Альманах «ЭВРИКА»
Часть 2
ЕСЛИ СДВИНУТЬ ЗЕМНУЮ ОСЬ
«ФИЛЬТР» МЕЖДУ ОКЕАНАМИ
Есть
такая идея: часть Берингова пролива, соединяющего Северный Ледовитый океан с
Тихим, перегородить густой сетью с крупными отверстиями для прохода рыбы.
«Зачем
же нужна такая сеть?» — спросите вы. Чтобы ловить. Только не рыбу, а ценные
вещества, растворенные в морской воде. На первый взгляд этот проект выглядит
фантастическим. И тем не менее ученые не сбрасывают его со счетов: слишком
заманчивы перспективы использования минеральных богатств океанов.
На счету
Мирового океана — две трети поверхности Земли и практически неисчерпаемые
запасы чуть ли не всех видов сырья. Так, в океанской воде растворены 2 100
000 миллиардов тонн магния, 600 000 миллиардов тонн калия, 100 000 миллиардов
тонн брома. Есть в ней и золото, и серебро, и уран, и многие редкоземельные
элементы. Но до сих пор на долю океана приходится всего 2 процента мировой
добычи минерального сырья. Причем лишь поваренную соль добывают из морской
воды в более или менее серьезных количествах — около 6 миллионов тонн в год.
Почему
же, несмотря на дефицит сырья в мире, человек не использует богатства океана?
Ответ прост: в среднем в литре морской воды содержатся буквально микрограммы
нужных веществ. И чтобы «сложить» их в необходимые промышленности десятки и
сотни тонн, при любом способе извлечения надо перекачать гигантские водные
массы. Более того, сложность не только в том, чтобы извлечь растворенные
вещества, но и вернуть океану «живую» воду.
В свете
последних исследований и разработок наиболее перспективными представляются
два способа извлечения ценных веществ из морской воды, один из которых —
биологический. Известно, что клетки растений и животных могут запасать
значительные количества микрокомпонентов, в частности, извлекая их из океанской
воды. Например, по сравнению с водой морские растения содержат в тысячи раз
больше хрома, марганца, цинка, серебра, редкоземельных и других элементов. Но
особого внимания среди растительных организмов заслуживают такие простейшие,
как, скажем, фитопланктон, который быстро размножается простым делением и для
своего развития требует лишь минеральных питательных веществ и солнечного
света.
Когда
водоемы «зацветают», содержание фитопланктона в таких районах, как мелкое
Азовское море, достигает довольно большой величины — уже сотен миллиграммов
на литр. Причем извлекать его можно практически в любых количествах: в
избытке планктон вреден, так как при отмирании и разложении его резко
ухудшается качество воды. С этой же точки зрения биологи рекомендуют изымать
из водоемов и излишки водорослей, которые также накапливают многие металлы.
Правда, йа*пУти
практического использования биологических методов концентрирования есть еще
немало нерешенных проблем. Надо научиться управлять развитием фитопланктона в
определенных районах океана, создать технику для его извлечения и
переработки. А может быть, и вывести новые простейшие организмы с повышенной
«жадностью» к тем или иным веществам.
По
своему принципу более прост в реализации второй метод — сорбционный. Суть его
состоит в том, что вода прокачивается через своеобразные фильтры из особых
веществ — сорбентов, которые «притягивают» растворенные в ней соли. Процесс
этот достаточно прост и хорошо отработан. Но камень преткновения и здесь тот
же: перекачка воды. И поэтому пока этот способ рассматривают лишь как
возможный источник получения урана.
Повышенный
спрос на последний связан со стремительными темпами роста мощностей ядерной
энергетики. Если в 1978 году атомным электростанциям мира потребовалось 32
тысячи тонн урана, то к 1990 году, судя по прогнозам, эта цифра превысит 100
тысяч тонн. Сколько их может «поставить» океан, если известно, что в
кубометре морской воды содержится от 2 до 4 миллиграммов урана? А всего в
морях и океанах его содержится около 4 миллиардов тонн — почти в 3 тысячи раз
больше «сухопутных» запасов капиталистических и развивающихся стран, которые
экономически выгодно разрабатывать.
Поиски
сорбентов, способных достаточно эффективно извлекать уран из морской воды,
ведутся во многих лабораториях мира. В том числе и в нашем Институте геохимии
и аналитической химии имени В. И. Вернадского Академии наук СССР. В
результате последних исследований удалось получить сорбенты, которые, помимо
урана, извлекают медь, хром, ванадий, молибден, золото, другие ценные
металлы. И следовательно, могут быть использованы для комплексной переработки
морской воды.
Но
перекачка больших объемов воды все же остается трудной проблемой. Чтобы
получать 10 килограммов урана в год, нужно построить установку, способную
через фильтры площадью в 25 квадратных метров перекачивать 1 тысячу
кубометров воды в час!
А нельзя
ли заставить работать течения в океанах? Чтобы ответить на этот вопрос, были
проведены натуральные эксперименты, в ходе которых в местах с сильным
течением погружались фильтры с нашими сорбентами. Результаты получились
обнадеживающие Отсюда и родилась идея: перегородить огромной сетью из
сорбента какое-либо место с сильным течением, например Берингов пролив.
Расчеты показывают, что полезные вещества, полученные на таком сооружении, по
себестоимости будут соизмеримы с добываемыми из земли.
|