2.2.2. Распространённые металлы

К этой группе относятся металлы, содержание которых в земной коре по массе превышает 0,1%: алюминий (7,45%), железо (4,2%), кальций (3,25%), натрий (2,4%), калий (2,35%), магний (2,35%), титан (0,6%), марганец (0,1%). Все они широко используются и добываются в значительных количествах. В природе эти металлы присутствуют в виде соединений с кислородом, кислотами, серой и др., образуя множество горных пород. Только железо иногда (очень редко) встречается в чистом виде, причём «внеземного» т. е. метеоритного происхождения. Это любопытно: значит, где-то во Вселенной были подходящие условия для образования крупных блоков из чистого железа. Существует гипотеза, согласно которой некогда между Юпитером и Марсом находилась ещё одна планета. Она была разорвана гигантскими гравитационными силами Юпитера на множество мелких, даже мельчайших, средних и крупных кусков, которые с тех пор образуют пояс астероидов и независимо путешествуют в космическом пространстве, вращаясь вокруг Солнца. Именно оттуда на Землю выпадают как отдельные метеориты, так и группы («метеоритные дожди»). Железные метеориты — это остатки ядра распавшейся планеты.

Железо, алюминий, марганец, титан используются преимущественно в виде металлов; магний, натрий, калий, кальций — в виде химических соединений. В литературе по полезным ископаемым последние три элемента обычно рассматриваются в группах химических (калий, натрий) или строительных (кальций) материалов. Соединения этих металлов достаточно распространены, и каких-либо серьёзных проблем в связи с их исчерпанием, за исключением может быть калия, перед человечеством не возникает. Отметим только их главные источники и использование.

Натрий ($\text{Na}$) входит в обычную пищевую поваренную соль ($\text{NaCl}$) — очень важный продукт. Хлористый натрий является основной примесью в морской воде (1,1%) и может быть получен в неограниченных количествах путём выпаривания. Для этого даже не требуется значительных энергетических затрат: Солнце может выполнить эту работу. Так и образуются многие залежи каменной соли.

Калий ($\text{K}$) находится в составе многих горных пород в соединении с кремнием или хлором, а также в морской воде ($\text{KCl}$, 0,03%). Основное использование калия — химические (калийные) удобрения, без которых сельское хозяйство обходиться не может. К сожалению, большинство природных соединений калия нерастворимы в воде и в таком виде растения от них отказываются. Соединения с кислородом ($\text{K}$2O) и хлором ($\text{KCl}$) растворимы и годятся для минеральных удобрений. Но как раз этих соединений Природа заготовила маловато, и возникает вопрос об их исчерпании.

Кальций ($\text{Ca}$) — очень важное сырьё для строительства и сельского хозяйства. Соединение с кислородом ($\text{CaO}$) — это известь, необходимая в строительстве для отделочных работ и при производстве цемента и бетона. Та же известь и ещё карбонат кальция ($\text{CaCO}$3) широко используются в сельском хозяйстве для обработки «кислых» почв. Кальций входит в любые растительные и животные организмы — панцири всевозможных моллюсков, кости позвоночных животных (включая, разумеется, и человека) в значительной мере состоят из кальция.

Мела и известняка — носителей кальция — в природе пока достаточно; их запасы образовались на протяжении сотен миллионов лет и продолжают пополняться сейчас из остатков отмирающих морских животных. В небольших количествах калий, натрий и кальций требуются в чистом виде или в виде соединений, которые Природа не заготовила. Тогда приходится включать уже серьёзную химическую промышленность или металлургию; конечно, это связано с затратами энергии.

Перейдём теперь к металлам, используемым в чистом виде. Для того, чтобы получить любой из них, необходимо добыть руду, как правило, подняв её на поверхность с помощью шахт, обогатить эту руду, по возможности отделив от неё примеси, и, применив тот или иной металлургический процесс, получить металл. Всё это, разумеется, требует больших затрат энергии.

Железо ($\text{Fe}$). В сущности, мы живём на железной планете: Земля почти наполовину (42%) состоит из железа. Правда, это железо в основном находится в ядре Земли, до которого мы, вероятно, так никогда и не доберёмся. Всё же температура 6000 ${}^{\circ }$C, давление 3–4 миллиона атмосфер, шахты глубиной 6000 км — трудно работать в таких условиях. Но и на поверхности железа всё же хватает — 4,2% от массы земной коры.

Казалось бы, грех жаловаться на какие-то там трудности. Вам нужен килограмм железа? Нет проблем! Накопайте возле своего дома 25 килограммов земли и там есть то, что Вам требуется. Правда, это только часть рецепта; нужно ещё землю превратить в железо. Ну что же, если Вы решили пойти по этому пути, то расплавьте всё это, добавьте уголь (лучше кокс, но можно и древесный — тот, на котором до сих пор нагревают самовары в глухих деревнях России) для восстановления железа $\text{Fe}$ из окисла $\text{FeO}$, ещё добавьте флюс (известь), чтобы отнять вредные примеси (серу, фосфор), и на дне кастрюли Вы получите жидкий чугун, из которого можно сделать сковородку. Правда, Вам потребуется специальная кастрюля, которая способна развить и выдержать нужную температуру (по крайней мере 1600 ${}^{\circ }$C). И ещё: если плавка электрическая, то Ваш счётчик будет крутиться всё это время с бешеной скоростью. Я подозреваю, что большинство читателей не захотят разводить у себя дома всю эту кухню (или жена не позволит), и пойдут по традиционному пути: купят сковородку в магазине.

Проблема с железом, как и со многими другими веществами, состоит не в том, что его мало, а в том, что его трудно получить в требуемом виде, причём необходимы большие затраты энергии. Поэтому приходится искать богатые породы, в которых содержание железа (или другого вещества) больше, чем среднее содержание в земной коре. Не случайно человечество сперва научилось пользоваться медью и бронзой, и только потом, через 2–3 тысячи лет, стало добывать и использовать железо. Это был крупнейший шаг на пути прогресса.

Из железа, точнее, из стали и чугуна, делают многое: ложки, вилки, ножи, кастрюли — вообще, всякую домашнюю утварь; гвозди, шурупы, молотки, пилы — вообще, инструменты; всевозможные станки и машины, плуги, трактора, комбайны — всякую сельскохозяйственную технику; трубы, железобетонные конструкции, многие иные детали для строительства; турбины, двигатели, электрические генераторы, моторы и трансформаторы (здесь железо нельзя заменить никаким другим материалом из-за его магнитных свойств); рельсы, трамваи, автомобили, суда; винтовки, пулемёты, пушки, снаряды, танки, самолёты, военные корабли. Читатель сам может продолжить перечень. Это будет любопытный список из нескольких десятков тысяч наименований. Но и так ясно, что без всего этого обойтись нельзя. Отказаться можно разве что от пушек, танков и прочей военной техники.

Железо — очень хороший материал. Оно допускает разные виды обработки — литьё, и тогда сразу получаются изделия нужной формы, разные виды механической обработки с помощью железных же инструментов — токарную, фрезерную, строгание, сверление и т. п., ковку, прессовку, сварку. С помощью термической обработки и добавки различных примесей (никель, марганец, хром, ванадий и др.) можно получать множество сталей с разными свойствами — особо твёрдые, вязкие, с повышенной стойкостью к высоким температурам. Известно несколько тысяч видов стали. С помощью добавок (легирования) можно делать инструменты, которые режут другую сталь и при этом остаются твёрдыми, или броню, которая не пробивается снарядами, или снаряды, которые всё-таки пробивают эту броню.

Главный недостаток железа — это склонность ржаветь, т. е. окисляться во влажном воздухе, в воде, особенно в морской воде. Правда, найдены и такие добавки (хром, молибден и др.), которые препятствуют окислению; такие стали называются нержавеющими. Всё же легированные стали стоят намного дороже, и поэтому больше всего применяются обычные сорта сталей. В конце концов они покрываются ржавчиной — $\text{Fe}$2O3. Отслужившие срок автомобили, пароходы и другие изделия отправляются в переплавку или на свалки, где они доживают свой век, постепенно превращаясь в труху и загрязняя окружающую среду.

Основными железными рудами являются магнетит $\text{Fe}$3O4, гематит $\text{Fe}$2O3, гётит $\text{HFeO}$2, сидерит $\text{FeCO}$3. Они содержат от 40 до 60% железа, и когда речь идёт о запасах, то в первую очередь имеются в виду залежи именно этих руд.

Запасы железных руд создавались в результате действия всех трёх главных геологических процессов: вулканизма, выветривания и осадкообразования на протяжении всей геологической истории — 2–3 миллиарда лет и даже более. Самые богатые руды (до 60% железа) образовались при остывании магматических очагов (гематит, магматит). К таким месторождениям относится, например, гора Магнитная на Урале — вся гора из сплошной ржавчины. Наиболее богатые месторождения такого типа уже выработаны или близки к этому.

Месторождения, образовавшиеся в результате выветривания (гётит) и осадочные (гематит, гётит) беднее, содержат 20–40% железа, но зато они больше по запасам руды. В прошлом веке такими месторождениями пренебрегали, но по мере исчерпания богатых залежей началась промышленная добыча железа из осадочных пород. К тому же в середине нашего века были найдены эффективные способы их обогащения перед плавкой. Курская магнитная аномалия в России, Кривой Рог на Украине, крупные залежи в США и Канаде (Лейк Сьюпериор, Лабрадор), Южной Америке, Южной Африке, в Австралии и ряд других относятся к этому типу. Именно они представляют главную часть ресурсов железа.

Алюминий ($\text{Al}$). В земной коре (но не в Земле в целом) алюминия содержится ещё больше, чем железа (7,5%, по другим источникам — до 8,8%). Поэтому в принципе его тем более можно получать прямо из земли, добытой на приусадебном участке. Однако выделение металлического алюминия намного сложнее, чем железа. В «домашних условиях» не стоит и пробовать.

Если железо известно с незапамятных времён, то алюминий был открыт накануне технической революции (Х. К. Эрстед, 1825 г.). Промышленный способ изготовления алюминия химическим путём был освоен в 1854 году во Франции (А. Девиль). Металл, полученный на небольшом заводе этого предпринимателя, стоил дороже золота и вероятно поэтому стал модным; богатые дамы носили ювелирные украшения из алюминия, а французский Император Наполеон III пожелал, чтобы во дворце появилась алюминиевая посуда для особо торжественных приёмов. Вот бы сейчас нагрузить машину времени алюминиевым хламом, которого порядочно валяется на всяких свалках, и отправиться в прошлое столетие, чтобы обменять это на золото и серебро у европейских туземцев! Всё же с 1854 по 1886–1888 годы было произведено около 200 тонн $\text{Al}$.

В 1886–88 годах Ч. М. Холом (США) и П. Эру (Франция) был открыт электролитический способ добычи $\text{Al}$ из окиси $\text{Al}$2O3, растворённой в расплавленном криолите. С этого момента началось широкое распространение нового металла.

Как и железо, алюминий содержится во многих минералах, главный из них — боксит, состоящий из смеси трёх гидроокислов: диаспора, бёмита и гидраргилита. Но, к сожалению, именно этот наиболее удобный для переработки минерал распространён менее других.

Залежи бокситов образовались в результате химического выветривания магматических материалов, вынесенных на поверхность. Здесь, при повышенном содержании влаги, в условиях жаркого тропического климата, другие, более растворимые примеси уносились почвенными водами, а менее растворимые гидроокислы $\text{Al}$ оставались. В северных, более холодных или не столь влажных районах этот процесс не шел или шел очень медленно. Поэтому известные сейчас залежи бокситов либо находятся в тропической зоне, либо там, где в далёком прошлом был тропический климат.

Алюминий, будучи очень лёгким металлом, обладает, кроме того, многими другими ценными свойствами: мягкостью, хорошей электропроводностью, легко поддаётся разным видам обработки, не окисляется на воздухе, достаточно прочен, особенно в сплавах с добавками меди, марганца и др. (дюралюминий). Он находит широкое применение, и добыча бокситов непрерывно растёт. Поэтому, если ориентироваться только на бокситы, запасы алюминия скоро исчезнут (см. табл. 2.4). Тогда придётся перейти на другие минералы, содержащие алюминий — нефелин, каолинит (один из сортов глины), алунит. Опыты по их переработке проведены с положительным результатом, и даже в ряде стран (СССР, США, Япония) осуществляется промышленная переработка, пока в скромных размерах.

На переработку добываемых сейчас бокситов (100 миллионов тонн в 1991 г.) расходуется 1,17$\cdot 10^{19}$ Джоулей электроэнергии, что эквивалентно сжиганию 245 миллионов тонн нефти. При переходе на другое сырьё энергозатраты значительно возрастут.

Магний ($\text{Mg}$). В земной коре содержится 2,3% магния; это обеспечивает ему четвёртое место среди металлов. Соединения магния с незапамятных времён непрерывно поступают в океан вместе со стоком рек. Поэтому его содержание в морской воде тоже велико — около 0,13%, здесь он занимает второе место (по металлам).

На суше залежи магния представляют собой преимущественно карбонатные соединения — магнетит $\text{MgCO}$3 и доломит $\text{CaMg}\text{(}\text{CO}$3)2. Основной ресурс магния для будущего — морская вода, откуда его соединения сравнительно легко могут быть получены выпариванием; при этом основную часть энергетических затрат берёт на себя Солнце. Промышленные установки для получения $\text{Mg}$ из воды уже есть — например, завод компании Доу в штате Техас, США.

Соединения магния, в частности окись $\text{MgO}$, представляют из себя хороший огнеупорный электро- и теплоизолятор и широко используются для футеровки в «горячих» производствах (металлургия, всевозможные печи и т. п.). Другое, тоже очень важное, применение магния — в металлургии в качестве легирующих добавок ко многим сортам стали, в различных сплавах на основе $\text{Mg}$, а также в качестве добавки для удаления примесей ($\text{O}$, $\text{S}$) при производстве некоторых металлов, например, титана. Меньшие по масштабам, но всё же важные применения находят соединения магния в химической промышленности.

Как конструкционный материал чистый металлический магний сам по себе интереса не представляет. Правда, он лёгок, значительно легче $\text{Al}$ и на воздухе не окисляется, но может гореть, разрушается кислотами, недостаточно прочен. Мировая добыча $\text{Mg}$ по сравнению с железом, алюминием, даже медью невелика — около 300000 тонн в год.

Титан ($\text{Ti}$). Если в прошлом веке, когда алюминиевая ложка стоила в 5 раз дороже серебряной, прозорливые учёные говорили, что алюминий — металл будущего, и оказались правы, то теперь многие металлом будущего считают титан. Земная кора содержит 0,6% $\text{Ti}$. Это очень много, и на наш (всего человечества) век хватило бы, но, к сожалению, известные мировые залежи титана невелики — около 5$\cdot 10^8$ тонн. Основными минералами, содержащими титан, являются ильменит ($\text{FeTiO}$3) и рутил ($\text{TiO}$2); есть ещё ряд других, более бедных.

Впервые титан в виде окиси был открыт английским священником У. Грегором, очень способным человеком, который в свободное от пастырских обязанностей время в качестве хобби занимался химией. Это произошло в 1790 году, на 35 лет раньше открытия алюминия. После этого про титан не то чтобы забыли, но активно им не занимались. Однако опыты по получению $\text{Ti}$ в чистом виде потихоньку велись в тиши лабораторий химиками- одиночками в течение 120 лет. На этом пути было много ошибок, не оправдавшихся надежд, но, между прочим, было освоено промышленное производство белил на основе двуокиси титана $\text{TiO}$2; это оказалась очень хорошая краска.

В начале 20 века Хантер, работавший в компании Дженерал Электрик, пытался выделить титан с целью использования его вместо вольфрама в нитях ламп накаливания. Тогда предполагалось, что титан должен быть очень тугоплавким и превзойти в этом отношении вольфрам или хотя бы сравняться с ним. Опыты велись на довольно сложной установке в вакууме при большой температуре. Основным результатом трёхлетних усилий был взрыв установки (1910 г.). Когда дым рассеялся и вставили стёкла, среди обломков было найдено несколько металлических бусинок, которые и оказались титаном. Полученный очень хрупкий металл не оправдал надежд в смысле тугоплавкости и был помещён на полку бесполезных. Но любопытство учёных не так-то просто заглушить, поэтому продолжались исследования физико-химических свойств нового элемента и совершенствовались методы его выделения. К 1925 году голландцы Ван Аркель и де Бур разработали способ получения титана, который уже послужил прототипом современного. Метод оказался очень сложным и энергоёмким (обработка руды хлором, плавка в электропечах, восстановление $\text{TiO}$4 магнием, двукратная вакуумная дуговая плавка). Между тем, в исследовательских лабораториях открывались всё новые и необычайные свойства титана.

Когда уже после Второй мировой войны реактивная авиация и космическая техника предъявили особо высокие требования к конструкционным материалам, титан как раз оказался под рукой. Многие свойства этого металла удивительны и уникальны:

• он лёгок; уступает в этом отношении только алюминию и магнию, и ещё щелочным металлам $\text{Ca}$, $\text{Na}$, $\text{K}$, $\text{Li}$ (последний вообще в два раза легче воды). Зато он почти в два раза легче железа, не говоря уже об остальных металлах. Вес изделий крайне важен для авиации и ракет: меньше вес — меньше надо горючего, меньше мощность двигателей;
• титан очень прочен — в полтора раза прочнее стали;
• титан достаточно термостоек; его температура плавления — 1660 ${}^{\circ }$C, выше, чем у железа и стали. При этом, в отличие от стали, он сохраняет прочность при нагреве до 600 ${}^{\circ }$C и выше;
• с помощью легирующих добавок прочность $\text{Ti}$ может быть увеличена в 2, даже в 3 раза; термостойкость $\text{Ti}$ также может быть повышена легирующими добавками. С другой стороны, использование самого титана в качестве добавки способствует улучшению свойств других металлов и сплавов;
• титан и его сплавы хорошо выдерживают низкие температуры — до $-196$ ${}^{\circ }$C (жидкий азот), $-253$ ${}^{\circ }$C (жидкий водород), даже до $-269$ ${}^{\circ }$C (жидкий гелий). Это свойство титана важно не только для техники низких температур и космических аппаратов, но и для машин и транспорта, работающих в особенно холодных районах Земли (Якутия, Антарктида), где температура воздуха может понижаться до $-70$ ${}^{\circ }$C;
• существует такая смесь — 75% соляной и 25% азотной кислоты, называемая «царской водкой». Она так названа не потому, что цари предпочитали её другим напиткам, а потому, что «царь металлов» — золото — в ней растворяется. Но не титан! Чистый металлический титан устойчив против многих кислот, щелочей, других агрессивных соединений (правда, не всех). Что уж тут говорить о влажном воздухе или морской воде! Пластинка из алюминия, погруженная в море, разрушается через несколько месяцев, из нержавеющей стали — через 4–5 лет. С титановой пластинкой просто ничего не происходит, она даже не тускнеет. Предполагается, что она выдержит сотни, тысячи лет, а может быть и больше. Чем не материал для судов, для трубопроводов и иных сооружений в море и в химической промышленности?

Можно и дальше продолжать перечень достоинств и удивительных свойств титана, таких, например, как способность восстанавливать первоначальную форму после деформации и других. В общем, обыкновенное перо и проза для описания титана не подходят. Тут нужно гусиное перо и стихи. Нужен Ломоносов.

Ясно, что с такой характеристикой титан примут на какую угодно работу. Так оно и произошло. Титановая промышленность, создававшаяся для взаимного истребления людей — ведь нельзя же отрицать, что и реактивная авиация, и ракетная техника первоначально создавались именно для этой цели, начала решать всё более мирные задачи. Титан потребовался во многих отраслях: для речных и морских судов; для оборудования и трубопроводов в химической промышленности; для работы в горячих цехах с агрессивными средами; для машин и транспорта в северных районах; для двигателей внутреннего сгорания и паровых турбин; для систем охлаждения электрогенераторов особой мощности; для гальванических цехов, целлюлозно-бумажной, нефте-химической, металлургической, пищевой, консервной и других видов промышленности; для монументальных произведений искусства, которые должны простоять века; для баков стиральных машин и другой бытовой техники. Военные заказчики, разумеется, тоже не отставали; им нужен титан для бронетанковой техники и бронебойных снарядов и для других столь же необходимых человечеству предметов.

Производство титана быстро растёт, но промышленность пока не может удовлетворить весь этот спрос. Имеющихся запасов титановых руд хватит на 1–2 столетия. Потом придётся либо научиться добывать титан из более бедных руд, подняв тем самым его и так очень большую стоимость и энергоёмкость в несколько раз, либо отказаться от широкого применения этого материала. Но человечество, как и отдельные люди, очень не любит отказываться от уже достигнутого, снижая свой уровень жизни.

В заключение необходимо отметить, что наряду с многочисленными достоинствами, у титана есть некоторые недостатки: не во всех условиях он применим. Специалисты знают об этом и проявляют разумную осторожность при использовании титана.

Марганец ($\text{Mn}$). В земной коре содержится 0,1% $\text{Mn}$; это последний из распространённых металлов. Он был выделен в чистом виде в 1774 году (Ю. Ган).

Основные марганцевые руды образовались из вулканических пород путём химического выветривания. Так сформировались минералы пиролюзит ($\text{MnO}$2), гаусманит ($\text{Mn}$3O4), псиломелан ($\text{BaMn}$10O20 ⋅3H2O) и другие. Общие запасы $\text{Mn}$ оцениваются в 2$\cdot 10^9$ т. Это немного, но и годовая добыча $\text{Mn}$ не особенно велика (1,2$\cdot 10^7$ т).

В 70-х годах на дне океанов во многих местах открыты железомарганцевые конкреции — округлённые образования размером в несколько сантиметров, содержащие до 25% $\text{Mn}$. Кроме $\text{Fe}$ и $\text{Mn}$ в конкрециях содержится заметное количество меди, никеля, кобальта, других редких металлов, которые гораздо более дефицитны, чем $\text{Mn}$. Залежи $\text{Mn}$ в донных конкрециях огромны: не менее 5$\cdot 10^{11}$ тонн.

Марганец — довольно «рядовой» металл и какими-либо особыми свойствами сам по себе не обладает. Основное его использование — легирующая добавка к стали (0,5–0,7%), которая компенсирует вредное влияние малых примесей серы и кислорода. Без этой добавки качественную сталь изготовить невозможно; заменитель ей пока не найден. Именно это обстоятельство делает $\text{Mn}$ необходимым и даже стратегическим сырьём. Любопытно, что 70% этого сырья расположено в двух крупнейших месторождениях: в Кривом Роге (Украина) и Чиатурском (Гpузия). Не даром во Второй мировой войне в районе Кривого Рога развернулись крайне ожесточённые сражения; немцам очень не хотелось возвращать СССР этот лакомый кусочек.

Остальные (помимо металлургии) применения марганца важны, но не особенно многочисленны: химическая, фармацевтическая промышленность, микродобавки в составе удобрений, лакокрасочные изделия.

В табл. 2.4 приведена сводка данных о запасах, добыче и расчётная оценка сроков исчерпания распространённых металлов. В графах 4–6 приведены достоверные запасы (4), оценка потенциальных ресурсов (5) на начало 1990 года и добыча в 1990 году (6). Темпы роста добычи (графа 7) определялись по-разному (в зависимости от имеющихся данных), — по данным за 5 предшествующих лет (с 1986 по 1990 годы) или за большие сроки (с 1978 по 1990 или с 1968 по 1990 годы).

В графах 8–13 даны расчётные оценки сроков исчерпания ресурсов в разных предположениях о запасах и их использовании в будущем:

1. Запасы, оцененные как достоверные на 1991 год, используются с теми же темпами прироста добычи, который был в предшествующие годы (графа 8). По некоторым металлам (но не по всем) темпы роста добычи превышают темпы роста населения, поскольку одновременно растёт потребление на 1 человека.
2. В графах 9 и 10 проведен тот же самый расчёт в предположении, что мы ошиблись в оценке запасов; на самом деле они в 10 (графа 9) и в 100 (графа 10) раз больше. Специалисты считают, что таких ошибок в оценках быть не может.
3. В графе 11 предполагается, что рост добычи будет продолжаться прежними темпами ещё 35 лет — до достижения человечеством 10-миллиардной численности, после чего добыча стабилизируется.
4. В графе 12 рассмотрен случай, когда население не растёт, а сокращает свою численность на 2% в год до достижения 1 миллиарда, после чего стабилизируется. Считается, что потребление на душу населения в этом варианте не растёт, оставаясь на уровне 1990 года.
5. В графе 13 определён срок исчерпания при стабильном потреблении на уровне 1990 года, независимо от численности населения.

Сроки исчерпания $\text{Mg}$, $\text{Ca}$, $\text{Na}$ не определялись, поскольку два из них ($\text{Mg}$, $\text{Na}$) содержатся в морской воде в огромных количествах; они легко добываются и вопрос об их исчерпании не возникает. Запасы кальция (известняк, мел) также достаточно велики.

Основная масса калия используется для минеральных удобрений; в той группе (табл. 2.6) этот минерал и рассмотрен. Забегая вперёд, можно отметить, что его запасы ограничены.

Добыча марганца (5-я строка таблицы 2.4) колеблется от года к году, причём никакой определённой тенденции не наблюдается. Для него расчёты сделаны при постоянном потреблении.

Анализ табл. 2.4 позволяет сделать важные выводы:

1. Экспоненциальный рост потребления — это гибельный путь, ведущий к всеобщей катастрофе после кратковременной вспышки процветания. Никакого, даже самого распространённого материала не может хватить на сколько-нибудь значительное время. Этот тезис справедлив независимо от величины запасов и при любом малом показателе растущей экспоненты.
2. Уже сейчас потребление основных ресурсов достигло такого уровня, который не может обеспечить длительное существование человечества в условиях современной цивилизации, даже если завтра все это осознают и рост потребления прекратится.
3. Богатые месторождения оказались исчерпанными за ничтожный (по историческим масштабам) срок или будут исчерпаны в самое ближайшее время. Горнодобывающая промышленность вынуждена обращаться ко всё более бедным или неудобно расположенным залежам, которых по некоторым видам ресурсов достаточно много, хотя и они не могут дать длительного решения проблемы. Однако при этом увеличивается стоимость добычи и энергозатраты. Таким образом, переход на бедные руды создаёт только видимость решения, поскольку энергоресурсы — самое уязвимое звено в ряду всех используемых человечеством ресурсов.