Лекция № 4 «Ресурсы» введение

Одно из часто упоминаемых препятствий устойчивому развитию - растущий дефицит некоторых ресурсов, от которых зависит наше технологическое общество. Рассматривая эти проблемы, корпорации, старающиеся улучшить свои экологические показатели, обычно декларируют сохранение ресурсов как важную проблему, и использование ресурсов часто включают во множество метрик экологических показателей. Очевидно, существует впечатление, что доступность ресурсов - это законный вопрос.

С другой стороны, существует и противоположная позиция. Эти «сторонники рога изобилия» придерживаются мнения, что запасов ресурсов достаточно. Если запасов по какой-либо причине окажется недостаточно, считают они, будут быстро разработаны субституты для удовлетворения данной потребности.

Можно ли сказать, что одна из этих позиций правильная, а другая неправильная? Или, как и во множестве спорных вопросов, правильный ответ находится где-то посередине? Или вопрос неполон и доступность ресурсов должна рассматриваться в других рамках?

Время исчерпания и ограниченные ресурсы

Ресурсы полезных ископаемых и энергетические ресурсы, используемые тысячелетиями, а также некоторая часть водных ресурсов, поступили из богатых залежей, находящихся у поверхности Земли, и, таким образом, добываются относительно легко. Рассмотрим ресурсы полезных ископаемых. Поскольку ожидается использование более бедных залежей, полезно знать распределение распространенности элементов, представляющих интерес. Каждый элемент присутствует в той или иной степени в любом типе породы, и оказывается, что спектр встречаемости по крайней мере распространенных химических элементов подчиняется логнормальному закону распределения в обычных породах (рис. 5.1, а).

Логнормальное распределение, однако, не очень xopoшo соблюдается, в особенности для рассеянных элементов, и существуют некоторые свидетельства, что спектр распространенности большинства технологически желательных минералов соответствует бимодальному распределению качества руды (рис. 5.1,Ь). На рисунке обозначен минералогический барьер; это класс руды, в котором атомы конкретного химического элемента присутствуют в достаточном количестве для образования отдельных минералов. Ниже этой концентрации отдельные атомы металла замещают другие атомы в минералах наиболее распространенныx в обычной горной породе элементов. Безотносительно того, какой спектр распространенности правильный, люди на сегодняшний день использовали только классы руд с наибольшим содержанием элементов (рис. 5.2). При дополнительных усилиях можно использовать более бедные классы руд. Количество ресурсов, находящихся в залежах над минералогическим барьером (предполагая, что рис. 5.1, Ь правилен), называется резервной базой и оценивается геологическими методами.

Вопрос редкости может быть начат с исследования основ ограниченности ресурсов. Проблемы связаны с общим объемом ресурсов, которые предполагаются в наличии, и темпами, с которыми они могут быть использованы. Если объем ресурсной базы поделить на ежегодные темпы потребления, получится время истощения, т.е. число лет, оставшихся до полного исчерпания ресурсов при постоянных темпах использования. Для ряда элементов периоды истощения значительно меньше средней продолжительности жизни человека (табл. 5.1). То есть, до тех пор пока не будут найдены дополнительные месторождения или не упадут темпы использования, мы и наши дети, без сомнения, будем видеть впечатляющее исчезновение некоторых ресурсов, которые сейчас считаются доступными. Правда, запасы ресурсов постоянно увеличиваются в результате открытия новых месторождений, развития улучшенных технологий добычи и в некоторых случаях - более высоких темпов рециклирования.

ТАБЛИЦА5.1 Классы распространенности в зависимости от темпов -
использования
В изобилии (>100 лет)	AI, В, С, Са, уголь, Сг, Fe, 1, К, , Mg, Na, Nb, 0,
	Pt, редкоземельные элементы, Ru, Si, Тi, V, Yt
Распространенные ( 50-100 лет)	Со, Hf, природный газ, Ni, Р, d, Rh, Sb, Та, W, Zr
Ограниченные (25-50 лет)	Ва, Bi, Cd, С5, Cu, Мп, Мо, нефть, Se, Sn, Sr, U
Редкие (<25 лет)	Ag, Au, ,Hg, 'п, РЬ, S,' Тh, Zn
	)

Этот список ограничен основными и отдельными рассеянными элементами и источниками энергии и не включает газов или халькоцидов. Основано на S. Kesler, Miпera! Resources, Ecoпoтics, aпd the Eпviroптeпt, New York: Macmillan, 1994.

Однако одинаково вepно и то, что глобальный рост численности населения и качества жизни, а также дополнительное использование ресурсов, требуемое для этих процессов, являются противовесами расширения ресурсной базы. Экономические факторы, очевидно, играют основную роль в темпах разведки новых ресурсов и темпах, с которыми используются их запасы, а более высокие цены способны поддержать выросшую разведку, добычу и, рециклирование. С учетом сказанного периоды истощения из табл. 5.1 можно считать достаточно хорошими оценками периодов времени, в течение которых сырье будет доступно по более или менее сегодняшним относительным ценам и будет, таким образом, использовано в соответствии с сегодняшним спектром высоко- и менее ценного использования.