Picul de fosfor este un concept care presupune caracterul finit al rezervelor industriale de fosfor disponibile pentru omenire și momentul corespunzător în care se atinge producția maximă de fosfor. Termenul este folosit în mod similar cu cel mai cunoscut termen de peak oil . [3]
Fosforul este un element important din punct de vedere biologic, care este distribuit pe scară largă în scoarța terestră și în organismele vii, dar este relativ rar în depozitele mari concentrate adecvate dezvoltării industriale. Importanța ridicată a fosforului ca oligoelement pentru vegetație a predeterminat utilizarea pe scară largă a îngrășămintelor anorganice cu fosfor. Epuizarea fosforului ar putea duce la o criză în producția de culturi, ar putea reduce producția mondială de alimente și ar putea afecta securitatea alimentară globală. [patru]
Potrivit unor cercetători, rezervele disponibile de fosfor pe Pământ se pot epuiza în 50-100 de ani, iar vârful fosforului va fi atins în jurul anului 2030. [3] [5] Alții sugerează că livrările vor continua timp de câteva sute de ani. [6] Ca și în cazul momentului de vârf al producției de petrol, această problemă nu este încă rezolvată fără echivoc, iar cercetătorii din diverse domenii publică în mod regulat diferite estimări ale rezervelor de fosforit. [7]
Scoarța terestră conține 0,1% fosfor în masă, [8] și vegetație - de la 0,03 la 0,2%. [9] Rocile tipice ale depozitelor de fosfat au o concentrație de fosfor de 1,7-8,7% în greutate. Cel mai adesea, astfel de depozite constau din fosforiti . Marocul este considerat liderul absolut în rezerve . China, Algeria și Siria au rezerve semnificative. Țări cu cele mai mari rezerve comerciale de rocă fosfatică: Maroc 50 miliarde tone, China 3,1 miliarde tone, Algeria 2,2 miliarde tone, Siria 1,8 miliarde tone, Finlanda 1,6 miliarde tone, Africa de Sud 1,5 miliarde tone, Rusia 1,3 miliarde tone, Iordania 1,2 miliarde de tone, Egipt 1,2 miliarde de tone, Australia 1,1 miliarde de tone, SUA 1,1 miliarde de tone. [10] [11]
US Geological Survey estimează că producția globală în 2016 a fost de 261 de milioane de tone. [11] În 2014, China a devenit lider în extracția de fosfați (100 de milioane de tone). Locul al doilea îi revine Marocului (30 de milioane de tone). Urmează SUA (27,1 milioane de tone), Rusia (10 milioane de tone), Brazilia (6,75 milioane de tone), Egipt și Iordania (6 milioane de tone fiecare), Tunisia (5 milioane de tone). [12]
În 2010, conceptul de vârf de fosfor pentru viitorul previzibil a fost reevaluat din cauza revizuirii rezervelor din Maroc de la 5,7 miliarde de tone la 51 de miliarde de tone, ceea ce a crescut rezervele mondiale de la 16 miliarde de tone la 67 miliarde de tone. [13] Cu toate acestea, această reestimare a rezervelor Marocului a fost criticată pentru lipsa de justificare pentru revizuirea resurselor ipotetice și deduse în rezerve dovedite. [14] [15] [16] [17] [7]
În 2019, Organizația Națiunilor Unite pentru Alimentație și Agricultură a adoptat „Codul internațional de conduită pentru utilizarea durabilă a îngrășămintelor”. [18] Conține recomandări pentru limitarea utilizării îngrășămintelor fosfatice care conțin metale grele și poluanți (cadmiu, plumb, mercur, nichel, arsen) care pot pătrunde în sol. Problema a apărut din cauza concentrației mari de cadmiu (> 50 mg/kg) în minereurile de fosfat originare din Africa și America de Nord, inclusiv Maroc. [19]
Fosforul poate fi transportat din sol la plantele comestibile și este distribuit în întreaga lume în alimente. După consumul uman, poate pătrunde în mediul local, râuri sau ocean prin sistemele de canalizare. Pierderile de fosfor sunt, de asemenea, semnificative atunci când îngrășămintele sunt spălate de pe câmp.
În încercarea de a întârzia apariția vârfului de fosfor, în practică sunt aplicate mai multe metode de recuperare și reutilizare a fosforului. Una dintre posibilele soluții la problema deficitului de fosfor este prelucrarea apelor uzate pentru extragerea fosforului. Reducerea scurgerii apei din câmpuri și eroziunea solului poate reduce pierderile neproductive de fosfor. Vegetația perenă, cum ar fi pășunile sau pădurile, folosește fosfatul mult mai eficient decât terenurile arabile. Fâșiile de pajiști și păduri dintre terenurile de cultură și râuri pot reduce foarte mult pierderile de fosfați și alți nutrienți.
Cea mai veche metodă de reciclare a fosforului este reutilizarea gunoiului de grajd și a excrementelor umane în agricultură ca îngrășământ pentru câmpuri. Stațiile de epurare a apelor uzate având o etapă biologică îmbunătățită de îndepărtare a fosforului produc un nămol bogat în fosfor. Au fost dezvoltate diferite procese pentru a recupera fosforul direct din nămolul de epurare, din cenușa de incinerare din nămolul de epurare sau din alte produse de tratare a nămolului. Cercetările privind metodele de extragere a fosforului din nămolurile de epurare au fost efectuate din 2003, dar acestea nu sunt încă rentabile având în vedere prețul actual al fosforului pe piața mondială.