شما می دانید که گازهای گلخانه ای هستند تغییر آب و هوا. شما احتمالا می دانید آب آشامیدنی تبدیل شده است به طور فزاینده ای کم استو اینکه ما از طریق یک زندگی می کنیم انقراض جمعی.

اما زمانی که شما آخرین نگران فسفر بودید؟

این به عنوان مسائل دیگر شناخته شده نیست، اما تخریب فسفات کمتر قابل توجه نیست. پس از همه، ما می توانیم بدون اتومبیل و یا گونه های غیر معمول زندگی می کنند، اما اگر فسفر فرار کرد ما باید بدون غذا زندگی کنیم.

فسفر مواد مغذی ضروری برای تمام انواع زندگی است. این یک عنصر کلیدی در DNA ما است و همه موجودات زنده نیاز به مصرف فسفر روزانه برای تولید انرژی دارند. نمی توان جایگزین کرد و هیچ جایگزینی مصنوعی وجود ندارد: بدون فسفر، هیچ زندگی وجود ندارد.

وابستگی ما در اواسط قرن 19 آغاز شد، پس از آن که کشاورزان متوجه شدند که گوانو (گاو پرندگان) غنی از فسفر در زمینه های خود منجر به بهبود قابل ملاحظه ای در عملکرد محصول می شود. به زودی پس از آن، معادن در ایالات متحده و چین افتتاح شد تا استخراج سنگ معدن فسفات - سنگی که حاوی مواد معدنی مفید باشد. این باعث استفاده فعلی از کودهای معدنی شد و بدون این پیشرفت صنعتی، انسان تنها می توانست تولید کند نصف غذا آن را امروز انجام می دهد.

تست محصولات زراعی در 1940s تنسی. کتابخانه و موزه ریاست جمهوری فرانکلین روزولتاستفاده از کود در طول نیم قرن گذشته چهار برابر شده است و با رشد جمعیت ادامه خواهد یافت. ثروت رو به رشد کشورهای در حال توسعه به مردم اجازه می دهد که گوشت بیشتری مصرف کنند که دارای "راندمان فسفر"50 بار بیشتر از بسیاری از سبزیجات. این، همراه با افزایش استفاده از سوخت های زیستی، برآورد شده است به دو برابر تقاضا برای کود فسفر توسط 2050.

امروزه فسفر نیز در داروها، محصولات مراقبت شخصی، بازدارنده های شعله، کاتالیزورها برای صنایع شیمیایی، مصالح ساختمانی، پاک کننده ها، مواد شوینده و نگهدارنده های مواد غذایی استفاده می شود.

فسفر منابع تجدیدپذیر نیست

ذخایر محدود هستند و به طور مساوی بر روی سیاره پخش نمی شوند. تنها معادن بزرگ در مراکش، روسیه، چین و ایالات متحده واقع شده است. بسته به دانشمندان مورد نظر شما، ذخایر ذخایر فسفات در جهان به طول خواهد انجامید 35 دیگر به سال 400 - گرچه ارزیابی های خوش بینانه بیشتر به کشف سپرده های جدید بستگی دارد.

این نگرانی بزرگی برای کشورهای اتحادیه اروپا و کشورهای دیگر است و ذخایر خود را ندارند و از بین رفتن فسفر می تواند منجر به تنش های ژئوپلیتیکی شود. در 2008، هنگامی که قیمت مواد غذایی به شدت توسط 600٪ افزایش یافت و به طور مستقیم بر قیمت مواد غذایی تاثیر گذار بود، در 40 کشورهای مختلف در حال توسعه، شورش های خشونت آمیز وجود داشت.

فسفر همچنین به محیط زیست آسیب می رساند. استفاده از کودهای بیش از حد به معنای آن است که از زمین های کشاورزی به رودخانه ها و در نهایت دریای اشباع می شود، که منجر به به اصطلاح مناطق مرده که اکثر ماهی ها نمی توانند زنده بمانند. رشد جلبک غیرقابل جابجایی ناشی از سطح بالای فسفر در آب، بیش از 400 مناطق ساحلی در سراسر جهان را ایجاد کرده است. هزینه های مربوط به مسمومیت انسانی US $ 2.2 میلیارد دلار در سال تنها در ایالات متحده است.

با افزایش تقاضا برای فسفر، که منجر به مسائل اجتماعی و زیست محیطی شد، زمان آن است که ما نسبت به استفاده پایدارتر و مسئولانهتری نگاه کنیم.

امید هنوز وجود دارد

در گذشته، چرخه فسفر بسته شد: محصولات توسط انسان و دام خورده شدند، در حالی که مدفوع آنها به عنوان کود طبیعی به منظور کشت محصولات کشاورزی دوباره استفاده شد.

این روزها، چرخه شکسته است. هر ساله 220M تن از سنگ های فسفات استخراج می شود، اما تنها مقدار ناچیز آن را به خاک باز می گرداند. محصولات زراعی به شهرها منتقل می شود و زباله ها به مزارع و سیستم های فاضلاب بازگردانده می شود که عمدتا به دریا می رسد. یک چرخه تبدیل شده است روند خطی.

ما می توانیم یک چرخه فسفر مدرن را به سادگی کاهش دادیم. پس از همه، کمتر از یک سوم از فسفر در کودهای گیاهی به طور واقعی مصرف می شود؛ بقیه تجمع می یابد در خاک و یا شسته می شود. برای مثال، در هلند، امروزه در خاک به اندازه کافی فسفر وجود دارد تا کودکی را برای آینده به کشور عرضه کند سال 40.

هدر رفتن مواد غذایی نیز به طور مستقیم با استفاده بیش از حد فسفر مرتبط است. در کشورهای توسعه یافته بیشتر ٪۱۰۰ از مواد دور انداخته خوراکی است. ما همچنین می توانیم دقیق تر کشاورزی را انجام دهیم، بهینه سازی مقدار فسفر مورد استفاده در انتخاب محصولات کم کود، یا دادن جوجه ها و خوک ها آنزیم مخصوص که به آنها کمک می کند هضم فسفر را موثر تر و در نتیجه اجتناب از استفاده گسترده از مکمل های رشد فسفر سنگین.

چرخه فسفر اصلی (چپ)؛ چرخه شکسته (مرکز)؛ و یک چرخه بهینه سازی شده (راست). نویسنده ارائه شده استمقدار زیادی انرژی برای تبدیل سنگ معدن فسفات به فسفر عنصری، فرم واکنش پذیر و خالص مورد استفاده در سایر بخش های غیر کشاورزی است. اختراع یک مسیر سریعتر از سنگ های خام به ترکیبات صنعتی مفید یکی از چالش های بزرگ برای نسل آینده است. اتحادیه اروپا که تنها ذخایر کمتری دارد، سرمایه گذاری می کند تحقیق با هدف صرفه جویی در انرژی - و فسفر.

ما همچنین می توانیم چرخه فسفر را با بازیافت آن ببندیم. فاضلاب، به عنوان مثال، حاوی فسفر است، اما این زباله در نظر گرفته می شود و عمدتا سوزانده شده و یا به دریا منتقل می شود. تکنولوژی برای استخراج این فسفر و استفاده مجدد از آن به عنوان کود وجود دارد، اما هنوز در مرحله اول توسعه قرار دارد.

با توجه به چالش های آینده حاد، مردم اغلب در مورد فسفر فکر نمی کنند. با این حال، تأمین غذای کافی برای جمعیت جهان حداقل به عنوان توسعه انرژی تجدیدپذیر و کاهش گازهای گلخانه ای مهم است. برای تضمین امنیت غذایی در دراز مدت، تغییرات در نحوه استفاده از فسفر امروز حیاتی است.