Il y aura une pénurie de phosphore d’ici 30 à 40 ans

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Si nous pouvons utiliser des allumettes, cela est possible car il y 350 ans quelqu’un de très important à découvert le phosphore, un élément essentiel à la vie telle que nous la connaissons.

Il y aura bientôt une pénurie de phosphore

L’histoire de cette découverte du 15ème de l’élément du tableau périodique est l’un des plus grands accidents de l’activité humaine. Hennig Brand, un alchimiste et marchand du XVIIe siècle originaire d’Hambourg, en Allemagne, avait tenté d’atteindre l’un des grands objectifs de l’alchimie, à savoir faire de la pierre philosophale. Les alchimistes pensaient que c’était l’élixir de vie, capable de transformer le plomb en or. Mais où trouver cette substance légendaire?

Brand était convaincu que la réponse se trouvait dans l’urine humaine, pour deux bonnes raisons. Premièrement, l’or et l’urine étaient de couleur similaire. Deuxièmement, l’urine provenait du corps humain, lequel était considéré par les alchimistes comme un objet de perfection créé par Dieu.

Le processus mis en place par Brand en 1669 était remarquable. De nos jours, on aurait du mal à le refaire dans un abri de jardin – à moins que vos voisins ne soient prêts à tolérer des odeurs extrêmement mauvaises. Brand a concentré de grandes quantités d’urine humaine et l’a laissées fermenter. Il a ensuite chauffé les résidus en procédant à une distillation à sec, comme illustré ci-dessous dans la peinture de Joseph Wright de 1795; « l’Alchimiste découvrant le phosphore » . Mais en fait il recherchait la pierre philosophale.

peinture-alchimisteCrédit: Wikimedia

Il découvrit une substance blanche

Brand découvrit un solide cireux blanc qui brillait dans le noir, même dans une bouteille fermée, et qui brûlait spontanément avec une flamme blanche très brillante lorsqu’elle était exposée à l’air. Intrigué par ses propriétés, il le nomma phosphore car cela signifiait «porteur de lumière» en Grec. Il a tenté à plusieurs reprises d’utiliser cette substance pour transformer le plomb en or, mais en vain.

Probablement déçu, Brand a peut-être pensé qu’il avait plutôt trouvé l’un des autres grands postulats de l’alchimie, le phlogistique. Cet alchimiste avait un cadre spirituel enraciné principalement dans la philosophie grecque antique, qui stipulait que toute matière était formée de quatre éléments : l’air, la terre, le feu et l’eau. Les alchimistes pensaient que c’était à cause du phlogistique, un élément semblable au feu, que la chaleur et de la lumière étaient produites pendant la combustion.

La théorie du phlogistique n’a été démystifiée que dans les années 1770, lorsque Antoine-Laurent Lavoisier a montré que la combustion était une réaction avec un gaz – l’oxygène. Plus d’un siècle plus tard, il est devenu possible de transmuter un métal en un autre, mais en utilisant un réacteur nucléaire plutôt qu’une pierre philosophale. Sur le plan économique, toutefois, ce processus n’a jamais eu de sens, car seules de très petites quantités de métaux nobles tels que l’or peut être fabriquées de cette manière.

Le phosphore est présent partout

D’autre part, la découverte du phosphore a ouvert un nouveau chapitre dans ce qui est devenu la chimie moderne. Quelque 50 ans après la découverte de Brand, Johann Thomas Hensing, professeur de médecine à l’Université de Giessen en Allemagne centrale, a montré que le phosphore était également présent dans le cerveau humain.

Les premiers médicaments contenant du phosphore élémentaire ont commencé à être vendus, en pensant peut-être que «si cela se trouvait dans le cerveau, cela devait être bon pour les patients». Cependant, cela s’est avéré une grave erreur, car le phosphore blanc est en fait très toxique – une dose mortelle peut être obtenue avec seulement 1 mg par kilogramme de masse corporelle. Les patients ont fini par être empoisonnés.

Porteur de vie et de mort

Néanmoins, le phosphore est biologiquement vital. Le corps humain moyen contient environ 0,5 kg de phosphore, principalement sous forme de phosphate pour renforcer les os et les dents. Le phosphore maintient également de manière cruciale les molécules d’ADN et d’ARN. Sans phosphore, il serait difficile d’imaginer la moindre forme de vie.

Les aliments riches en phosphore comprennent les viandes, les fruits de mer, les lentilles, les haricots, les noix et les graines. À l’opposé, le phosphore blanc a longtemps été utilisé comme poison à rat. Encore plus extrême, les agents de guerre chimique comme le sarin et le VX sont des composés du phosphore. Le sarin, par exemple, est 21 fois plus meurtrier que le cyanure de potassium. C’est un excellent exemple de la façon dont des éléments se présentant sous différentes formes peuvent avoir à la fois des apparences et des effets biologiques très différents.

masque-a-gaz-guerreMasque à gaz pour se protéger du sarin durant la deuxième Guerre Mondiale

Le phosphore a beaucoup d’autres aspects positifs. Les phosphates constituent, avec l’azote, la base des engrais utilisés dans l’agriculture. Il n’y a pas de substitut au phosphore pour ce rôle; il ne peut être remplacé par aucun autre élément chez les plantes.

Et c’est là que le manque de phosphore devient un grave problème pour l’humanité. Les réserves de phosphate sont limitées. À tel point que le phosphore a été classé parmi les «éléments menacés» où il existe un risque d’un manque dans le futur. Le problème est que le phosphore utilisé comme engrais finit par se dissoudre dans les rivières et les océans sous forme de phosphate soluble, pour finalement devenir des sédiments.

Une pénurie d’ici 30 à 40 ans

À l’heure actuelle, il n’existe aucun moyen économiquement viable de le récupérer et les scientifiques prévoient une pénurie d’ici 30 à 40 ans. Cela démontre la nécessité de développer le recyclage du phosphore, idéalement juste avant qu’il ne devienne très dilué dans nos cours d’eau. Alors, comment cela pourrait-il être fait? Les humains consomment chaque année plus de 3 millions de tonnes de phosphore par rapport à leurs besoins, lesquels sont finalement excrétés sous forme d’urine et de fèces.

Recycler le phosphore à partir de déchets humains pourrait ne pas sembler une tâche très édifiante, mais ce sera éventuellement indispensable et économiquement très rentable pour quiconque trouvera le moyen de le faire.

Recycler le phosphore de l’urine

Cela soulève un point intéressant. Il est tentant de regarder avec amusement la façon dont Brand a trouvé le phosphore dans des seaux d’urine. Il se peut qu’avec le recul de 350 ans, qu’il se soit concentré sur le meilleur endroit où recycler le phosphore.

Source : Cosmos magazine

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