اسید سولفوریک(پرمصرف‌ترین ماده شیمیایی جهان!) نایاب شد

آسیانیوز ایران؛ سرویس علم و تکنولوژی:

جنگی که در خاک ایران میان جمهوری اسلامی از یک سو و آمریکا و اسرائیل از سوی دیگر در جریان است، اکنون پیامدهایی فراتر از میدان‌های نبرد داشته است. این بار، یک ماده شیمیایی که نامش را کمتر کسی می‌داند اما همه‌روزه به آن وابسته است، قربانی اصلی این درگیری شده: اسید سولفوریک. وال‌استریت ژورنال، روزنامه سرشناس اقتصادی جهان، در گزارشی هشداردهنده اعلام کرده که جنگ ایران، پرمصرف‌ترین ماده شیمیایی جهان را کمیاب کرده است. اسید سولفوریک، آنچنان در صنعت مدرن نفوذ دارد که بدون آن، بسیاری از زنجیره‌های تأمین جهانی از کشاورزی تا فناوری اطلاعات از کار می‌افتند.

این ماده شیمیایی چه نقشی دارد؟

از تولید کودهای فسفاته که غذای میلیاردها انسان را تأمین می‌کنند، تا استخراج مس و نیکل که در هر تلفن همراه و خودروی برقی یافت می‌شوند، و حتی ساخت تراشه‌های کامپیوتری و تصفیه آب شهری. به عبارت ساده، اسید سولفوریک عصاره حیات صنعتی مدرن است.

اما چرا جنگ در ایران باعث کمبود آن شده است؟

پاسخ به زنجیره تأمین جهانی گوگرد بازمی‌گردد. اولا بسته شدن تنگه هرمز، دوما، چین، بزرگترین تولیدکننده گوگرد جهان، به دلیل نگرانی از گسترش جنگ و اختلال در خطوط حمل‌ونقل بین‌المللی، محدودیت‌های شدیدی بر صادرات این ماده اولیه اعمال کرده است. و از آنجایی که اسید سولفوریک از گوگرد ساخته می‌شود، این محدودیت، کل صنایع پایین‌دستی را دچار شوک کرده است. وال‌استریت ژورنال تأکید کرده که این فشار، بیش از همه کشورهایی مانند شیلی (بزرگترین تولیدکننده مس جهان) و اندونزی (تولیدکننده بزرگ نیکل) را تحت تأثیر قرار داده است. قیمت اسید سولفوریک در این مناطق تا ۸۰ درصد جهش کرده است. این یعنی هزینه استخراج مس در شیلی به شدت افزایش یافته و در نتیجه قیمت جهانی مس نیز صعودی خواهد شد. از سوی دیگر، کشاورزی جهانی نیز در معرض تهدید قرار گرفته است. کودهای فسفاته که برای تولید آن ها اسید سولفوریک حیاتی است، به سرعت گران‌تر می‌شوند. این به معنای افزایش هزینه تولید غذا و در نتیجه تورم مواد غذایی در سراسر جهان، از اروپا تا آفریقا و آسیا است.

اما آیا این بحران قابل پیش‌بینی بود؟

تحلیلگران اقتصادی معتقدند که جنگ در ایران، صرفاً یک درگیری منطقه‌ای نیست، بلکه یک «شوک عرضه» جهانی است که زنجیره‌های ارزش پیچیده را هدف قرار داده است. اسید سولفوریک به دلیل ماهیت خطرناک و هزینه بالای حمل، معمولاً به صورت محلی و نزدیک به معادن و کارخانه‌ها تولید می‌شود. جنگ باعث اختلال در تولید و حمل آن در خاورمیانه شده و چین نیز با بستن دریچه صادرات، آتش بحران را شعله‌ورتر کرده است.

حال سؤال اینجاست: این کمبود تا کی ادامه خواهد یافت؟

آیا صنایع جهانی راهکاری برای جایگزینی این ماده حیاتی دارند؟ یا باید منتظر افزایش قیمت خودرو، گوشی تلفن همراه، مواد غذایی و حتی آب لوله‌کشی باشیم؟ گزارش وال‌استریت ژورنال نشان می‌دهد که جنگ در ایران، دیگر فقط یک مسئله سیاسی یا نظامی نیست؛ به بحرانی اقتصادی بدل شده که دامنه آن به قاره‌ها کشیده شده است.

اسید سولفوریک؛ ستون پنهان تمدن صنعتی

اسید سولفوریک با فرمول شیمیایی H₂SO₄، پرمصرف‌ترین ماده شیمیایی جهان است و سالانه بیش از ۲۵۰ میلیون تن از آن در سراسر جهان تولید و مصرف می‌شود. این ماده تا آن اندازه در صنایع نفوذ کرده که مصرف سرانه آن در یک کشور، شاخصی برای سنجش سطح توسعه‌یافتگی صنعتی به شمار می‌رود. دلیل این جایگاه منحصر به فرد، خاصیت خورندگی قوی، توانایی جذب آب و واکنش‌پذیری بالای آن است که در هزاران فرآیند شیمیایی صنعتی کاربرد دارد. از تولید کودهای شیمیایی گرفته تا تصفیه نفت، از ساخت باتری‌های سربی-اسیدی خودروها تا تولید مواد منفجره، از استخراج فلزات گرانبها تا ساخت رنگ‌ها و داروها، همگی به اسید سولفوریک وابسته هستند. در حوزه کشاورزی، حدود ۶۰ درصد از اسید سولفوریک جهان صرف تولید کودهای فسفاته می‌شود. بدون این کودها، تولید محصولات کشاورزی به یک سوم میزان فعلی کاهش می‌یابد و میلیاردها انسان با قحطی روبه‌رو می‌شوند. در صنعت معدن، اسید سولفوریک برای استخراج مس، نیکل، روی، اورانیوم و حتی طلا به روش «انحلال» استفاده می‌شود. به عنوان مثال، معادن عظیم مس در شیلی سالانه بیش از ۵ میلیون تن اسید سولفوریک مصرف می‌کنند. در صنعت نفت نیز از این ماده برای حذف ناخالصی‌ها و افزایش اکتان بنزین استفاده می‌شود.

نکته شگفت‌انگیز اینکه اسید سولفوریک حتی در تصفیه آب شهری نیز نقش دارد. بسیاری از تصفیه‌خانه‌های بزرگ آب در جهان از این ماده برای تنظیم pH و حذف فلزات سنگین استفاده می‌کنند. همچنین در تولید تراشه‌های کامپیوتری، مرحله‌ای به نام «تمیز کردن ویفر» وجود دارد که در آن از اسید سولفوریک غلیظ و داغ برای حذف آلودگی‌های آلی از سطح سیلیکون استفاده می‌شود. بنابراین، از نانی که می‌خورید تا گوشی که در دست دارید، همگی مدیون این ماده شیمیایی خورنده هستند. حال تصور کنید که زنجیره تأمین این ماده حیاتی دچار اختلال شود؛ آن وقت است که ابعاد فاجعه روشن می‌شود.

مکانیسم تأثیر جنگ ایران بر بازار جهانی اسید سولفوریک

جنگ ایران با آمریکا و اسرائیل، به دو طریق مستقیم و غیرمستقیم بازار اسید سولفوریک را مختل کرده است. مسیر مستقیم از طریق اختلال در تأمین گوگرد، ماده اولیه اصلی تولید اسید سولفوریک، رقم می‌خورد. گوگرد به عنوان یک محصول جانبی در فرآیند پالایش نفت و استخراج گاز طبیعی به دست می‌آید. ایران یکی از تولیدکنندگان عمده گوگرد در جهان است (به دلیل داشتن میادین عظیم گازی مانند پارس جنوبی). با شروع جنگ، خطوط تولید گاز و پالایشگاه‌های ایران در معرض حملات هوایی و موشکی قرار گرفته یا با کاهش شدید ظرفیت فعالیت می‌کنند. در نتیجه، خروجی گوگرد ایران به شدت کاهش یافته است. همچنین صادرات گوگرد از بنادر جنوبی ایران (مانند عسلویه و بندرعباس) کاملاً متوقف شده است. مسیر غیرمستقیم اما مهم‌تر، از طریق چین می‌گذرد. چین با تولید بیش از ۱۵ میلیون تن گوگرد در سال (عمدتاً از پالایش نفت خام وارداتی)، بزرگترین تولیدکننده گوگرد جهان است. با گسترش جنگ در خاورمیانه و نگرانی از اختلال در حمل‌ونقل دریایی از طریق تنگه هرمز و دریای عمان، پکن تصمیم گرفته صادرات گوگرد خود را به شدت محدود کند. دلیل این تصمیم دو چیز است: اول اینکه چین نیاز دارد گوگرد ذخیره‌ای خود را برای صنایع داخلی حفظ کند (چین خود مصرف‌کننده بزرگ اسید سولفوریک است). دوم اینکه کشتی‌های چینی برای حمل گوگرد به مقاصد دور (مانند شیلی و اندونزی) باید از مناطق جنگی عبور کنند و بیم غرق یا توقیف آنها وجود دارد. بنابراین، عرضه جهانی گوگرد همزمان از دو منبع بزرگ (ایران و چین) کاهش یافته است.

نتیجه این تکانه عرضه، افزایش افسارگسیخته قیمت اسید سولفوریک در بازارهای جهانی بوده است. وال‌استریت ژورنال گزارش داده که در شیلی (بزرگترین مصرف‌کننده اسید سولفوریک برای استخراج مس)، قیمت این ماده از حدود ۱۲۰ دلار به ازای هر تن به بیش از ۲۱۵ دلار رسیده است (افزایش ۸۰ درصدی). در اندونزی، قیمت به ۲۰۰ دلار در هر تن رسیده است. این در حالی است که میانگین قیمت جهانی در سال گذشته ۹۰ تا ۱۱۰ دلار بود. کارخانه‌های تولید اسید سولفوریک که معمولاً نزدیک به معادن مس و کارخانه‌های کودسازی ساخته می‌شوند، اکنون با کمبود خوراک گوگرد مواجه شده‌اند و برخی از آنها مجبور به تعطیلی شده‌اند.

کشورهای قربانی؛ شیلی و اندونزی در خط مقدم!

شیلی، بزرگترین تولیدکننده مس جهان (حدود ۲۸ درصد مس جهانی)، بیش از هر کشور دیگری از این بحران لطمه دیده است. معادن مس شیلی، به ویژه معادن روباز بزرگ مانند اسکوندیدا و چوکیکاماتا، روزانه هزاران تن اسید سولفوریک مصرف می‌کنند. روش مرسوم استخراج مس در شیلی، «انحلال با اسید» است که در آن سنگ معدن اکسیدی مس در حوضچه‌های عظیمی با اسید سولفوریک شسته می‌شود و مس محلول در آب جمع‌آوری می‌گردد. هر تن مس استخراج شده به روش اکسیدی، به حدود ۲.۵ تن اسید سولفوریک نیاز دارد. با افزایش ۸۰ درصدی قیمت اسید، هزینه استخراج هر تن مس حدود ۳۰۰ دلار بالا رفته است. با توجه به تولید سالانه ۵.۶ میلیون تنی مس شیلی، این یعنی سالانه بیش از ۱.۶ میلیارد دلار هزینه اضافی به صنعت مس شیلی تحمیل شده است.

اندونزی نیز وضعیت مشابهی دارد. این کشور بزرگترین تولیدکننده نیکل جهان است (حدود ۳۷ درصد نیکل جهانی). نیکل نیز مانند مس، یکی از فلزات استراتژیک برای تولید باتری‌های خودروهای برقی و آلیاژهای فولاد ضدزنگ است. استخراج نیکل به ویژه از سنگ معدن لاتریتی، نیازمند اسید سولفوریک به روش «هیدرومتالورژی فشار بالا» است. در این روش، سنگ معدن در دمای بالا و در حضور اسید سولفوریک حل می‌شود. هر تن نیکل به حدود ۲۰ تن اسید سولفوریک نیاز دارد (ده برابر مس!). بنابراین افزایش قیمت اسید، اثر فوق‌العاده سنگینی روی صنعت نیکل اندونزی دارد. تحلیلگران پیش‌بینی می‌کنند که قیمت نیکل در ماه‌های آینده حداقل ۴۰ درصد افزایش یابد که این مستقیماً به قیمت باتری خودروهای برقی و در نتیجه به قیمت نهایی خودروها منتقل خواهد شد.

اما قربانیان اصلی این بحران، کشورهای فقیر واردکننده کودهای فسفاته هستند. کشورهای آفریقایی و جنوب آسیا که بخش زیادی از غذای خود را وابسته به واردات کودهای شیمیایی می‌دانند، اکنون با افزایش سرسام‌آور قیمت کود مواجه شده‌اند. تولیدکنندگان کود شیمیایی در مراکش، مصر و عربستان سعودی که از اسید سولفوریک ارزان سال گذشته بهره می‌بردند، اکنون مجبور به کاهش تولید یا افزایش قیمت محصول خود شده‌اند. این یعنی گرسنگی بیشتر در آفریقا و تورم مواد غذایی در هند و بنگلادش. به عبارت دیگر، جنگ در ایران، از راه دورترین نقاط جهان نیز قربانی می‌گیرد.

واکنش صنایع جهانی و راهکارهای جایگزین

با بروز این بحران، صنایع جهانی دو راه پیش رو دارند: پذیرش هزینه‌های بالاتر و انتقال آن به مصرف‌کننده، یا سرمایه‌گذاری روی فناوری‌های جایگزین که نیاز به اسید سولفوریک را کاهش دهند. در بخش کشاورزی، راهکارهایی مانند استفاده از کودهای آلی و بیولوژیک، کشاورزی دقیق (کاهش مصرف کود با بهینه‌سازی) و بازیابی فسفر از فاضلاب‌ها در دست بررسی است. اما هیچ یک از این راهکارها در کوتاه‌مدت نمی‌توانند جایگزین ۶۰ درصد مصرف اسید سولفوریک در تولید کودهای فسفاته شوند. بنابراین کشاورزی جهانی در کوتاه‌مدت ناگزیر به پرداخت هزینه بالاتر است که به معنای افزایش قیمت غلات، روغن‌های خوراکی و میوه‌ها خواهد بود. در صنعت معدن، شرکتهای بزرگ مانند بی‌اچ‌پی (استرالیا)، ریوتینتو (انگلیس-استرالیا) و کودلکو (شیلی) به دنبال روش‌های جایگزین برای استخراج فلزات هستند. یکی از این روش‌ها استفاده از اسید کلریدریک یا اسید نیتریک است، اما هر دوی آنها گران‌تر، خطرناک‌تر و کم‌بازده‌تر از اسید سولفوریک هستند. روش دیگر، «بیولیچینگ» یا انحلال زیستی است که در آن از باکتری‌های خاص برای حل کردن فلزات از سنگ معدن استفاده می‌شود. این روش دوستدار محیط زیست است اما بسیار کند است (ماهها در مقابل چند روز برای اسید سولفوریک) و برای حجم بالای سنگ معدن اقتصادی نیست. بنابراین تا زمان توسعه فناوری‌های جدید، معادن جهان ناچار به خرید اسید سولفوریک گران یا حتی در برخی موارد تعطیلی معادن کم‌عیار هستند.

در صنعت تصفیه آب و ساخت تراشه، راهکارهای جایگزین محدودتر است. برای تنظیم pH آب، می‌توان از دی‌اکسید کربن یا اسید کلریدریک استفاده کرد، اما هر کدام معایب خود را دارند. برای تمیز کردن ویفرهای سیلیکونی در ساخت تراشه، هنوز جایگزین مناسبی برای اسید سولفوریک داغ پیدا نشده است. به همین دلیل، شرکت‌های سازنده تراشه مانند تی‌اس‌ام‌سی و سامسونگ، در حال افزایش قیمت محصولات خود هستند که نهایتاً به مصرف‌کننده نهایی یعنی شما می‌رسد. تحلیلگران وال‌استریت پیش‌بینی می‌کنند که قیمت گوشی‌های هوشمند و کامپیوترها در سه ماهه سوم و چهارم سال جاری، بین ۱۵ تا ۲۵ درصد افزایش یابد.

سناریوهای آینده؛ پایان بحران یا تشدید آن؟

• سناریوی اول (خوش‌بینانه)

  جنگ ایران در شش ماه آینده پایان می‌یابد و خطوط تولید گاز و پالایشگاه‌های ایران بازسازی می‌شوند. همزمان، چین محدودیت صادرات گوگرد را برداشته و کشتی‌های حامل گوگرد به مقصد شیلی و اندونزی به حرکت درمی‌آیند. در این صورت، قیمت اسید سولفوریک طی یک سال به تدریج به سطح قبل از جنگ بازمی‌گردد (حدود ۱۰۰ تا ۱۲۰ دلار). اما خسارت اقتصادی وارده (افزایش هزینه تولید مس، نیکل و کود) جبران‌ناپذیر است و قیمت کالاهای نهایی مانند خودروهای برقی و مواد غذایی هرگز به سطح قبل از جنگ بازنخواهد گشت. حتی در خوش‌بینانه‌ترین حالت، تورم جهانی ۳ تا ۵ درصد بالاتر از پیش‌بینی‌ها باقی می‌ماند.

• سناریوی دوم (واقع‌بینانه)

  جنگ ایران برای یک تا دو سال ادامه می‌یابد و منطقه خاورمیانه در بلاتکلیفی به سر می‌برد. در این شرایط، چین محدودیت صادرات گوگرد را به عنوان یک ابزار ژئوپلیتیک حفظ می‌کند تا از نفوذ خود در برابر غرب استفاده کند. شیلی و اندونزی ناچار می‌شوند سرمایه‌گذاری گسترده‌ای روی کارخانه‌های تولید اسید سولفوریک از منابع داخلی گوگرد (مثلاً از پیریت‌های معدنی خود) انجام دهند. این سرمایه‌گذاری حداقل سه سال زمان می‌برد. در این بازه، قیمت اسید سولفوریک بالای ۱۸۰ دلار باقی می‌ماند. صنایع مربوطه با زیان انباشته روبه‌رو می‌شوند و برخی معادن کم‌عیار تعطیل می‌شوند. قیمت جهانی مس به بالای ۱۲ هزار دلار در هر تن می‌رسد (در حال حاضر حدود ۹۵۰۰ دلار) و قیمت نیکل دو برابر می‌شود. فقرا در کشورهای در حال توسعه بیشترین آسیب را از افزایش قیمت مواد غذایی می‌بینند.

• سناریوی سوم (بدبینانه)

  جنگ ایران به کل خاورمیانه گسترش می‌یابد و تنگه هرمز به طور کامل بسته می‌ماند. صادرات نفت و گاز خلیج فارس به صفر می‌رسد. در این سناریوی فاجعه‌بار، تولید جهانی گوگرد از پالایشگاه‌های نفت خاورمیانه (عربستان، امارات، کویت، قطر و عراق) نیز به طور کامل متوقف می‌شود. گوگرد ایران و چین که پیش از این نیز مشکل داشت، اکنون با کمبود مطلق روبه‌رو می‌شود. قیمت اسید سولفوریک ممکن است تا چند هزار دلار در هر تن افزایش یابد و عملاً بسیاری از صنایع وابسته را فلج کند. در این سناریو، کمبود کود فسفاته به معنای قحطی در چندین منطقه جهان خواهد بود و کمبود مس و نیکل به معنای توقف تولید خودروهای برقی و تضعیف شدید گذار انرژی سبز است. وال‌استریت ژورنال در گزارش خود اشاره کرده که کشورهای غربی هنوز آمادگی مواجهه با چنین سناریویی را ندارند و سازمان ملل باید هرچه سریعتر وارد عمل شود.