Высокотехнологичный прогресс вновь упирается в проблему нехватки природных ресурсов

В категориях: Политика, экономика, технология


КОНСТАНТИН РАНКС

 

ЧТО ТАМ, В ТОЛЩЕ СКАЛ?

Для современной промышленности – чтобы выпускать мощные моторы, станки и прочие машины, тех же роботов, которые соберут ваш автомобиль, – нужны такие металлы, как кобальт, цирконий, бериллий. Стронций, который делает сталь устойчивой к морозу, и скандий, идущий на производство лазеров – уникальные металлы. О германии – одном из важнейших полупроводников, без которого не будет ни радио, ни телевидения, и говорить нечего.

Страны с наиболее развитой хайтек-индустрией, такие как США, Япония, Тайвань, страны Евросоюза, практически полностью зависят от импорта этих высокотехнологичных ископаемых. А с другой стороны, есть страны, которые еще совсем недавно и понятия не имели, что скрывается в их недрах. И их значение стремительно меняется.

Все это вызывает неподдельную тревогу у главных хайтек-производителей - американцев и японцев. В частности, эту тревогу разделяет доктор Ясуси Ватанабе из японского Института георесурсов и окружающей среды, который предлагает конкретные меры по решению проблемы.

Он считает необходимым углубить переработку добываемых руд, чтобы повысить процент отдачи – с новыми технологиями обратиться к старым отвалам пустой породы. Многие страны будут только благодарны за то, что специалисты из развитых стран рекультивируют эти земли, взяв в оплату то, что смогут еще выжать из старых отвалов. Но главное, по мнению Ватанабе, – это заметно нарастить масштабы геологоразведочных работ в разных странах, чтобы расширить рынок стратегически важных ископаемых.

По сути, это призыв к новой, экономической колонизации стран, которые располагают ресурсами, но не в состоянии их сами добывать. Ведь добыча редких и редкоземельных металлов чрезвычайно сложна технологически. А кроме того, сам процесс выделения металлов крайне неэкологичен и связан с отравлением окружающей среды.

СЛОМАЙ ПЛАНШЕТ, СРУБИ ДЕРЕВО

Как умилялся мир два десятка лет назад в связи с массовым внедрением ПК в делопроизводство! Журналисты взахлеб писали о сэкономленной бумаге и спасенных деревьях. Однако вскоре выяснилось, что радовались, похоже, зря. Деревья – ресурс возобновляемый, причем за сравнительно небольшой промежуток времени (меньше 20 лет), если их выращивать в Бразилии, к примеру. Редкие полезные ископаемые – совсем другое дело.

Например, для изготовления самых продвинутых сейчас планшетных экранов, созданных по IGZO-технологии, нужно добыть индий, галлий и цинк. Вроде бы их надо мало, особенно галлия и индия. Но они не случайно называются редкими: чтобы их добыть, надо перекопать очень много породы. И не просто перекопать.

Индий добывается в основном из свинцово-цинковых месторождений, как побочный продукт. Цинковый концентрат обжигается, а потом возгоняется. Содержание индия в таких возгонах составляет 0,01%. Затем наступает очередь так называемого кислотного выщелачивания с применением больших объемов серной кислоты. После обработки кислотой концентрат индия промывается водой, образуются сернокислотные растворы. Потом следует самый сложный процесс – извлечение индия из этих растворов с помощью гидроксида натрия, аммиака или сероводорода.

На втором этапе используется, например, амальгамизация – перенос индия в ртутную амальгаму. Другой способ требует применения фосфорных кислот и керосина. Как видно, все эти процессы связаны с применением весьма ядовитых химических веществ и соединений, получение которых само по себе экологически опасно.

Разумеется, есть варианты. Существуют более щадящие технологии – скажем, с применением бактерий, которые разрушают породу, что позволяет в дальнейшем использовать агрессивные реагенты в меньших концентрациях. Но тогда возникает дифференциация и даже дискриминация: вот технология для дома, а вот – для стран третьего мира, где можно особо не тревожиться о соблюдении экологических норм. Тем более что полно стран, руководство которых ради целей развития готово идти на ущерб природе (даже не хочу говорить о роли коррупции в таких решениях).

Опыт Китая, мирового лидера на рынке редких земель, очень показателен: во Внутренней Монголии образовались новые пустыни, ядовитые пространства, где не может вырасти ничего. Пыль и песок этих пустынь уже заносит в столицу Китая. Местные специалисты бьют тревогу: доходы от продаж редких земель (которые идут в карман частных компаний) не идут ни в какое сравнение с расходами на восстановление разрушенных экосистем, что приходится делать за государственный счет.

И было бы ошибкой полагать, что загрязнение среды – удел лишь развивающихся стран. В Финляндии, одной из самых экологически чистых стран мира, работает никелево-марганцевый рудник Талвиваара. Несмотря на все усилия, там уже в течение нескольких лет наблюдаются утечки никеля и марганца. В прессе много раз оказывались фото пены, появившейся на местных лесных ручьях из-за просачивающихся химических ингредиентов. Наконец, 4 ноября 2012 года произошла массированная утечка, в результате которой в окружающих водных источниках уровень радиоактивности из-за урана повысился в 50–80 раз. И это в стране с высочайшей культурой производства! Можно представить, что происходит в странах, где такой культуры нет, а есть в изобилии продажные чиновники и обалдевшие от прибылей нувориши.

В сентябре 2011 года в финском городе Лаппенранте мне довелось с группой журналистов побывать на презентации новых «зеленых» энергетических установок, которые будут крайне полезны для природы Финляндии. Вопрос о том, не приведет ли использование редких металлов из Китая к ухудшению экологической ситуации в стране, где их добывают, был удостоен весьма странного ответа: состояние экологии Китая – дело самого Китая. К сожалению, это уже не так.

БУДУЩЕЕ ПО УЭЛЛСУ

За красивыми презентациями о возобновляемых источниках энергии, которые так приятно разглядывать на новых планшетниках, скрывается мрачная картина деградации природы. Химические удары по атмосфере будут продолжаться. Дымят и парят не только угольные станции, но и многочисленные металлургические заводы, особенно в развивающихся странах.

Атмосфера и океан, куда в конечном счете все и попадает, – одни на всех. Конечно, одни страны столкнутся с проблемами гораздо раньше, чем другие. Однако совершенно точно, что по всем ударит и увеличение мутности атмосферы, и усиление ультрафиолетового потока, которое изменит структуры водных экосистем в Мировом океане. Угнетение фитопланктона, который является базисом океанической пищевой цепи, уже в этом столетии может привести к падению продуктивности верхних слоев океана на треть. Меньше станет рыб, креветок, моллюсков, неминуемо снижение уловов.

Растения суши более устойчивы к ультрафиолету, однако самым слабым звеном тут оказывается почва. Точнее – почвенные микроорганизмы, влияющие на плодородие почв, которые связывают атмосферный азот, служащий для питания растений. Результат – уменьшение плодородия почв и их разрушение. А значит, сокращение урожайности. Таким образом, даже без фактора воды загрязнение атмосферы через цепочку физических и химических взаимодействий ведет нас к угрозе полномасштабного голода. И это не считая проблем с пресной водой, которой становится все меньше.

Энергетические углеводородные ресурсы будут неизбежно истощаться и дорожать. Развитые страны будут и дальше внедрять новые технологии в этой области, а развивающиеся и бедные страны откатятся назад. Дефицит продовольствия и питьевой воды вследствие изменений климата будет провоцировать бесконечные локальные войны на местах. Местным правителям придется обращаться за помощью к развитым странам, предлагая взамен все имеющиеся ресурсы, особенно те самые редкие металлы.

И тогда вполне вероятен сценарий, описанный Уэллсом в «Машине времени», – разделение человечества на элиту (элоев) и обслуживающих их пролетариев (морлоков), причем как внутри одной страны, так и на планете в целом. Развитые страны будут бросать все больше ресурсов на содержание своей армии пенсионеров и на технические приспособления для их обслуживания (колоссальный рынок!). Развитое, богатое общество попытается контролировать ресурсы и ситуацию в третьем мире с помощью беспилотников, танков, боевых роботов и прочей современной техники. Против них традиционные общества выставят быстрый рост населения, религиозный фанатизм и природную хитрость.

АНТАРКТИДА ВМЕСТО АЙПЭДА

Это мрачное будущее, конечно, не предопределено. Но если оно все-таки случится, то виной тому будет и наша страсть к комфорту и красивой жизни, к новым гаджетам, автомобилям и путешествиям. Ресурсов не хватит, чтобы этот комфорт обеспечить для всех. Наверное, в будущем миллионы людей смогут переселяться в виртуальные миры, где будут ведрами есть черную икру и предаваться радостям любви с голливудскими красотками. Но не все смогут это удовольствие оплатить, да и жить на суррогатах не очень интересно.

Конечно, для человека нашего времени логично возлагать надежду на новые технологии – менее требовательные к ресурсам, более экологичные, не требующие хищнического извлечения редких элементов в далеких странах. В XIX веке был прецедент, когда покупатель просил увеличить шумность приобретаемого паровоза: ему казалось, что так будет солиднее. Пейзажи дымящих труб в 1930-е годы во всем мире были символом прогресса. Сейчас и потребители, и бизнесмены, и политики понимают наивность подобных представлений.

Но замечу, что рост горнодобывающих работ уже сейчас закладывается на десятилетия вперед. И вновь обращу внимание на финский никелевый рудник Талвиваара: проект начал развиваться в начале 2000-х, а его заложенный срок работы – около 50 лет. Ни один предприниматель, вложившийся в проект со сроком возврата вложений 10–15 лет, не станет поддерживать технологии, которые обесценят его вложения через два года.

Допустим, у вас в сейфе лежит патент на экран, который не нуждается в индии. Но ваши вложения в индиевые рудники окупятся еще не скоро. Конечно, вы попридержите этот патент либо еще долго и неспешно будете вести исследования, чтобы убедиться в целесообразности промышленного переворота. И пока все говорит о том, что рынок еще не насыщен устройствами с уже обкатанными технологиями. Значит, все будет идти своим чередом.

Разумеется, специалисты понимают ущербность такого сценария. Радует то, что металлы не теряют своих свойств при вторичной переработке. Именно это сделало исключительно популярной алюминиевую банку для напитков. Ее можно перерабатывать бесчисленное множество раз: качество металла не страдает, он легко плавится. Основные инвестиции в алюминиевую тару, можно сказать, происходят на этапе производства металла из руды. А после этого алюминий перерабатывать гораздо дешевле, чем стеклянный бой и даже пластик. К тому же переплавка при температуре 660°С гарантированно уничтожает все биологические и органические загрязнения. Для получения тонны алюминия из лома нужна лишь двадцатая часть той энергии, которая требуется для выплавки тонны алюминия из бокситовой руды. И площадь загаженной земли при этом не увеличивается.

Хотелось бы надеяться, что в обозримом будущем появятся технологии переработки уже использованных редких земель, лития и прочих элементов, без которых наша техника уже не мыслится. Еще лучше было бы использовать при этом электричество из чистых, возобновляемых источников. В идеале – энергию Солнца (хотя тут встают другие проблемы). Но и ГЭС тоже неплохой вариант. Во всяком случае лучше, чем палить уголь. Проблема с нашей аналогией только в том, что алюминиевые банки легко собирать, и они сделаны, по сути, из чистого алюминия. А стоимость переработки гаджетов многократно выше себестоимости их изготовления.

Было бы клеветой сказать, что индустрия не думает о вторичном использовании редких и редкоземельных металлов. Думает. Например, утилизовать алюминиевые ультрабуки уже легче, чем их железно-пластиковых собратьев. И выгоднее. Возможно, один из путей решения проблемы в том, чтобы выпускать такие гаджеты, которые бы легко рассыпались на составные части перед переработкой.

Хотя я полагаю, что в интересах всей нашей цивилизации вместе с совершенствованием технологий (в том числе природоохранных) было бы финансирование смелых, прорывных идей – программ, направленных на освоение Антарктиды, Мирового океана и даже Луны и Марса. Эти проекты рискованны. Но они способны не только пожирать ресурсы, но и дать взамен новые. И дать человечеству новую цель. Наша кровавая, но прекрасная история показывает: высокие цели могут быть столь же мощным стимулом к изменению мира, сколь и примитивная выгода. Надо только понять, что время нежиться на диване заканчивается.

slon.ru

Добавьте свой комментарий

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: