Jak souvisí kyselina sírová, zelená budoucnost a předražené potraviny?

Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora

Zdroj | Depositphotos

Využívá se při výrobě dalších chemikálií, plastů, barviv, léčiv, syntetických vláken, výbušnin. Neobejdeme se bez ní při úpravě pH vody, při zpracování rud. Je prostě všudypřítomná. Její popularita rozhodně neklesá, protože ji používáme jako surovinu, nezbytnou procesní ingredienci, pro vydobývání a kompletaci nových technologií. Třeba solárních panelů, při čištění vzácných nerostů pro sestavení magnetů ke konstrukci větrných elektráren, nových bateriových uložišť a baterií elektromobilů. A v tom dost možná spočívá problém.

Zatím se jí ročně na světě vyprodukuje přes 265 milionů tun, ale do budoucna jí budeme potřebovat víc. Očekává se totiž, že za 18 let vzroste poptávka po kyselině sírové až na 400 milionů tun. Bude tedy zapotřebí jí produkovat více než nyní. Jenže tady se objevuje háček.

Třístupňový proces výroby kyseliny sírové, který je běžně využíván v průmyslovém formátu, ve svém prvním kroku potřebuje oxid siřičitý. Ten se většinou získává přímým spalováním síry (nebo už méně – pražením pyritu, markazitu, sulfidů). Většina takové síry – okolo 80 % objemu – která je pro přípravu kyseliny sírové momentálně využívána, je přitom příhodně dostupná. Protože je odpadním produktem jiných výrobních procesů. Získáváme ji z fosilních paliv.

Tedy z ropy a zemního plynu. Které síry zbavujeme, abychom tím snížily emise siřičitého. Předcházíme tím vzniku kyselých dešťů. Fosilní paliva mají bezpochyby své výrazné mouchy, ale tohle je vlastně vymyšlené dobře: před použitím je „čistíme“ a odpadní produkt onoho čištění – síru – zužitkováváme při průmyslové výrobě kyseliny sírové, bez níž se jinde neobejdeme.

Všechno souvisí se vším

Háček je v tom, že čím více půjdeme v trendu nastaveném čistými technologiemi obnovitelných zdrojů, tím méně budeme spotřebovávat fosilní paliva. A rafinerie ropy a zemního plynu budou tím méně produkovat odpadní síru coby suroviny pro výrobu kyselinu sírové. O fosilní paliva už nebude takový zájem, ale po kyselině sírové bude nouze.

Tedy, ne zcela. Relativní nedostatek síry, vyzískané z upravovaných fosilních paliv, by zase až takový problém pro výrobce nové a čisté technologie být nemusel. Segment OZE a udržitelných technologií je totiž velmi lukrativní, je to byznys v zájmu všech, točí se v něm velké peníze. Vyšší cenu za méně dostupnou procesní surovinu si nejspíš budou moci dovolit zaplatit. Jiné segmenty průmyslu ale takové štěstí mít nemusí.

Biti na to mohou být například výrobci hnojiv, protože to je objemem spotřeby jedna z nejvýznamnějších domén uplatnění kyseliny sírové. Bez síry, ve formě kyseliny sírové, by pro ně bylo velmi nesnadné vyrábět fosforečná hnojiva. Na nichž momentálně závisí výnosy zemědělství v celém světě.

Produkty zemědělské výroby jsou sice široce poptávané, ale marže se tu zatím nepohybují v takové úrovni, aby si zemědělci mohli dovolit připlatit za fosforečná hnojiva, jež by s méně dostupnou kyselinou sírovou byla dražší. A vzhledem k tomu, že předpokládaný růst populace a trendy spotřeby potravin povedou ke zvýšení poptávky po kyselině sírové ze strany jejího nejdůležitějšího zpracovatele – průmyslu výroby fosfátových hnojiv – bude muset zvýšené náklady zákonitě doplatit spotřebitel.

Když si změna říká o změnu

Problém relativního nedostatku síry pro potřeby průmyslové výroby kyseliny sírové bychom ale neměli chápat jako příběh o zlých čistých technologiích, které povedou k vyhladovění planety. Spíše jako příklad toho, že i zdánlivě nepravděpodobné trendy spolu mohou úzce souviset, a že inovace jedné oblasti průmyslu si záhy vyžádá inovace nebo technologický posun v oblasti druhé.

Síry je totiž na naší planetě ve své podstatě dostatek.

To není protimluv: sulfátových minerálů máme až nadbytek při pobřeží mělkých odpařovaných slaných jezer a moří, sulfidy železa a síra ve své nejčistší podobě je k dostání ve vulkanických ložiscích sopek. Obojí jsou ale zdroje, které zatím netěžíme. Protože je příhodnější a lacinější dobývat síru jako odpadní surovinu z fosilních paliv. Zatím.

Těžba síry, sulfátů a sulfidů je taky – na rozdíl od „čištění“ fosilních paliv – trochu složitější. Může si žádat více energie, produkovat více emisí. Ale je to věc, kterou je třeba začít řešit nyní, inovacemi postihnout i tuto oblast, protože síra z fosilních paliv by nám už do budoucna nevystačila.

Jde to samozřejmě udělat i jinak: omezit spotřebu síry a nahradit či vylepšit po kyselině sírové žíznivé segmenty průmyslu alternativními technologiemi. Můžeme také v širší míře začít recyklovat fosfátová hnojiva, třeba těžit fosfáty z odpadních vod. Pomoci by mohla také recyklace většího množství lithiových baterií z elektromobilů. Nebo vývoj nových baterií a motorů, které jsou méně závislé na vzácných kovech, aby se snížila poptávka po kyselině sírové k získávání kovů z jejich rud.

Vývoj – technologický progres – není jednostranný proces, ale komplexní záležitost. Nevyvolává jen žádoucí změny, jako širší začlenění obnovitelných zdrojů energie a pokles spotřeby fosilních paliv. Ale i změny nežádoucí, jako onu zvýšenou poptávku po síře a riziko výpadků v zásobování výrobců hnojiv, prodražení produkce poživatin. Nestačí inovovat jen v jednom průmyslovém segmentu, změna si říká o další změny.

Kyselinu sírovou si z hodin chemie pamatujeme. A vypadá to, že na ni jen tak nezapomeneme.