uPACKovka

Биосуета навколо... чого? (Частина 3)

Див. також 
"Биосуета навколо... чого? (Частина 1)"

"Биосуета навколо... чого? (Частина 2)"
"Биосуета навколо... чого? (Частина 4)"
"Биосуета навколо... чого? (Частина 5)"
"Биосуета навколо... чого? (Частина 6)"

Ми продовжуємо публікацію серії матеріалів Михайла Григоровича Рожавского на тему біополімерів, їх походження й місця в сучасному світі. Міркуючи про ц, що вже нашуміли, полімерах, автор розвінчує найпоширеніші міфи про них і розповідає, як же обстоит справа з "зеленим пластиком" вдействительности.

Частина 3. Вуглеводнів-Те нам вистачить, а от…

Зміна енергетичної основи цивілізації визволить для людства величезні углеводородные сировинні ресурси (нафта), які ще зовсім неозора кількість років можна буде направляти на меті органічного синтезу.

На довершення сказаного хотілося б ще відзначити, що наше розуміння обмеженості нафтових ресурсів не в останню чергу пов'язане з пануючими поглядами на їхній утвір. Традиційно вважалося, що нафта є продукт перегнивания земної біомаси. Однак деякі знову виявлені факти (наприклад, відоме збільшення дебету шпар Каспійського моря після полутораста років їх експлуатації) цими поглядами ніяк не пояснюються: навряд чи в районі Нафтових Каменів відбулося адекватне нагромадження біомаси за настільки короткий геологічний період.

Зате т.зв. «металлгидридной» теорією будови Землі цей факт добре інтерпретується. І якщо ця теорія вірна, то нам має бути ще чимало нових дивних відкриттів, у т.ч. і в області запасів нафти.

Однак залишимо на хвилиночку осторонь питання запасів нафти й оборотний увага на те, що заступником нафти при синтезі полімерів цілком може бути природний газ. Звичайно, сучасні схеми переробки природних вуглеводнів у бóльшей ступені орієнтовані на бензиновий погон нафти, однак переорієнтувати при необхідності окремі установки на переробку природного газу в ті ж мономери не складе особливої праці. І це теж величезний сировинний ресурс для органічного синтезу, адже відомо, що підтверджені запаси природного газу в рази перевищують запаси нафти, і якщо прогноз по запасах нафти обчислюється в 20-30 років, те аналогічний прогноз по газу – 70-80 літ.

А якщо врахувати, що існують ще т.зв. газогидратные родовища (це метан у вигляді СН4(H2 ПРО)n – тобто у вигляді молекул метану, впроваджених у порожнечі кристалічних структур води, що можливо при високих тиску й низьких температурах, що мають місце в районах вічної мерзлоти або під дном океанів), у яких запаси газу приблизно в 300 раз перевершують запаси природного газу, те стає зрозуміло, що ресурси сировини для органічного синтезу на сьогодні можна оцінювати як практично невичерпні.

Звичайно, одна справа наявність тих або інших ресурсів і зовсім інше – їх видобуток і переробка. І в цьому змісті цікаві погляди на проблеми кінцівки природних ресурсів американського вченого В.Д.Нордхауза («Ресурси як обмежник росту»), який уважає, що копалинами ресурсами людство забезпечене на нескінченно тривалі строки, якщо не враховувати економіку їх витягу. Це означає, що в міру розвитку людського суспільства ресурси будуть коштувати усе дорожче, однак якщо порівнювати вартість ресурсів з ростом продуктивності праці й ростом заробітної плати, те (по Нордхаузу) ресурси будуть навіть дешевшати, тому що швидкість росту цін на ресурси в сложившейся світовій ситуації буде відставати від росту продуктивності праці й заробітної плати.

Така от оптимістична точка зору…

Але ж і природний газ разом з газогидратным сировинним углеводородным ресурсом теж ще не все, що можна було б з успіхом використовувати для виробництва полімерів. Є ще кам'яне вугілля, запаси якого на планеті значно перевершують запаси й нафти, і газу. Звичайно, переробка кам'яного вугілля значно складніше, чим переробка нафти або газу, та й справа це в екологічнім відношенні куди більш важке, ну так адже саме із цих причин і не йде розвиток вуглехімічних виробництв, поки людству дешевше використовувати для своїх потреб нафта або газ. Із крапки ж зору технологічної розробленості цих процесів проблем немає вже давно: ще в роки Другої світової війни Німеччина цілком успішно експлуатувала саме вуглехімічні виробництва (не маючи власної нафти), а в ПАР близько Йоганнесбурга дотепер працює завод з виробництва органічних продуктів із синтез-газу (побудований там через міжнародні санкції у відношенні ПАР).

До вже згаданих сировинних углеводородным ресурсам слід додати також ще торф, сланці й нафтоносні піски.

Таким чином, ситуація з углеводородным сировиною для виробництва полімерів, особливо якщо розглядати її не в статиці сьогоднішнього дня, а в комплексі з іншими питаннями розвитку земної цивілізації, представляється цілком оптимістичної.

У всякому разі, декларируемые прихильниками обмеження використання углеводородных ресурсів підстави для перехід до виробництва полімерів з рослинної сировини замість мінерального представляються поки що сильно передчасними.

Ми розглянули (у першім наближенні) ресурсну базу при виробництві полімерів з углеводородного сировини. Тепер було б цікаво глянути під тим же кутом зору на ресурсну базу при виробництві полімерів з рослинної сировини.

Ясно, що для виробництва т.зв. поновлюваного, тобто рослинної сировини необхідні: прісна вода, рілля, хімічні засоби догляду за рослинами (добрива, гербіциди, інсектициди).

Спробуємо почати спочатку. Прісна вода.

Академік А.Е. Ферсман називав прісну воду найважливішим мінералом на Землі


За рахунок постійного випару вод світового океану цей ресурс, звичайно, поновлюваний. Однак у питанні запасів прісної води експерти ( на відміну від питання про запаси нафти) більш одностайні: головним дефіцитним ресурсом в XXI столітті стане саме вода. Так, експерти Лондонського інституту стратегічних досліджень уважають, що через кілька десятиліть вода буде коштувати дорожче бензину.

Ще кілька цитат

Колишній генеральний секретар ООН Бутрос Галі попереджав, що майбутні війни на Близькому Сході почнуться саме через воду.

Король Йорданії Хусейн: «…вода може ввергнути країни регіону в більшу регіональну війну».

Прем'єр-міністр Ізраїлю Іцхак Рабин: «Навіть якщо ми розв'яжемо всі інші проблеми на Близькому Сході, не дозволивши належним чином проблему водну, наш регіон вибухне».

Видиме, відомі люди знали, про що говорять. Справа в тому, що річний обсяг запасів прісної води – величина постійна й незмінна. І хоча сьогоднішні 6 млрд землян витрачають приблизно половину цих запасів, не цілком коректно було б уважатися, що запасів цих вистачить на 12 млрд людей. Інтенсифікація процесів виробництва продуктів харчування й промислових товарів приводить до збільшення витрати прісної води. Знижується рівень води в багатьох ріках. Хуанхе в 1972 р. уперше не досяглася Жовтого моря, а в 1996 р. зникла вже на границі провінції Шаньдун, де проводиться 20% пшениці й 14% кукурудзи Китуя. В США ріка Колорадо втрачає свій слід у пустелі Аризона, рідко досягаючи океану Амудар'я і Сырдарья не доходять до Аральського моря, що привело до його висихання й до погіршення екології.

Але ж прісна вода розподілена на планеті нерівномірно. І не вистачає її саме там, де приріст населення особливо великий – на Близькому Сході, в Азії, Африці.

При цьому особливо цікаво в контексті наших міркувань подивитися, яким образом розподіляються використовувані запаси прісної води. Виявляється, левову частину цих ресурсів поглинає сільське господарство – близько 70%. Приблизно 20% води припадає на промисловість (яка з метою зниження собівартості продукції постійно працює над підвищенням кратності водоспоживання за рахунок повернення води, що відробила, назад у виробництво, що в сільськім господарстві по перевазі неможливо). Що залишилися 10% людство витрачає на побутові потреби. Таким чином, 70% найціннішого ресурсу витрачається на виробництво всього лише близько 4% світового валового продукту (частка сільгосппродукції у МВП), у той час як 20% прісної води забезпечують виробництво понад 30% світового валового продукту.

Нагадаю: нам пропонується замість нафти перейти на рослинну сировину, тобто із промислового способу виробництва сировини перейти на сільськогосподарськ, що вимагає в рази більшої кількості більш коштовного ресурсу. Не чи дивно?

Звичайно, в Росії із запасами прісної води інша справа набагато благополучніше, чим у країнах Африки або Близького Сходу, але, можливо, цей товар – прісну воду - буде більш вигідно продавати, чому «зелені» полімери. І вже зовсім зрозуміло, що маючи такі запаси дефіцитного ресурсу (а дефіцит прісної води через нерівномірність її розподілу на планеті становить сьогодні близько 160 млн кубічних кілометрів) і не дуже велике населення, потрібно всерйоз думати про те, щоб їх – ресурси-те – не втратити.

Автор: М.Г. Рожавский