Эрик Дрекслер - Безграничное будущее: нанотехнологическая революция

Наверное, интересно обсуждать появление новой удивительной продукции, но это будет бессмысленным занятием, если их производство будет слишком дорого. Кроме того, надо помнить, что многие люди сегодня не имеют приличной еды, одежды и крыши над головой, не говоря уже о причудливых «нанопустяках».

Затраты имеют значение. В жизни есть нечто большее, чем материальные блага, но без них жизнь несчастна и ограничена. Если товары дорогие, люди стремятся приобрести их; если товаров достаточно, люди могут обратить внимание на что-то другое. Некоторым из нас нравится, что мы уделяем большое внимание материальным благам, но это мнение чаще встречается в богатых странах. Снижение себестоимости продукции является первоочередной задачей, решение ее позволит накормить людей, обеспечить их жильем и построить канализационные системы, чтобы они не умирали от холеры и гепатита. Уже этого достаточно, чтобы понять, что поиск путей снижения производственных затрат является достойной целью.

Для поддержки бедных, защиты окружающей среды и освобождения человеческого потенциала требуются огромные затраты. Давайте подробнее рассмотрим затраты, необходимые для создания молекулярного производства.

Инфляция создает иллюзию роста затрат, в то время как на самом деле падает цена денег. В краткосрочной перспективе реальные затраты обычно не очень сильно меняются, и это может создать иллюзию того, что они и дальше останутся постоянными, как закон гравитации или законы термодинамики.

В реальном мире, однако, большинство затрат снижается, поскольку они напрямую связаны с количеством человеческого труда, необходимого для производства вещей. Люди могут позволить себе все больше и больше, потому что их труд, с использованием машин, может производить все больше и больше. Это изменение явно проявляет себя, когда сравнивают показатели различных веков и объясняет драматическую пропасть, возникшую между третьим миром и развитыми странами. Повышение уровня жизни стран третьего мира до первого мира приведет к увеличению дохода (уменьшению стоимости рабочего времени) более чем в десять раз. Что может для этого сделать молекулярное производство?

Произойдет значительное сокращение расходов, особенно резко при производстве компьютеров. Стоимость компьютера одного уровня снижалась примерно в 10 раз каждые семь лет с 1940-х годов. В общей сложности в миллион раз. Если бы автомобильные технологии делали то же самое, роскошный автомобиль теперь стоил бы меньше одного цента. (Персональные компьютерные системы по-прежнему стоят сотни долларов, поскольку они гораздо мощнее, чем гигантские машины 1940-х годов, и потому, что стоимость покупки любой полезной компьютерной системы включает в себя не только стоимость чистого компьютерного чипа, но и многое другое).

Некоторые затраты относятся к выпуску всего вида продукции, независимо от того, сколько копий продукта сделано: это оплата проектирования и лицензирования технологий, нормативные затраты на утверждение и тому подобное. Другие относятся к изготовлению каждой единицы продукта: они включают оплату рабочей силы, энергии, сырья, производственного оборудования, аренды помещения, страхования и утилизации отходов. Стоимость продукции может быть очень низкой, если объем производства велик. Если затраты остаются высокими, то только потому, что люди предпочитают новые продукты, превосходящие по своим параметрам старые образцы, несмотря на высокую стоимость — вряд ли это повод для жалоб.

Более очевидными и простыми для анализа являются затраты на единицу продукции. Здесь следует вспомнить «Desert Rose Industries», где молекулярная техника выполняет большую часть работы, и где конечный продукт собирают из деталей, которые изготавливаются из простых химических веществ. Давайте рассмотрим некоторые компоненты стоимости.

Производство на молекулярном уровне не должно потреблять много энергии. Заводы ежегодно производят миллиарды тонн обычных изделий, используя доступную солнечную энергию. Молекулярное производство может быть эффективным, если энергия, необходимая для создания деталей продукта, будет сопоставима с энергией, выделяемой при сжигании эквивалентной массы древесины или угля. Если бы это была электроэнергия, поставляемая по сегодняшним ценам, затраты на производство энергии составляли бы что-то вроде доллара за килограмм. Мы вернемся к стоимости энергии позже.

Молекулярное производство не будет нуждаться в экзотических материалах. Хватит простых химикатов, и это означает, что материалы не будут дороже, чем топливо и сырье, которые на данный момент получают из нефти и биомассы — бензин, метанол, аммиак и водород. Они обычно стоят десятки центов за килограмм. Даже если потребуется использовать причудливые соединения, их можно получить во время производства. Редких элементов можно избежать, но они могут быть полезны в небольших количествах. Общее количество потребляемого сырья будет меньше, чем в обычных производственных процессах, потому что меньше будет потрачено впустую.

Как мы видели в сценарии с «Desert Rose Industries», молекулярное производство может быть использовано и для создания всего оборудования, необходимого для работы. Похоже, что это оборудование — от больших резервуаров до субмикроскопических ассемблеров специального назначения — может быть достаточно долговечным и работать в течение нескольких месяцев или лет, а затем подвергаться переработке и замене. Если бы оно стоило несколько долларов за килограмм и производило многие тысячи килограммов продукции в течение срока своей службы, стоимость оборудования мало бы добавляла к стоимости продукта.

Сегодняшние производственные отходы сбрасываются в воздух, воду и на свалки. При молекулярном производстве таких отходов не должно быть. Избыточные материалы, которые сейчас выбрасываются в окружающую среду, могут вместо этого в процессе производства полностью переработаться или выделяться в чистом виде, готовые для использования в каком-либо другом процессе. При идеальном производстве единственными отходами были бы отдельные атомы, появляющиеся из-за плохого сочетания сырья. Большинство из этих оставшихся атомов будут обычными минералами и простыми газами, такими как кислород, который является основным «отходом» молекулярной деятельности растений. Молекулярное производство не производит никаких новых элементов — если мышьяк там появляется, он должен был поступить извне, и производство не виновато в его существовании. Впрочем, любые токсичные материалы могут быть собраны в наиболее безопасном виде, который мы выберем для утилизации. Один из вариантов — химически связать его в стабильный минерал и вернуть туда, где он был добыт.