EV Dolu Bir Dünya Sülfürik Asit Testini Geçebilecek mi?

Periyodik tabloya bakın ve yenilenebilir enerjiyle çalışan müreffeh bir gezegen için gereken elementleri düşünün.Muhtemelen akla ilk gelen kükürt olmayacak.

Dünyadaki kükürtün çoğunun fosil yakıtların rafine edilmesinin bir yan ürünü olarak geldiğini öğrenmek, sarı elementin zararlı itibarına muhtemelen yardımcı olmuyor.Net-sıfır bir gelecekte, petrol ve doğal gaz üretiminin nihai düşüşe geçtiği ve asla eski karbon salma yüksekliklerine geri dönmediği bir gelecekte, kükürt üretimi de düşecek.

Sorun burada yatıyor.Kolayca sülfürik aside dönüşen kükürt, gübre oluşturma ve ağır metalleri, pillere, rüzgar türbinlerine ve elektrikli araç bileşenlerine girmeden önce cevherlerinden çıkarmak.Kükürt üretimi düşecek olsa bile, sülfürik asit talebi artacak.

21 Ağustos'ta yayınlanan bir makalede araştırmacılar Bu, yaklaşan bir krizin reçetesi, diye uyarıyor içinde The Geographical Journal.

Bugün dünya yılda 246 milyon ton sülfürik asit kullanıyor.Araştırmacılar, bu sayının 2040 yılına kadar 400 milyon tona çıkabileceğini tahmin ediyorlar.

Sülfürik asit, nikel, kobalt gibi ağır metallerin çıkarılması ve piller, mıknatıslar için nadir toprak elementleri için gereklidir.ve diğer yenilenebilir enerji teknolojileri.Dünyanın ihtiyaçları, bugün 246 milyon tondan 2040'a kadar 400 milyon tona çıkıyor, ancak arz kuruyor olabilir.Kükürt, petrol rafinerilerinin bir yan ürünü olarak en ucuza elde edilir.

Çünkü konu yenilenebilir enerji olduğunda sülfürik asit çok kritik bir kullanıma sahiptir.Nikel, kobalt ve nadir toprak elementleri gibi ağır metallerin çıkarılması, metalleri cevherlerinden ayırmak için sülfürik asit kullanan kimyasal işlemlere dayanır.Bu ağır metaller, lityum iyon piller, elektrik motorları ve yenilenebilir geçiş için hayati önem taşıyan diğer teknolojilerdeki temel unsurlardır.

(Kükürtün başka rolleri de vardır. Belki de yenilenebilirlerden daha da önemlisi, sülfürik asit,gübre üretiminde kilit unsur.Sülfürik asit biyoyakıtlara giriyor ve kükürt kauçuğu vulkanize etmek ve sertleştirmek için kullanılır.)

O zaman bu kükürt nereden geliyor?Onlarca yıl önce, çoğu madencilikten geldi.1894'te, Herman Frasch adlı bir Alman kimyager bir sülfür içeren mineral birikintisini aşırı ısıtılmış su ile pompalayarak boşaltma işlemi.Kükürt eriyecek ve yüzeye kadar kabaracaktır.Kükürt madencilerinin kullanımı vard o zamandan beri aynı süreç.

Frasch süreci, çevredeki çevreye ve maden işçilerinin sağlığına son derece zarar verebilir.Kükürt içeren mineraller genellikle cıva, arsenik ve talyum gibi toksik metaller içerme eğilimindedir.İşlem ayrıca, karbon monoksite benzer toksik özelliklere sahip hidrojen sülfür içeren atık suyu da saçar..

50'lere gelindiğinde dünya, en kolay bulunabilen kükürt yataklarını tüketmişti.Madencilik maliyetleri fırladı ve elementin piyasa fiyatını hızla şişirdi.Analistler, yaklaşmakta olan bir "kükürt kıtlığı" konusunda uyardı.

"Pek çok insan, kükürdü doğal olarak kabul ediyor."
—Jean-Michel Lavoie, Sherbrooke Üniversitesi

Fosili süpürdüakaryakıt endüstrisinin atıkları günü kurtarmak için.Tesadüfen, kükürtün petroldeki varlığı dizel, jet yakıtı ve diğer çeşitli ürünlere rafine edilmesini zorlaştırıyor.Bunu çözmek için rafinerilerin kükürdü filtrelemesi ve böylece dünyanın geri kalanı için kullanılabilir hale getirmesi gerekiyor.Bugün, dünyadaki kükürtün yüzde 80'inden fazlası bu atık yönetimi eylemlerinden geliyor.Kulağa ne kadar kirli gelse de, aslında madencilikten daha temiz.

Ancak, doğal olarak, eğer karbon yayan fosil yakıtlar giderse, bunun gibi rafineriler de gidecektir.Bunun ne kadar hızlı olacağını bilmek zor, ancak dünyanın 2050 yılına kadar net sıfır karbondioksit emisyonuna ulaştığı bir senaryoda, araştırmacılar kükürt üretiminin yarı yarıya veya daha fazla düşeceğini tahmin ediyor.

“Göz açıcı,” Jean-Michel Lavoie, Sherbrooke Üniversitesi'nde kimyager ve Laboratoire des Technologies de la Biomasse, Québec'te bu makalenin yazarı değildi."Asla bu sorunları çözmeye odaklanmıyoruz, ancak sanırım çözümler aramaya başlayacağız."

Dünya, kükürdü doğrudan madenlerden tedarik etmeye geri dönebilir.Ekonomi bunu destekliyorsa bu olabilir.Ancak petrolden elde etmekten daha maliyetlidir ve Frasch süreci kabul edilemez bir ekolojik yük taşır (hoş olmayan gelişmekte olan ülkelerdeki insanları orantısız şekilde etkileyen sosyal etkiler).

"Düşük maliyetli, düşük çevresel etki geliştirmek için acilen araştırmaya ihtiyaç varbüyük miktarlarda elemental kükürt çıkarma yöntemleri,” dedi Mark Maslin, bir basın açıklaması.

Maslin ve meslektaşları, bununla birlikte, kükürt kıtlığına tek bir çözüm olmayacağına inanıyor.Biyoyakıt üretimi gibi bazı alanlarda sülfürik asidin geri dönüştürülmesi oldukça yaygındır.Birkaç bilim adamı, sülfürik asit yerine geçen maddelerle (örneğin nitrik asit) kurcalamaya başladı, ancak bu hala oldukça spekülatif.

İng.Gelecekteki sülfürik asit ihtiyacı kesinlikle zarar vermez.Halihazırda, daha düşük enerji-kapasite-ağırlık oranlarına sahip, ancak daha az nikel, kobalt ve ağır metal alan ve dolayısıyla daha az sülfürik aside ihtiyaç duyan piller (lityum demir fosfat piller gibi) var.Gelecekteki araştırmalar, her iki dünyanın da en iyisini sunan pilleri şekillendirebilir.

Açık olan şu ki, fosil yakıtlardan vazgeçmenin pek çok yan etkisi olabilir (kötü ya da iyi) ve kükürt kıtlığı bunlardan sadece biri.bunlardan bazıları.

Lavoie, "Pek çok insan sülfürü hafife alıyor" diyor.