Минералы составляют большую часть того, что мы используем, чтобы строить, производить и стоять на ногах, включая камни и почву, поэтому, если у нас действительно закончатся минералы, мы все будем бороться за место на усохших участках поверхности планеты..
Но если вы беспокоитесь о том, что закончится какой-то один минерал, важный для промышленности, то вы, вероятно, можете вздохнуть спокойно. Большинство полезных ископаемых, которые мы используем, очень распространены. Железо, например, составляет около 32 процентов земной коры, поэтому вам придется беспокоиться о том, чтобы найти место, где можно стоять, а не о том, сможем ли мы продолжать производить сталь.
Но если бы у нас закончились минералы - например, исчерпали бы наши запасы - этого, вероятно, не произошло бы, потому что их не осталось на Земле. Проблема заключается в том, что процессы, используемые для его извлечения, стали слишком дорогими, сложными или вредными, чтобы добыча стоила того. Даже в этом случае, по мере развития технологии добычи, ранее недоступные полезные ископаемые станут доступными, а низкопродуктивные руды будут перерабатываться более эффективно.
Но все же, с чем мы тут работаем? Что такое полезные ископаемые? Насколько велик запас нашей планеты?
Минералы- это вещества, образующиеся естественным образом под землей - например, уголь, кварц, соль. Как и все остальное, они состоят изэлементов, основных веществ, которые нельзя разложить на более простые вещества. Некоторые минералы представляют собой отдельные элементы, например золото. Когда мы оцениваем количество полезных ископаемых в мире, это сложнее, чем конечное количество ресурсов, которые мы используем с течением времени. Мировые запасы полезных ископаемых постоянно пересматриваются на основе предполагаемого потребления и текущих производственных возможностей. Например, в 1950 году оценочные запасы меди составляли 100 миллионов метрических тонн. За следующие 50 лет мировые производители меди добыли 339 миллионов тонн - по меркам 1950 года у нас должна была закончиться медь в три раза больше. Запасы большинства полезных ископаемых фактически увеличились в 20-м веке, хотя мы используем их быстрее, чем когда-либо
Так что маловероятно, что на Земле когда-нибудь закончатся полезные ископаемые. Но будут ли люди когда-либо испытывать нехватку полезных ископаемых? Абсолютно.
В каком-то смысле мы всегда сталкиваемся с нехваткой полезных ископаемых. Дефицит и сокращение производства стимулируют открытие новых шахт, внедрение новых технологических инноваций и снижение стандартов качества руды. Мы также используем более широкий спектр полезных ископаемых. Для создания одного компьютерного чипа можно использовать более 60 различных элементов. Многие из этих полезных ископаемых никогда не применялись в промышленности 20 или 30 лет назад, и они добываются в таких малых количествах, что гораздо более подвержены риску поставок.
И у нас вроде кончился минерал раньше. Криолит, который раньше был частью процесса производства алюминия, больше недоступен. В Гренландии были последние залежи криолита, достаточно богатые, чтобы окупить добычу, но рудник закрылся в 1980-х, когда новые технологии обработки позволили производить алюминий без него. Однако, несмотря на то, что вы не можете получить криолит на рынке, небольшие жилы все еще существуют в местах по всему миру. Открывать дорогую шахту для добычи никому не нужного минерала просто не имеет смысла - это все равно, что строить завод, который производит только проигрыватели для лазерных дисков и детали для телеграфа.
Мы не сможем полагаться на технологию, чтобы заменить любой старый минерал. Исследование Йельского университета, проведенное в 2013 году, не выявило потенциальных заменителей основных видов использования дюжины или около того металлов, жизненно важных для производства. Некоторых достаточно, чтобы нам не пришлось беспокоиться о том, что они скоро закончатся. Например, 90 процентов марганца используется в производстве стали. Он незаменим, и его истощение подорвет мировое производство стали, но марганец также является 12-м наиболее распространенным элементом на Земле, а мировые запасы руды оцениваются в 380 миллионов тонн. Свинец - еще один незаменимый минерал, используемый в самых разных товарах, таких как автомобильные аккумуляторы и органные трубы. Но с 90 миллионами тонн запасов по всему миру, мы и близко не подходим к тому, чтобы их израсходовать.
Другие полезные ископаемые, которые сложнее добывать и которые сталкиваются с большим спросом, могут создать большие проблемы для производителей. Возьмите редкоземельные элементы, такие как тербий, диспрозий и неодим. Не позволяйте этикетке обмануть вас: их нетрудно найти. Но, как и в случае с криолитом, не так много месторождений, достаточно богатых, чтобы извлекать их с прибылью. Между тем, спрос растет, поскольку они используются в большем количестве продуктов, которые стали незаменимыми во многих сферах нашей повседневной жизни (iPhone, компьютерные чипы), а также в мощных магнитах для многих новых экологически чистых технологий (ветряные турбины, электромобили).).
Это, конечно, проблема. Извлечение редкоземельных элементов, используемых в «зеленых» технологиях, вопиюще грязно. Радиоактивные минералы, такие как уран и торий, концентрируются в пустой породе и шламе, образующемся при добыче полезных ископаемых. Затем обработка редкоземельных минералов наносит более серьезный ущерб земле. С 1980-х годов большая часть мира довольствовалась тем, что Китай берет на себя 95 процентов добычи редкоземельных элементов. Китайские правила достаточно мягки, чтобы производить редкоземельные элементы дешево, не сталкиваясь с громкими протестами по поводу воздействия на окружающую среду.
Ссылаясь на увеличение внутреннего потребления, Китай однажды, в 2010 году, решил сократить экспорт редкоземельных минералов на 40 процентов, резко подняв цены. Но рынок приспособился к этому движению. Компании в Японии начали пытаться уменьшить свою зависимость от импорта редкоземельных элементов, находя альтернативные методы производства. Panasonic и Honda нашли способ переработки неодима из выброшенного электронного оборудования и автомобильных аккумуляторов.
На Земле нет недостатка в минералах. Запасы, доступные для использования человеком, зависят от нашего стремления к материалам по сравнению с нашей готовностью принять экологические последствия их добычи. В США есть признаки того, что маятник качнулся обратно в сторону производства. С тех пор, как китайцы ввели свои экспортные ограничения, например, горный перевал - шахта в Калифорнии, которая была одним из ведущих производителей редкоземельных элементов до того, как Китай наводнил рынок, но закрылась в 2002 году, - снова открылась. Там продолжалась очистка после утечки из резервуара в 1998 году, в результате которой сотни тысяч галлонов воды, загрязненной радиоактивными отходами, попали в близлежащее озеро Иванпа. Шахта вновь открылась в 2012 году.
Часто задаваемые вопросы
Возможна ли жизнь на Земле без камней?
Горные породы необходимы для многих процессов, обеспечивающих существование жизни на Земле, таких как круговорот воды, круговорот углерода и цикл горных пород. Без камней не было бы почвы для растений, воды для питья животных и возможности повторного использования питательных веществ.