На сколько лет хватит железа

Истощаются ли запасы железа на Земле?

Как мы уже видели производство железа стало особенно стремительно расти во второй половине нашего века. В 1950 г. мировое производство стали составило 200 млн. т, в 1960 г. — 346 млн. т, в 1970 — 603 и в 1-975 г. — 762 млн. т.

Огромный расход запасов железной руды планеты вызывает законный вопрос: а не истощатся ли в ближайшем будущем эти запасы? Не наступит ли на Земле железный голод?

Эти вопросы уже давно волнуют умы ученых.

В 1910 году на Международном геологическом конгрессе было сообщено, что если промышленность и далее будет развиваться такими темпами, как в начале нашего века, го железа человечеству хватит лишь на 60 лет и к 1970 году запасы его будут исчерпаны.

С тех пор прошло уже более полувека. На наших глазах стала разрабатываться гора Магнитная на Урале, обеспечивающая Магниторский металлургический комбинат железной рудой. Выплавка чугуна на этом комбинате начата была в 1902 году, а уже к семидесятым годам горы Магнитной практически не стало. Она была выработана полностью. Такой же удел постиг и некоторые другие месторождения руды.

Однако на последнем Международном геологическом конгрессе сообщались уже иные данные.

Было подсчитано, что если металлургия будет впредь развиваться в том же объеме, как в середине семидесятых годов, то железа на Земле хватит еще на 240 лет. Если же темны развития металлургии будут ежегодно убыстряться, как это было до сих пор, то железной руды человечеству хватит лишь на 93 года.

Подобные данные приводились и по другим металлам. Алюминия без убыстрения темпов производства хватило бы еще на 100 лет, а при условии пропорционального развития — только на 31 год.

Хуже обстоит дело с цинком — соответствующие цифры для него: 23 и 18 лет. Прогнозы по меди тоже далеко неблагополучны. В условиях убыстренного развития ее должно хватить всего на 21 год.

Не ошибочны ли прогнозы? Не показалось ли вам странным то, что полвека тому назад предсказывали исчезновение железной руды через 60 лет, а теперь — через 240? Неужели ученые геологи так грубо ошибаются в своих прогнозах?

Нет, конечно. Дело не в ошибках, а в том, что прогнозы строятся на знании фактического материала. В начале века еще очень многие районы земли не были разведаны, очень крупные железорудные месторождения еще не были открыты. Геологическая служба СССР продолжает свою деятельность непрерывно и вполне вероятно, что в дальнейшем будет открыто еще немало новых рудных месторождений в нашей стране. Но если земные ресурсы металлов действительно станут подходить к концу, у человечества появятся возможности добывать металлы из морской воды, а возможно и из космоса. Появится возможность превращать одни металлы в другие, резко увеличить служебные свойства металлов, чем; будет достигнуто значительное снижение расхода их в народном хозяйстве.

Источник

Металлический голод все ближе

В середине февраля состоялось заседание Президиума РАН, посвященное обсуждению научных основ развития минерально-сырьевой базы высокотехнологической промышленности России. С докладами выступили научный руководитель Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН академик РАН Николай Бортников и научный руководитель Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН академик РАН Николай Похиленко. В основе обсуждения стоял вопрос: возможно ли выполнить недавно принятую Стратегию научно-технологического развития Российской Федерации, не развивая минерально-сырьевую базу высокотехнологических металлов и продолжая проводить прежнюю экономическую политику — закупать оборудование за рубежом, продавая наши сырьевые ресурсы?

Читайте также:  Когда битва титанов выйдет

Металлов требуется все больше

Как отметил академик Бортников, если несколько веков назад человечество использовало незначительное число материалов и металлов: дерево, кирпич, железо, медь, олово, золото и серебро, — то в ХХ веке произошел огромный скачок их потребления. В 1980 году для создания компьютера требовалось всего 20 металлов, сейчас — около 60, а для того, чтобы создать современный самолет, нужно около 80 металлов. То есть значительная доля металлов, представленных в таблице Менделеева.

Их них можно выделить критически редкие металлы, важные для высокотехнологической промышленности: висмут, кобальт, литий, галлий, германий, иридий, литий, палладий, платина.

Каковы основные тенденции использования металлов в настоящее время? С одной стороны, это глобализация их производства, в производство металлов включается все больше стран, с другой — происходит монополизация производства некоторых из них: самая большая доля у Китая, который производит 50% всех металлов, прежде всего предназначенных для высокотехнологической промышленности, притом что его население составляет 19% населения Земли.

Самая большая доля в производстве металлов у Китая, который производит 50% всех металлов, прежде всего предназначенных для высокотехнологической промышленности, притом что его население составляет 19% населения Земли

А ведь аппетиты экономики растут, соответственно растет и потребление металлов. Например, ежегодное производство олова увеличилось за последние годы на 21%, а галлия — в 29 раз.

Развитие технологий, вызванное борьбой с изменением климата, также потребует значительного роста потребления металлов — до 20 гигатонн через несколько лет. Так, развитие возобновляемой энергетики вызовет рост потребления алюминия, кобальта и других металлов, которые необходимы для строительства ветряных турбин, на 300%, солнечных батарей — на 200 %, устройств для накопителей энергии — на 1000%. К чему это может привести, видно на примере меди. Медь потребляется с незапамятных времен. Но долгие годы рост ее производства составлял в среднем 3% в год. А с 2013 по 2027 год будет произведено столько меди, сколько было произведено за всю историю человечества. Ожидается, что после 2030 года производство меди резко снизится из-за исчерпания ресурсов. А в нашей стране это должно произойти значительно раньше. И, скажем, рения, очень важного материала, хватит примерно на тот же срок. Встает вопрос: как обеспечить постоянно растущее население Земли металлами, при еще большем росте их потребления? Как обеспечить ресурсами достигнутый уровень жизни и улучшить его благодаря достижениям науки и техники?

Что делать?

По мнению Николая Бортникова, для решения проблемы минеральных ресурсов в России необходимо ответить на несколько вопросов. Геологический: достаточно ли у нас минеральных ресурсов? Горнотехнический: можем ли мы извлекать металлы из руд? Экономический: можем ли добывать и извлекать металлы по цене, доступной для пользователей? И наконец, экологический и социальный: можем ли добывать руды без ущерба или с минимальным риском для окружающей среды и общества? То есть проблема обеспечения минеральными ресурсами выходит далеко за пределы геологической науки.

Некоторыми металлами (медь, никель, олово, вольфрам, молибден, тантал, ниобий, кобальт, скандий, германий, платиноиды, железо) наша страна обеспечена более чем на 15 лет; другими (свинец, сурьма, золото, серебро, алмазы, цинк) — на 10–15 лет. Есть дефицитные металлы: уран, марганец, хром, титан, алюминий, цирконий, бериллий, литий, рений, редкие земли иттриевой группы, запасы которых либо уже исчерпаны или находятся на грани исчерпания. И хотя по геологическим запасам целого ряда металлов Россия входит в первую пятерку или десятку стран мира, когда дело касается их добычи, ситуация меняется. Например, это касается олова.

Частью металлов наша страна обеспечена более чем на 15 лет, частью — на 10–15 лет, и существуют дефицитные металлы, запасы которых либо уже исчерпаны, либо находятся на грани исчерпания

Читайте также:  Закончи предложения казахи стали обособляться как народность при

Академик Бортников отметил, что по целому ряду критически важных металлов (галлий, селен, теллур, ванадий, редкие земли цериевой группы, висмут, кадмий и целый ряд других) запасы вообще не оценены. Дело в том, что эти металлы встречаются в природе в трех видах: в виде собственных минералов, в виде примесей в других минералах или в составе кристаллических структур других минералов. Определение запасов последних двух групп, как правило, недостоверны, потому что они требуют специальных методов подсчета запасов и анализа форм нахождения этих металлов в рудах. К примеру, в мире нет ни одного месторождения кобальта, галлия, индия, родия, германия, селена, теллура или рения. Их источниками служат медные, алюминиевые, цинковые и железные руды. Содержание попутных металлов в различных рудах может отличаться на порядки, поэтому количественный выход продукта прогнозировать очень трудно. Даже если вы точно знаете, сколько в мире добыто меди, это не означает, что можно точно рассчитать тоннаж попутного молибдена, а тем более рения, получаемого, в свою очередь, из молибденовых руд.

Например, в России есть месторождения, в которых добываются редкие земли, но не извлекаются. Это хибинские руды. Та же ситуация с ураном. При нынешних темпах потребления мы можем обеспечить и собственную, и зарубежную промышленность, но если потребуется больше, то мы не сможем решить эту задачу. Как же ее решать? Николай Бортников считает, что самый главный путь — открытие новых месторождений. Второй — совершенствование технологий обогащения и извлечения металлов. Третий — рециклинг, то есть повторное извлечение металлов. И четвертый — извлечение металлов из техногенных отходов.

Большинство открытых месторождений выходили на поверхность и лежали вблизи нее, тогда как многие образовались на глубинах до двух-трех километров. России необходимо разрабатывать технологии, которые позволяли бы открывать глубоко залегающие месторождения

По мнению академика Бортникова, недра Земли содержат значительно большие объемы металлических запасов, чем считается. Потому что большинство открытых месторождений выходили на поверхность и лежали вблизи нее, тогда как многие месторождения образовались на глубинах до двух-трех километров, это так называемые слепые месторождения, открытие которых началось в последние годы. Поэтому России необходимо разрабатывать технологии, которые позволяли бы открывать глубоко залегающие месторождения.

Важным источником редких металлов должны стать отвалы ГОКов. Николай Бортников рассказал, что вместе с академиком Богатиковым и коллегами они провели изучение отвалов Тырныаузского ГОКа. Оказалось, что в этих хранилищах огромное количество разнообразных металлов. Переработка таких отвалов полезна и для экономики, и для экологии.

Не надо забывать и о ресурсах Мирового океана. Например, по оценкам специалистов, запасов меди в океане может хватить на шесть тысяч лет.

Нужны поисковые заделы

Николай Похиленко начал свой доклад с оценки состояния государственных геологических структур, в первую очередь в Зауралье, где они фактически исчезли. Например, на северо-востоке (а это Камчатская область, Чукотка, Магаданская область) в советские времена работало 14 экспедиций, 10,5 тыс. специалистов. Сейчас их там осталось порядка 250. И по большей части их участники уже немолоды. Естественно, работы там если и ведутся, то в очень небольшом объеме. И такая ситуация везде.

Результатом последних тридцати лет стало ослабление государственной геологической службы, упадок отраслевой геологической науки в Сибири и на Дальнем Востоке. Там остался всего лишь один более или менее активно работающий институт в Новосибирске. А раньше их было около десяти. В некоторых субъектах федерации упразднена система управления геологическим изучением недр. Результатом стало резкое снижение конкурентоспособности и эффективности геологоразведочных работ. Например, с 2005 по 2011 год были проведены работы по 255 проектам. Из них относительно успешными было всего лишь 22. Поэтому за последние два десятилетия серьезных и крупных открытий практически нет. Наша добывающая промышленность дорабатывает те месторождения и те запасы, которые были поставлены на баланс еще в советские времена.

Читайте также:  Как называется способность металлов не разрушаясь изменять под действием внешних сил свою форму

В результате происходит сокращение и практическое исчерпание поисковых заделов по большинству стратегически важных видов полезных ископаемых, сокращение государственного фонда рентабельных участков недр для их предоставления в пользование добывающих компаний. А это чувствительный момент, потому что, если нет поисковых заделов, наши компании не идут на новые неизвестные территории, они идут за пределы Российской Федерации на подготовленные к освоению участки — в Африку, в Казахстан, в Монголию, куда угодно, где можно вложить деньги и через три-пять лет получить отдачу. Здесь они боятся очень серьезных поисковых и инвестиционных рисков, потому что из десяти проектов в лучшем случае один становится успешным. И нужны очень длинные деньги, которых в России нет. Ведь от начала работ до получения первой финансовой отдачи проходит до 15 лет. И компании не готовы идти на это.

Академик Похиленко процитировал руководителя «Полиметалла» Виталия Несиса, который говорил, что у нас практически нет поисковых заделов, нет подготовленных к освоению территорий. И в целом не хватает серьезных поисковых идей и мало специалистов, которые способны эти идеи генерировать. В результате формальные ресурсы, например, по урану обеспечивают наши потребности на 96 лет, а в реальности того, что можно экономически обоснованно добыть, хватит всего на 15 лет. Хром, соответственно, 33 года и три года. Цинк — 91 и 19. Свинец — 36 и 10. Золото — 23 и 11.

Низкое потребление не стимулирует

В советские времена потребление редких и редкоземельных металлов для высокотехнологической промышленности составляло примерно 8500 тонн. Два года назад было 1160 тонн, сейчас потребление опустилась ниже 1000 тонн. И это, как отметил академик Похиленко, показывает уровень нашей высокотехнологической промышленности. К сожалению, низкое потребление, то есть отсутствие спроса, не стимулирует развитие разведочных работ и добычных компаний по этому направлению.

Рения, металла, без которого невозможно строить двигатели самолетов, в мире производится всего 54 тонны в год, и почти все закупают Штаты. А в России рения производится всего лишь сотни килограммов. Хотя российской промышленности требуется не менее пяти тонн в год

Практически все металлы, что мы производим, констатировал Николай Похиленко, мы вывозим и при этом практически все ввозим в виде готовой продукции. Мы вывозим германий, но ввозим его в виде продукта. Рения, металла, без которого невозможно строить двигатели самолетов, производится в мире всего 54 тонны в год, и почти все закупают Штаты. А в России рения производится всего лишь сотни килограммов. Хотя российской промышленности требуется не менее пяти тонн рения в год. И так со многими металлами.

Оба докладчика согласились с тем, что Россия нуждается в восстановлении геологической отрасли, для чего необходимо создание соответствующей госкорпорации или Министерства геологии. Необходимо увеличить государственные ассигнования на геологию как минимум в три раза. Если этого не сделать, будет сложно обеспечить возобновление ресурсов по широкому кругу твердых полезных ископаемых. И наши планы развития высокотехнологической промышленности будут упираться в серьезные риски, связанные уже с состоянием национальной безопасности. Потому что нам могут что-то не продать из того, что мы сами не нашли и не добываем. Нормальное функционирование таких отраслей, как ракетостроение, самолетостроение, электроника и атомная промышленность, может оказаться под угрозой.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл и камни