Артур Кларк - Черты будущего

И тут нам опять придется напрячь разум, а не мускулы. Как отмечал Гаррисон Браун в своей книге «Вызов будущего», после истощения всех рудных запасов мы сможем обратиться к обычным горным породам и глинам:

«В сотне тонн обычной магматической горной породы, например гранита, содержится в среднем 8 тонн алюминия, 5 тонн железа, 540 килограммов титана, 80 — марганца, 30 — хрома, 18 — никеля, 14 — ванадия, 9 — меди, 4,5 — вольфрама и 1,8 килограмма свинца».

Извлечение всех этих элементов потребует не только усовершенствованной химической технологии, но и больших затрат энергии. Породу вначале придется дробить, а затем обрабатывать посредством нагревания, электролиза и другими методами. Однако, как указывает далее Гаррисон Браун, в тонне гранита содержится количество урана и тория, энергетически эквивалентное пятидесяти тоннам угля. Таким образом, вся энергия, которая понадобится для переработки горной породы, заключена в ней самой.

Другой, почти неисчерпаемый источник основных видов сырья — океан. В одном кубическом километре морской воды находится во взвешенном состоянии или растворено около 37,5 миллиона тонн твердого вещества. Большую часть его (30 миллионов тонн) составляет обычная поваренная соль, но в остальных 7,5 миллионах тонн содержатся почти все элементы, притом во внушительных количествах. Из них больше всего магния (около 4,5 миллиона тонн). Извлечение магния из морской воды, налаженное в промышленных масштабах во время второй мировой войны, было великой победой химической технологии, имевшей очень большое значение. Однако магний уже не первый элемент, извлекаемый из морской воды: промышленная добыча брома началась еще в 1924 году.

Трудности разработки океанских «недр» состоят в том, что вещества, которые мы хотим добыть из воды, находятся в ней в очень небольших концентрациях; 4,5 миллиона тонн магния, которые, как мы упоминали, содержатся в одном кубическом километре, — это гигантское количество; при современном уровне потребления его хватило бы миру больше чем на сто лет. Но это количество магния рассеяно в миллиарде тонн воды. Таким образом, морская вода, если рассматривать ее как руду, содержит всего 0,45 % магния. В обычных условиях редко бывает выгодно разрабатывать руды, содержащие менее одного процента неблагородных металлов. Многих людей буквально гипнотизирует тот факт, что в кубическом километре морской воды содержится около пяти тонн золота, хотя в своих собственных огородах они, пожалуй, обнаружили бы более высокое содержание этого металла.

Тем не менее крупные успехи химической технологии, достигнутые в последние годы — особенно в ходе выполнения программы по атомной энергии, где потребовалось извлекать очень небольшие количества изотопов из больших масс других материалов, — позволяют надеяться, что мы сумеем приступить к разработке морской «руды» задолго до того, как истощатся сырьевые запасы на суше. И в данном случае решение проблемы упирается в основном в энергию; энергия нужна для перекачки воды, для ее испарения, для электролиза. Успех может прийти в ходе решения комплексной проблемы: во многих странах ведутся работы по опреснению морской воды; получаемый при этом побочный продукт — обогащенный рассол, возможно, и послужит сырьем для перерабатывающих установок.

Воображение рисует гигантские универсальные заводы, возникшие, быть может еще до конца текущего столетия и использующие дешевую энергию термоядерных реакторов; они будут извлекать из моря пресную воду, поваренную соль, магний, бром, стронций, рубидий, медь и многие другие металлы. Примечательным исключением из этого перечня является железо, которым океаны несравненно беднее, нежели континенты.

Если кому-нибудь добыча полезных ископаемых из моря покажется утопическим проектом, то стоит напомнить, что мы уже более пятидесяти лет занимаемся разработкой богатств атмосферы. Одним из серьезных, но ныне забытых поводов для беспокойства в XIX веке была надвигавшаяся нехватка азотистых соединений для производства удобрений. Природные запасы иссякали, и нужно было найти метод «связывания» азота воздуха. В атмосфере содержится примерно 4000 триллионов тонн азота; иначе говоря, на каждого жителя Земли приходится более чем по миллиону тонн. Если бы этот азот удалось использовать, страхи по поводу грядущего истощения запасов азота отпали бы навсегда.

Это было достигнуто в самом начале нынешнего столетия, притом несколькими способами. Один из процессов предусматривал «сжигание» атмосферного воздуха в пламени мощной электрической дуги, поскольку при очень высокой температуре азот атмосферы вступает в реакцию с кислородом. Вот пример того, что можно сделать, располагая дешевой энергией (кстати, норвежцы стали пионерами в применении этого процесса благодаря тому, что они занимали в то время ведущее место по производству гидроэлектроэнергии). Пожалуй, этот пример может служить указанием и на будущее.

Широкое использование источников концентрированной энергии в горнодобывающей промышленности еще только-только началось, но, как упоминалось в главе 9, русские в порядке эксперимента уже применяют высокочастотные электрические разряды и термическое бурение для разрушения твердых горных пород, не поддающихся разработке другими методами. И в конечном счете, разумеется, можно рассчитывать на применение ядерных взрывов для выемки пород в больших масштабах, если при этом удастся избежать радиоактивного загрязнения.

Когда подумаешь, что самые глубокие шахты (едва перешагнувшие теперь за отметку 2000 метров) представляют собой всего лишь булавочные уколы на поверхности нашей планеты, диаметр которой достигает почти 13 тысяч километров, то станет ясно, что говорить о коренной нехватке любого элемента или минерала просто бессмысленно. В 10–15 километрах под нами лежат все виды полезных ископаемых, какие только могут нам понадобиться. И нам не придется самим добираться до них. Использование людей для подземной разработки полезных ископаемых постепенно — и более чем своевременно — сокращается. Зато машины смогут отлично работать при температурах в несколько сот градусов и давлениях в десятки атмосфер. Именно так и будут работать на глубинах в несколько километров от дневной поверхности роботы-кроты недалекого будущего.

Конечно, разрабатывать существующими методами пласты, залегающие на глубине нескольких километров, чересчур сложно и дорого. А раз так, мы должны открыть совершенно новые способы, как это уже сделано в добыче нефти и серы. Прямая необходимость да к тому же и научная любознательность вынудят нас заняться теми проектами, которые уже описаны мной в главе 9.