Хелен Скейлс – Сверкающая бездна. Какие тайны скрывает океан и что угрожает его глубоководным обитателям (страница 46)

Международная неправительственная организация «Амнэсти интернешнл» сообщает о широком использовании детского труда в нелегальных карьерах Конго, где работают в том числе дети младше семи лет. Они таскают огромные мешки с камнями и вдыхают вредную кобальтовую пыль. Один мальчик рассказал, что, когда ему было двенадцать лет, он оставался в карьере по 24 часа кряду. Чудовищное положение дел с правами человека в этих карьерах служит одним из стимулов для добычи кобальта на морском дне. Другой стимул – нестабильная цена этого металла на мировых рынках.

В середине 2000-х годов в связи с ростом спроса со стороны высокотехнологичных отраслей на производство аккумуляторных батареек для смартфонов и ноутбуков цены на кобальт взлетели, но после глобальной рецессии 2008 года снова упали. Затем в 2017 и 2018 годах десятки стран и городов по всему миру обязались постепенно отказаться от использования автомобилей, работающих на ископаемом топливе, что привело к лихорадочному росту интереса к электромобилям и совпало со скачком цен на кобальт, которые за два года выросли более чем втрое – с 30 000 до 95 000 долларов США за тонну. Отчасти скачок цен был вызван тем, что Китай, владеющий восемью из четырнадцати крупнейших кобальтовых рудников в Конго и перерабатывающий 80 % мировых поставок кобальта, накапливал запасы в ожидании растущего спроса со стороны производителей автомобилей. Это стало идеальным моментом для компаний, планирующих глубоководные разработки, чтобы донести свою идею о проблематичности поставок кобальта и о приоритете и потенциальной прибыльности его добычи со дна моря. Однако к 2019 году растущего спроса на кобальт не случилось, и автомобильные компании так и не поставили производство электромобилей на поток. Китай сократил свои поставки, и к началу 2020 года цена на кобальт упала.

Аккумуляторные батарейки были разработаны в 1970-е годы, и с тех пор их конструкция не претерпела значительных изменений. Литий-ионные аккумуляторы впервые были использованы в портативных видеокамерах корпорацией «Сони» в 1991 году, и теперь на базе этой технологии зиждится наша цифровая эпоха. Это тот самый «черный ящик», с которым большинство из нас имеет дело для подзарядки своего смартфона. Стоит включить телефон – и электроны потекут по цепи между двумя электродами, от отрицательного анода к положительному катоду, выгружая заряд тока. Одновременно поток положительно заряженных ионов потечет между электродами через жидкий электролит. Подключите телефон к розетке – и электричество, поступающее в аккумулятор, повернет этот процесс вспять: теперь ионы перемещаются обратно к аноду и накапливают заряд.

Ранние версии элементов питания имели литиевый анод и катод из дисульфида титана, который обладает неприятной особенностью – может взрываться. При замене дисульфида титана на оксид кобальта увеличилась емкость заряда аккумулятора и уменьшилась его подверженность возгоранию. Эти батарейки достаточно хорошо работают в портативной электронике, но сейчас идет гонка в деле создания аккумулятора для электромобилей следующего поколения, который был бы не слишком большим и тяжелым, а главное – достаточно емким, чтобы не разряжаться до следующей зарядной станции. Нестабильные цены и растущее возмущение по поводу способа добычи кобальта в Конго предполагает сокращение его использования или даже полный отказ от этого металла. Компания «Панасоник», поставляющая аккумуляторные батареи производителю электромобилей «Тесла», уже усовершенствовала литий-ионные элементы, снизив в них содержание кобальта больше чем наполовину по сравнению с другими автомобильными аккумуляторами.

Кобальтовый катод можно полностью заменить на что-то другое, хотя существующие альтернативы пока не всегда работают так же хорошо. В Китае батареи большинства электробусов имеют железные катоды, однако они держат меньше заряда и не подходят для частных автомобилей, которым может потребоваться проехать большее расстояние на одном заряде.

Большой интерес вызывают перспективные альтернативы кобальтовым конструкциям, в том числе твердотельные батареи, в разработку которых инвестируют такие автомобильные компании, как «Тойота», «Мицубиси», «БМВ» и «Мерседес-Бенц». Они стремятся заменить жидкий электролит каким-нибудь негорючим твердым материалом, который работает с электродами, не содержащими кобальта. Беспрерывно ведутся поиски новых решений для автомобилей с нулевым уровнем выбросов, включая водородные топливные элементы и суперконденсаторы, которые накапливают энергию в виде статического заряда. И то и другое не потребует значительного количества кобальта.

Утверждать, что глубоководный кобальт незаменим для электромобилей, неодим – для ветряных турбин или теллур – для солнечных батарей, значит игнорировать тот факт, что в технологиях могут и должны внедряться инновации. В связи с этим приходят на ум астрономы, создающие новейшие космические зонды и отправляющие их исследовать пространство на окраинах Солнечной системы и за ее пределами, прекрасно понимая, что технологические приспособления на борту – камеры и датчики – скоро устареют, а обновление оборудования на этих космических зондах невозможно[100]. Здесь, на Земле, производство набирает обороты во многом благодаря мощному промышленному лобби, защищающему свой способ ведения дел и сохранения прибыли. Но предприятия не находятся на космическом зонде, уносящемся все дальше и дальше за пределы галактики. Промышленная индустрия должна создавать возможности для инноваций и быстро адаптироваться к потребностям людей и имеющимся ресурсам, не подвергая риску человечество и весь остальной мир живой природы.

Технический прогресс не решит всех проблем человечества и не оздоровит наши отношения с живой планетой. Однако новые технологии могли бы помочь экономике избавиться от ископаемого топлива и найти иной способ использования ресурсов Земли.

Запасы металлов, необходимых для электромобилей, солнечных батарей и ветряных турбин, ограничены, как и ископаемое топливо, которому они придут на смену. Но, в отличие от одноразового ископаемого топлива, металлы можно перерабатывать и использовать повторно. Они представляют собой ценный ресурс, который нельзя тратить впустую, вновь и вновь наступая на старые грабли.

В ходе различных исследований предпринимались попытки решить сложную и нечетко поставленную задачу прогнозирования спроса на металлы. Был сделан вывод, что в ближайшие десятилетия некоторые элементы могут стать дефицитными, дорогими и труднодоступными на суше. Прогнозы варьируются в зависимости от целого ряда предположений, и в них содержатся указания на разные так называемые «критические металлы». Однако большинство специалистов сходятся в одном: металлы необходимо перерабатывать и использовать повторно.

Если производители будут повторно использовать одни и те же ключевые металлы, исчезнет необходимость истощать запасы на суше и не будет оправдания для их добычи в глубоководных районах.

Утилизация – дело непростое

В настоящее время основной промышленный способ извлечения металлов из аккумуляторных батарей старых телефонов, ноутбуков и других портативных устройств заключается в том, чтобы переплавить их в печи в сплав, из которого затем извлекают отдельные металлы путем взаимодействия с такими химическими веществами, как серная кислота. Это дорогостоящий и токсичный метод.

Более изощренный подход, хотя и далекий от реализации, предполагает автоматизированный процесс разделения устройств на компоненты для отдельной переработки. В 2018 году технологический гигант «Эпл» приблизился к такого рода автоматизации, с гордостью представив роботизированную линию разборки, которая за считанные секунды и с помощью множества манипуляций разбирает «Айфон» на основные части. Однако все, с чем он в силах справиться, – последняя модель этой серии.

Утилизация аккумуляторов электромобилей будет гораздо более сложной и опасной, даже вскрытие корпуса может нести угрозу жизни. Это потребует очень осторожной и квалифицированной обработки, благодаря чему могут появиться новые рабочие места в рамках программы «зеленой экономики». В автомобильных аккумуляторах существуют разнообразные блоки элементов с химикатами, и для каждой конструкции потребуется свой способ демонтажа. Так что пока многие стартапы и группы исследователей ищут способы изготовления новых типов аккумуляторных батарей, другие умы решают задачу их утилизации, включая оригинальные идеи, связанные с участием бактерий, которые избирательно перерабатывают оксиды металлов из катода и превращают их в наночастицы чистого металла.

По мере того как автомобильная промышленность будет наращивать производство электромобилей, срок службы этих машин первого поколения подойдет к концу, их аккумуляторы будут перерабатываться, и спрос на новые материалы должен начать снижаться.

Услышав об этом, компания «ДипГрин металз» поспешила заявить, что добудет на морском дне ровно столько металлов, сколько нужно для создания всех автомобилей, ветряных турбин и всего остального, что необходимо миру, а затем прекратит работу.

Подобное обещание может показаться достойным восхищения, но кто будет решать, когда хватит? Реально ли это вообще – прекратить добычу, когда техника работает на полную мощность, деньги поступают, а акционеры требуют дивидендов[101]? Даже если «ДипГрин металз» решит остановиться, невозможно представить, что любая другая горнодобывающая компания последует ее примеру и тоже прекратит добычу. Пока «ДипГрин» будет стимулировать новую отрасль, несомненно, то же будут делать и другие горнодобывающие корпорации. Со временем мировая экономика и технологии легко могут оказаться в зависимости от обильных и дешевых поставок глубоководных руд, что спровоцирует глобальную зависимость от первичных металлов, от которой будет очень нелегко отказаться, а следовало бы ее избежать.