Француз Альбер Робида, предсказывая прекрасную электрическую жизнь в ХХ веке, создал силой своего воображения видеотелефон, массовый туризм, радио, телевидение и авиацию. Технологические пророчества Робиды и других мыслителей вызвали у общественности небывалый оптимизм. Однако футурологи тех времен и представить себе не могли, какими побочными эффектами будут сопровождаться эти прорывные изобретения.
Читая этот текст, вы держите в руках устройство, появление которого было предсказано еще полвека тому назад, но которое стало возможным собрать только в начале XXI века. Этот глянцевый экран – ваш фотоальбом, кинотеатр, книга, игровой зал и дискуссионный клуб. Восхитительная картина научно-технического и социального прогресса!
Правда, кое-что портит эту картину. Поднимается волна несанкционированного надзора за личностью. Революции, начатые с помощью мобильных устройств и социальных сетей, возносят на вершины власти тех, кому эти вещи и связанный с ними прогресс не кажутся абсолютной ценностью. И самое поразительное: устройства и технологии, которые должны были уменьшить нашу ресурсную зависимость и помочь нам сберечь природу, неожиданно привели к росту этой зависимости и появлению новых монополистов. А у каждого модного гаджета появился новый, весьма неприятный эквивалент: кусок обезображенной и отравленной земли. Бум высоких технологий скоро упрется в стену, за которой – слом модели технического прогресса, вдохновлявшей нас в последние столетия. Хайтек-индустрия рискует сама выкопать себе могилу.
На плечах гигантов
Вспомните планшетники из кубриковской «Космической одиссеи – 2001». Они казались зрителям далекой футуристической мечтой. Так и получилось: компьютеры 1969 года – эпохи, когда эта лента восхитила мир, – несравнимы с iPad образца 2012 года. Это фантастика, ставшая явью.
Однако возьмем другое сравнение: что в 1969 году, что в 2012-м одно из главных средств воздушных путешествий – «Боинг-747». Полвека ушло на скачок от этажерки братьев Райт до реактивных «боингов», «каравелл» и Ту. А следующие полвека ушли на доводку. Скоростные японские поезда «Синкансен» серии Е5 с 2013 года будут ходить со скоростью 320 км/ч. Но их история началась с 1964 года и эксплуатационной скорости около 220 км/ч. 100 км/ч. за полвека – совсем не прорыв.
Оглядываясь назад, мы понимаем, что главная волна технического прогресса взметнулась на грани XIX и XX веков. Когда я писал свою книгу «Мировая война XXI века», то начал с того, что стал откладывать на временной шкале крупнейшие технологические изобретения. Очень скоро пришлось с линейной шкалы перейти на логарифмическую, так как левая сторона была совсем пустая, а справа даты просто наезжали друг на друга.
При жизни одного поколения армии прошли практически полное перевооружение. Появились пулеметы, танки, подводные лодки и отравляющие газы, убившие более 1,5 млн человек. Появилось радио, начались работы по телевидению, радиолокации и многое, многое другое.
В годы Второй мировой и холодной войны огромный рывок был сделан в области ракетной техники и ядерной физики. Лунная программа была выполнена США за восемь лет. Шестидесятые и семидесятые – время появления сверхзвуковых пассажирских лайнеров, а главное, мечты о покорении космического пространства. 2000 год виделся тогда годом лунных и марсианских станций, космических перелетов и заселения Мирового океана. В сериале о Джеймсе Бонде злодеи типа доктора Но, Стромберга и Дракса охотились за ведущими учеными, желая заставить их работать на себя, в том числе – строить подводные города и космические станции.
Правда, скоро стало ясно, что космические и океанографические исследования возможны лишь при поддержке государства, и они не дают быстрой отдачи. А цена росла на глазах. В частности, освоение океанских глубин невозможно без гелиево-кислородных дыхательных смесей. А они очень дороги: гелий на нашей планете – исключительно редкий газ. О подводных городах пришлось забыть. Цена убила и проекты создания гипердирижаблей, и сверхзвуковых пассажирских самолетов. Изобретательская мысль стала упираться в законы природы и физиологические границы человеческого организма.
Новую надежду на прорыв дал станок Джона Парсонса с программным управлением: с его помощью компания Парсонса делала винты для вертолетов. Шлифовка и качество профиля винтов Парсонса были гораздо выше, чем при изготовлении в ручном режиме. В 1956 году система американцев Дэвона и Энгельберга стала первым промышленным роботом в мире. Стало ясно, что замена человека цифрой позволяет решить массу проблем – не только производственных, но и социальных. Apple I Джобса и Возняка означал смену вектора технической цивилизации. Теперь ее символом вместо могучего электровоза, самолета или атомохода стала маленькая «умная» коробочка.
Однако полвека спустя высокотехнологичная индустрия приближается к тем же скалам, о которые разбились мечты об освоении океанов и покорении космоса.
С неба на землю
В 2011 году в мире было произведено больше 10 миллиардов микропроцессоров. Эти малюсенькие детальки являются мозгом не только планшетников, телефонов, настольных ПК, но и новых стиральных машин, сейфов, инструментов, и, конечно же, производственных роботов и других технологических машин. Как раз в производстве микрокомпьютеров больше всего. Машины уже давно делают машины.
Роботизированное производство позволило исключить влияние человеческого фактора на конвейерных производствах высокой точности, убрать людей с опасных производств, использовать оборудование по схеме 24/7/365. США и Европа высвободили свои квалифицированные рабочие руки. Все, что не требовало высокой культуры производства, с 1980-х стали заказывать в Китае и других странах Юго-Восточной Азии. Затем туда потянулось и высокоточное производство, привлеченное налоговыми льготами и полным отсутствием профсоюзов. Ну а в развитых странах с 90-х годов началась эпоха чудесного товарного и информационного изобилия.
Но именно 2000-е годы ознаменовались не только впечатляющим развитием информационных технологий, но и осознанием новой угрозы тотального дефицита ресурсов. Точнее – переосознания. Стало ясно, что дефицит подкрадывается оттуда, откуда его не ждали.
Абсолютно ясно, что ресурсы Земли конечны. Конечны океаны, атмосфера и доступная нам земная кора. Но до сих пор в общественном сознании слова «дефицит ресурсов» чаще всего связываются с нефтью. Именно нефть, как считается, – незаменимый ресурс, чей дефицит катастрофически скажется на нашем жизненном укладе.
Однако нефть и тем более газ в ближайшие десятилетия никуда не денутся. Более того, появляются новые их источники. Кто слышал 20 лет назад про нефтяные месторождения Бразилии? Кто до недавнего времени надеялся на сланцевые месторождения? Более того, развитие технологий позволило США вернуться к забытым или один раз уже эксплуатировавшимся источникам нефти и газа.
И тут оказывается, что новая технологическая цивилизация гораздо больше зависит от веществ и ресурсов, о которых раньше не особо-то и думали. Осенью 2010 года на очередном съезде американских геологов в Денвере большое внимание вызвал доклад Джеймса Бернелла из Геологической службы штата Колорадо. Бернелл, напомнив, что в основе всей нашей цивилизации лежит эксплуатация полезных ископаемых, обратил внимание на то, что пришло новое время – время электроники, интернета, нанотехнологий и «зеленой энергетики». И теперь ключевая роль переходит от нефти к другим полезным ископаемым.
В самом деле: без галлия, индия, селена и теллура не сделаешь солнечные батареи, а именно они считаются одним из главных источников «чистой» электроэнергии. Для аккумуляторов большой емкости, без которых невозможны электромобили и гибридные авто, требуются цинк, ванадий, литий и так называемые редкоземельные элементы. В одном гибридном автомобиле используется более 15 кг неконструкционных металлов.
Для топливных ячеек, вырабатывающих электричество прямо из водорода или метана, нужны металлы платиновой группы (производство электроэнергии из газа – интересный вариант для автомобилей и для обеспечения электричеством удаленных домов). Ветрогенераторам, магнитным клипсам, замкам позарез нужен неодим, обладающий исключительными магнитными свойствами. Современные авиационные турбины просто не могут существовать без рения. Для катализаторов нужен рутений. Батарейки айпэдов активированы лантаном, а стекла отшлифованы церием.
Для современной промышленности – чтобы выпускать мощные моторы, станки и прочие машины, тех же роботов, которые соберут ваш автомобиль, – нужны такие металлы, как кобальт, цирконий, бериллий. Стронций, который делает сталь устойчивой к морозу, и скандий, идущий на производство лазеров – уникальные металлы. О германии – одном из важнейших полупроводников, без которого не будет ни радио, ни телевидения, и говорить нечего.
И вот, как объясняет Бернелл, вновь налицо ресурсная диспропорция: ценные полезные ископаемые сосредоточены в небольшом количестве стран, а другие находятся на натуральном «голодном пайке». Страны с наиболее развитой хайтек-индустрией, такие как США, Япония, Тайвань, страны Евросоюза, практически полностью зависят от импорта этих высокотехнологичных ископаемых. А с другой стороны, есть страны, которые еще совсем недавно и понятия не имели, что скрывается в их недрах. И их значение стремительно меняется.
Что там, в толще скал?
Президент Боливии Эво Моралес – крайне эксцентричная личность. На последних форумах ООН по вопросу глобального потепления Моралес занимал резкую зеленую позицию. Он заявлял, что пора создавать особый климатический трибунал, где бы судили тех, кто нарушает установленные ограничения по выбросам углекислого газа. А сам раздавал направо-налево маленькие зеленые листочки коки...
Но стало ясно, что общественность обманывалась, принимая Моралеса за шута. Во второй половине 2010 года он совершил визит в Южную Корею, и было объявлено, что боливийцы и южнокорейцы будут совместно разрабатывать огромные залежи лития в Боливии. Переход мирового автопарка на электродвигатели обещает этой стране стабильные валютные поступления, ну а Южной Корее – отличные конкурентные условия для собственного автопрома и электронной промышленности. Только в одном боливийском месторождении лития сосредоточена треть мировых коммерческих запасов этого стратегического металла – основного элемента аккумуляторов как мобильных устройств, так и гибридных авто.
Литий довольно редко встречается на нашей планете, и в последние годы за ним началась настоящая охота. Причем постоянно поступает весьма противоречивая информация об истинных запасах этого металла в том или ином регионе. То его много в Австралии. То в Чили. То поступили сообщения о том, что найдены перспективные месторождения в Мексике. В общем, потребовалось всего одно десятилетие, чтобы вокруг лития сложилась такая же обстановка ажиотажа, мифов и дезинформации, которая до этого сложилась вокруг нефти – за целых 150 лет!
Уже в 2009 году появились сообщения о том, что Китай начал проявлять особое внимание к торговле литием, рассматривая возможность вообще прекратить его экспорт. В начале лета 2010 года в New York Times появился материал о том, что американские геологи обнаружили грандиозные запасы лития в Афганистане. Сотрудники Пентагона назвали эту нищую страну «Саудовской Аравией лития». Между прочим, кроме лития, там же расположены крупнейшие месторождения меди, на которые уже успели наложить руку вездесущие китайцы.
Все это вызывает неподдельную тревогу американцев и японцев, которые чувствуют китайское ресурсное давление. Тревогу Бернелла разделяет и доктор Ясуси Ватанабе из японского Института георесурсов и окружающей среды. Впрочем, Ватанабе в отличие от американского коллеги предлагает конкретные меры по решению проблемы.
Он считает необходимым углубить переработку добываемых руд, чтобы повысить процент отдачи – с новыми технологиями обратиться к старым отвалам пустой породы. Многие страны будут только благодарны за то, что специалисты из развитых стран рекультивируют эти земли, взяв в оплату то, что смогут еще выжать из старых отвалов. Но главное, по мнению Ватанабе, – это заметно нарастить масштабы геологоразведочных работ в разных странах, чтобы расширить рынок стратегически важных ископаемых.
По сути, это призыв к новой, экономической колонизации стран, которые располагают ресурсами, но не в состоянии их сами добывать. Ведь добыча редких и редкоземельных металлов чрезвычайно сложна технологически. А кроме того, сам процесс выделения металлов крайне неэкологичен и связан с отравлением окружающей среды.
Сломай планшет, сруби дерево
Как умилялся мир два десятка лет назад в связи с массовым внедрением ПК в делопроизводство! Журналисты взахлеб писали о сэкономленной бумаге и спасенных деревьях. Однако вскоре выяснилось, что радовались, похоже, зря. Деревья – ресурс возобновляемый, причем за сравнительно небольшой промежуток времени (меньше 20 лет), если их выращивать в Бразилии, к примеру. Редкие полезные ископаемые – совсем другое дело.
Например, для изготовления самых продвинутых сейчас планшетных экранов, созданных по IGZO-технологии, нужно добыть индий, галлий и цинк. Вроде бы их надо мало, особенно галлия и индия. Но они не случайно называются редкими: чтобы их добыть, надо перекопать очень много породы. И не просто перекопать.
Индий добывается в основном из свинцово-цинковых месторождений, как побочный продукт. Цинковый концентрат обжигается, а потом возгоняется. Содержание индия в таких возгонах составляет 0,01%. Затем наступает очередь так называемого кислотного выщелачивания с применением больших объемов серной кислоты. После обработки кислотой концентрат индия промывается водой, образуются сернокислотные растворы. Потом следует самый сложный процесс – извлечение индия из этих растворов с помощью гидроксида натрия, аммиака или сероводорода.
На втором этапе используется, например, амальгамизация – перенос индия в ртутную амальгаму. Другой способ требует применения фосфорных кислот и керосина. Как видно, все эти процессы связаны с применением весьма ядовитых химических веществ и соединений, получение которых само по себе экологически опасно.
Разумеется, есть варианты. Существуют более щадящие технологии – скажем, с применением бактерий, которые разрушают породу, что позволяет в дальнейшем использовать агрессивные реагенты в меньших концентрациях. Но тогда возникает дифференциация и даже дискриминация: вот технология для дома, а вот – для стран третьего мира, где можно особо не тревожиться о соблюдении экологических норм. Тем более что полно стран, руководство которых ради целей развития готово идти на ущерб природе (даже не хочу говорить о роли коррупции в таких решениях).
Опыт Китая, мирового лидера на рынке редких земель, очень показателен: во Внутренней Монголии образовались новые пустыни, ядовитые пространства, где не может вырасти ничего. Пыль и песок этих пустынь уже заносит в столицу Китая. Местные специалисты бьют тревогу: доходы от продаж редких земель (которые идут в карман частных компаний) не идут ни в какое сравнение с расходами на восстановление разрушенных экосистем, что приходится делать за государственный счет.
И было бы ошибкой полагать, что загрязнение среды – удел лишь развивающихся стран. В Финляндии, одной из самых экологически чистых стран мира, работает никелево-марганцевый рудник Талвиваара. Несмотря на все усилия, там уже в течение нескольких лет наблюдаются утечки никеля и марганца. В прессе много раз оказывались фото пены, появившейся на местных лесных ручьях из-за просачивающихся химических ингредиентов. Наконец, 4 ноября 2012 года произошла массированная утечка, в результате которой в окружающих водных источниках уровень радиоактивности из-за урана повысился в 50–80 раз. И это в стране с высочайшей культурой производства! Можно представить, что происходит в странах, где такой культуры нет, а есть в изобилии продажные чиновники и обалдевшие от прибылей нувориши.
В сентябре 2011 года в финском городе Лаппенранте мне довелось с группой журналистов побывать на презентации новых «зеленых» энергетических установок, которые будут крайне полезны для природы Финляндии. Вопрос о том, не приведет ли использование редких металлов из Китая к ухудшению экологической ситуации в стране, где их добывают, был удостоен весьма странного ответа: состояние экологии Китая – дело самого Китая. К сожалению, это уже не так.
Будущее по Уэллсу
За красивыми презентациями о возобновляемых источниках энергии, которые так приятно разглядывать на новых планшетниках, скрывается мрачная картина деградации природы. Химические удары по атмосфере будут продолжаться. Дымят и парят не только угольные станции, но и многочисленные металлургические заводы, особенно в развивающихся странах.
Атмосфера и океан, куда в конечном счете все и попадает, – одни на всех. Конечно, одни страны столкнутся с проблемами гораздо раньше, чем другие. Однако совершенно точно, что по всем ударит и увеличение мутности атмосферы, и усиление ультрафиолетового потока, которое изменит структуры водных экосистем в Мировом океане. Угнетение фитопланктона, который является базисом океанической пищевой цепи, уже в этом столетии может привести к падению продуктивности верхних слоев океана на треть. Меньше станет рыб, креветок, моллюсков, неминуемо снижение уловов.Растения суши более устойчивы к ультрафиолету, однако самым слабым звеном тут оказывается почва. Точнее – почвенные микроорганизмы, влияющие на плодородие почв, которые связывают атмосферный азот, служащий для питания растений. Результат – уменьшение плодородия почв и их разрушение. А значит, сокращение урожайности. Таким образом, даже без фактора воды загрязнение атмосферы через цепочку физических и химических взаимодействий ведет нас к угрозе полномасштабного голода. И это не считая проблем с пресной водой, которой становится все меньше.
Крах социалистической системы резко увеличил число участников общества всеобщего потребления. Вопросы экологии сегодня – удел богатых стран Европы, ряда штатов США, Японии, Австралии, кое-кого в Юго-Восточной Азии. В остальном мире по-прежнему царствует принцип «после нас – хоть потоп». На очереди Индия, Бразилия и другие страны третьего мира, которые тоже хотят успеть пожить «красивой жизнью».
Поэтому можно ожидать, что дефицит редких металлов побудит инвесторов вкладываться в поиск и разработку месторождений там, где раньше никаких работ не велось. Отдельные страны и регионы и уж точно отдельные группы людей смогут за счет этого улучшить свое положение. Но подобные проекты будут создавать огромное политическое напряжение. А поскольку ставки будут слишком высоки, некоторые развитые страны могут и не удержаться от соблазна поддержать свой горнодобывающий бизнес военной мощью.
Энергетические углеводородные ресурсы будут неизбежно истощаться и дорожать. Развитые страны будут и дальше внедрять новые технологии в этой области, а развивающиеся и бедные страны откатятся назад. Дефицит продовольствия и питьевой воды вследствие изменений климата будет провоцировать бесконечные локальные войны на местах. Местным правителям придется обращаться за помощью к развитым странам, предлагая взамен все имеющиеся ресурсы, особенно те самые редкие металлы.
И тогда вполне вероятен сценарий, описанный Уэллсом в «Машине времени», – разделение человечества на элиту (элоев) и обслуживающих их пролетариев (морлоков), причем как внутри одной страны, так и на планете в целом. Развитые страны будут бросать все больше ресурсов на содержание своей армии пенсионеров и на технические приспособления для их обслуживания (колоссальный рынок!). Развитое, богатое общество попытается контролировать ресурсы и ситуацию в третьем мире с помощью беспилотников, танков, боевых роботов и прочей современной техники. Против них традиционные общества выставят быстрый рост населения, религиозный фанатизм и природную хитрость.
Антарктида вместо айпэда
Это мрачное будущее, конечно, не предопределено. Но если оно все-таки случится, то виной тому будет и наша страсть к комфорту и красивой жизни, к новым гаджетам, автомобилям и путешествиям. Ресурсов не хватит, чтобы этот комфорт обеспечить для всех. Наверное, в будущем миллионы людей смогут переселяться в виртуальные миры, где будут ведрами есть черную икру и предаваться радостям любви с голливудскими красотками. Но не все смогут это удовольствие оплатить, да и жить на суррогатах не очень интересно.
Конечно, для человека нашего времени логично возлагать надежду на новые технологии – менее требовательные к ресурсам, более экологичные, не требующие хищнического извлечения редких элементов в далеких странах. В XIX веке был прецедент, когда покупатель просил увеличить шумность приобретаемого паровоза: ему казалось, что так будет солиднее. Пейзажи дымящих труб в 1930-е годы во всем мире были символом прогресса. Сейчас и потребители, и бизнесмены, и политики понимают наивность подобных представлений.Но замечу, что рост горнодобывающих работ уже сейчас закладывается на десятилетия вперед. И вновь обращу внимание на финский никелевый рудник Талвиваара: проект начал развиваться в начале 2000-х, а его заложенный срок работы – около 50 лет. Ни один предприниматель, вложившийся в проект со сроком возврата вложений 10–15 лет, не станет поддерживать технологии, которые обесценят его вложения через два года.
Допустим, у вас в сейфе лежит патент на экран, который не нуждается в индии. Но ваши вложения в индиевые рудники окупятся еще не скоро. Конечно, вы попридержите этот патент либо еще долго и неспешно будете вести исследования, чтобы убедиться в целесообразности промышленного переворота. И пока все говорит о том, что рынок еще не насыщен устройствами с уже обкатанными технологиями. Значит, все будет идти своим чередом.
Разумеется, специалисты понимают ущербность такого сценария. Радует то, что металлы не теряют своих свойств при вторичной переработке. Именно это сделало исключительно популярной алюминиевую банку для напитков. Ее можно перерабатывать бесчисленное множество раз: качество металла не страдает, он легко плавится. Основные инвестиции в алюминиевую тару, можно сказать, происходят на этапе производства металла из руды. А после этого алюминий перерабатывать гораздо дешевле, чем стеклянный бой и даже пластик. К тому же переплавка при температуре 660°С гарантированно уничтожает все биологические и органические загрязнения. Для получения тонны алюминия из лома нужна лишь двадцатая часть той энергии, которая требуется для выплавки тонны алюминия из бокситовой руды. И площадь загаженной земли при этом не увеличивается.
Хотелось бы надеяться, что в обозримом будущем появятся технологии переработки уже использованных редких земель, лития и прочих элементов, без которых наша техника уже не мыслится. Еще лучше было бы использовать при этом электричество из чистых, возобновляемых источников. В идеале – энергию Солнца (хотя тут встают другие проблемы). Но и ГЭС тоже неплохой вариант. Во всяком случае лучше, чем палить уголь. Проблема с нашей аналогией только в том, что алюминиевые банки легко собирать, и они сделаны, по сути, из чистого алюминия. А стоимость переработки гаджетов многократно выше себестоимости их изготовления.
Было бы клеветой сказать, что индустрия не думает о вторичном использовании редких и редкоземельных металлов. Думает. Например, утилизовать алюминиевые ультрабуки уже легче, чем их железно-пластиковых собратьев. И выгоднее. Возможно, один из путей решения проблемы в том, чтобы выпускать такие гаджеты, которые бы легко рассыпались на составные части перед переработкой.
Хотя я полагаю, что в интересах всей нашей цивилизации вместе с совершенствованием технологий (в том числе природоохранных) было бы финансирование смелых, прорывных идей – программ, направленных на освоение Антарктиды, Мирового океана и даже Луны и Марса. Эти проекты рискованны. Но они способны не только пожирать ресурсы, но и дать взамен новые. И дать человечеству новую цель. Наша кровавая, но прекрасная история показывает: высокие цели могут быть столь же мощным стимулом к изменению мира, сколь и примитивная выгода. Надо только понять, что время нежиться на диване заканчивается.
Комментарии (0)