Пределы роста. 30 лет спустя

В начале промышленной революции в производственных процессах использовались высокие температуры, большие давления, едкие химикаты и значительные механические усилия, а теперь ученые все больше используют тонкое молекулярное конструирование и программирование на генном уровне. Прорыв в нанотехнологиях и в биотехнологии позволяет промышленности буквально подбирать молекулу к молекуле, организуя процессы все ближе к тому, как они происходят в живой природе.

Вторичная переработка, увеличение эффективности, продление срока службы продукции и уменьшение использования первичного сырья в современном мире достигли впечатляющих результатов. Но в глобальном масштабе огромные материальные потоки, питающие экономику, пока не уменьшились. В лучшем случае снизилась скорость их роста. А миллиарды людей на планете по-прежнему нуждаются в автомобилях и в холодильниках. Люди сейчас лучше осведомлены о пределах стоков, чем о пределах источников материальных потоков, но ведь рост потребления сырья продолжается. Он неизбежно приведет и к пределам источников. Многие вещества, столь полезные человеческому обществу, встречаются в земной коре в концентрированном виде очень редко. Добыча таких веществ обходится очень дорого, эти затраты выражаются в расходе энергии, капитала, в виде нагрузки на окружающую среду и в виде социальной напряженности.

Геолог Эрл Кук (Earl Cook) показал, как редко встречаются на самом деле богатые минеральные руды^[114]. С того момента, как исследование Кука было завершено, прошло почти 30 лет и технологии за это время достигли большого прогресса, но общие выводы исследования по-прежнему верны. Некоторые элементы, например, железо и алюминий, в природе встречаются в изобилии. Они не будут лимитированы со стороны источников, добывать их можно в самых разных частях света. Другие же (например, свинец, олово, серебро, цинк) встречаются гораздо реже. Для них истощение источников — самая непосредственная угроза.

Некоторое представление об относительной скудости ресурсов можно сформулировать на основе статистических данных, полученных в недавнем исследовании мировой добывающей промышленности. Работы проводил Международный институт окружающей среды и развития (International Institute for Environment and Development, IIED). В табл. 3.2 приведены сводные данные по восьми важным металлам. С учетом того, что ежегодные темпы роста составляют примерно 2 % (для одних металлов меньше, для других больше, но в целом 2 % — довольно точное приближение), имеющиеся запасы способны обеспечить добычу на период от 15 до 80 лет. Разумеется, технологии будут улучшаться и дальше, цены станут выше, производители освоят новые области добычи и разведают новые месторождения. Скорее всего, приведенные временные оценки занижены. Вопрос в том, насколько. Оптимистичные оценки предполагают, что запасов хватит на 500, а то и на 1000 лет. Реальные цифры — где-то посередине. Количество ресурсов, которые можно расценивать как

Таблица иллюстрирует огромную разницу между разведанными запасами и объемами ресурса. Разведанные запасы к настоящему времени уже точно определены, их можно добыть с помощью существующих технологий и по существующим ценам. Объемы ресурса — это суммарное количество вещества, которое, предположительно, есть во всей земной коре. Человечеству никогда не удастся исчерпать ресурс полностью, однако изменения в ценах, технологиях, а также открытие новых месторождений позволяет несколько повысить объемы разведанных запасов. (Источник: MMSD.)

доступные запасы, зависит от затрат энергии и капитала, ведь любой производитель вынужден учитывать социальные и экологические последствия своей деятельности.

Исследование института II ЕВ сосредоточилось на потенциальной роли стоков в качестве лимитирующих факторов в использовании минерального сырья.

Тенденции добычи и использования минералов, а также оценка объемов ресурсов в мире уменьшили опасения в отношении того, что мир останется без минерального сырья, но все больший вес приобретают потенциальные пределы возможностей окружающей среды и социальные факторы, влияющие на доступность сырья. Доступность минерального сырья могут ограничить следующие факторы:

наличие энергии или воздействие на окружающую среду по мере роста затрат энергии на единицу продукции при обогащении бедных руд;

наличие воды для добычи минерального сырья или воздействие на окружающую среду по мере роста затрат большого количества воды при обогащении бедных руд;

социальные предпочтения по использованию земель на цели, отличные от добычи руд (ведение сельского хозяйства, производство продовольствия,

Рис. 3.21. Обеднение медной руды, добываемой в США

До 1910 г. в США добывались руды со средним содержанием конечного компонента от 2 до 2,5 %. С тех пор среднее содержание металла в руде постоянно снижается. Скачок в 30-х гг. и незначительное повышение в 80-е гг. объясняются экономическими потрясениями и закрытием тех шахт, которые становились нерентабельными, — работу продолжали только шахты, которые добывали более богатую руду.

Содержание целевого компонента в руде (%)

Рис. 3.22. Обеднение медной руды приводит к существенному росту количества отходов производства

При уменьшении среднего содержания металла в руде с 8 до 3 % происходит резкое увеличение количества пустой породы в расчете на тонну конечной продукции. Если содержание упадет ниже 3 %, то объемы пустой породы возрастут многократно. Рано или поздно стоимость добычи и переработки отходов превысит выгоду от добычи металла.

сохранение биоразнообразия, нетронутых уголков дикой природы, территорий, имеющих культурное значение);

нежелание местного населения мириться с воздействиями вследствие работы предприятий добывающей промышленности;

изменение направлений использования;

ограничения экосистемы по усвоению присутствующих в воде, воздухе, почвах и растительности различных компонентов минерального сырья (особенно металлов) и сопутствующих соединений^[115].

На рис. 3.21 показано, как происходит истощение минеральных ресурсов на примере постепенного обеднения добываемых медных руд, на рис. 3.22 проиллюстрированы последствия такой добычи. Чем меньше металла содержится в руде, тем больше первичного сырья (в расчете на тонну целевых компонентов) приходится извлекать из недр и перерабатывать для отделения пустой породы. Среднее содержание меди в рудах месторождения Батт в Монтане уменьшилось с 30 % до 0,5 %, поэтому теперь вместо 3 т пустой породы на тонну меди производится уже 200 т отходов. Рост количества отходов практически совпадает с увеличением количества энергии, необходимой для производства каждой тонны конечной продукции. Истощение металлических руд приводит к ускорению истощения ископаемых видов топлива и к увеличению нагрузки на окружающую среду.

Стоки для загрязнений и отходов

За последние несколько десятилетий человек стал новой силой природы. Мы изменяем физические, химические и биологические системы ранее неизвестными способами, с более высокими скоростями и на больших территориях, чем это когда-либо раньше видела Земля. Вольно или невольно человек проводит на планете грандиозных эксперимент. Результаты его неизвестны, но уже сейчас заметно его глубокое влияние на все виды жизни на Земле.