황산: 녹색 기술을 억압하고 식량 안보를 위협할 수 있는 차세대 자원 위기

UCL 지구 시스템 과학 교수

UCL 위험 및 재난 감소 연구소 선임 연구원

Mark Maslin은 UCL과 덴마크 자연사 박물관의 지구 시스템 과학 교수입니다. 그는 Rezatec Ltd의 창립 이사이자 London NERC 박사 과정 파트너십의 공동 이사, Cheltenham Science Festival 자문 위원회 회원, 기후 위기 자문 그룹 회원입니다. 그는 Sopra-Steria CSR 위원회, Sheep Included Ltd 및 NetZeroNow 자문 위원회의 무급 회원입니다. 그는 과거에 NERC, EPSRC, ESRC, DFG, Royal Society, DIFD, BEIS, DECC, FCO, Innovate UK, Carbon Trust, UK Space Agency, European Space Agency, Research England, Wellcome Trust, Leverhulme로부터 보조금을 받았습니다. Trust, 어린이 투자 기금 재단, Sprint2020 및 영국 문화원. 그는 과거에 The Lancet, Laithwaites, Seventh Generation, Channel 4, JLT Re, WWF, Hermes, CAFOD, HP 및 Royal Institute of Chartered Surveyors로부터 연구 자금을 지원받았습니다.

사이먼 데이(Simon Day)는 이 기사의 혜택을 받을 수 있는 회사나 조직에서 일하거나, 컨설팅하거나, 주식을 소유하거나 자금을 지원받지 않으며, 학술 임명 외에는 관련 제휴 관계를 공개하지 않았습니다.

University College London은 The Conversation UK의 창립 파트너로서 자금을 제공합니다.

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황산 형태의 황이 없으면 산업계에서는 농장 수확량을 높이는 인 비료를 생산하거나 태양광 패널부터 전기 자동차 배터리에 이르기까지 모든 것에 사용되는 필수 금속을 추출하는 데 어려움을 겪게 됩니다.

그러나 거의 눈에 띄지 않는 문제가 있습니다. 전 세계 유황 공급량의 80% 이상이 산성비를 유발하는 가스인 이산화황의 배출을 줄이기 위해 석유 및 천연가스(일반적으로 중량 기준으로 1~3%의 유황을 함유함)와 같은 화석 연료에서 추출되는 폐기물입니다. .

기후 변화를 억제하기 위해 화석 연료를 제거하면 수요가 증가함에 따라 황산의 연간 공급이 줄어들 것입니다. 세계는 이미 연간 2억 4600만 톤 이상의 황산을 사용하고 있습니다. 녹색 경제와 집약적 농업의 급속한 성장으로 인해 2040년까지 수요가 4억 톤 이상으로 증가할 수 있습니다.

최근 연구에 따르면, 2050년까지 순배출 제로를 달성하기 위해 필요한 화석 연료 사용의 급속한 감소는 2040년까지 3억 2천만 톤, 즉 현재 생산량의 130%에 달하는 황산 부족을 초래할 수 있습니다.

황산 가격이 상승하면 수익성이 더 높은 녹색 기술 산업이 비료 생산업체보다 높은 가격을 제시하는 경쟁이 촉발될 것입니다. 이는 식품 생산 비용을 증가시키고 소비자에게 식품 가격을 더 비싸지게 만들 것입니다. 특히 농부들이 더 높은 비용을 감당할 여력이 없는 개발도상국에서는 더욱 그렇습니다.

유황은 타이어, 유황 비료, 종이, 비누, 세제 등 다양한 제품에서 발견됩니다. 그러나 가장 중요한 응용 분야는 광범위한 물질을 분해하는 산업 화학입니다.

고성능 배터리, 차량용 경량 모터, 태양광 패널과 같은 저탄소 기술의 사용이 급속히 확대되면서 광물 매장지, 특히 점점 더 중요한 코발트와 니켈 공급원이 되는 라테라이트 광석의 채굴이 크게 증가할 것입니다. 2050년까지 코발트 수요는 460%, 니켈은 99%, 네오디뮴 37% 증가할 수 있습니다. 이들 모두는 현재 다량의 황산을 사용하여 추출됩니다.

동시에 예상되는 인구 증가와 식습관 추세로 인해 가장 중요한 단일 소비자인 인산염 비료 생산 산업의 황산 수요도 증가할 것입니다.

미국 지질 조사국(US Geological Survey)은 증발암(얕고 염도가 높은 바다 또는 호수의 자연 증발에 의해 쌓인 암석)에 황산염 광물이 거의 무제한으로 공급되고 화산 퇴적물에 황화철 및 황 원소가 다량 함유되어 있다고 추정합니다. 채광 및 광물 가공 확대가 필요합니다.