Sự thiếu hụt phốt pho lớn và nguồn cung cấp thực phẩm của chúng tôi

Làm thế nào sự thiếu hụt phốt pho lớn có thể khiến chúng ta không có thức ăn

Bạn biết rằng khí nhà kính là thay đổi khí hậu. Bạn có thể biết nước uống đang trở thành ngày càng khan hiếmvà chúng ta đang sống qua tuyệt chủng hàng loạt.

Nhưng lần cuối bạn lo lắng về phốt pho là khi nào?

Nó không nổi tiếng như các vấn đề khác, nhưng sự suy giảm phốt pho không kém phần quan trọng. Rốt cuộc, chúng ta có thể sống mà không có ô tô hoặc các loài khác thường, nhưng nếu hết phốt pho, chúng ta sẽ phải sống mà không có thức ăn.

Phốt pho là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho tất cả các dạng của sự sống. Nó là một yếu tố quan trọng trong DNA của chúng tôi và tất cả các sinh vật sống đòi hỏi lượng phốt pho hàng ngày để tạo ra năng lượng. Nó không thể được thay thế và không có chất thay thế tổng hợp: không có phốt pho, không có sự sống.

Sự phụ thuộc của chúng tôi bắt đầu vào giữa thế kỷ 19th, sau khi nông dân nhận thấy lan truyền guano giàu phân lân (trên phân chim) dẫn đến những cải tiến ấn tượng về năng suất cây trồng. Ngay sau đó, các mỏ đã mở ra ở Mỹ và Trung Quốc để khai thác quặng phốt phát - loại đá có chứa khoáng chất hữu ích. Điều này đã kích hoạt việc sử dụng phân khoáng hiện nay và nếu không có bước đột phá công nghiệp này, loài người chỉ có thể sản xuất một nửa thức ăn mà nó làm hôm nay.

Thiếu phốt pho2 2 11Thử nghiệm cây trồng ở 1940s Tennessee. Bảo tàng và Thư viện Tổng thống Franklin D. RooseveltSử dụng phân bón đã tăng gấp bốn lần trong nửa thế kỷ qua và sẽ tiếp tục tăng khi dân số mở rộng. Sự giàu có ngày càng tăng của các nước đang phát triển cho phép mọi người có thể mua nhiều thịt hơndấu chân phốt phoXiên 50 lần cao hơn hầu hết các loại rau. Điều này, cùng với việc sử dụng nhiên liệu sinh học ngày càng tăng, được ước tính tăng gấp đôi nhu cầu phân bón phốt pho của 2050.

Ngày nay phốt pho cũng được sử dụng trong dược phẩm, các sản phẩm chăm sóc cá nhân, chất chống cháy, chất xúc tác cho các ngành hóa chất, vật liệu xây dựng, chất tẩy rửa, chất tẩy rửa và chất bảo quản thực phẩm.

Phốt pho không phải là tài nguyên tái tạo

Dự trữ có giới hạn và không trải đều trên hành tinh. Các mỏ lớn duy nhất được đặt tại Morocco, Nga, Trung Quốc và Mỹ. Tùy thuộc vào nhà khoa học mà bạn yêu cầu, trữ lượng đá phốt phát của thế giới sẽ tồn tại trong một 35 khác đến 400 năm - mặc dù các đánh giá lạc quan hơn dựa trên việc phát hiện ra các khoản tiền gửi mới.

Đó là một mối quan tâm lớn đối với EU và các quốc gia khác mà không có dự trữ riêng, và sự thiếu hụt phốt pho có thể dẫn đến căng thẳng địa chính trị. Quay trở lại 2008, khi giá phân bón tăng mạnh 600% và ảnh hưởng trực tiếp đến giá lương thực, đã có những cuộc bạo loạn dữ dội ở các quốc gia đang phát triển khác nhau.

Phốt pho cũng gây hại cho môi trường. Sử dụng phân bón quá mức có nghĩa là nó rỉ từ đất nông nghiệp ra sông và cuối cùng là biển, dẫn đến cái gọi là vùng chết nơi mà hầu hết cá không thể sống sót. Sự phát triển của tảo không được ngăn chặn gây ra bởi nồng độ phốt pho cao trong nước đã tạo ra nhiều hơn các vùng chết ven biển 400 trên toàn thế giới. Chi phí ngộ độc con người liên quan 2.2 tỷ USD đô la hàng năm chỉ riêng ở Mỹ.

Với nhu cầu phốt pho ngày càng tăng dẫn đến các vấn đề xã hội và môi trường lớn, đã đến lúc chúng ta hướng tới việc sử dụng bền vững và có trách nhiệm hơn.

Vẫn còn hy vọng

Trước đây, chu trình phốt pho đã bị đóng cửa: cây trồng bị con người và gia súc ăn trong khi phân của chúng được sử dụng làm phân bón tự nhiên để trồng lại cây trồng.

Những ngày này, chu kỳ bị hỏng. Mỗi năm 220m tấn đá phốt phát được khai thác, nhưng chỉ một lượng không đáng kể làm cho nó trở lại vào đất. Cây trồng được vận chuyển đến các thành phố và chất thải không được trả lại cho các cánh đồng mà đến hệ thống nước thải, chủ yếu kết thúc ở biển. Một chu kỳ đã trở thành một quá trình tuyến tính.

Chúng tôi có thể phát minh lại một chu trình phốt pho hiện đại chỉ bằng cách giảm đáng kể mức tiêu thụ của chúng tôi. Rốt cuộc, ít hơn một phần ba phốt pho trong phân bón thực sự được đưa lên bởi thực vật; phần còn lại tích lũy trong đất hoặc bị cuốn trôi. Lấy một ví dụ, ở Hà Lan có đủ phốt pho trong đất ngày nay để cung cấp cho đất nước phân bón tiếp theo 40 năm.

Lãng phí thực phẩm cũng liên quan trực tiếp đến việc lạm dụng phốt pho. Ở những nước phát triển nhất, 60% thực phẩm bỏ đi là ăn được. Chúng ta cũng có thể làm cho nông nghiệp thông minh hơn, tối ưu hóa lượng phốt pho được sử dụng bằng cách đặc biệt chọn cây trồng phân bón thấp hoặc bằng cách cho gà và lợn enzyme đặc biệt giúp họ tiêu hóa phốt pho hiệu quả hơn và do đó tránh sử dụng rộng rãi các chất bổ sung tăng trưởng nặng phốt pho.

Thiếu phốt pho3 2 11 Chu trình phốt pho gốc (trái); chu kỳ bị hỏng (trung tâm); và một chu trình tối ưu hóa (phải). Tác giả cung cấpPhải mất một lượng lớn năng lượng để biến quặng phốt phát thành photpho nguyên tố, một dạng phản ứng và tinh khiết hơn được sử dụng trong các lĩnh vực phi nông nghiệp khác. Phát minh ra một con đường nhanh hơn từ đá thô đến các hợp chất hữu ích trong công nghiệp là một trong những thách thức lớn đối với thế hệ tương lai. EU, nơi chỉ có dự trữ tối thiểu, đang đầu tư vào nghiên cứu nhằm mục đích tiết kiệm năng lượng - và phốt pho.

Chúng ta cũng có thể đóng chu trình phốt pho bằng cách tái chế nó. Nước thải, ví dụ, có chứa phốt pho nhưng nó được coi là chất thải và chủ yếu được đốt hoặc thải ra biển. Công nghệ chiết xuất phốt pho này và tái sử dụng làm phân bón không tồn tại, nhưng nó vẫn còn ở giai đoạn đầu phát triển.

Khi xem xét các thách thức cấp tính trong tương lai, mọi người thường không nghĩ về phốt pho. Tuy nhiên, đảm bảo đủ lương thực cho dân số thế giới ít nhất cũng quan trọng như việc phát triển năng lượng tái tạo và giảm khí thải nhà kính. Để đảm bảo an ninh lương thực lâu dài, những thay đổi trong cách chúng ta sử dụng phốt pho ngày nay rất quan trọng.

tác giả: Marissa de Boer, Nhà nghiên cứu VU Amsterdam, Giám đốc dự án SusPhos, Đại học VU Amsterdam

Xuất hiện trên cuộc hội thoại

Sách liên quan:

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = Phospho Shortage; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}