Мир рискует уже через несколько десятилетий столкнуться с дефицитом ресурса, который на первый взгляд кажется неисчерпаемым: песка. На страницах журнала Nature эксперты бьют тревогу и дают рекомендации, как не допустить коллапса в строительстве, производстве электроники и стекла.
Песок и гравий – самая добываемая группа полезных ископаемых. Их извлекается из земли даже больше, чем топлива. Ежегодно во всём мире используется от 32 до 50 миллиардов тонн песка. В последние годы спрос на него растёт взрывными темпами, особенно в Китае, Индии и Африке.
Казалось бы, это не должно тревожить жителей планеты, на которой одна только Сахара по площади превышает всю Западную Европу, а Каракумы – Великобританию. Проблема в том, что песок пустынь не подходит для использования: его песчинки слишком гладкие. В своей масштабной деятельности человечество расходует в основном песчаные наносы существующих или существовавших когда-то рек.
Реки, конечно, продолжают намывать песок, но уже сейчас мы изымаем его быстрее, чем он успевает пополняться. С ростом спроса ситуация только ухудшится.
К тому же, перефразируя известного персонажа, нельзя просто взять и начать добывать песок на реке. Вдоль крупных водных артерий живёт около трёх миллиардов человек, то есть почти половина населения планеты.
Например, только в дельте Меконга правительство Вьетнама планирует отселить полмиллиона человек от берегов, которые разрушаются из-за добычи песка. А на реке Чжуцзян в Китае эта индустрия понизила уровень грунтовых вод, затруднив извлечение питьевой воды, и изменила режим течения, повредив мосты и насыпи.
Все эти проблемы в конечном счёте сказываются на цене тонны песка.
"По прогнозам, в период с 2000 по 2100 год спрос на песок увеличится на 300%, а цены на 400%, – говорит первый автор публикации Метте Бендиксен (Mette Bendixen) из Университета Колорадо в Боулдере. – Нам срочно требуется программа мониторинга для устранения существующих пробелов в данных и знаниях и, таким образом, для полной оценки масштабов дефицита песка. Именно научное сообщество, правительства и политики должны предпринять шаги, необходимые для этого".
Эксперты предлагают комплекс из семи мер, которые необходимы, чтобы уберечь человечество от нехватки этого ресурса.
Во-первых, необходимо искать и ставить на учёт новые источники и месторождения песка, для разработки которых не потребуется ломать экосистему и инфраструктуру по течению больших рек. Так, специалисты предлагают использовать песок, накапливающийся за плотинами, и даже оставляемый на побережье Гренландии отступающим ледяным щитом.
Во-вторых, нужно шире использовать заменители песка, такие как шлак, зола и переработанный пластик. Авторы не упоминают о возможности приспособить к чему-то песок пустынь (например, изменив состав строительных смесей).
В-третьих, материалы, созданные на основе песка, стоит использовать повторно. Так, переработке должно подвергаться стекло, кремний из электроники и старый бетон.
В-четвёртых, можно разработать технологии, требующие меньшего расхода материалов. Например, строительные блоки можно делать полыми.
В-пятых, необходимо создать международные органы, учитывающие и регулирующие добычу песка. Вот здесь и могут встретиться самые большие проблемы. Незаконная добыча этого ресурса зафиксирована примерно в 70 странах. В таких государствах, как Индия и Кения, песок обагряется кровью: сотни людей, включая представителей власти, погибли в криминальных войнах за этот бизнес в последнее десятилетия, пишут учёные.
В-шестых, до человечества нужно донести масштабы проблемы. Для этого авторы предлагают использовать весь наличный арсенал, от школ до СМИ.
Наконец, нужно создать техническую базу для мониторинга запасов песка. Здесь пригодятся спутники, данные с эхолотов речных судов и так далее.
"Пришло время уделить песку такое же внимание на мировой арене, как и другим мировым товарам, таким как нефть, газ и драгоценные металлы," – заключает соавтор работы Кристофер Хэкни (Christopher Hackney) из Университета Халла.
Отметим, что авторы, предлагая свою программу, не обсуждают её выполнимость. А между тем здесь можно задать несколько неудобных вопросов. И все они связаны с тем, что взрыв потребления песка происходит в развивающихся странах, а от них трудно ожидать мер, на которые идут развитые.
Прежде всего, если бы переход на "пескосберегающие" технологии прямо сейчас был коммерчески выгодным, он бы, вероятно, уже произошёл. Похоже, что речь идёт о создании отрасли, которая будет нуждаться в государственной поддержке (как сегодня нуждается в ней производство биотоплива, альтернативная выработка электроэнергии и так далее). Но лишь самые богатые страны позволяют себе подобные изыски. Когда же строительный песок и в самом деле начнёт приближаться по цене к золотому, переход на более дешёвые технологии произойдёт без всяких программ.
Далее, в государствах, где у населения есть проблемы с доступом к развитой медицине и пресной воде, люди вряд ли будут тронуты перспективой нехватки песка к середине столетия, даже если эта информация появится в СМИ и школах.
Наконец, создания международных регулирующих механизмов можно ожидать не прежде, чем добывающие страны отладят свои собственные и проведут декриминализацию отрасли. А волшебных пилюль от коррупции не существует.
Так что пока рекомендации экспертов, похоже, остаются благими пожеланиями.
К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о технологиях, позволяющих строить дома из песка, глины и других подручных материалов.
