Распространенные металлы имеют настолько высокие средние содержания в земной коре, что даже сравнительно небольшое их превышение приводит к образованию вполне приемлемых руд. Конечно, при оценке очень важно, насколько месторождение богато, но если подходящего минерала не обнаружено, этот фактор перестает быть решающим при решении вопроса о целесообразности разработки месторождения В этом заключается главное различие между распространенными и редкими металлами (см. гл. 6). Время показало, что опасения Эндрю Карнеги оказались напрасными. Несомненно, предпочтительны богатые руды, однако и бедные руды могут быть обогащены до очень высокого уровни.
Подробнее »

Металлы обладают такими важными свойствами, как ковкость, пластичность, высокая тепло- и электропроводность. Металлы являются необходимым компонентом в технике, без них не могло бы развиваться наше общество дальше. По умению выплавлять и обрабатывать металлы мы определяем уровень развития древних обществ; многим хорошо известны термины «бронзовый век» и «железный век».
Подробнее »

Итак не существует ни энергетического кризиса, ни дефицита энергии, а есть громадные ресурсы, которые значительно превышают количества, используемые в настоящее время. Кризис, связанный с нехваткой топлива, порожден нами же: мы слишком полагались на два недостаточно широко распространенных вида недорогих горючих ископаемых и в результате СТОЛКНУЛИСЬ с нефтяным кризисом. Как показано ранее, есть много альтернатив нефти и газу, большинство которых дают положительный эффект благодаря обилию этих ресурсов. Но каждая альтернатива имеет и отрицательные стороны. Добыча угля, горючих сланцев и битуминозных песков вызывает серьезное нарушение земной поверхности, а сжигание этих горючих приводит к накоплению двуокиси углерода в атмосфере. Ядерная энергия — самый перспективный энергетический источник — также порождает проблемы, для решения которых потребуются титанические усилия. Как отмечалось выше, отходы атомных электростанций сохраняют смертельную радиоактивность на протяжении нескольких тысяч лет. Сможем ли мы разместить эти отходы таким образом, чтобы люди не опасались за свою жизнь многие тысячи лет. Мы должны сохранить смену поколений в будущем хотя бы на столько, на сколько эпоха Древнего Рима отстоит от нашего времени. Но существует и другая неизбежная проблема, касающаяся реакторов-размножителей: они будут производить все больше и больше веществ, способных к радиоактивному делению, которые можно использовать в ядерных вооружениях. Эксплуатация реакторов-размножителей неизбежно приведет к увеличению ядерного оружия, а следовательно, возрастет вероятность ядерной войны.
Подробнее »

Биологические источники энергии. Растительный материал можно сжигать как топливо или перерабатывать в спирт, метан и другие горючие химические продукты. Так как растения зависят от солнечного света, обеспечивающего фотосинтез, биомасса является еще одним выражением энергии Солнца. Оценки сухой массы растительного вещества, произрастающего на суше, заметно различаются, но в среднем составляют 2-1012 т. Годовой прирост, также выраженный в сухой массе вещества, оценивается примерно в 0,15-1012 т. Если весь годовой прирост сжечь в качестве топлива, то можно было бы получить в восемь или десять раз больше энергии, чем то количество, которое мы сейчас потребляем. Конечно, это невозможно сделать, поскольку мы остались бы практически без леса и пищи, а истощение почвы было бы катастрофическим. Искусственные посадки растений на топливо, несомненно, увеличили бы количество биомассы, которую можно было бы использовать как горючее. В ряде районов земного шара уже ведутся эксперименты по освоению этого очевидного источника энергии. Результаты более обнадеживающи для таких тропических регионов, как Бразилия, и менее для стран, где выращивается большая часть полезных культур. Но даже в умеренных широтах сельскохозяйственные и промышленные отходы могли бы быть использованы как горючее, если были бы введены в строй энергетические станции соответствующего типа.
Подробнее »

Природные ресурсы подразделяются на две различные категории. Ресурсы, обязанные своим происхождением солнечному теплу и свету, называются возобновляемыми ресурсами. К ним относятся дождевая вода, энергия ветра, пища, хлопок и шерсть, древесина, животные. Любой из этих видов ресурсов является возобновляемым, потому что постоянно пополняется за счет солнечной энергии, достигающей земной поверхности. И хотя мы собираем зерно каждый сезон, на следующий год кладовая вновь наполняется, когда вырастает новый урожай. Такая модель возобновления будет действовать до тех пор, пока солнечные лучи поступают на Землю. А минеральные ресурсы — уголь, нефть, медь, железо, уран, удобрения и золото — формируются настолько медленно (миллионы лет на каждый «урожай»), что для практических целей они являются невозобновляемыми ресурсами. Это ресурсы «одного урожая», и их земные запасы четко фикси-рованы.Б6льшая часть ресурсов, рассматриваемых в этой книге является минеральными ресурсами и относится к невозобновляемым. Однако обсуждаются и некоторые виды возобновляемых ресурсов, таких, как гидроэлектроэнергия, солнечная энергия и запасы воды, поскольку их использование сходно с таковым минеральных ресурсов.
Подробнее »

Энергия воды. Нет необходимости непосредственно собирать солнечную энергию. Из рис. 4-1 видно, что примерно 23 % солнечной радиации уходят на испарение воды, выпадающей затем в виде дождя и снега. В действительности Солнце действует как гигантская помпа, выкачивающая воду из моря и сбрасывающая ее на сушу, с которой она снова стекает в море. Таким образом, движение воды, вызываемое солнечной энергией, представляет собой возобновляемый ресурс
Подробнее »

Солнечная энергия обладает такими свойствами, которые в сочетании не встречаются ни у одного другого источника: она — возобновляема, экологически чистая, управляема, а по величине в тысячи раз превосходит всю ту энергию, которую мы используем сегодня и, возможно, будем использовать завтра. Конечно, мы уже используем солнечную энергию в различных целях: оранжереи, солярии в домах и прозрачные стены в темных интерьерах больших зданий служат тому примером. Естественно, что в будущем во все возрастающих размерах будут использоваться и эти пассивные формы применения солнечной энергии. Подробнее »

Энергия ядерного синтеза. Мы знаем, как использовать энергию распада, но пока не научились использовать энергию синтеза. Когда мы научимся этому, реакция синтеза откроет дорогу использованию невозобновляемых энергетических ресурсов, которые поистине астрономические.
Подробнее »

Энергия деления ядер. Ядерная энергия образуется в результате процесса, впервые расшифрованного Альбертом Эйнштейном, который в 1905 г. показал, что материя и энергия могут быть преобразованы друг в друга. Атомные ядра состоят из нейтронов и протонов,. Однако, если измерить массу атома, она всегда окажется чуть-чуть меньше суммы масс отдельных протонов и нейтронов. Гелий, например, имеет два протона и два нейтрона и должен был бы весить 4,04403 а. е. м. В действительности же он весит только 4,00260 а. е м. Недостающая масса превратилась в энергию, когда частицы соединились с образованием ядра.
Подробнее »

Геотермальная анергия. Тот, кто спускался в шахту, знает, что температура горных пород с глубиной увеличивается. Измерения, проведенные в глубоких скважинах, показали ее увеличение от 15 до 75 °С на километр. В ядре Земли температура, вероятно, превышает 5000 °С. Размер Земли столь велик, что внутри ее заключено громадное количество тепловой энергии.
Подробнее »