SM 3704 -- Breve storia dello zolfo -- 2014

Il Blog della Società Chimica Italiana, 24 ottobre 2014; https://ilblogdellasci.wordpress.com/2014/10/24/storia-moderna-dello-zolfo/

Giorgio Nebbia nebbia@quip.it 

Accompagnatemi un po' indietro nel tempo, all'alba della rivoluzione industriale chimica, alla fine del Settecento. In quel tempo per lavare i panni e per produrre il vetro occorreva il carbonato sodico, la "soda", che si poteva ottenere o da alcuni laghi salati dell'Egitto, o dalle ceneri di alcune piante che crescevano sulle rive del mare. Si trattava quindi di una materia scomoda e costosa per un mondo industriale che stava espandendosi rapidamente. Nei primi anni della rivoluzione francese il medico Nicolas Leblanc (1742-1806) inventò un processo con il quale si poteva ottenere la soda facendo reagire insieme sale, acido solforico e carbone. Costruì anche una fabbrica, col finanziamento di Filippo Egalité (1747-1783), il nobile rivoluzionario a cui la rivoluzione tagliò la testa, con conseguente fallimento della ditta del povero Leblanc che si suicidò. Il suo metodo sopravvisse e si diffuse in tutti i paesi industriali con successo. 

Il processo presentava due difficoltà: richiedeva acido solforico che allora si produceva dallo zolfo che veniva estratto, nel mondo, soltanto dalle miniere della Sicilia. I padroni delle miniere, grandi latifondisti privi di mentalità industriale, si preoccupavano soltanto di ricavare il massimo profitto vendendo ad alto prezzo lo zolfo che veniva estratto sfruttando in modo disumano il lavoro, anche dei bambini; lo stesso recupero dello zolfo dal minerale comportava una perdita di circa la metà dello zolfo, usato come combustibile per la fusione dello zolfo rimanente. Solo più tardi l’ingegner Gill introdusse un sistema per recuperare parte del calore di combustione dello zolfo e aumentare la resa in zolfo vendibile. 

Per sfuggire all’esosità dei produttori siciliani gli industriali inglese cominciarono ad utilizzare le piriti spagnole come fonte di zolfo, ma restava il secondo inconveniente: nel processo di fabbricazione della soda, tutto lo zolfo del costoso acido solforico, prodotto sia dallo zolfo sia dalle piriti, finiva in un residuo fangoso molto puzzolente di solfuro di calcio che veniva lasciato in discariche all'aria aperta. I contadini e gli abitanti dei paesi vicino alle fabbriche cominciarono a lamentarsi e a chiedere delle leggi che impedissero agli industriali di avvelenare l'aria con l’idrogeno solforato di queste discariche. 

Naturalmente gli industriali per anni si opposero perché qualsiasi norma avrebbe fatto aumentare i costi di produzione e diminuire i loro profitti, ma alla fine il governo inglese emanò una legge contro l’inquinamento, l’Alkali Act. Gli industriali inglesi, per limitare l'inquinamento dell'aria cercarono di “riciclare” il rifiuto sgradevole, il solfuro di calcio, per recuperare lo zolfo che esso conteneva. 

La soluzione fu offerta da due tecnici, Alexander Chance (1844-1917) e Carl Claus, che misero a punto un processo per trasformare il solfuro di calcio in zolfo, la stessa materia che veniva importata dalle miniere siciliane; con lo zolfo era possibile produrre di nuovo quell'acido solforico che occorreva per produrre la soda e fu questo il primo esempio di guadagni ottenuti inquinando di meno e riciclando sottoprodotti, secondo il principio che l'ambiente pulito è anche fonte di profitti. 

Nello stesso tempo diminuì la richiesta di zolfo e i proprietari delle miniere siciliane dovettero affrontare una dura crisi che fu pagata in gran parte dai poveri minatori che persero il posto e la cui miseria aumentò ulteriormente in quegli ultimi anni del dominio borbonico, prima dell'annessione della Sicilia al regno d'Italia nel 1860. Anche questa parte della storia può insegnare qualcosa: quando un gruppo di potere economico possiede una materia prima o una risorsa naturale o una tecnologia in condizioni di monopolio, non si illuda che questa condizione di privilegio duri a lungo e non ne approfitti, perché i clienti prima o poi cercano qualche alternativa o perché la materia, prima o poi, finisce e, dopo un picco, la produzione declina e scompare. E uno. Le miniere di zolfo siciliano sopravvissero per alcuni anni con protezioni statali, ma alla fine chiusero. 

Intanto, alla fine dell'Ottocento alcuni scoprirono che nel sottosuolo della Lousiana, uno degli stati meridionali degli Stati uniti, esistevano grandi giacimenti di zolfo purissimo che poteva essere portato in superficie con un ingegnoso processo inventato da un ingegnere americano, Herman Frasch (1851-1914): per parte del Novecento lo zolfo usato dall'industria chimica è stato ottenuto con questo processo, negli Stati Uniti, in Polonia e altrove. A poco a poco i giacimenti si impoverirono e la produzione di zolfo Frasch, dopo aver raggiunto un picco, è declinato fin quasi a scomparire. E due. 

Nella metà del Novecento altre norme antiinquinamento hanno imposto di eliminare lo zolfo dai prodotti petroliferi e dal gas naturale. E’ stato allora resuscitato il processo Claus, prima ricordato, che consente di trasformare l'idrogeno solforato dei gas naturali "acidi" o i composti solforati dei prodotti petroliferi in zolfo commerciale di recupero.  Lo zolfo di recupero è diventato la principale materia prima per l'industria chimica, al fianco di quello ancora recuperato dalla metallurgia dei solfuri. La produzione mondiale annua di zolfo è oggi intorno a 60 milioni di tonnellate all’anno; l’instancabile Cina nel 2012 ha superato con 11 milioni di tonnellate all’anno, la produzione di zolfo degli Stati Uniti. 

Ma siccome la tecnica e l'economia hanno strani cicli, adesso di zolfo ce n'è troppo nel mondo, molto di più di quanto possa essere venduto, e lo zolfo in eccesso viene a rappresentare un nuovo problema ambientale: come ci se ne può liberare, dove lo si può nascondere, è possibile utilizzarlo per qualche altra cosa, oltre alla produzione dell’acido solforico e agli altri usi consolidati ? 

E' ironico che appena un secolo e mezzo fa l'Inghilterra mandasse la flotta militare al largo di Palermo per costringere i produttori di zolfo siciliani ad abbassare i prezzi, e adesso non si come dove mettere lo zolfo. Ultima modesta osservazione: economia, ecologia e tecnologia sono talmente intrecciate e velocemente mutevoli che il successo economico dipende in gran parte dalla capacità di prevedere le innovazioni tecnico-scientifiche --- e anche dalla conoscenza della storia.