe il cibo più costoso per i consumatori, soprattutto nei paesi in via di sviluppo dove gli agricoltori sono meno in grado di permettersi i costi più elevati.

Lo zolfo si trova in un'ampia gamma di prodotti, tra cui pneumatici, fertilizzanti contenenti zolfo, carta, sapone e detersivi. Ma la sua applicazione più importante è nella chimica industriale, dove decompone un’ampia gamma di materiali.

L’uso in rapida espansione di tecnologie a basse emissioni di carbonio, come batterie ad alte prestazioni, motori leggeri per veicoli e pannelli solari, aumenterà in modo significativo l’estrazione di depositi minerali, in particolare di minerali di laterite che sono fonti sempre più importanti di cobalto e nichel. La domanda di cobalto potrebbe aumentare del 460%, di nichel del 99% e di neodimio del 37% entro il 2050. Tutti questi elementi vengono attualmente estratti utilizzando grandi quantità di acido solforico.

Allo stesso tempo, la crescita demografica prevista e le tendenze alimentari determineranno anche un aumento della domanda di acido solforico da parte del suo consumatore più importante: l’industria di produzione di fertilizzanti fosfatici.

L'US Geological Survey stima che vi sia una fornitura quasi illimitata di minerali solfati negli evaporiti (rocce depositate dall'evaporazione naturale di mari o laghi poco profondi e salati) e grandi risorse di solfuri di ferro e zolfo elementare nei depositi vulcanici, ma l'accesso a questi sarebbe richiedono l’espansione dell’estrazione mineraria e della lavorazione dei minerali.