Войти
  |
| Три столпа устойчивости.. Щелкните области изображений для получения дополнительной информации. |
Три окружности, заключенные друг в друга, показывают, как экономика и общество являются подмножествами нашей планетарной экологической системы. Эта точка зрения полезна для исправления неправильного представления, которое иногда выводится из предыдущей схемы «трех столпов», что части социальных и экономических систем могут существовать независимо от окружающей среды. Экономика природных ресурсов имеет дело с предложением, спрос и распределение природных ресурсов Земли . Одна из основных целей экономики природных ресурсов - лучше понять роль природных ресурсов в экономике, чтобы разработать более устойчивые методы управления этими ресурсами, чтобы гарантировать их доступность для будущих поколений. Экономисты-ресурсы изучают взаимодействие между экономической и природной системами с целью развития устойчивой и эффективной экономики.
Экономика природных ресурсов - это трансдисциплинарная область академических исследований в рамках экономики, которая направлена на изучение связей и взаимозависимости между людьми. экономики и естественные экосистемы. Его основное внимание уделяется тому, как управлять экономикой в рамках экологических ограничений природных ресурсов земли. Экономика ресурсов объединяет и связывает различные дисциплины в рамках естественных и социальных наук, связанных с широкими областями наук о Земле, человека экономики и природных экосистем. Экономические модели должны быть адаптированы к особенностям использования природных ресурсов. В традиционной учебной программе по экономике природных ресурсов особое внимание уделялось моделям рыболовства, моделям лесного хозяйства и моделям добычи полезных ископаемых (т. Е. Рыбы, деревьев и руды). Однако в последние годы другие ресурсы, в частности воздух, вода, глобальный климат и «экологические ресурсы» в целом, становятся все более важными для разработки политики.
Академические и политические интересы теперь вышли за рамки простого оптимального коммерческого использования стандартной тройки ресурсов, чтобы охватить управление для других целей. Например, природные ресурсы в более широком смысле определяют как рекреационную, так и коммерческую ценность. Они также могут способствовать общему уровню социального благосостояния просто своим существованием.
Область экономики и политики фокусируется на человеческих аспектах экологических проблем. Традиционные области экономики окружающей среды и природных ресурсов включают теорию благосостояния, использование земли / местоположения, контроль загрязнения, добычу ресурсов и нерыночную оценку, а также исчерпаемость ресурсов, устойчивость, управление окружающей средой, и экологическая политика. Темы исследований могут включать в себя воздействие сельского хозяйства, транспорта и урбанизации на окружающую среду, землепользование в бедных и промышленно развитых странах, международную торговлю и окружающую среду, изменение климата, а также методологические достижения в области нерыночной оценки, чтобы назвать просто мало.
Правило Хотеллинга - это экономическая модель невозобновляемых ресурсов управления ресурсами 1938 года, разработанная Гарольдом Хотеллингом. Он показывает, что эффективное использование невозобновляемого и нерасширяемого ресурса при других стабильных экономических условиях привело бы к истощению ресурса. Правило гласит, что это приведет к тому, что чистая цена или «арендная плата за отель » будет ежегодно расти со скоростью, равной процентной ставке, что отражает растущую нехватку ресурса.. Неаугментационные ресурсы неорганических материалов (т.е. минералов) встречаются редко; большая часть ресурсов может быть увеличена за счет переработки, а также наличия и использования заменителей конечных продуктов (см. ниже).
Компания Vogely заявила, что разработка минеральных ресурсов происходит в пять этапов: (1) Текущая операционная маржа (скорость добычи), определяемая долей уже истощенных запасов (ресурсов). (2) Маржа интенсивного развития, определяемая компромиссом между увеличением необходимых инвестиций и более быстрой реализацией доходов. (3) Экстенсивная маржа разработки, при которой начинается добыча известных, но ранее нерентабельных месторождений. (4) Маржа разведки, при которой проводится поиск новых месторождений (ресурсов), и стоимость единицы добытой единицы весьма неопределенна, при этом стоимость неудачи должна быть сопоставлена с поиском полезных ресурсов (месторождений), которые имеют предельные затраты на добычу нет выше, чем на первых трех этапах выше. (5) Технологическая маржа, которая взаимодействует с первыми четырьмя этапами. Теория Грея-Хотеллинга (истощение) является особым случаем, поскольку она охватывает только стадии 1–3, а не гораздо более важные стадии 4 и 5.
Саймон заявил, что запасы природных ресурсов бесконечны ( т.е. бессрочно)
Эти противоречивые взгляды будут в значительной степени урегулированы путем более подробного рассмотрения связанных с ресурсами тем в следующем разделе или, по крайней мере, сведены к минимуму.
Кроме того, правило Хартвика дает представление об устойчивости благосостояния в экономике, которая использует невозобновляемые ресурсы.
Концепция постоянного ресурса сложна, потому что концепция ресурса сложна и меняется с появлением новых технологий (обычно более эффективное восстановление), новых потребностей и в меньшей степени - с новой экономикой (например, изменение цен на материалы, изменение стоимости энергии и т. д.). С одной стороны, материал (и его ресурсы) могут войти в период дефицита и стать стратегическим и критическим материалом (немедленный кризис исчерпаемости), но с другой стороны, материал может выйти из употребления., его ресурс может стать постоянным, если этого не было раньше, а затем этот ресурс может стать палеоресурсом, когда материал почти полностью выйдет из употребления (например, ресурсы кремня с наконечником стрелы). Некоторые из сложностей, влияющих на ресурсы материала, включают степень возможности повторного использования, наличие подходящих заменителей материала в конечных продуктах, а также некоторые другие менее важные факторы.
7 декабря 1941 года федеральное правительство внезапно заинтересовалось проблемами ресурсов, вскоре после этого Япония отключила США от олова и каучука и произвела некоторые другие материалы, которые очень трудно получить, например, вольфрам. Это был наихудший вариант с точки зрения доступности ресурсов, поскольку он стал стратегическим и критически важным материалом. После войны были созданы государственные запасы стратегических и критически важных материалов, в которых было около 100 различных материалов, которые были куплены за наличные или получены путем обмена на них сельскохозяйственных товаров США. В более долгосрочной перспективе нехватка олова позже привела к полной замене алюминиевой фольги на оловянную фольгу и стальные банки с полимерным покрытием и асептические упаковки. замена стальных банок с гальваническим покрытием.
Ресурсы со временем меняются в зависимости от технологий и экономики; более эффективное извлечение приводит к снижению необходимого содержания руды. Среднее содержание переработанной медной руды снизилось с 4,0% в 1900 г. до 1,63% в 1920 г., 1,20% в 1940 г., 0,73% в 1960 г., 0,47% в 1980 г. и 0,44% в 2000 г.
Кобальт находился в сомнительном состоянии поставок с тех пор, как Бельгийское Конго (единственный значительный источник кобальта в мире) было поспешно предоставлено независимость в 1960 году, и провинция, производящая кобальт, отделилась под названием Катанга, а затем из-за нескольких войн и восстаний, переселения местных властей, разрушения железных дорог и национализации. Это было завершено вторжением в провинцию повстанцев Катангана в 1978 году, которое нарушило поставки и транспортировку и привело к кратковременному утроению цены на кобальт. В то время как поставки кобальта были прерваны, а цены резко выросли, никель и другие заменители были задействованы.
После этого идея «войны за ресурсы» со стороны Советов стала популярной. Вместо хаоса, возникшего в результате кобальтовой ситуации в Заире, это будет спланированная стратегия, направленная на уничтожение экономической активности за пределами советского блока путем приобретения жизненно важных ресурсов неэкономическими средствами (военными?) За пределами советского блока (третий мир?)
Важный способ обойти ситуацию с кобальтом или ситуацию «Войны за ресурсы» - это использовать заменители материала в его конечном использовании. Некоторыми критериями для удовлетворительной замены являются (1) доступность внутри страны в достаточных количествах или доступность из сопредельных стран или, возможно, у зарубежных союзников, (2) обладание физическими и химическими свойствами, характеристиками и долговечностью, сопоставимыми с материалом первого выбора, ( 3) хорошо зарекомендовавшие себя и известные поведение и свойства, особенно в качестве компонента экзотических сплавов, и (4) возможность обработки и изготовления с минимальными изменениями в существующей технологии, основных производственных мощностях, а также производственных и производственных мощностях. Некоторые предложенные замены: алунит боксит для производства глинозема, молибден и / или никель для кобальта и автомобильные радиаторы из алюминиевого сплава для меди. легированные автомобильные радиаторы. Материалы могут быть устранены без замены материалов, например, путем использования разрядов электричества высокого напряжения для придания формы твердым объектам, которые ранее формировались с помощью минеральных абразивов, что дает превосходные характеристики при более низких затратах, или путем использования компьютеров / спутников для замены медного провода (наземные линии связи).
Важным способом замены ресурса является синтез, например, промышленных алмазов и многих видов графита, хотя определенный вид графита можно почти заменить переработанным продуктом. Большая часть графита является синтетической, например графитовые электроды, графитовое волокно, графитовые формы (обработанные или необработанные) и графитовый порошок.
Другой способ замены или продления ресурса - переработка желаемого материала из лома или отходов. Это зависит от того, рассеивается ли материал или он доступен как непригодный к использованию долговечный продукт. Рекультивация долговечного продукта зависит от его устойчивости к химическому и физическому разрушению, количества, доступного, цены доступности и простоты извлечения из исходного продукта. Например, висмут в желудочной медицине безнадежно рассыпается (рассеивается) и поэтому его невозможно восстановить, тогда как сплавы висмута можно легко восстановить и переработать. Хорошим примером того, как переработка имеет большое значение, является ситуация с доступностью ресурсов для графита, где чешуйчатый графит может быть извлечен из возобновляемого ресурса, называемого киш, отходы сталеплавильного производства, образующиеся, когда углерод выделяется в виде графита в кишах из расплавленный металл вместе со шлаком. После того, как киш остынет, его можно перерабатывать.
Необходимо ввести несколько других видов ресурсов. Если стратегические и критически важные материалы являются наихудшими для ресурсов, если их не уменьшить за счет замены и / или переработки, одним из лучших является ресурс в изобилии. Обильный ресурс - это тот, материал которого до сих пор находил мало применения, например, использование высокоглиноземистых глин или анортозита для производства глинозема и магния до его извлечения из морской воды. Обильный ресурс очень похож на вечный ресурс. База запасов - это часть идентифицированного ресурса, которая имеет разумный потенциал для того, чтобы стать экономически доступной в то время, когда уже используются проверенные технологии и текущая экономика. Выявленные ресурсы - это те, местонахождение, содержание, качество и количество которых известны или оцениваются на основании конкретных геологических данных. Запасы - это та часть базы запасов, которую можно экономично извлечь во время определения; резервы не следует использовать в качестве заменителя ресурсов, потому что они часто искажаются налогами или потребностями компании-собственника в области связей с общественностью.
Харрисон Браун и его коллеги заявили, что человечество будет перерабатывать «руду» все более низкого качества. Железо будет поступать из низкосортного железосодержащего материала, такого как сырая порода, из любой точки пласта железо, что не сильно отличается от исходного материала, используемого для изготовления окатышей таконита в Северной Америке и других местах. сегодня. По мере сокращения запасов коксующегося угля производство чугуна и стали будет производиться без использования кокса (например, электротехническая сталь). Отрасль алюминия может перейти от использования боксита к использованию анортозита и глины. Магний металлический и потребление магнезии (т.е. в огнеупорах), получаемых в настоящее время из морской воды, увеличится. Сера будет получена из пирита, затем из гипса или ангидрита. Такие металлы, как медь, цинк, никель и свинец, будут получены из марганцевых конкреций или фосфора. формирование (sic!). Эти изменения могут происходить нерегулярно в разных частях мира. В то время как Европа и Северная Америка могут использовать анортозит или глину в качестве сырья для алюминия, в других частях мира могут использоваться бокситы, и в то время как Северная Америка может использовать таконит, Бразилия может использовать железную руду. Появятся новые материалы (примечание: они есть) в результате технологических достижений, некоторые из которых будут действовать как заменители, а некоторые с новыми свойствами. Переработка станет более распространенной и эффективной (заметьте: уже есть!). В конечном итоге полезные ископаемые и металлы будут получены путем обработки «средней» породы. Порода, 100 тонн «средней» вулканической породы, даст восемь тонн алюминия, пять тонн железа и 0,6 тонны титана.
Модель USGS, основанная на данных о содержании земной коры и соотношении запасов и обилия Маккелви, применяется к нескольким металлам в земной коре (во всем мире) и в коре США. Потенциальные извлекаемые в настоящее время ресурсы (текущая технология, экономия), которые ближе всего подходят к соотношению Маккелви, - это те, которые искались в течение долгого времени, такие как медь, цинк, свинец, серебро, золото и молибден. Металлы, которые не соответствуют соотношению Мак-Келви, являются побочными продуктами (основных металлов) или не были жизненно важными для экономики до недавнего времени (титан, алюминий в меньшей степени). Висмут является примером побочного металла, который не очень хорошо соответствует взаимоотношениям; 3% -ные запасы свинца на западе США должны содержать только 100 ppm висмута, что явно слишком низкое содержание для запасов висмута. Потенциал мировых извлекаемых ресурсов составляет 2120 миллионов тонн меди, 2590 миллионов тонн никеля, 3400 миллионов тонн цинка, 3 519 миллиардов тонн алюминия и 2035 миллиардов тонн железа.
Различные авторы вносят свой вклад. Некоторые думают, что количество заменителей практически бесконечно, особенно с учетом притока новых материалов из химической промышленности; одинаковые конечные продукты могут быть изготовлены из разных материалов и исходных материалов. Пластмассы могут быть хорошими электрическими проводниками. Поскольку все материалы в 100 раз слабее, чем они должны быть теоретически, должна быть возможность устранить области дислокаций и значительно укрепить их, что позволит использовать меньшие количества. Подводя итог, можно сказать, что у «горнодобывающих» компаний будет все больше и больше разнообразных продуктов, мировая экономика переходит от материалов к услугам, а население, похоже, выравнивается, все это означает замедление роста спроса на материалы; большая часть материалов будет извлечена из несколько необычных горных пород, будет намного больше побочных продуктов и побочных продуктов данной операции, а также будет больше торговли минералами и материалами.
Поскольку Радикальные новые технологии оказывают все более сильное влияние на мир материалов и минералов, используемые материалы с большей вероятностью будут иметь постоянные ресурсы. Уже появляется все больше и больше материалов, у которых есть постоянные ресурсы, и все меньше и меньше материалов, которые имеют невозобновляемые ресурсы или являются стратегическими и важными материалами. Ранее были упомянуты некоторые материалы, которые имеют постоянные ресурсы, такие как соль, камень, магний и обычная глина. Благодаря новой технологии синтетические алмазы были добавлены в список бессрочных ресурсов, поскольку их можно легко получить из куска углерода другой формы. Синтетический графит производится в больших количествах (графитовые электроды, графитовое волокно) из прекурсоров углерода, таких как нефтяной кокс или текстильное волокно. Фирма Liquidmetal Technologies, Inc. использует методику удаления дислокаций в материале, позволяющую преодолеть ограничения производительности, вызванные внутренними недостатками кристаллической атомной структуры. Из него получают аморфный металл сплавы, которые сохраняют случайную атомную структуру при затвердевании горячего металла, а не кристаллическую атомную структуру (с дислокациями), которая обычно образуется при затвердевании горячего металла. Эти аморфные сплавы имеют гораздо лучшие рабочие характеристики, чем обычные; например, их сплавы цирконий-титан Liquidmetal на 250% прочнее, чем стандартный титановый сплав. Сплавы Liquidmetal могут заменить многие сплавы с высокими эксплуатационными характеристиками.
Исследование дна океана за последние пятьдесят лет выявило конкреции марганца и фосфатные конкреции во многих местах. Совсем недавно были обнаружены месторождения полиметаллических сульфидов, и в настоящее время «черные курильщики» откладывают полиметаллические сульфидные «черные шламы». В ситуации с дефицитом кобальта 1978 года появилась новая возможность: извлечь его из марганцевых конкреций. Корейская фирма планирует начать разработку операции по извлечению марганцевых конкреций в 2010 году; извлеченные конкреции марганца в среднем будут составлять от 27% до 30% марганца, от 1,25% до 1,5% никеля, от 1% до 1,4% меди и от 0,2% до 0,25% кобальта (товарного сорта) Nautilus Minerals Ltd. планирует для извлечения материала товарного качества, содержащего в среднем 29,9% цинка, 2,3% свинца и 0,5% меди, из массивных залежей полиметаллических сульфидов на дне океана с помощью устройства, напоминающего подводный пылесос, которое по-новому сочетает в себе некоторые современные технологии. Партнерством с Nautilus являются Tech Cominco Ltd. и Anglo-American Ltd., ведущие мировые международные компании.
Существуют также другие методы добычи полезных ископаемых, которые могут применяться под океаном. Rio Tinto использует спутниковую связь, чтобы рабочие на расстоянии 1500 километров могли управлять буровыми установками, загружать грузы, выкапывать руду и сбрасывать ее на конвейерные ленты, а также размещать взрывчатые вещества для последующего взрыва породы и земли. Таким образом фирма может уберечь рабочих от опасности и при этом будет использовать меньше рабочих. Такая технология снижает затраты и компенсирует снижение содержания металлов в запасах руды. Таким образом, различные минералы и металлы можно получить из нетрадиционных источников с ресурсами, доступными в огромных количествах.
Наконец, что такое бессрочный ресурс? По определению ASTM, вечный ресурс - это «ресурс, который практически неисчерпаем в человеческом масштабе времени». Приведенные примеры включают солнечную энергию, приливную энергию и энергию ветра, к которым следует добавить соль, камень, магний, алмазы и другие материалы, упомянутые выше. В исследовании биогеофизических аспектов устойчивости было разработано правило разумной практики, согласно которому запас ресурсов должен длиться 700 лет, чтобы достичь устойчивости или стать постоянным ресурсом, или, в худшем случае, 350 лет.
Если Ресурс, длящийся 700 или более лет, является вечным, ресурс, который длится от 350 до 700 лет, можно назвать богатым ресурсом, и он определяется здесь так. Как долго материал может быть извлечен из своего ресурса, зависит от потребностей человека и изменений в технологии от извлечения на протяжении жизненного цикла продукта до окончательной утилизации, а также от возможности повторного использования материала и наличия удовлетворительных заменителей. В частности, это показывает, что исчерпаемость не происходит до тех пор, пока эти факторы не ослабевают и не исчерпываются: доступность заменителей, степень переработки и ее осуществимость, более эффективное производство конечного потребительского продукта, более прочные и долговечные потребительские товары и даже ряд других факторов.
Самая последняя информация о ресурсах и рекомендации по видам ресурсов, которые необходимо учитывать, включены в Resource Guide-Update [1]
Бессрочные ресурсы могут превратиться в палеоресурс. Палеоресурс - это ресурс, который практически не требует извлеченного из него материала; устаревший материал, он больше не нужен людям. Классический палеоресурс - это ресурс со стрелкой кремень ; никто больше не делает кремневые наконечники стрел или наконечники копий - сделать заостренный кусок стали и использовать его намного проще. К устаревшим продуктам относятся жестяные банки, оловянная фольга, школьная доска шифер и радий в медицинских технологиях. При лучевой терапии радий заменили гораздо более дешевым кобальтом-60 и другими радиоизотопами. Некорродирующий свинец в качестве покрытия кабеля был заменен пластиком.
Пенсильвания антрацит - это еще один материал, в котором тенденция к устареванию и превращению в палеоресурс может быть показана статистически. Производство антрацита составило 70,4 миллиона тонн в 1905 году, 49,8 миллиона тонн в 1945 году, 13,5 миллиона тонн в 1965 году, 4,3 миллиона тонн в 1985 году и 1,5 миллиона тонн в 2005 году. На человека в 1905 году было использовано 84 кг, 7,1 кг. в 1965 году и 0,8 кг в 2005 году. [2] Сравните это с запасами антрацита USGS в 18,6 миллиарда тонн и общими ресурсами в 79 миллиардов тонн; Спрос на антрацит упал настолько, что эти ресурсы более чем бесконечны.
Поскольку ресурсы антрацита пока находятся в постоянном диапазоне ресурсов, а спрос на антрацит упал, возможно ли увидеть, как антрацит может стать палеоресурсами? Вероятно, из-за того, что клиенты продолжают исчезать (то есть переходить на другие виды энергии для отопления помещений), сеть поставок атрофируется, поскольку дилеры антрацита угля не могут сохранить достаточно бизнеса, чтобы покрыть расходы и закрыть, а шахты со слишком маленькими объем для покрытия расходов тоже близко. Это взаимно усиливающий процесс: клиенты переходят на другие формы более чистой энергии, которые производят меньше загрязнений и углекислого газа, а затем угольный торговец вынужден закрыться из-за отсутствия достаточного объема продаж для покрытия расходов. Остальные клиенты этого угольного дилера затем вынуждены переходить к конверсии, если не могут найти другого ближайшего угольного торговца. Наконец, антрацитовый рудник закрывается, потому что у него недостаточно объема продаж, чтобы покрыть свои расходы.
