Страница 34 из 94
Рис. 3.20. Мировое потребление стали
Потребление стали описывается S-образной кривой. (Источники: Klein Goldewijk and Battjes; U.S. Bureau of Mines; USGS; U.S. CRB.)
т. п.) на душу населения в богатых странах в конце XX в. расточительны. Хороший уровень жизни можно поддержать, нанося природе гораздо меньше вреда.
Уже видны признаки того, что мир понемногу усваивает этот урок. На рис. 3.20 показан график производства стали. В середине 70-х гг. произошло нечто, прервавшее плавный экспоненциальный рост. Замедление роста объясняется несколькими теориями, и похоже, что в каждой из них есть разумное зерно.
За последнее время стало четко проявляться стремление использовать меньше материалов для производства большего количества конечной продукции и услуг. Это обусловлено экономическими стимулами и развитием технологий.
Скачок цен на нефть в 1973 г. и повторный скачок в 1979 г. привели к резкому росту цен на металлы, ведь при их производстве расходуется много энергии. Это дополнительно стимулировало экономию энергии и сырья во всех областях деятельности.
Те же высокие цены стимулировали еще и расширение переработки и повторного использования сырья. Этому способствовало также ужесточение законов в защиту окружающей среды и проблемы с территориями для хранения твердых отходов.
Проблемы вызвали ускорение развития технологий. Пластмассы, керамика и другие материалы в некоторых областях вытесняли металл. А изделия, которые по-прежнему изготавливались из металла — автомобили, банки для напитков и многое другое — становились легче.
Поскольку, экономика в 80-е гг. переживала период застоя, отрасли тяжелой промышленности оказались в тяжелом положении, и потребности в основных металлах резко уменьшились[109].
Хотя экономические причины, по которым рост потребления сырья замедлился, могут быть временными, тем не менее, технические изменения практически всегда становятся постоянными. И ограничение материальных потоков ради сохранения окружающей среды тоже становится постоянным. Самое интересное: на протяжении последних нескольких десятилетий цены на сырье уменьшаются, показывая, что предложение превышает спрос на него[110].
В бедных странах всегда собирали и использовали вторичное сырье, поскольку там источников первичного сырья всегда было мало. Богатые страны сейчас заново учатся переработке и использованию вторсырья из-за истощения первичных источников. Сбор и переработка вторсырья постепенно превращается из отрасли, зависевшей в основном от рабочей силы, в капитало- и энергоемкую сферу деятельности. В ней используются механические ворошители компоста, измельчители, сетчатые фильтры, котлы-утилизаторы, смесители шлама, автоматы для приема пустой посуды, возвращающие потребителям залоговую стоимость за бутылки, банки и многое другое. Управляют отраслью компании, участвующие в программе переработки мусора для промышленных предприятий и муниципалитетов.
Самые предусмотрительные производители выпускают продукцию такой, чтобы после использования ее можно было разобрать и утилизировать, и касается это самых разных товаров, от чайников до автомобилей. Новые модели BMW, например, оснащены пластиковым внутренним корпусом, который полностью поддается переработке — он специально так изготовлен. На пластики все чаще наносится специальная маркировка, в которой указывается тип полимера. Разные типы пластмасс нельзя смешивать между собой, а маркированную продукцию легко рассортировать и утилизировать раздельно.
Мелкие усовершенствования, если их много, вместе могут привести к большим изменениям. В 1976 г. была изобретена новая конструкция ключа для алюминиевых банок с прохладительными напитками. После того как банки открыли, ключ больше не отделялся от нее и в итоге поступал на утилизацию вместе с пустой банкой. К концу тысячелетия североамериканцы ежегодно использовали более 105 млрд алюминиевых банок, из них на переработку поступало примерно 55 %. Это значит, что каждый год переработка только ключей для банок экономила 16 тыс. т алюминия и примерно 200 млн кВт ч электроэнергии[111].
Разделение и переработка материалов после использования — это шаг навстречу устойчивому развитию. Материалы начинают перемещаться в экономической системе по замкнутым циклам — подобно тому, как это происходит в природе. В экосистемах отходы, производимые одним процессом, становятся сырьем для других процессов. Огромное количество экосистем, особенно почвенных, заняты переработкой «отходов природы»: вещества разлагаются на составляющие, которые природа использует снова и снова. Современная мировая экономика, как и природа, теперь развивает отрасли переработки[112].
Однако переработка твердых отходов связана лишь с конечной и наименее сложной частью материальных потоков. Эмпирическое правило гласит: на каждую тонну мусора, образуемого у конечного потребителя, приходится примерно 5 т отходов на стадии производства и еще 20 т — в месте добычи ресурса (на шахтах, нефтяных скважинах, участках вырубки леса, на сельскохозяйственных полях и т. п.)[113]. Лучший способ уменьшить эти потоки отходов — увеличить срок службы конечной продукции и снизить потребность в первичном сырье.
Увеличить срок службы можно за счет улучшения конструкций, повышения ремонтопригодности, а также за счет повторного использования (например, лучше использовать моющиеся стаканы, чем одноразовые). Это эффективнее, чем переработка, поскольку в этом случае не требуется дробление, измельчение, переплавка, очистка и повторное изготовление продукции. Удвоив средний срок службы товаров, можно вдвое уменьшить потребление энергии, потоки отходов и загрязнений и расход первичного сырья для изготовления целевой продукции. Но выработка окончательных выводов в отношении минимизации воздействия на окружающую среду требует тщательного анализа всего цикла производства и потребления, что дает просто поразительные результаты.
Снижение использования первичного сырья означает, что необходимо найти способ выполнить ту же задачу, что и раньше, но с использованием меньшего количества материалов. По сути, это аналог энергетической эффективности, и возможности в этой области неограниченные. В 1970 г. среднестатистический американский автомобиль весил больше 3 т, причем почти вся масса приходилась на металл. Сегодня автомобили весят гораздо меньше, и большая доля веса приходится на полимерные материалы. Компьютерные микросхемы сейчас размещаются на крохотных кремниевых чипах, а ведь раньше для этого использовались тяжелые ферромагнитные сердечники. Маленькая флэш-карта, вставляемая в карманный компьютер, может содержать столько же информации, что и 200 тысяч бумажных страниц. Сверхчистое оптическое волокно толщиной меньше волоса позволяет обеспечить столько же телефонных соединений, что и сотни медных проводов, а качество связи при этом только улучшается.
В начале промышленной революции в производственных процессах использовались высокие температуры, большие давления, едкие химикаты и значительные механические усилия, а теперь ученые все больше используют тонкое молекулярное конструирование и программирование на генном уровне. Прорыв в нанотехнологиях и в биотехнологии позволяет промышленности буквально подбирать молекулу к молекуле, организуя процессы все ближе к тому, как они происходят в живой природе.
Вторичная переработка, увеличение эффективности, продление срока службы продукции и уменьшение использования первичного сырья в современном мире достигли впечатляющих результатов. Но в глобальном масштабе огромные материальные потоки, питающие экономику, пока не уменьшились. В лучшем случае снизилась скорость их роста. А миллиарды людей на планете по-прежнему нуждаются в автомобилях и в холодильниках. Люди сейчас лучше осведомлены о пределах стоков, чем о пределах источников материальных потоков, но ведь рост потребления сырья продолжается. Он неизбежно приведет и к пределам источников. Многие вещества, столь полезные человеческому обществу, встречаются в земной коре в концентрированном виде очень редко. Добыча таких веществ обходится очень дорого, эти затраты выражаются в расходе энергии, капитала, в виде нагрузки на окружающую среду и в виде социальной напряженности.