Что делать когда закончатся полезные ископаемые
Учитывая, что многие вещи изготовлены из невозобновляемых материалов, вызывает озабоченность тот факт, что некоторые из них вскоре могут исчезнуть. Возобновляемые источники энергии становятся всё более популярными, но технологии добычи этой энергии довольно сложны. Когда закончатся ресурсы на Земле, что люди будут делать.
Прочтите, какие источники невозобновляемых источников заканчиваются, и как человечество будем с этим бороться.
Песок: 2020
Текущая ситуация
Строительная промышленность зависит от песка, материала, который является самым удобоваримым минералом в мире. В таких странах, как Вьетнам, песок может быть потрачен впустую уже в 2020 году. Это привело к созданию международной биржевой индустрии, где государства продают свой песок. Неизвестно, сколько времени потратит весь песок, но это все еще угроза.
План
Пока нет четкого решения проблемы. Эта проблема была не очень хорошо известна общественности и даже ученым до 2017 года, когда она начала исследоваться. Есть попытки сделать песчаный материал или исследовать альтернативы, такие как древесина.
Редкоземельные элементы: между 2033 и 2038 годами
Текущая ситуация
Многие из технологий, которые мы используем сегодня, содержат одни из самых редких металлов на Земле которые называют редкоземельные металлы. Современный сотовый телефон может иметь более 64 уникальных предметов внутри себя, и все они необходимы для правильной работы. В категорию «редких элементов» входят эти 17 элементов периодической таблицы которые обеспечивают значительную ценность для технического и экономического роста. Около 90% запасов редких элементов поступает из Китая. Добыча редкоземельных металлов проводится в основном в Китае, но китайские рудники опустели, и может случиться так, что в ближайшие 15-20 лет ничего не останется.
План
К счастью, в мире есть и другие места. Производители ищут эти места для потенциальных новых источников редких элементов. Кроме того, все чаще поощряется рециркуляция, поэтому несколько предметов можно использоваться более одного раза.
Золото: 2038 год
По мнению некоторых экспертов, похоже, что золотая лихорадка подходит к концу. Золото – один из самых дорогих металлов на планете, а не только из-за его появления. Вы можете найти золото почти на каждом электронном устройстве, что является проблемой. Золотые рудники медленно опустошаются, а новые – меньше. Эксперты считают, что у нас осталось около 20 лет для рытья золота.
План
Люди продолжают искать новые источники, но нет никакой гарантии, что они что-то найдут. Между тем, утилизация может быть полезна.
Гелий: между 2043 и 2048 годами
Текущая ситуация
Большинство людей знает гелий как воздушный газ. Но этот элемент используется для магнитного резонанса в медицине, в ракетостроении, атомной промышленности. Это сопутствующее вещество при добыче нефти из гелионосных горючих газов, но доля по объему составляет порядка 0,055%. Нефтегазоконденсатное месторождение с гелием в Якутии и восточной Сибири. Текущие запасы гелия были созданы в течение миллиардов лет и могут истощаться в ближайшие 25-30 лет.
План
Небольшие шансы – найти источники гелия, и еще менее вероятно создать его в лаборатории. Лучшим решением является сокращение его использования и постройка заводов по производству гелия в Сибири.
Литий: 2068-й год
Текущая ситуация
Литиевые батареи являются наиболее распространенными и эффективными, поэтому это делает литий действительно ценным. Хотя прогнозы 2017 года показали, что лития хватит на 365 лет, недавнее увеличение спроса снизило это число на 50 лет.
План
Независимо от того, какую энергию мы используем, мы не всегда можем производить автомобили. У нас нет хорошей альтернативы литию. В какой-то момент необходимо будет адаптироваться к миру без лития, потому что постоянного решения не существует.
Скорее всего когда закончатся ресурсы на Земле энергия будущего уже будет работать на человечество. А может и нет?!
Источник
Полезные ископаемые Земли
Все ресурсы планеты делятся на минеральные, земельные, водные, лесные.
К минеральным ресурсам относятся минералы и горные породы, которые по происхождению бывают:
- осадочные;
- магматические;
- метаморфические.
По использованию их в хозяйстве, они подразделяются на:
- топливные или горючие;
- металлические или рудные;
- неметаллические или нерудные.
Распределяются они в недрах планеты неравномерно, что связано с внутренним строением земной коры, из недр которой ежегодно извлекается огромное количество полезных ископаемых.
Подсчитано, что тем минеральным сырьем, которое добывается всего за один год, можно заполнить железнодорожный состав, протяженностью 700 тыс. км, и он смог бы опоясать земной шар по экватору 17 раз. Из этой огромной массы минеральных ресурсов человек использует только 20%, а остальное остается в отвалах.
Исследователи сегодня говорят о том, что в недрах Земли полезные ископаемые ограничены, а потребность в них растет с каждым днем, поэтому они могут быть исчерпаны в ближайшие годы при современных темпах их добычи.
Готовые работы на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Рисунок 1. Ресурсы необходимо экономить. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
При измерении запасов используют единицы объема или массы:
- строительные материалы, газ, нерудные ископаемые измеряют в кубических метрах;
- нефть, руду, уголь, включая благородные и редкие металлы – в тоннах;
- алмазы измеряют в каратах.
Подсчет и учет запасов полезных ископаемых идет по каждому их виду.
Замечание 1
Если полезные ископаемые залегают комплексно, то обязательному учету подлежат запасы основных, совместно залегающих и сопутствующих полезных ископаемых.
По своему экономическому значению твердые полезные ископаемые подразделяются на балансовые, т.е. экономические и забалансовые, что означает потенциально экономические. Они подсчитываются и учитываются раздельно.
К балансовым относятся те полезные ископаемые, разработка которых эффективна с экономической точки зрения на момент их оценки в условиях конкуренции при выполнении всех предъявляемых требований.
Разработка забалансовых полезных ископаемых на момент их оценки убыточна. Их запасы подсчитываются и будут учитываться в том случае, если будет установлена возможность их дальнейшего извлечения.
Ученые считают, что нельзя путать имеющиеся в земной коре запасы полезных ископаемых, с теми, которые разведаны и оценены экономически.
Проводимые исследования касаются только разведанных и экономически оцененных ресурсов, а они составляют маленькую часть от их общего количества.
Чтобы разведать и оценить запасы месторождения, необходимы большие вложения, что останавливает добывающие компании. Если в найденном месторождении ресурсов достаточно для добычи в ближайшие десятилетия, то дальнейшее исследование этого месторождения прекращается ввиду больших финансовых затрат.
В результате получается, что в большинстве месторождений разведанные запасы ограничиваются 20-40 годами. Кроме этого, разведка большинства месторождений осуществляется до глубины 300 м, хотя современные технологии дают возможность производить добычу на глубине до 2-3 км.
Мнения ученых об истощении полезных ископаемых
Группа исследователей, представлявших разные страны, поставила цель – доказать, что таких минеральных ресурсов как меди и цинка хватит не только для покрытия нужд населения планеты, но и для развивающейся промышленности.
Авторы исследования считают, что при нынешних потребностях запасов меди и цинка хватит на несколько веков. Они не исключают возможность проблем, которые будут иметь экономический, экологический, социальный характер, но эти проблемы не будут связаны с истощением земных недр.
Швейцарские ученые называют мифом сообщения об истощении минеральных ресурсов, и считают, что человечество не столкнется с проблемой дефицита полезных ископаемых.
Проведенные ими исследования позволили сделать вывод, что современная оценка количества невозобновляемых природных ресурсов в земных недрах – железной руды, угля, газа, торфа, является необоснованной.
Авторы исследования говорят о том, что современные ученые берут за основу статистику об известных месторождениях и их запасах, а исследования показывают, что известные месторождения – это минимальная часть того, что есть в недрах Земли.
Безусловно, природные ресурсы не бесконечны, но, с проблемой их дефицита человечество не столкнется.
Возникающий дефицит какого-либо минерального ресурса сразу вызывает громкие заголовки в прессе, а это, по мнению специалистов, является свидетельством того, что на определенный ресурс временно повышается спрос и это никак не связано с его реальными запасами в недрах планеты.
Но, есть мнения и совершенно противоположные, опирающиеся на последние прогнозы, согласно которым основных видов полезных ископаемых хватит только до второй половины XXI века — и это уже оптимистично. Основанием этих оптимистических прогнозов явилось – повышение эффективности геологоразведочных работ, уточнение запасов полезных ископаемых, открытие новых месторождений, более эффективные способы добычи и переработки сырья.
Пессимистические прогнозы ссылаются на то, что уже в ближайшие десятилетия из недр Земли исчезнут запасы цинка, свинца, олова, золота, серебра, платины. Вслед за этим прекратится добыча кобальта, алюминия, никеля и других полезных ископаемых. Ученые не смогут дать точные данные относительно того, на какое время хватит того или иного минерального сырья.
Развитые капиталистические страны, исходя из того, что нет ничего вечного, отдают предпочтение развитию нематериалоёмких производств, например, электронике. А энергетический кризис 70-х годов прошлого века в отношении энергетических ресурсов, многому научил ведущие страны мира. С того времени были не только приняты, но и реализованы достаточно серьезные меры по экономному потреблению нефтепродуктов.
«Дефицит» энергетических ресурсов
Прогнозы ряда ученых говорят о том, что энергетические ресурсы планеты – уголь, нефть и газ, к середине XXI века будут исчерпаны.
Другие ученые считают, что нефть – это ресурс возобновляемый, при этом они исходят из того, что знание человека о земных глубинах ограничено поверхностью (слоем) Мохоровичича, и в разных частях планеты он измеряется от 5 до 70 км.
Исследования, проводимые в области нефтеобразования, показывают, что этот ресурс не может лежать в земных недрах миллионы лет и генерируется по мере поступления водорода, что происходит постоянно.
Эту научную концепцию предложил доктор геолого-минералогических наук В. Ларин. В генерации нефти и газа, считает ученый, важная роль принадлежит водороду.
Нефть же является нежной субстанцией и сохраняться со времени девона или карбона не может, потому что её легколетучие составляющие быстро и сильно испаряются. В результате нефть может стать пищей для многих бактерий.
Постоянное литостатическое давление должно уплотнить нефть путем отщепления водорода и с течением времени превратить её в битум или асфальт.
Замечание 2
Таким образом, ещё концепция Д.И. Менделеева об образовании в недрах Земли углеводородов, сегодня становится очень актуальной.
Теория о невозобновимости нефти существует уже 130 лет, она общепризнана и утверждает, что нефть образовалась с участием древней флоры и фауны, т.е. имеет органическое происхождение.
Альтернативная теория предполагает неорганическое её происхождение – образование нефти связано с круговоротом воды в природе, т.е. вода переносит углеводороды, которые вступают в реакцию с водородом, находящимся в земных недрах. В этом случае нефть является возобновимым ресурсом.
Ученый А. Баренбаум из института нефти и газа Российской Академии наук, развил теорию Д.И. Менделеева и предположил, что попадающий в атмосферу углерод дождевой водой вымывается из неё и попадает в землю в форме гидрокарбоната.
С накоплением в земной коре углерода из мантии выделяется мощный поток водорода. Высокая температура и высокое давление создают условия для химической реакции, результатом которых являются газы, включая метан и капельную нефть.
На данный процесс уходит несколько десятков лет, а совсем не миллионы.
Таким образом, этот вывод ученого подтверждает тот факт, что в заброшенных нефтегазовых месторождениях запасы нефти вновь возобновляются, например, в Татарстане, Чечне, в штатах Техас и Оклахома, в Мексике.
Запасы нефти, открытой в Татарстане оценивались в 709 млн. тонн. Сегодня этой нефти в Республике добыто в 4 раза больше предсказанного количества – около 2,7 млрд. тонн. И нефть здесь пока не заканчивается. Природа пополнила свои кладовые при нашей жизни.
Точная информация о запасах нефти, например, в России, отсутствует, запасы газа публикуются, а запасы нефти ещё с советских времен публиковать запрещено.
По мнению экспертов, реальные запасы российской нефти в 3-4 раза больше публикуемых данных.
Есть и такое мнение, что запасы нефти и газа, содержащиеся в недрах Земли сознательно завышаются, чтобы не допустить паники и большого роста цен.
Замечание 3
Таким образом, научные концепции и открытия по поводу возобновляемости нефти и газа, позволяют сделать вывод о том, что углеводороды планеты образовались недавно и их запасы в недрах планеты продолжают пополняться и в наше время.
Источник
Известный биолог и писатель Мэтт Ридли в Wall Street Journal утверждает, что исчерпаемость ресурсов Земли — это миф. Мы перевели его яркую колонку.
Сколько раз вы слышали, что человечество скоро подберется к пределу использования мировых ресурсов, что кончится нефть, что скоро атмосфера перестанет справляться с загрязнениями, а земля уже не сможет производить достаточно еды для растущего населения? Авторы этих заявлений исходят из того, что на Земле фиксированное количество всего — металлов, нефти, чистого воздуха, земли — и что мы истощаем эти запасы, потребляя их.
Однако человечество прорывалось сквозь эти пределы раз за разом. Как сказал однажды министр нефти Саудовской Аравии, каменный век закончился не из-за дефицита камня. Люди (и даже некоторые животные) умеют создавать новые возможности, делая свою среду обитания более продуктивной. Отличный пример — сельское хозяйство.
Экономисты не любят экологов: по их мнению, экологи почему-то мыслят статическими пределами, не думают о том, что когда стал иссякать китовый жир, была открыта нефть, когда урожаи перестали расти, появились удобрения, а когда изобрели оптоволокно, упал спрос на медь. Но и экологи считают, что экономисты поклоняются некой сверхъественной силе под названием «рынок», чтобы уклониться от вопроса о пределах роста. Самый простой способ вызвать овацию на конференции экологов — это озвучить грубую шутку про экономистов.
Я был и тем, и другим. Я изучал экологию в академической среде около семи лет, а затем восемь лет работал в журнале Economist. Когда я был экологом, я очень много думал о пределах роста. Сегодня я склоняюсь к мысли, что пределов нет, потому что мы можем изобрести новые способы делать больше с меньшими затратами.
Удивительно, что недавний прогноз межправительственной группы по изменению климата (что к 2100 году температура поднимется на 3,7-4,8 градусов по сравнению с доиндустриальным уровнем) основан на таких предпосылках: отсутствие значительных технологических перемен, прекращение долгосрочного падения темпов роста населения, утроение дохода на душу населения и отсутствие больших изменений по части энергоэффективности экономики. То есть это мир вроде нынешнего, но в котором люди жгут гораздо больше нефти и угля, что приводит к усилению выбросов. Большинство экономистов, однако, ожидают к 2100 году 5-10-кратного роста доходов, огромных технологических перемен и прекращение роста населения: это не так уж много людей, нуждающихся в гораздо меньшем количестве углеводородов.
В 1679 году Антони ван Левенгук, великий голландский натуралист, вычислил, что планета может выдержать население в 13,4 млрд, которого, как считают большинство демографов, никогда и не будет. С тех пор оценки менялись в диапазоне от 1 до 100 млрд, и договориться не получается.
Экономисты говорят, что мы постоянно повышаем производительность каждого гектара земли за счет удобрений, механизации, ирригации и пестицидов. Дальнейшие инновации еще больше поднимут потолок. За последние 50 лет площадь земли, требующейся для выращивания определенного количества пищи, сократилась на 65%.
Экологи возражают, что эти инновации основаны на невозобновляемых ресурсах вроде нефти и газа, а возобновимые используются быстрее, чем их можно восстановить. Так что нынешние показатели не удастся не то что улучшить, но даже и сохранить.
Экономисты парируют, что на огромных территориях (особенно в Африке) еще только предстоит использовать удобрения и современные сельскохозяйственные методики, а значит, нет оснований думать, что в целом по миру производительность земель снизится. Наоборот, даже при достаточно быстром росте населения и доходов (а значит, и росте спроса на мясо и другую роскошь) в 2050 году нам понадобится меньше сельскохозяйственных земель, чем в 2000 (если мы только не будем производить на них биотопливо).
Возьмем воду, которая ограничивает производство пищи во многих странах. В 2000 году мир использовал вдвое меньше воды, чем полагали возможным эксперты в 1960-х. Почему? Благодаря новым ирригационным техникам, которые привели к большой экономии воды. Некоторые страны вроде Израиля сократили использование воды для орошения. А если прибавить к этому методики опреснения морской воды с помощью солнечной энергии, то крайне маловероятно, что уровень запасов свежей воды ограничит рост человечества.
Бестселлер «Пределы роста», опубликованный Римским клубом в 1972 году, предсказывал, что мы упремся во всевозможные потолки, столкнемся с дефицитом разного рода металлов, топлива, минералов и пространства. Почему этого не произошло? Помогли технологии: новые методики разработки сырья, более экономное его использование, замена более дешевыми материалами. Сегодня мы используем на компьютерных платах в 100 раз более тонкий слой позолоты, чем 40 лет назад. Содержание стали в машинах и зданиях продолжает падать.
Еще 10 лет назад можно было считать, что природный газ кончится через несколько десятилетий, вслед за ним кончится и нефть, а в результате сельскохозяйственное производство рухнет. Тогда перед миром встала бы дилемма: или вырубать оставшиеся леса для сельского хозяйства, или голодать.
Но благодаря технологии гидроразрывов и сланцевой революции конец нефти и газа отсрочен. Когда-нибудь они и вправду кончатся, но лишь в том смысле, в каком кончится Атлантический океан, когда вы решите его пересечь на байдарке. Вы, скорее всего, остановитесь и повернете назад задолго до того, как увидите американские берега. Так и мы, скорее всего, успеем найти для нефти и газа дешевые заменители.
Экономист Тим Ворсталл приводит пример теллура — главного ингредиента некоторых видов солнечных панелей. Это один из редчайших элементов на Земле. Быстро ли он кончится? По оценке Ворсталла, его запасы — 120 млн тонн, этого хватит на миллион лет. Теллур также содержится в отходах переработки медной руды, а когда-нибудь его можно будет добывать и из старых солнечных панелей, отслуживших свое.
Многие экологи до сих пор считают, что чем больше на Земле людей, тем больше они наносят планете ущерба. Но в последние 40 лет все было не так. Более высокие доходы и новые технологии позволили снизить человеческое влияние на планету. Более богатые люди не добывают себе дрова и пищу в лесу — они пользуются электричеством и птицефермами, а и то, и другое требует гораздо меньше земли.
Отчасти проблема в том, что слово «потребление» для экологов и экономистов означает разные вещи. Экологи говорят об «использовании ресурса», экономисты же о «покупке товаров и услуг». Но в каком смысле используются вода или теллур, когда продукты, изготовленные с их помощью, кто-то покупает? Они по-прежнему остаются в этих продуктах или в окружающей среде. Вода возвращается в природу и может быть использована заново. Теллур остается в солнечных панелях, которые можно переработать.
Возьмем расчеты Global Footprint Network— калифорнийского исследовательского института, который поддерживают больше 70 международных экологических организаций. В них предполагается, что ископаемое топливо, которое сжигают в погоне за более высокими урожаями, в будущем должно компенсироваться высадкой новых деревьев в масштабах, достаточных, чтобы изъять из атмосферы излишки углекислого газа. Есть также популярные расчеты, что 54% той сельскохозяйственной земли, в которой мы нуждаемся, следует использовать для поглощения углекислоты.
Но что, если посадка деревьев — не единственный способ борьбы с излишками углекислого газа? Или если деревья будут расти быстрее с помощью современной ирригации и удобрений, так что их понадобится меньше? Или если мы снизим эмиссии, как США недавно, заменяя на электростанциях газ углем? Или если мы смиримся с некоторым увеличением эмиссий при высоком росте урожаев? Любое из этих решений может во многом списать тот долг, который у нас остается перед планетой.
Некоторые экологи доказывают, что мы используем больше половины всей зелени на планете. Хельмут Хаберль, австрийский исследователь, не согласен: во-первых, эта величина значительно меньше (14,2% съедаем мы сами и наши животные, еще 9,6% не дают вырасти наши дома и фермы). Во-вторых, чаще всего экономический рост происходит без резкого увеличения используемой биомассы, и по мере индустриализации человеческое потребление того, что растет само по себе, сокращается. Наконец, человеческая деятельность даже увеличивает производство растительности в природе. Удобрения с полей попадают в леса и реки. В районах вроде дельты Нила дикая природа стала более продуктивна, чем до человеческого вмешательства.
Я мечтаю о том, чтобы два племени, экономисты и экологи, собрались когда-нибудь вместе. Я бы поставил перед ними один простой вопрос и запретил бы выходить из зала, пока они не дадут ответ: «Как инновации могут улучшить окружающую среду?»
Полезная статья? Подпишитесь на наш канал в Дзене и следите за лучшими обновлениями и обсуждениями на «Идеономике»
Источник