Вячеслав Пальман - На суше и на море 1979

Однако нельзя забывать, что ученые постоянно открывают новые рудные месторождения и некоторые из них весьма внушительны.

Кроме того, в будущем, несомненно, начнут использовать бедные руды, которые сейчас просто не учитывают, потому что они не имеют промышленного значения. Полтора века назад считалось невыгодным разрабатывать руды с содержанием меди меньше 10 %. А сейчас эксплуатируются залежи с концентрацией металла 0,4 %. Считается вполне реальным еще до конца нынешнего века организовать промышленную добычу меди из морской воды, в которой этот металл содержится в количестве 0,003 мг/л.

По мере совершенствования технологических процессов даже обычный гранит может стать используемой полиметаллической рудой. Подсчитано, что в 100 т гранита содержится в среднем 8 т алюминия, 5 т железа, 540 кг титана, по 80 кг марганца и хрома, 18 кг никеля, 14 кг ванадия, 9 кг меди, 4,5 кг вольфрама, около 2 кг свинца и другие металлы. Правда, извлечение всех этих элементов потребует значительных затрат энергии…

Разведанные запасы полезных ископаемых бесспорно намного возрастут по мере дальнейшего проникновения в глубь земной коры — на такие горизонты, где человек находиться не может из-за высокой температуры. Руду там будут добывать машины-автоматы, обслуживаемые роботами. Заметим, что уже в наши дни выпускается несколько сот роботов различного назначения, в частности для работы внутри атомных реакторов.

Богатейшие запасы руд скрыты и под толщей морской воды. На огромных пространствах океанического дна встречаются железомарганцевые конкреции — стяжения размером в кулак. На глубине 4,0–6,5 км они иногда образуют сплошной покров, напоминающий булыжную мостовую. Марганца в них — около 25 %, железа — 14 %, остальное приходится на долю никеля, кобальта, меди и т. д. — всего 38 элементов, включая уран.

Рудные запасы моря поражают воображение. Конкреции покрывают около 10 % дна Мирового океана, в Тихом океане они распространены на 20 % площади. Морских запасов таких металлов, как молибден, олово, уран и кобальт, при современном уровне их потребления хватило бы на 1 млн. лет! Впрочем, это сугубо теоретический подсчет. Не везде будет выгодно добывать конкреции.

Примечательно, что океаническое дно — не только «кладовая», но и «фабрика» руды, запасы которой продолжают здесь возрастать. До сих пор неясно, образуются ли конкреции только путем химических процессов или же и при участии микроорганизмов-концентраторов.

О скорости роста конкреций получены различные данные. На глубоководьях Тихого океана они нарастают примерно на 1 мм за тысячелетие, у юго-западных берегов Крыма — до 3–4 мм за сто лет. Известны факты и гораздо более быстрого выпадения металлов из морской воды. У г. Сан-Диего (Калифорния) со дна моря был поднят артиллерийский снаряд, лежавший на глубине 200 м со времен второй мировой войны. За два десятилетия на его поверхности образовалась корка из окиси железа и марганца толщиной 1,5 см. Таким образом, рудные залежи на дне моря представляют собой возобновимый источник сырья. Даже если образование конкреций будет идти самыми медленными темпами, ежегодное прибавление составит многие миллионы тонн.

Промышленная разработка запасов руды морского дна вполне реальна уже теперь. Специально оборудованное американское судно «Дипси Майнер» добывало при испытаниях с глубины 900 м до 1600 т руды в сутки. Подсчитано, что поднятая руда обеспечивала 16 % суточной потребности промышленности США в марганце и 32 % в кобальте и никеле. В ближайшие годы и другие страны, очевидно, включатся в эксплуатацию подводных залежей.

На первых порах добычу будут вести корабли, снабженные драгами. На очереди — проектирование подводных поселений, оборудование подводных рудников, разработка совершенно новых технологических процессов, создание техники, в которую человек, по выражению футурологов из ФРГ X. Байнхауэра и Э. Шмакке, «должен вложить столько же выдумки, фантазии и труда, сколько он вложил в космическую технику». Высказано мнение, что не позднее 1990 г. затраты средств на исследование Мирового океана, на развитие морской техники сравняются с затратами на космические исследования.

Сама морская вода также представляет неисчерпаемые ресурсы. В ней обнаружены все химические элементы, причем содержание 74 из них определено количественно. Пока добываются немногие из них, в частности магний. В 1967–1968 гг. было получено 0,5 млн. т «морского» магния — около 20 % мировой добычи. Потребность Великобритании в магнии на 80 % удовлетворяется за счет ресурсов моря. Видимо, в недалеком будущем из морской воды станут получать медь.

На суше различают залежи с разной степенью концентрации металлов. Неодинакова и «жидкая руда». В Мировом океане известны гидрохимические аномалии, приуроченные, как правило, к тектонически неспокойным участкам, к зонам глубинных разломов. В таких местах земная кора наиболее тонка и проницаема, здесь происходит выдавливание мантийного вещества.

Очень интересный пример такого рода аномалий — две глубоководные впадины: Атлантис-1 и Дискавери, названная в честь английского океанографического судна. Они расположены на дне Красного моря на широте Мекки и отличаются чрезвычайно высокой температурой воды +56,5 °C в первом случае и 44,7 °C — во втором. Пока это рекорд такого рода: не известны другие пункты, где бы придонные воды были нагреты до такой степени. Минерализация воды во впадинах более чем в 7 раз превосходит среднюю соленость моря, а различия в концентрации некоторых элементов еще более внушительны. Например, содержание свинца во впадинах в сотни, а марганца и цинка — в тысячи раз выше, чем в обычной морской воде.

В будущем предлагается широко практиковать опреснение морской воды. При этом появятся отходы — значительное количество рассолов, представляющих собой обогащенную «жидкую руду». Отсюда совершенно очевидна необходимость комбинирования оборудования для извлечения металлов из моря с опреснителями. Подсчитано, что из отходов при работе опреснительной установки мощностью 1 млн. т воды в сутки может быть за год получено 2 млн. т магния, 3 т урана, 1 т редкоземельных элементов, не говоря уже о различных солях.

Воды Мирового океана содержат миллионы тонн золота. На фоне этой цифры запасы желтого металла на суше (около 35 тыс. т без социалистических стран) выглядят более чем скромно. Вот уже несколько десятков лет воображение изобретателей будоражит идея добычи золота из морской воды. После первой мировой войны этой проблемой усиленно занимались немецкие химики. В 1942 г. француз Баур предложил проект установки для извлечения золота из морской воды, но гигантское сооружение оказалось явно нерентабельным. Тем не менее многие исследователи сохраняют оптимизм. Ныне надежда возлагается на ионообменные смолы, способные улавливать из морской воды, как показали экспериментальные работы, золото, серебро, уран, медь, цинк, висмут и другие элементы.