Vârful fosforului

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Graficul arată producția de fosforit între 1900 și 2016, conform datelor raportate de United States Geological Survey [1]

Vârful fosforului este un concept care descrie momentul istoric în care omenirea atinge rata maximă a producției globale de fosfor , sub forma materiei prime de interes industrial și comercial. Termenul este folosit într-o manieră echivalentă cu uleiul de vârf mai cunoscut. [2] Problema a apărut în urma unei dezbateri cu privire la faptul că un „vârf de fosfor” ar putea fi atins sau nu în jurul anului 2010, dar a fost treptat abandonată pe măsură ce USGS și alte agenții au crescut din ce în ce mai mult. Plus estimările resurselor probabile de fosfor încă disponibil. [3]

Fosforul este o resursă finită (limitată) distribuită într-o manieră larg răspândită în scoarța terestră și în organismele vii , dar este puțin prezentă în forme concentrate, care dimpotrivă nu sunt distribuite uniform pe Pământ . Singurul proces de producție convenabil cunoscut până în prezent este extracția fosforitului , dar doar câteva țări au la dispoziție rezerve semnificative, dintre care cele mai mari sunt Maroc , China , Algeria și Siria . Estimările privind ratele de producție viitoare variază foarte mult în funcție de modelele adoptate și de ipotezele făcute cu privire la volumele reale de materiale extractibile, dar este clar că producția de fosfor în viitorul imediat va fi inevitabil influențată de activitatea Marocului . [4]

Alternativele la extracția pentru producția de fosfor sunt puține, datorită ciclului său biogeochimic non-gazos. [5] Sursa predominantă de fosfor astăzi este fosforitul. Potrivit unor cercetări, se estimează că resursele de fosfor viabile din punct de vedere comercial ale Pământului se vor epuiza în 50-100 de ani și că vârful fosforului va fi atins în jurul anului 2030. [2] [6] Alții susțin că resursele nu se vor epuiza mai devreme de câteva sute de ani. [7] Ca și în cazul predicției de vârf a petrolului, întrebarea este încă nerezolvată, iar cercetătorii din diferite domenii publică în mod continuu estimări diferite ale resurselor de fosforit încă disponibile. [8]

Prezentare generală

Fosforit extras în Statele Unite în perioada 1900–2015, date SUA Geological Survey

Conceptul de vârf de fosfor este legat de cel de „limite planetare” (frontiere planetare, în engleză ). Fosforul, care face parte din procesele biogeochimice , constituie unul dintre cele nouă „procese ale sistemului Pământ” pentru care este cunoscută existența granițelor planetare. Acestea delimitează „zona sigură” a Pământului atâta timp cât aceste granițe nu sunt trecute. [9]

Estimări ale rezervelor mondiale de fosfați

Distribuția globală a rezervelor comerciale de fosforit în 2016

Determinarea exactă a vârfului de fosfor se bazează pe cunoașterea rezervelor și resurselor totale de fosfat din lume, în special sub formă de fosforit (termen prin care sunt identificate peste 300 de roci sedimentare de origine, compoziție și conținut diferite de fosfat ). Prin „rezerve” se înțelege cantitățile de materiale care sunt considerate exploatabile din punct de vedere economic la prețurile actuale de pe piață, în timp ce „resursele” indică estimarea cantității totale a acestui material, inclusiv setul tuturor rezervelor cunoscute și necunoscute, inclusiv cele considerate în prezent ne exploatabil economic. [10] [11]

Fosforitul neprelucrat are o fracție de masă de fosfor de 1,7-8,7% (4-20% pentoxid de fosfor ). Pentru comparație, rocile obișnuite conțin 0,1% fosfor în masă, [12] în timp ce vegetația este în jur de 0,03-0,2%. [13] Deși aproximativ 10 15 tone de fosfor sunt prezente în scoarța terestră, [14] acestea nu sunt în prezent extractibile din punct de vedere economic cu tehnologiile actuale disponibile omului.

În 2017, Studiul Geologic al Statelor Unite (USGS) a estimat rezervele de fosforit extractibile din lume la 68 de miliarde de tone, în timp ce producția minieră în 2016 a fost de 0,261 miliarde de tone. [15] Presupunând o producție constantă în timp, rezervele de fosforit ar dura, așadar, încă 260 de ani. Acest rezultat ar confirma cumva raportul din 2010 al Centrului internațional de dezvoltare a îngrășămintelor (IFDC), potrivit căruia rezervele globale nu s-ar fi epuizat de câteva sute de ani. [7] [16] Cifrele reale pentru rezervele de fosfor sunt încă subiectul multor dezbateri astăzi. [10] [17] [18] Gilbert sugerează că nu a existat suficientă verificare externă a estimărilor propuse. [19] O analiză din 2014 a concluzionat că raportul IFDC „prezintă o imagine umflată a rezervelor globale, în special a celor din Maroc, unde resursele ipotetice și presupuse au fost redenumite„ rezerve ”. [8]

Țările cu cele mai mari rezerve comerciale de fosforit (în miliarde de tone ) sunt: Maroc (50), China (3.1), Siria (1.8), Finlanda (1.6), Africa de Sud (1.5), Rusia (1.3), Iordania ( 1.2), Egipt (1.2), Australia (1.1), Statele Unite ale Americii (1.1). [15] [20]

Orice lipsă de fosforit (sau o creștere semnificativă a prețului) ar avea un impact major asupra securității alimentare globale. [21] Multe sisteme agricole depind de furnizarea continuă de îngrășăminte anorganice, care exploatează fosforitul. Dacă nu se schimbă astfel de sisteme, deficiența de fosforit ar putea duce la lipsa îngrășămintelor anorganice, ceea ce ar determina o scădere a producției mondiale de alimente. [22]

Economiștii au subliniat că fluctuațiile prețului fosforitului nu ar indica neapărat o creștere a fosforului, deoarece acestea s-au produs deja din cauza modificărilor cererii și a altor factori secundari. [23]

Epuizarea rezervelor de guano

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Guano .

În 1609, Garcilaso de la Vega a scris cartea Comentarios Reales , unde a descris multe practici agricole ale incașilor înainte de sosirea spaniolilor și a introdus utilizarea guanoului ca îngrășământ. După cum a descris Garcilaso, incașii au colectat guano în apropierea coastelor. [24] La începutul secolului al XIX-lea , Alexander von Humboldt a introdus guanoul ca îngrășământ agricol în Europa după ce a descoperit utilizarea acestuia pe insulele de pe coasta sud-americană . La momentul descoperirii sale, masele de guano de pe unele insule atingeau până la 30 de metri înălțime. [25] Guano fusese folosit anterior de civilizația Moche ca îngrășământ, extragându-l și apoi transportându-l în Peru cu barca. Comerțul internațional cu guano nu a început însă până în 1840. [25] Până la începutul secolului al XX-lea , rezervele de guano erau aproape complet epuizate, iar utilizarea acestuia a fost abandonată treptat odată cu descoperirea metodelor alternative de producere a îngrășămintelor prin fosfatul monocalcic .

Notă

  1. ^ (EN) Roca fosfat. Statistici și informații , la minerals.usgs.gov , United States Geological Survey . Adus la 12 aprilie 2018 .
  2. ^ a b ( EN ) Dana Cordell, Jan-Olof Dranger și Stuart White, The story of phosphorus: Global food security and food for thought , în Global Environmental Change , vol. 19, nr. 2, mai 2009, pp. 292-305, DOI :10.1016 / j.gloenvcha.2008.10.009 .
  3. ^ (EN) Edixhoven JD, J. Gupta și HHG Savenije, Revizuiri recente ale rezervelor și resurselor de roci fosfatice: o critică , în Earth System Dynamics, Vol. 5, decembrie 2014, pp. 491-507.
  4. ^ (EN) Petter Walan, Simon Davidsson, Sheshti Johansson și Mikael Höök, Producția și epuizarea rocilor fosfatice: modelare regională dezagregată și implicații globale , în Resurse, conservare și reciclare, vol. 93, nr. 12, 2014, pp. 178-187. Adus pe 9 octombrie 2017 .
  5. ^ (EN) Tina-Simone S Neset și Dana Cordell, deficitul global de fosfor: identificarea sinergiilor pentru un viitor durabil , în Journal of the Science of Food and Agriculture, vol. 92, nr. 1, octombrie 2011.
  6. ^ (EN) Leo Lewis, Oamenii de știință avertizează asupra lipsei de fosfor vital, deoarece biocombustibilii cresc cererea (PDF) pe foodandwatersecurity.net, Times Online, 23 iunie 2008 (depus de 'url original 23 iulie 2011).
  7. ^ a b ( RO ) Raportul IFDC indică resurse adecvate de fosfor , pe IFDC , septembrie 2010 (arhivat din original la 18 februarie 2015) .
  8. ^ a b ( EN ) JD Edixhoven, J. Gupta și HHG Savenije, Revizuiri recente ale rezervelor și resurselor de roci fosfatice: o critică , în Earth System Dynamics , vol. 5, nr. 2, decembrie 2014, pp. 491-507.
  9. ^ (RO) Johan Rockström , Will Steffen , Tim Lenton , Kevin Noone, Åsa Persson și alții Frontiere planetare: explorarea spațiului de operare sigur pentru umanitate (PDF), în Ecologie și societate, vol. 14, n. 2, 2009.
  10. ^ A b (RO) MA Sutton, A. Bleeker, CM Howard și alții, nostru Nutrient Mondială: Provocarea de a produce mai multe alimente și energie , cu mai puțină poluare (PDF), în Centrul pentru Ecologie și Hidrologie, 2013 (arhivate din adresa URL original la 4 noiembrie 2016) .
  11. ^ ( RO ) STANDARDE DE DEFINIȚIE CIM - Pentru resurse minerale și rezerve minerale ( PDF ), Comitetul permanent CIM pentru definițiile rezervelor, noiembrie 2010, pp. 4-6. Adus la 24 septembrie 2018 (Arhivat din original la 8 august 2017) .
  12. ^ (EN) Probele de sol cu ​​fosfor (PDF), pe pubs.usgs.gov, US Geological Survey .
  13. ^ (EN) elemente Esențiale în organismele vii , pe seafriends.org.nz.
  14. ^ (EN) Yogesh Chapagain, Methods and Possibility for Recycling of Sludge from Phosphorus , Helsinki , Metropolia University of Applied Sciences, aprilie 2016, p. 9.
  15. ^ a b ( EN ) SM Jasinski, Mineral Commodity Summary ( PDF ), în United States Geological Survey , ianuarie 2017, pp. 124-125.
  16. ^ (EN) Steven J. Van Kauwenbergh, World Phosphate Rock Reserves and Resources , International Fertilizer Development Center , 2010, p. 60, ISBN 978-0-88090-167-3 . Adus la 25 septembrie 2018 (Arhivat din original la 19 august 2018) .
  17. ^ (EN) Dana Cordell și Stuart White, Peak Phosphorus: Clarifying the Key Issues of a Vigorous Debate about Long-Term Security Phosphorus in Sustainability, octombrie 2011.
  18. ^ (EN) DPVan Vuuren, AFBouwman și AHWBeusen, Cerere de fosfor pentru perioada 1970-2100: O analiză a scenariului de epuizare a resurselor , în Global Environmental Change, vol. 20, nr. 2, august 2010, pp. 428-439, DOI :10.1016 / j.gloenvcha.2010.04.004 .
  19. ^ (EN) Natasha Gilbert, Environment: The disparing nutrient , în Nature , vol. 461, octombrie 2009, pp. 716–718.
  20. ^ (EN) Kari Ahokas, resursele de fosfor din Finlanda sunt mai importante ca oricând , în revista Geofoorumi, Geological Survey of Finland, 2015.
  21. ^ (EN) Ronald Amundson, Asmeret Asefaw Berhe, Jan W. Hopmans, Carolyn Olson, Esther A. Sztein și Donald L. Sparks, Solul și securitatea umană în secolul XXI , în Știință , vol. 348, nr. 6235, mai 2015.
  22. ^ (EN) Michael Pollan,The Omnivore's Dilemma: A Natural History of Four Meals , Penguin, 2007, ISBN 978-0-14-303858-0 .
  23. ^ (EN) Markus Heckenmüller, Daiju Narita și Gernot Klepper, Disponibilitatea globală a fosforului și implicațiile sale pentru aprovizionarea cu alimente la nivel mondial: O prezentare economică (PDF), în Kiel Working Paper, nr. 1897, Institutul Kiel pentru Economia Mondială, 2014.
  24. ^ (EN) GJ Leigh,The World's Greatest Fix: A History of Azot and Agriculture , Oxford University Press, august 2004, ISBN 0-19-516582-9 .
  25. ^ A b (EN) Jimmy M. Skaggs, The Great Guano Rush: Entrepreneurs and American Overseas Expansion, St. Martin's Press, mai 1995, ISBN 0-312-12339-6 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe