Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы - Анья Рёйне

В 2016 году власти Малайзии ввели в стране временный запрет на добычу бокситов, поскольку скачкообразное неконтролируемое развитие добывающей промышленности оказало серьезное разрушительное действие на окружающую среду, среди прочего в виде красных облаков пыли, распространившихся от высыхающих резервуаров[124]. Из-за малазийского запрета мировое производство алюминия в тот год упало на 10 % – хороший пример того, насколько важно для горнодобывающей промышленности наличие и соблюдение строгих экологических мер.

Долгое время алюминий был дорогим и экзотическим металлом, наравне с золотом. Ведь чтобы чистый оксид алюминия расплавился, его необходимо нагреть до температуры более 2000 градусов. Для таких высоких температур необходимо не только много энергии – почти невозможно найти материалы, пригодные для изготовления плавильной печи. В конце XIX века металлурги обнаружили, что температура плавления оксида алюминия снижается примерно на 1000 градусов, если смешать его с фторосодержащим минералом – криолитом. Без этого прорыва сегодня мы не могли бы позволить себе ни автомобили, ни мобильные телефоны, ни пивные банки из алюминия.

Чтобы расплавленная смесь оксида алюминия и криолита вступила в реакцию с углеродом, а алюминий перешел в металлическую форму, расплавленную массу нужно подключить к электрической цепи – так электроны будут вынуждены перейти от углерода к алюминию[125]. Для этого процесса требуется огромное количество электрической энергии, поэтому оксид алюминия, добытый в бокситовых рудниках в тропиках, отправляется в те уголки мира, где электричество стоит дешево.

Ребенком я вместе с семьей часто бывала в красивой долине Утладален, расположенной в западной части массива Йотунхеймен. В конце путешествия мы шли через старый лес на горное плато Веттисморки. Самые высокие сосны там совершенно белые. Мои родители рассказывали мне, что деревья погибли из-за выбросов фтористых газов от алюминиевого завода в Ордале. Мне эта история всегда казалась странной: обычный фтор – его я каждый вечер пью в виде маленьких таблеток с веселой рожицей; как же ему удалось погубить такие высокие деревья, да и какое отношение фтор имеет к металлу?

Алюминиевый завод в Ордале, в глубине Согнефьорда, немецкие оккупанты построили во время Второй мировой войны. После войны он перешел в руки норвежского государства, а сегодня им управляет компания Norsk Hydro – и это один из самых современных алюминиевых заводов в мире[126]. Благодаря наличию дешевой гидроэнергии Норвегия столь привлекательное место для производства алюминия. На сегодняшний день по производству алюминия Норвегия занимает восьмое место[127].

Запуск производства алюминия в Ордале в 1949 году непосредственно повлиял на скот на этой территории. У животных серьезно пострадали зубы и скелеты, и они так ослабли, что на горные пастбища их приходилось перевозить. Вполне очевидная связь между промышленными выбросами и вредом, причиняемым природе и домашним животным, в 1950-х годах повлекла за собой ряд исков, и заводу в итоге пришлось выплачивать компенсации местным фермерам. Привлеченное к этому делу внимание поспособствовало тому, что можно считать зарождением экологической политики Норвегии – в 1961 году появился Совет по вопросам выбросов (позже он стал Государственной службой по контролю за загрязнением окружающей среды, а затем – Директоратом по вопросам климата и загрязнения окружающей среды)[128].

Как я слышала от своих родителей, фтористые газы от расплавленного криолита нанесли вред и хвойным деревьям, и скелетам, и зубам. Детям мы даем фтор в таблетках и пользуемся фторосодержащей зубной пастой, поскольку в малых дозах фтор входит в поверхность кристаллов, из которых строятся наши зубы, и тем самым укрепляет их. Но если фтора окажется слишком много, не образуются кристаллы правильного типа, и зубы разрушаются.

И только в 1980-х годах, примерно через 40 лет после открытия завода, были установлены очистительные системы, позволяющие не наносить ущерб хвойным лесам[129]. Сегодня очистительные системы улавливают большую часть фтора и возвращают его в производственный процесс. Выбросы фтора из Ордаля по-прежнему влияют на зубы живущих на этой территории оленей[130], и все же воздействие на окружающую среду минимально, если сравнивать с ситуацией несколько десятилетий назад.

При современных темпах добычи бокситов хватит, чтобы снабжать мир алюминием еще примерно три сотни лет. Когда месторождения бокситов начнут истощаться, нам придется перейти к добыче алюминия из других минералов. Алюминий так часто встречается в земной коре, что у нас получится добывать его до тех пор, пока хватит энергии для выполнения этой задачи.

Кроме того, алюминий можно использовать еще раз. Для производства алюминия из переработанных материалов нужна лишь доля той энергии, которая тратится на новый металл. Благодаря этому алюминий – один из тех металлов, что сегодня перерабатывают чаще всего – всего в мире повторно используют около 60 % выброшенного алюминия. И по-прежнему меньше половины алюминия на рынке приходится на переработанные материалы, но, по всей вероятности, через несколько десятилетий переработка окажется важнее добычи[131].