ácido sulfúrico, azufre
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25 agosto 2022.- Sin azufre en forma de ácido sulfúrico, las industrias tendrían dificultades para producir los fertilizantes de fósforo que elevan los rendimientos agrícolas o extraen los metales esenciales que se utilizan en todo, desde paneles solares hasta baterías de automóviles eléctricos.
Sin embargo, se avecina un problema que ha pasado prácticamente desapercibido. Más del 80 % del suministro mundial de azufre es un producto de desecho, extraído de combustibles fósiles como el petróleo y el gas natural (que normalmente contienen entre un 1 % y un 3 % de azufre por peso) para reducir las emisiones de dióxido de azufre, el gas que provoca la lluvia ácida .
La eliminación de los combustibles fósiles para frenar el cambio climático reducirá drásticamente el suministro anual de ácido sulfúrico justo cuando la demanda aumenta.
El mundo ya utiliza más de 246 millones de toneladas de ácido sulfúrico al año. El rápido crecimiento de la economía verde y la agricultura intensiva podrían aumentar la demanda a más de 400 millones de toneladas para 2040.
Según un reciente estudio , una rápida reducción en el uso de combustibles fósiles necesaria para lograr cero emisiones netas para 2050 podría crear un déficit de ácido sulfúrico de hasta 320 millones de toneladas para 2040, o el 130 % de la producción actual.
Los precios del ácido sulfúrico aumentarían, avivando la competencia en la que es probable que las industrias de tecnología verde más rentables superen las ofertas de los productores de fertilizantes. Esto aumentaría el coste de la producción de alimentos y haría que los alimentos fueran más caros para los consumidores, especialmente en los países en desarrollo, donde los agricultores tienen menos capacidad para pagar unos costes más altos.
Un químico industrial esencial
El azufre se encuentra en una amplia gama de productos , incluidos neumáticos, fertilizantes de azufre, papel, jabón y detergente. Pero su aplicación más importante es en química industrial, descomponiendo una amplia gama de materiales.
La rápida expansión del uso de tecnologías bajas en carbono, como baterías de alto rendimiento, motores livianos para vehículos y paneles solares, aumentará significativamente la extracción de depósitos minerales, en particular los minerales de laterita que son fuentes cada vez más importantes de cobalto y níquel.
La demanda de cobalto podría aumentar en un 460 %, la de níquel en un 99 % y la de neodimio en un 37 % para 2050. Todos estos se extraen actualmente utilizando grandes cantidades de ácido sulfúrico.
Al mismo tiempo, el crecimiento de la población proyectado y las tendencias dietéticas también impulsarán un aumento en la demanda de ácido sulfúrico de su consumidor más importante: la industria de producción de fertilizantes de fosfato.
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El Servicio Geológico de EE.UU. estima que hay un suministro casi ilimitado de minerales de sulfato en evaporitas (rocas formadas por la evaporación natural de mares o lagos poco profundos y salados) y grandes recursos de sulfuros de hierro y azufre elemental en depósitos volcánicos , pero acceder a estos sería requieren expandir la minería y el procesamiento de minerales.
La conversión de sulfatos en azufre con los métodos actuales consume mucha energía y emite mucho carbono. La extracción de azufre y el procesamiento de minerales de sulfuro pueden contaminar el aire, el suelo y el agua , acidificando las piscinas superficiales y los acuíferos y emitiendo toxinas que incluyen arsénico, talio y mercurio. Y siempre hay problemas de derechos humanos asociados con la minería intensiva.
Reciclar e innovar
Además de encontrar nuevas fuentes de azufre de combustibles no fósiles, la demanda de azufre podría reducirse mediante el reciclaje y tecnologías industriales alternativas que eviten el uso intensivo de ácido sulfúrico.
Reciclar el fosfato de las aguas residuales y convertirlo en fertilizante reduciría la necesidad de ácido sulfúrico para procesar la roca fosfórica para obtener fertilizantes . Esto también ayudaría a abordar las preocupaciones de que, a largo plazo, el mundo se quedará sin roca fosfórica. También reduciría la cantidad de fósforo que ingresa a los hábitats costeros y de agua dulce, lo que provoca la proliferación masiva de algas que pueden asfixiar a otras plantas y peces.
Reciclar más baterías de litio de vehículos eléctricos también podría ayudar. Desarrollar nuevas baterías y motores que dependan menos de metales raros reduciría la demanda de ácido sulfúrico para extraer metales de sus minerales.
Desperdiciar menos energía renovable (como la solar y la eólica) y almacenar más sin el uso de baterías que necesitan estos metales reduciría la demanda de ácido sulfúrico al mismo tiempo que reduce la demanda de combustibles fósiles y acelera la descarbonización. En el futuro, también puede ser posible producir grandes cantidades de azufre a partir de sulfatos mediante el cultivo de ciertas bacterias .
Al anticipar la futura escasez de azufre, las políticas nacionales e internacionales pueden gestionar la demanda futura, aumentar el reciclaje y desarrollar suministros alternativos y baratos que tengan costes ambientales y sociales mínimos.
Más información: Maslin M., et al. Sulfur: A potential resource crisis that could stifle green technology and threaten food security as the world decarbonises. The Geographical Journal, August 2022, https://doi.org/10.1111/geoj.12475
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