Прискорбная реальность такова, что при населении планеты в 8 миллиардов человек практически все, что мы делаем сообща, может оказать огромное воздействие на окружающую среду. Когда численность человечества составляла всего несколько миллионов человек, мы могли относиться к планете как к практически неограниченному ресурсу. Но мы просто больше не можем позволить себе такой роскоши. Например, большая часть пахотных земель уже используется для сельского хозяйства. Наши пластиковые отходы засоряют океаны и попадают даже в отдаленные районы. А CO2, который мы выбрасываем в углеродный цикл, буквально меняет климат.
Иногда, даже когда мы пытаемся поступать правильно, это может иметь непредвиденные негативные последствия. В настоящее время мы довольно быстро переходим от использования ископаемого топлива к использованию нашей энергетической и транспортной инфраструктуры. Многие утверждают, что это недостаточно быстро, но мы не можем считать, что альтернативные варианты не оказывают негативного воздействия на окружающую среду. Опять же, все, что мы делаем, имеет большое значение. Редкоземельные металлы, необходимые для производства батарей, солнечных панелей и электронного оборудования, добываются токсичным способом, который оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Если мы собираемся производить миллиарды электромобилей и добавить массивные аккумуляторные батареи, множество солнечных панелей и ветряных турбин, то нам необходимо значительно увеличить объем этой токсичной добычи полезных ископаемых или найти альтернативы.
Для нашей революции в области электромобилей наиболее востребованными металлами, ресурсы которых в настоящее время ограничены, являются литий, кобальт, никель, медь и редкоземельные элементы. Солнечная энергетика в значительной степени зависит от меди и алюминия, ветроэнергетика – от меди, цинка и редкоземельных элементов (но более подробную информацию смотрите в таблице по ссылке). Нам необходимо развивать наземную добычу этих металлов, если мы хотим продолжать использовать наши электромобили, а также искать альтернативы. Существует три основных способа поддержания роста и устойчивости электромобилей.
Одним из вариантов является разработка новой аккумуляторной технологии, в которой не используются эти металлы. Вот почему прилагается много усилий для разработки аккумуляторов на основе химических веществ, которые не требуют использования материалов с ограниченными ресурсами. Нам нужна эффективная батарея, изготовленная из дешевых и нетоксичных материалов. В настоящее время основное внимание уделяется алюминию, сере и каменной соли. Даже если бы мы разработали аккумулятор с низкой плотностью энергии, который нельзя было бы использовать в автомобилях, он все равно мог бы подойти для сетевых аккумуляторов, размер которых не является проблемой. Тогда, по крайней мере, сетевые аккумуляторы не конкурировали бы с автомобильными аккумуляторами.
Второй вариант – переработка. Независимо от того, какие еще решения мы придумаем, оптимизация переработки отходов, скорее всего, должна стать приоритетом для создания устойчивой экономики. В целом, нам необходимо перейти к экономике замкнутого цикла. Но одной переработки недостаточно, поскольку нам нужно добавить миллиарды автомобильных аккумуляторов в мире.
Третий вариант – найти новые источники существующих материалов. Именно здесь в дело вступает добыча полезных ископаемых на суше. В морской воде растворены огромные запасы перечисленных выше металлов. В мировом океане достаточно лития, чтобы обеспечить наше текущее потребление лития буквально на миллион лет. Все, что нам нужно сделать (знаменитые последние слова), – это разработать технологию эффективного, экономичного и экологически безопасного извлечения этого лития. Хотя этот вариант многообещающий, пока технология не станет масштабируемой и экономически жизнеспособной, это все еще остается неизвестным.
В море есть еще один потенциальный источник металлов – полиметаллические конкреции. Это скопления металла размером с картофелину, которые в течение миллионов лет формировались на морском дне в некоторых местах. На морском дне буквально лежат куски кобальта, никеля и других металлов. Все, что нам нужно сделать, – это выкопать их. Уже есть компании, которые планируют сделать именно это.
Но, конечно, ничто не бывает простым и непринужденным. Сейчас многие ученые бьют тревогу, что нам не следует спешить с разработкой глубоководного морского дна. Существует ряд экологических проблем. Во-первых, эти клубеньки не обязательно стерильны. Как и все в океане, они становятся субстратом для жизни, домом для морских обитателей и, возможно, источником питательных веществ. Эти морские обитатели, в свою очередь, служат пищей для других морских обитателей, и все это представляет собой одну большую сложную сеть жизни. Таким образом, всасывание всех конкреций с участка океанского дна может иметь разрушительные последствия для этой хрупкой экосистемы.
Такой процесс также может привести к поднятию донных отложений. Это может привести к выбросу большого количества CO2, который задерживается в осадочных породах, и фактически усугубить глобальное потепление. Это также может привести к смешиванию этих отложений с океанской водой, что может привести к нарушению других экосистем.
На данный момент это вероятные, но теоретические опасения. Многие ученые призывают к тому, чтобы мы взяли паузу, прежде чем приступать к глубоководной добыче полезных ископаемых, чтобы изучить потенциальное воздействие на окружающую среду. Это кажется разумным. Но тогда, конечно, нам нужно массово финансировать исследования глубоководного дна, чтобы ответить на эти вопросы. Кроме того, можем ли мы разработать технологию добычи полиметаллических конкреций с минимальными разрушительными последствиями? Возможно, мы сможем извлекать их, не разрушая отложения. Или, возможно, мы сможем заменить конкреции породами аналогичного размера и формы, но меньшей экономической ценности.
Нам также нужна общая стратегия. Это трудно сделать на международном уровне. ООН обладает определенным авторитетом, когда речь заходит о международных водах, и именно на этом сейчас сосредоточено внимание. Но как только мы получим дополнительные научные данные о воздействии на окружающую среду, нам нужно будет коллективно решить, стоит ли по-прежнему добывать эти конкреции. Сколько нам на самом деле нужно материалов для продолжения революции в производстве аккумуляторов? Каковы будут экологические последствия отказа от их добычи? Я не думаю, что это хорошая идея, чтобы одна компания в одностороннем порядке решала, что лучше для всего мира.
Я также хотел бы ознакомиться с анализом на высшем уровне. Мы оценили запасы этих металлов, но также и то, как долго продлятся поставки? Смогут ли они выдержать повышенный спрос? По сути, сколько времени у нас есть, прежде чем нам понадобится искать другие ресурсы, такие как полиметаллические конкреции или добыча морской воды? Мы можем использовать переработку отходов, новые технологии и развитие наземной добычи, чтобы увеличить наши запасы, но на какой срок? Затем мы сможем разработать стратегию добычи полезных ископаемых на море. Мы будем знать, как быстро нам нужно провести исследование и получить необходимые ответы.
Возможно, есть еще другие варианты. Я не думаю, что добыча полезных ископаемых на астероидах станет массовым явлением в ближайшее время, но сколько времени потребуется на ее развитие? Затем, конечно, нам нужно оценить воздействие добычи полезных ископаемых на астероидах на окружающую среду, что, вероятно, потребует сжигания большого количества ракетного топлива.
