Ми використовуємо мінерали на нашій планеті з тривожною швидкістю - журнал New Scientist намагався оцінити, скільки ще ми можемо мати.
Протягом багатьох років ми повільно, але впевнено споживаємо один з найдорожчих і найрідкісніших металів у світі, платину, більша частина якої витікає через вихлопні труби автомобілів, оскільки каталізатори в автомобілях, вантажних автомобілях та автобусах виготовляються з використанням платини. Відновлення металу є дуже складним завданням, оскільки транспортні засоби розповсюджують його на величезній площі, і в даний час синтетичної альтернативи платині не існує. Метал є не просто життєво важливим компонентом каталізаторів. Це не менш важливий компонент паливних елементів, що представляє чистий транспорт майбутнього. Якби ми хотіли обладнати кожному з 500 мільйонів автомобілів, які зараз працюють у всьому світі, паливною батареєю, весь запас платини на Землі вичерпався б протягом 15 років.
Однак не тільки платина знижується з тривожними темпами, так само стосується багатьох інших рідкісних земель. Одним із них є індій, який нещодавно з виснаженням РК-телевізорів вичерпався у безпрецедентних кількостях, і тантал, який ми використовуємо для компактних електронних пристроїв, візьмемо лише стільникові телефони, які змінюються майже щороку. І хто може сказати, як довго наші запаси урану будуть достатніми на зорі нової ядерної ери?
Але давайте навіть не будемо заходити так далеко, щоб розглядати батареї, набагато більш поширені, ніж перераховані вище, такі як цинк, мідь, нікель або фосфор, які також можуть закінчитися в не дуже віддаленому майбутньому.
Розрахунок вичерпання запасів - далеко не легке завдання, воно багато в чому залежить від того, як змінюються та розвиваються методи, засновані на них. Розрахувати наявні запаси - не менше завдання, особливо для найцінніших металів, рівень видобутку яких є однією з найстрашніших таємниць гірничих компаній. Уряди та академії лише зараз починають визнавати проблему, що виникає, тому дуже мало оцінюваних досліджень з цього питання.
Армін Реллер, хімік з матеріалів Аугсбурзького університету в Німеччині, та його співробітники є одними з небагатьох, хто вже достатньо глибоко дослідив проблему. За їх підрахунками, запасам індію в кращому випадку залишається 10 років, що добре відображається на розвитку цін. У січні 2003 року у них просили 60 доларів за фунт, а до серпня 2006 року сума піднялася до 1000 доларів. Така невизначеність викликає далекосяжні питання. Дуже ймовірно, що мрія про те, що одного разу всі жителі світу зможуть досягти рівня життя, яким користується Захід, ніколи не здійсниться.
Клацніть на зображення для більшої версії
Багато геологів усього світу вже підрахували вартість нових технологій, враховуючи матеріали, які вони використовують, та наслідки їх поширення на країни, що розвиваються. Усі вони сходяться на думці, що збільшення населення та рівня життя накладає безпрецедентне навантаження на матеріали, що постачаються виключно Землею, підкреслюючи, що з’являється кілька технологій, які не мають майбутнього з точки зору наявних ресурсів.
Візьміть галій, з якого разом з індієм можна приготувати арсенід індію галію. Цей напівпровідниковий матеріал формує душу нових поколінь сонячних елементів, які обіцяють вдвічі ефективнішу ефективність від звичайних. Кількість запасів, доступних з обох матеріалів, є предметом дискусій, оскільки нещодавня доповідь Лейденського університету в Нідерландах показує, що нинішні запаси "не дають значного внеску в клітини". Керівник дослідження Рене Клейн підрахував, що цих двох матеріалів вистачить менше ніж на 1% майбутніх сонячних елементів.
Для свого опитування співробітники New Scientist звернулися до щорічних звітів Геологічної служби США та даних ООН про світові тенденції народонаселення, оцінюючи, скільки часу ще залишається на корисних копалинах із підвищенням рівня життя, припускаючи, що серед інших людей у світі середній рівень Сировина, що живе в США. Використовуйте половину. Розрахунки є досить грубими, вони не враховують зростаючих потреб з появою нових технологій, але все ж із них можна зробити кілька попереджувальних висновків.
Без переробки сурма 15, яка використовується в вогнетривких матеріалах, срібло 10 та індій, буде споживатися менш ніж за 5 років. Згідно з набагато точнішим аналізом Реллера, ми використаємо запаси цинку до 2037 року, гафній, який стає все більш важливим у виробництві індію та переробників, закінчиться до 2017 року, тоді як тербій, що використовується в джерелах світла, закінчиться до 2012 року.
Однак наш голод за металами та мінералами не обов’язково зростає безкінечно. Коли Том Грідел та його колеги з Єльського університету вивчали показники видобутку одного з найпоширеніших металів на нашій планеті - заліза, вони не продемонстрували зростання приблизно з 1980 року. Гредель заявив, що ця тенденція може бути справедливою для всіх інших металів, хоча це є досить сумнівним, виходячи з поточних опитувань. Наприклад, інший метал, який досліджував Грідель, мідь, взагалі не хоче осідати на певному рівні, і, за даними 2006 року, до 2100 року Земля вже не зможе задовольнити попит. Рішення полягає в мінімізації відходів, де можна використовувати замінники, та в максимальній переробці.
Британський геолог, який вивчав виснаження платини, Хейзел Притчард та Лінн Макаскі виявили, що в складі перехідного порошку присутній 1,5 проміле. Пара дослідників працює над розробкою бактеріального процесу, який міг би відновити все з пилу та шукати міські місця зберігання, де можна виявити більш високі концентрації рідкісних металів. Великі міста також приховують багато інших дорогоцінних металів, відновлення яких було б рішенням на хороший час, додав Клейн. Заміна мідних труб у водопровідних мережах на пластикові дозволить звільнити величезну кількість міді для інших застосувань. У той же час шахти, класифіковані як виснажені, також містять невелику кількість корисних копалин, які можна видобути економічно, і навіть деякі метали можна отримати з морської води. За словами Клейна, все це питання енергетичних витрат, ми можемо навіть поїхати на Місяць за цінними матеріалами, питанням, чи варто це того.?
Майже всі дослідники погоджуються з тим, що більшості металів недостатньо для підтримки якості життя в сучасному, розвиненому світі для всіх людей на Землі за сучасних технологій. Однак із закінченням ресурсів конфлікти загострюються. Громадянська війна, яка відбулася в Демократичній Республіці Конго між 1998 і 2002 роками, стосувалася, головним чином, танталових шахт, найбільших в Африці. За збігом обставин саме тоді почала сходити зірка мобільних телефонів, тантал яких є одним з основних елементів. Подібні напруження можуть легко розвинутися через наявність інших рідкісних металів.
Китайський уряд вкладає багато грошей в африканські шахти для поповнення власних запасів природних металів, необхідних для підтримання промислового розвитку. Крім того, США закуповують понад 90% рідкісноземельних металів у Китаю. Якщо азіатський гігант або африканські шахти припинять постачання, це призведе до дуже значного джерела конфлікту, саме тому слід вжити заходів якнайшвидше, закликали Реллер і Гредель. Перший - це точне вимірювання глобальних ресурсів та споживання. Потім слід активізувати програми переробки, і, де це можливо, рідкісні матеріали слід замінювати більш доступними. Без усього цього ми навіть не можемо мріяти про майбутнє, де людство може жити на рівних умовах, стверджують дослідники.
Здається, уряди нарешті починають серйозно сприймати проблему, і цього місяця відбудеться засідання робочої групи ОЕСР для пошуку рішень з низки питань.