Текст книги "Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы"

Закончится ли железо?

Железо – самый дешевый и часто используемый металл в мире. В 2016 году в мире произвели 1640 миллионов тонн стали. В 22 раза больше, чем алюминия, занимающего второе место. Последние 170 лет производство железа каждый год увеличивалось на 5–10 %. Железо и сталь нужны нам для зданий, мостов, рельсов, кораблей, поездов, автобусов, автомобилей, опор линий электропередач и гидроэлектростанций. Железо – важнейший компонент самых значимых элементов нашей инфраструктуры. Мы с вами – люди железного века.

Представьте, что железо кончилось. Последствия окажутся катастрофическими. Где-то мы, разумеется, заменим железо другими материалами. Иногда они будут лучше железа, поскольку нам понадобится что-то полегче, как алюминий, лучше проводит электричество, как медь, – или то, что, оказавшись в человеческом теле, не заржавеет, например титан. В других ситуациях мы заменим железо неметаллами. Мост можно построить из дерева, а не из стали. А лодки изготовить из стеклопластика и пластмассы. Ножи – из керамических материалов. Хотя мы и смогли бы произвести столько всего из других материалов, мы бы даже и близко не подошли к тому, чтобы заменить все железо другими материалами, параллельно поддерживая функционирование сегодняшнего общества.

Трудно точно сказать, сколько различных химических элементов мы сможем добыть в будущем. Самые точные из имеющихся в нашем распоряжении цифр называются запасами. В их основе лежат данные – их обязаны раскрывать все горнодобывающие компании – о том, сколько, согласно имеющейся в их распоряжении информации, они смогут добыть на своих рудниках.

Бывает, в новостях сообщают, что какого-то химического элемента нам хватит на 5 лет, а еще какого-то – на 20. Эти цифры вы получите, сложив все задокументированные запасы определенного химического элемента и разделив сумму на ежегодную добычу в данный момент времени. Получившаяся цифра скажет нам, сколько пройдет лет, прежде чем мы используем все запасы этого элемента. На сегодняшний день опубликованные данные по запасам железа – 83 миллиарда тонн, в то время как каждый год из шахт добывают 2,9 миллиарда тонн. Значит, если мы будем добывать столько же, сколько сегодня, запасы мы израсходуем, прежде чем пройдет 28 лет[99]99
  О документированных запасах железа и «сроке жизни» запасов: Arndt et al. (2017).


[Закрыть]. А если мы станем наращивать производство, запасы кончатся еще быстрее.

Если бы реальность и в самом деле была таковой, нам действительно пришлось бы туго. Но это не так. На самом деле срок жизни запасов железа уже долгое время довольно стабилен. 50 лет назад запасов тоже оставалось лишь на несколько десятилетий. То же самое касается других металлов. Между 1980 и 2011 годами меди нам все время хватало на 30 лет, никеля – на 60, хотя за этот период добыча обоих металлов удвоилась.

Причина довольно проста: запасы сообщают о том, сколько горнодобывающие компании, по имеющейся информации, точно добудут с определенной территории. О еще не обнаруженных нами месторождениях они не говорят ничего. Так как запасы – элемент оценки горнодобывающей компании, им приходится проходить дорогостоящий процесс: проводить геологические исследования, экспериментальное бурение, получать авторизацию и сертификаты, чтобы месторождения можно было классифицировать как запасы. Для горнодобывающих компаний важно задокументировать достаточно запасов, чтобы обеспечить инвестиции, необходимые для начала или продолжения добычи, однако больше им на самом деле не нужно. Поэтому нет смысла документировать запасы на многие столетия для будущего использования, хотя их существование вполне очевидно.

В том случае, если вследствие технологического развития появится новая крупная область применения для какого-либо элемента или в одной из основных стран-поставщиков начнется война, по отношению к производству объем запасов уменьшится, а рассчитанный срок жизни укоротится. Вот признак того, что нас ждет нехватка этого элемента, а цены вырастут. При перспективе роста цен горнодобывающие компании решат потратить больше ресурсов на поиск и классификацию новых запасов. Таким образом, то, что на первый взгляд кажется прекращением поставок, приведет к новым находкам и росту запасов.

Когда цены растут, уже известные месторождения также могут перейти в категорию запасов. Дело в том, что запасы охватывают лишь те месторождения, добыча на которых экономически выгодна. При высоких ценах у горнодобывающих компаний появляются средства копать глубже, перерабатывать больше породы и пользоваться более дорогими и сложными методами обогащения.

Иногда новые запасы появляются благодаря технологическому прогрессу. Железная руда из Кируны долгое время считалась непригодной из-за высокого содержания фосфора. Благодаря новому методу, позволяющему отделить фосфор от передельного чугуна, Кируна из пустынной местности превратилась в ключевую точку европейской большой политики. В будущем задействование роботов в горнодобывающей промышленности позволит копать глубже и обогащать более эффективно. Таким образом, в будущем запасы продолжат расти.

Это заложено в природе запасов: они увеличиваются, когда нужны нам. Кто-то выдвигает это как аргумент в пользу того, что в реальной жизни с нехваткой ресурсов мы не столкнемся никогда. Мы всегда найдем еще или разработаем способы увеличить добычу. Но и это тоже не может быть правдой. Все, что переносится в маленькую коробочку под названием «Запасы», уже лежало в коробочке под названием «Известные ресурсы». В ней находятся все уже обнаруженные нами месторождения, пока еще не классифицированные как запасы, поскольку расположены слишком далеко от проторенных путей, или в стране, где идет война, или в стране, где добыча не разрешена по экологическим соображениям, ну или из-за геологических условий при текущей ситуации на рынке и имеющихся технологиях добыча экономически не выгодна.

Последняя коробочка – «Неизвестные ресурсы». Это все, что мы пока еще не обнаружили, поскольку не нанесли на карту каждый кубический метр земной коры.

Каждый раз, когда мы обнаруживаем новое месторождение, оно перемещается из коробочки «неизвестного» в коробочку «известного». Затем оно, возможно, переместиться в коробочку с запасами. Каждый раз запасы увеличиваются, а ресурсы, соответственно, сокращаются. Возможно, они неизвестны, но их размеры не бесконечны. И когда коробочка с ресурсами опустеет, добывать будет нечего.

Те, кто пытался оценить все ресурсы железа, в итоге остановились на цифре между 230 и 360 миллиардами тонн. Из них 83 классифицированы как запасы[100]100
  230 млрд т ресурсов, 83 млрд т запасов, каждый год добывается 1,5 млрд: USGS (2018).


[Закрыть]. Кроме того, 30–70 миллиардов тонн уже добыто – они либо находятся в распоряжении людей, либо потеряны из-за ржавчины или износа[101]101
  Производство железа и алюминия; рост, около 360 млрд т, уже добыто 30–70 млрд т: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).


[Закрыть].

Мы пользуемся железом больше трех тысяч лет, но добыли, вероятно, десятую часть всего имеющегося железа. Это не значит, что можно продолжать в том же духе еще с десяток тысяч лет. Больше всего железа добыто за последнее столетие. Соотношение между современным производством железа и общим количеством ресурсов – это примерно 250 лет производства.

Поскольку числа, говорящие о неизвестных ресурсах, неточны, вполне можно предположить, что в действительности они в четыре раза больше, так что железа нам хватит еще на тысячу лет. Или в 10 раз больше. В этом случае через тысячу лет мы окажемся не в конце, а лишь на середине железного века. Проблема нехватки ресурсов возникнет не когда опустеет земная кора. Нехватка железа начнется в тот момент, когда наше общество не сможет позволить себе его добычу.

Конец железного века?

На какой срок у нас хватит денег на железо? Трудный и важный вопрос. Если количество людей на Земле так и будет расти, по всей вероятности, потребление железа тоже увеличится. Если у большего количества людей появится больше денег, увеличится и спрос. Снижение численности населения и наступление плохих времен, возможно, приведет к уменьшению потребностей. Новые технологии могут создать новые рынки или же ликвидировать прежде крупные рынки – вследствие этого спрос пойдет вверх или вниз.

Месторождения высшего качества есть среди известных и неизвестных ресурсов. Там концентрация железа высока, поэтому, чтобы добыть необходимое нам железо, нам не нужно взрывать, перемещать, дробить, отбирать и хранить слишком большое количество породы. Когда лучшие месторождения истощаются, мы беремся за месторождения с более низкой концентрацией. В результате с каждой тонной железа, взятой нами со складов планеты, мы вынуждены тратить все больше энергии и денег на добычу следующей тонны. Это может привести к удорожанию железа, что усложнит для каждого из нас покупку железных инструментов, а инфраструктуру, от которой мы все так зависим, станет дороже строить и обслуживать.

Совсем недавно ученые рассмотрели все эти механизмы в связи друг с другом, чтобы попытаться спрогнозировать, чего нам ждать от развития и потребления железа в ближайшие 400 лет[102]102
  Модель динамики системы анализирует эволюцию производства железа и ряда других ресурсов в Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).


[Закрыть]. Сначала они предположили, что общий объем ресурсов железа составляет 340 миллиардов тонн, а мировое население сильно сократится к 2400 году (это связано с прогнозами на будущее, касающимися других химических элементов, среди прочего – фосфора, но к нему мы вернемся чуть позже. Согласно результатам, добыча железа из шахт и дальше будет расти вплоть до середины столетия, а затем сократится, поскольку потребует все больше денег и энергии. Рост цены на железную руду повлияет на стоимость железного лома, поэтому все больше железа будет отправляться на переработку. К концу столетия большую часть железа на рынке станут производить из металлолома, в то время как сегодня это лишь треть. В какой-то момент в XXIII столетии горнодобывающая промышленность фактически прекратит работу. Параллельно из-за коррозии и износа потери железа сохранятся на прежнем уровне. Мы не можем сократить их с помощью производства большего количества нержавеющей стали: задолго до того, как железо станет дефицитным товаром, возникнет нехватка легирующих металлов, то есть хрома, марганца и никеля. Количество имеющегося в распоряжении человечества железа вырастет от сегодняшних примерно 50 миллиардов тонн до приблизительно 160 миллиардов тонн к середине XXII века, но в 2400 году, в конце сценария, у человечества останется лишь 30 миллиардов тонн железа.

Нельзя принимать ни одно исследование за чистую монету, особенно когда мы пытаемся предсказать, что случится в столь отдаленном будущем, но, если исходить из того, что ничего вечного не бывает, возможно, однажды нашим потомкам придется сделать шаг из железного века, и этот поступок окажется разумным.

Железо имеет критически важное значение для нашей цивилизации. Для Гитлера железо Кируны было столь важным, что он оккупировал Норвегию и Данию, чтобы обеспечить его поставки. Не очень-то приятно задумываться о том, на что окажутся способны другие страны и правители в тот день, когда железо уже не будет столь дешевым и легкодоступным для большинства из нас. Каменный век подошел к концу не потому, что в мире не осталось камней, – надо надеяться, что наши потомки выстроят новую и более грамотную инфраструктуру и при этом раньше, чем сталь опять превратится в предмет роскоши.

4
Медь, алюминий и титан – от ламп накаливания до киборгов

Мы с моим будущим мужем вместе ездили в Австралию учиться – тогда же у нас впервые появилась собственная машина. Машина была на четыре года старше меня и досталась нам от австралийского дяди моего молодого человека – при вручении он детально проинструктировал нас по вопросам обслуживания свечей зажигания. Когда мы признались, что в двигателях разбираемся на уровне любителей, он заверил нас, что при появлении странных звуков нам всегда помогут разобрать двигатель, а потом собрать заново. Несколько раз во время поездок по пустынным районам Австралии машина, казалось, уставала, но после визита к дяде-умельцу она всегда была готова к новому приключению.

В нашей нынешней машине под капотом только багажник. Электродвигатель спрятан где-то под сиденьями, а приборная доска представляет собой единый большой монитор. Когда машина издает странные звуки или ведет себя не как положено, нужно звонить людям, которые подключатся к машине совершенно из другой точки мира и, возможно, решат проблему, прислав обновление. Если нет, машину необходимо отдать в мастерскую.

Во время поездки мы на большом экране видим положение автомобиля на карте. Путешествие я начинаю с того, что ввожу пункт назначения, а затем машина определяет, какой путь быстрее и где нам придется остановиться на подзарядку. Благодаря камере заднего вида и боковым датчикам парковаться стало проще, однако самых передовых технологий в нашем автомобиле нет, и выполнять параллельную парковку полностью самостоятельно он не умеет. В самых современных автомобилях вы доедете куда хотите, даже ни разу не взявшись за руль, однако законодательство не продвинулось вперед настолько, чтобы это и впрямь было возможно.

Летом 2017 года велись дискуссии о том, когда самостоятельное вождение окажется под запретом[103]103
  I. E. Fjeld, «Snart blir det ulovlig å kjøre selv», NRK, 4 июля 2017 г., nrk.no/norge/_-snartblir-det-ulovlig-a-kjore-selv-1.13581330.


[Закрыть]. Автомобили, управляемые компьютером, не засыпают, не спорят с сидящими на заднем сиденье детьми и не употребляют алкоголь. Раз уж мы учимся полагаться на технологии, когда-нибудь мы сочтем, что передавать управление безрассудному человеку – это просто безответственно. И если через 15 лет своим автомобилем управлять не будет никто, мои дети, возможно, водить никогда не научатся. Точно так же я не училась машину чинить. Технологическое развитие все время сдвигает границу между человеком и машиной с помощью таких химических элементов, как медь, алюминий и титан.

Медь в автомобилях, теле и воде

Электромобиль – одно из последних дополнений ко всем тем электронным штуковинам, наполняющим нашу жизнь. С тех самых пор, как в 1880-х годах распространилось электрическое освещение, огромное значение для общества и повседневной жизни большинства людей приобрел доступ к дешевому и надежному источнику электрической энергии[104]104
  Smil (2004).


[Закрыть]. Без электричества с заходом солнца наступает темнота. Тогда вам придется читать и писать со светом масляной лампы, готовить пищу в очаге и каждый день вдыхать вредный дым. В Норвегии подобные условия кажутся пережитком прошлого, но всего лишь несколько десятилетий назад мой дедушка работал на строительстве электростанций и протягивал медные провода, которые вели электричество в северную часть страны.

Поскольку электричество все активнее воздействует на нашу инфраструктуру, растет и количество меди вокруг нас. Для потребления электричества медь играет важнейшую роль, поскольку обладает исключительной электропроводностью, медленно ржавеет, а кроме того, ее производство обходится довольно дешево. Сразу после Второй мировой войны в среднестатистическом семейном автомобиле было 45 метров медных проводов. Сегодня эта цифра увеличилась до 1,6 километра для обычной машины, работающей на бензине, а для гибридного и электрического автомобиля она значительно выше[105]105
  Количество меди в автомобилях сразу после Второй мировой войны и сейчас: NRC (2008).


[Закрыть]. Большая часть меди входит в различные электронные компоненты, которых в послевоенных автомобилях не было.

Медь используется далеко не только в электрических кабелях, компьютерах и электромобилях. Из меди сделаны многие водопроводные трубы. Из них в питьевую воду могут попасть мельчайшие количества металла – они настолько малы, что проблемы не представляют, так как медь нашим телам все равно нужна. Ряд важнейших белков в клеточных механизмах содержат атомы меди; в среднем человеческом теле меди хватит на комочек размером с мелкую песчинку[106]106
  Медь в человеческом теле: Khurshid and Qureshi (1984).


[Закрыть].

Тем не менее в чересчур больших количествах медь для тела ядовита, а если вы выпьете застоявшуюся в трубах воду, возможно, вам, к сожалению, не повезет и из-за содержания меди вы заболеете[107]107
  Норвежский институт общественного здравоохранения, «Kjemiske og fysiske stoffer i drikkevann», 19 ноября 2018 г., fhi.no/nettpub/stoffer-i-drikkevann/kjemiske-og-fysiske-stoffer-i-drikkevann/kjemiske-og-fysiske-stoffer-i-drikkevann/.


[Закрыть]. То же самое случится, если сварить глинтвейн в кастрюле, в которой вы обычно только кипятите воду. Со временем медь, содержащаяся в воде из-под крана, образует на внутренней поверхности кастрюли слой, и если этот слой растворится в кислом глинтвейне, то из этого напитка вы, возможно, получите слегка увеличенную дозу меди.

Медь была с нами задолго до наступления железного века. Наряду с золотом, медь – один из немногих металлов, существующих в природе в чистой форме, и медь вошла в употребление очень рано – за 8 тысяч лет до н. э. Тем не менее месторождения, где медь содержится в металлической форме, очень редки, потому использование меди широко распространилось, только когда появились методы добычи меди из минералов.

Медь – мягкий металл, и инструменты из нее менее прочные, чем железные. Однако, когда медь куют, она становится относительно крепкой. Ковка нарушает кристаллическую структуру, из-за чего атомам сложнее проскользнуть мимо друг друга. Когда металл снова нагревают, атомы располагаются аккуратными рядами – металл становится мягче и более гибким. Таким образом, из того же самого металла можно сделать новые инструменты. Постепенно распространилась практика примешивать к меди олово и изготавливать бронзу, а сплавы меди с мышьяком или свинцом лучше подходили для оружия и инструментов[108]108
  Медь в металлической форме использовали за 8000 лет до н. э., ковка и обработка: Encyclopedia Britannica, «Copper Processing», обновлено 1 мая 2017 г., britannica.com/technology/copper-processing.


[Закрыть].

Медные шахты горного плато Рёрусвидда

Медь – редко встречающийся в земной коре химический элемент. Однако в большинстве стран есть пригодные для добычи месторождения, поскольку медь с легкостью перемещается и концентрируется во время различных геологических процессов. Плюс в том, что меди комфортно в компании серы, а потому на большинстве залежей медь встречается в минералах, содержащих серу, – их легко убрать из руды. Благодаря этому можно заработать денег, добывая медь с месторождений, где медь составляет лишь несколько тысячных долей. В то время как железная руда иногда на добрую половину состоит из железа, для современных медных шахт 0,6 % – типичная концентрация меди[109]109
  Arndt et al. (2017).


[Закрыть]. Значит, на каждую тонну извлекаемой породы остается 6 килограммов меди и 994 килограмма отходов.

Как и в случае с железом, при производстве меди из руды нужны большие количества углерода и энергии. На заре производства меди потребление древесины привело к масштабной вырубке лесов в отдельных районах Испании, Кипра, Сирии, Ирана и Афганистана[110]110
  Smil (2004).


[Закрыть]. В наше время нечто подобное произошло в Норвегии, на горном плато Рёрусвидда, где с середины XVII века и вплоть до 1977 года добывали медь. Обширные леса, когда-то там произраставшие, вырубили, чтобы получить топливо и для пожога в медных шахтах, и для выплавки медной руды[111]111
  L. Geithe, «Circumferensen», обновлено 7 апреля 2014 г., bergstaden.org/no/hjem/circumferensen.


[Закрыть]. На добычу меди из одного кубического метра породы могло уйти 17 кубических метров древесины.

Словно сплошной вырубки лесов было недостаточно, значительная часть растительности в районе Рёруса пострадала от загрязнения в результате добычи меди. До середины XIX века важный этап обработки медной руды проводился на открытом воздухе[112]112
  Komplex 99139911 Malmplassen, regjeringen.no/contentassets/142481976cdc449f964609532920bd68/kompleks_99139911_malmplassen.pdf.


[Закрыть]. Чтобы отделить медь от серы, измельченную руду сваливали на подстилку из сухих дров – затем их поджигали и оставляли гореть на пару месяцев. Содержащаяся в руде сера вступала в реакцию с кислородом и поднималась в воздух в виде газа. В воздухе газ реагировал с водяным паром, превращаясь в серную кислоту, – на землю выпадал экстремальный вид кислотных дождей[113]113
  Обработка на открытом воздухе, содержащаяся в руде сера превращалась в серную кислоту: L. Geithe, «Kaldrøsting», обновлено 10 сентября 2013 г., bergstaden.org/no/kobberverket/smelthytta-pa-roros/kaldrosting.


[Закрыть]. К счастью, для современного производства меди разработаны методы, позволяющие задержать основную массу загрязнений до того, как они попадут в окружающую среду.

Медные шахты и производство меди могут оставить на земле заметные следы, но, если мы хотим и дальше пользоваться электричеством, как и сегодня, мы зависим от поддержания поставок меди на мировой рынок. Согласно ряду исследований, до сокращения производства меди осталось лишь несколько десятилетий[114]114
  Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).


[Закрыть]. В то же время ряд ученых указывают на то, что добываемая сегодня медь залегает в самом верхнем километре земной коры, чаще всего совсем близко к поверхности. По всей вероятности, на глубине 2–3 километров имеются крупные неизвестные месторождения меди. Если появятся методы для обнаружения этих месторождений и роботы, способные работать в глубоких, жарких и опасных шахтах, а нам не придется беспокоиться о потере жизней и здоровья, – пригодные к добыче ресурсы, возможно, окажутся в 10 раз больше, чем те, на которые мы рассчитываем сегодня[115]115
  Arndt et al. (2017).


[Закрыть]. Может быть, это позволит нам поддерживать потребление меди на протяжении нескольких столетий.

Алюминий: красные облака и белые сосны

Медь – далеко не единственный металл, с помощью которого мы проводим электричество. Во многих случаях его вполне заменяет алюминий. Алюминий – легкий металл, прекрасно подходящий для линий электропередач. А также его низкий вес – главная причина того, что большая часть моего электромобиля изготовлена из алюминия[116]116
  J. Desjardins, «Extraordinary Raw Materials in a Tesla Model S», Visual Capitalist, 7 марта 2016 г., visualcapitalist.com/extraordinary-raw-materials-in-a-tesla-model-s.


[Закрыть]: благодаря сплаву с другими металлами он становится прочным, не теряя легкости.

С алюминием меня связывают близкие отношения, хоть этот химический элемент не играет важной роли для организма – в моем теле его примерно столько же, сколько меди (не больше, так как его избыток способен причинить вред)[117]117
  Khurshid and Qureshi (1984).


[Закрыть]. Но алюминий я беру в руки каждый день, и по многу раз. Ведь именно из алюминия изготовлен корпус моего мобильного телефона[118]118
  J. Desjardins, «Extraordinary Raw Materials in an iPhone 6s», Visual Capitalist, 8 марта 2016 г., visualcapitalist.com/extraordinary-raw-materials-iphone-6s.


[Закрыть]. Когда кислород вступает в реакцию с алюминием, образуется слой оксида алюминия, который крепко держится за металл под ним, словно прочная защитная оболочка. Таким образом, оставшийся металл в контакт с кислородом не вступает, и поэтому алюминий, в отличие от железа, не ржавеет и не разрушается. На фабрике, где изготавливают корпусы мобильных телефонов, контролируют уровень кислорода и температуру, чтобы слой оксида оказался правильной толщины – примерно пять тысячных миллиметра – и достаточно прочным, чтобы выдержать мое прикосновение.

Земная кора на 8 % состоит из алюминия[119]119
  Arndt et al. (2017).


[Закрыть], так что это распространенный химический элемент. По объему производства это второй в мире металл после железа. В год мы производим около 50 миллионов тонн алюминия – против 1640 миллионов тонн железа. Почти весь алюминий производят из бокситов – породы, образующейся в тропических районах, когда поверхностные воды, просачиваясь сквозь породу, вымывают прочие химические элементы и оставляют алюминий, кремний, железо и титан. Большинство разрабатываемых сегодня месторождений бокситов расположены в Австралии, Китае, Бразилии и Гвинее[120]120
  Добыча бокситов в тропиках: USGS (2018).


[Закрыть].

Так как бокситы залегают близко к поверхности, добывают их методом открытой разработки. Верхние слои почвы и породы убирают в сторону, а бокситы выкапывают и раздрабливают, прежде чем обработать гидроксидом натрия в огромных автоклавах, чтобы отделить оксид алюминия от прочих содержащихся в руде минералов. Остается красная текучая грязь, которую перекачивают на хранение в огромные резервуары – там шлам медленно высыхает[121]121
  Годовой объем производства железа и алюминия, добыча бокситов, обработка гидроксидом натрия, красная грязь: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).


[Закрыть]. Из-за щелока красный шлам едкий и может нанести окружающей среде непосредственный значительный ущерб, если произойдет прорыв плотины или утечка. Крупнейшая авария подобного рода произошла во время прорыва плотины в Айке, в Венгрии, в 2009 году[122]122
  Википедия, «Ajka Alumina Plant Accident», обновлено 21 июня 2018 г., en.wikipedia.org/wiki/Ajka_alumina_plant_accident.


[Закрыть]. Там погибло 10 человек (по всей вероятности, они утонули), когда грязь хлынула в ближайшую деревню. Шлам потек в местную реку, где погибло все живое, а потом в Дунай. К счастью, в долгосрочной перспективе последствия катастрофы оказались незначительными[123]123
  Á. D. Anton et al., «Geochemical Recovery of the Torna-Marcal River System After the Ajka Red Mud Spill, Hungary», Environmental Science: Processes & Impacts 16 (2014): 2677–2685.


[Закрыть].

В 2016 году власти Малайзии ввели в стране временный запрет на добычу бокситов, поскольку скачкообразное неконтролируемое развитие добывающей промышленности оказало серьезное разрушительное действие на окружающую среду, среди прочего в виде красных облаков пыли, распространившихся от высыхающих резервуаров[124]124
  USGS (2018); Clean Malaysia, «Bauxite in Malaysia – Will the Ban Bring Relief?», 26 января 2016 г., cleanmalaysia.com/2016/01/26/bauxite-in-malaysia-will-the-ban-bringrelief.


[Закрыть]. Из-за малазийского запрета мировое производство алюминия в тот год упало на 10 % – хороший пример того, насколько важно для горнодобывающей промышленности наличие и соблюдение строгих экологических мер.

Долгое время алюминий был дорогим и экзотическим металлом, наравне с золотом. Ведь чтобы чистый оксид алюминия расплавился, его необходимо нагреть до температуры более 2000 градусов. Для таких высоких температур необходимо не только много энергии – почти невозможно найти материалы, пригодные для изготовления плавильной печи. В конце XIX века металлурги обнаружили, что температура плавления оксида алюминия снижается примерно на 1000 градусов, если смешать его с фторосодержащим минералом – криолитом. Без этого прорыва сегодня мы не могли бы позволить себе ни автомобили, ни мобильные телефоны, ни пивные банки из алюминия.

Чтобы расплавленная смесь оксида алюминия и криолита вступила в реакцию с углеродом, а алюминий перешел в металлическую форму, расплавленную массу нужно подключить к электрической цепи – так электроны будут вынуждены перейти от углерода к алюминию[125]125
  До конца XIX в. алюминий стоил дорого; снижение температуры плавления с помощью криолита; электрическая цепь (процесс Холла – Эру): Street and Alexander (1990).


[Закрыть]. Для этого процесса требуется огромное количество электрической энергии, поэтому оксид алюминия, добытый в бокситовых рудниках в тропиках, отправляется в те уголки мира, где электричество стоит дешево.

Ребенком я вместе с семьей часто бывала в красивой долине Утладален, расположенной в западной части массива Йотунхеймен. В конце путешествия мы шли через старый лес на горное плато Веттисморки. Самые высокие сосны там совершенно белые. Мои родители рассказывали мне, что деревья погибли из-за выбросов фтористых газов от алюминиевого завода в Ордале. Мне эта история всегда казалась странной: обычный фтор – его я каждый вечер пью в виде маленьких таблеток с веселой рожицей; как же ему удалось погубить такие высокие деревья, да и какое отношение фтор имеет к металлу?

Алюминиевый завод в Ордале, в глубине Согнефьорда, немецкие оккупанты построили во время Второй мировой войны. После войны он перешел в руки норвежского государства, а сегодня им управляет компания Norsk Hydro – и это один из самых современных алюминиевых заводов в мире[126]126
  Алюминиевый завод в Ордале, история: Industrimuseum, «Årdal og Sundal Verk A/S, industrimuseum.no/bedrifter/aardalogsundalverka_s.


[Закрыть]. Благодаря наличию дешевой гидроэнергии Норвегия столь привлекательное место для производства алюминия. На сегодняшний день по производству алюминия Норвегия занимает восьмое место[127]127
  USGS (2018).


[Закрыть].

Запуск производства алюминия в Ордале в 1949 году непосредственно повлиял на скот на этой территории. У животных серьезно пострадали зубы и скелеты, и они так ослабли, что на горные пастбища их приходилось перевозить. Вполне очевидная связь между промышленными выбросами и вредом, причиняемым природе и домашним животным, в 1950-х годах повлекла за собой ряд исков, и заводу в итоге пришлось выплачивать компенсации местным фермерам. Привлеченное к этому делу внимание поспособствовало тому, что можно считать зарождением экологической политики Норвегии – в 1961 году появился Совет по вопросам выбросов (позже он стал Государственной службой по контролю за загрязнением окружающей среды, а затем – Директоратом по вопросам климата и загрязнения окружающей среды)[128]128
  Ущерб домашнему скоту, старт норвежской экологической политики: K. Tvedt, «Bakgrunn: Forgiftet fe ga norsk miljøpolitikk», forskning.no, 23 января 2012 г., forskning.no/husdyr-moderne-historie-miljopolitikk/2012/01/forgiftet-fe-ga-norsk-miljopolitikk.


[Закрыть].

Как я слышала от своих родителей, фтористые газы от расплавленного криолита нанесли вред и хвойным деревьям, и скелетам, и зубам. Детям мы даем фтор в таблетках и пользуемся фторосодержащей зубной пастой, поскольку в малых дозах фтор входит в поверхность кристаллов, из которых строятся наши зубы, и тем самым укрепляет их. Но если фтора окажется слишком много, не образуются кристаллы правильного типа, и зубы разрушаются.

И только в 1980-х годах, примерно через 40 лет после открытия завода, были установлены очистительные системы, позволяющие не наносить ущерб хвойным лесам[129]129
  Википедия, «Årdal», обновлено 6 июня 2018 г., no.wikipedia.org/wiki/Årdal.


[Закрыть]. Сегодня очистительные системы улавливают большую часть фтора и возвращают его в производственный процесс. Выбросы фтора из Ордаля по-прежнему влияют на зубы живущих на этой территории оленей[130]130
  O. R. Sælthun, «Mykje fluorskader på hjorten i Årdal», Porten.no, 22 февраля 2017 г., porten.no/artiklar/mykje-fluorskader-pahjorten-i-ardal/393074; O. R. Sælthun, «Hydro: Vanskeleg å forstå at resultata er slik», Porten.no, 22 февраля 2017 г., porten.no/artiklar/hydro-vanskeleg-aforsta-at-resultata-er-slik/393079; Norwegian Veterinary Institute, «Helseovervåkingsprogrammet for hjortevilt og moskus (HOP) 2017», www.vetinst.no/rapporter-ogpublikasjoner/rapporter/2018/helseovervakingsprogrammet-for-hjorteviltog-moskus-hop-2017.


[Закрыть], и все же воздействие на окружающую среду минимально, если сравнивать с ситуацией несколько десятилетий назад.