2.3 Вплив науково-технічного прогресу на зміну доступності мінерально-сировинних ресурсів

Цікавим аспектом є зміна доступності мінерально-сировинних ресурсів у часі, зумовлена дією двох протилежно спрямованих факторів: якісним і кількісним погіршенням мінерально-сировинної бази і зниженням витрат на видобуток і переробку мінеральної сировини в результаті НТП. XX ст., особливо починаючи з другої половини, ознаменувалося корінними, якісними перетвореннями у сфері виробництва, з перетворенням науки в основний фактор розвитку суспільного виробництва [11].

Загальносвітова тенденція зростання промислового виробництва супроводжувалася ростом потреби в мінеральній сировині. Протягом кожного з останніх чотирьох десятиліть вироблялося стільки ж продукції, скільки її було зроблено за весь період цивілізації до 1950 р [14].

Високі темпи росту використання невідтвореної мінеральної сировини поставили під сумнів не тільки можливість росту рівня життя, але і саме життя на Землі. Вперше такі побоювання були висловлені в доповіді Римському клубу «Межі росту». Модель, за якою були виконані ці дослідження, включала оцінку тенденцій росту населення, промислового і с/г виробництва, забруднення навколишнього середовища і виснаження сировинних ресурсів, починаючи з 1900 р. І хоча за, оцінками авторів, сировинна база до початку 70-х усе ще складала близько 95 % порівняно з 1900 р., темпи її виснаження величезні (за оцінками, зробленими уже після появи доповіді, за період 1980-2000 р. обсяги видобутку мінеральних ресурсів перевищують обсяги видобутку попереднього двадцятиліття в 1,2-2 рази) [16].

Висновок доповіді полягав у тому, що при збереженні сформованих до 70-х р. XX ст. темпів росту населення, промислового і с/г виробництва, забруднення навколишнього середовища і виснаження мінерально-сировинних ресурсів у XXI ст. будуть досягнуті межі росту, що призведе до неконтрольованого спаду як виробництва, так і населення Землі [18].

Головний аргумент опонентів такого сценарію полягав у можливостях науково-технічного прогресу (НТП). Член Римського клубу, автор доповіді «За межами століття марнотратства» У. Колобо вважає, що сьогодні людина здатна видумувати і планувати одержання потрібних їй ресурсів. На думку академіка П. Л. Капиці, значення сировини зумовить до створення нових технологій, які ґрунтуються на так званих циклічних процесах, що не мають відходів. Такі процеси, подібно природним циклам, будуть протікати без помітного виснаження сировини [12].

НТП впливає на доступність мінерально-сировинних ресурсів і автори доповіді «Межі росту» спробували врахувати цей фактор. Однак їхні висновки залишилися незмінно песимістичними. Перша спроба обґрунтування темпів НТП була зроблена ще Ф. Енгельсом. Г. Адаме переконався, що індустріальна технологія розвивається за геометричному або експонентним законом [4].

На основі аналізу темпів технологічного прогресу з часів Галілея до часу його життя він пророкував, що до 1920 р. людство буде мати у своєму розпорядженні необмежені запаси енергії. А. Тофлер запропонував оцінювати темпи прогресу кількістю поколінь, вважаючи за його середню тривалість 62 роки. Історія людства оцінюється в 800 поколінь. З них 650 пройшло в печерах, 70 при наявності писемності, 6 при друкованому слові, 4 при точному вимірі часу, 2 при використанні електромоторів, а переважна більшість матеріальних цінностей, з якими людина сьогодні має справу, створена протягом життя нинішнього покоління [3].

Філософи Б. Фуллер, Е. Тофлер та ін. на багатьох прикладах показали, що: значення багатьох технологічних параметрів змінюються експонентно; у кожному новому поколінні відбувається більше відкриттів (і фундаментальних, і прикладних), ніж у будь-якому попередньому поколінні. Зараз обсяг знань, яким користується людство, подвоюється кожні пять років, а в 2020 році знання людства будуть подвоюватися кожні 144 дні. Таким чином, на сьогоднішній день темпи росту науково-технічного прогресу загальноприйнято виражати експонентною залежністю:

де Q0- інформація, що є в розпорядженні на даний час; t- час; k- коефіцієнт пропорційності [5].

Темпи росту НТП неоднакові в різних галузях діяльності людини. Так, темпів, подібних до темпів розвитку мікроелектроніки сьогодні, ще не знало людство протягом всієї науково-технічної революції. Темпи технічного розвитку видобутку і переробки мінеральної сировини істотно нижчі [7].

Свідченням погіршення стану мінерально-сировинної бази є збільшення глибини розробки, ускладнення гірничо-геологічних і гірничотехнічних умов розробки, зниження вмісту корисного компонента в руді, збільшення обсягів вилученої гірської маси [10].

Незважаючи на періодичне відкриття родовищ з високим вмістом корисних компонентів у руді, середній вміст розроблених запасів знижується в часі. З 1925 по 1971 р. середній вміст металу в руді знизився; для міді від 2,1 до 0,6 %, свинцю - від 2,7 до 0,6 %, цинку - від 4,6 до 4 %, олова - від 1,2 до 0,4 %. Середній вміст золота у всіх видах відпрацьованих запасів знизився в 22,5 рази в період 1970-1990 р [13].

Однак, оскільки в даний час такі запаси повсюдно залучають у розробку, ці дані свідчать також і про значні зміни, які відбулися в технологіях видобутку і переробки мінеральної сировини за останні 100 років.

Темпи росту НТП в гірничодобувній промисловості можна охарактеризувати на прикладі історії розвитку одного з найбільших у світі підприємств з видобутку міді Bingham Canyon. За результатами розвідки, в 1899 р. запаси міді в контурах карєру оцінювалися в 12,4 млн. тонн за середнього вмісту міді в руді 2 %. У той час вміст міді 2 % вважався надзвичайно низьким. У 1905 р. запаси були переглянуті і склали 40 млн. тонн за середнього вмісту 1,98. До 1931 р. запаси збільшилися до 1 млрд. т за середнього вмісту 1,1 %, у 80-ті роки запаси включали 1,7 млрд.т за середнього вмісту 0,748 %. Середній вміст міді в 1999 р. склав 0,57 % [2].

Зниження за останні 100 років середнього вмісту корисних компонентів у рудах копалин відбувалося на тлі зниження рівня цін у постійних доларах практично на всі види мінеральної сировини (за винятком золота). У праці зазначено, що зміни цін на мінеральну сировину на тривалих інтервалах часу мають тенденцію до зниження. Це говорить про те, що дотепер темпи НТП в гірничодобувній галузі перевищували темпи вичерпання мінерально-сировинних ресурсів [3].

На прикладі карєру Bingham Canyon тренд зміни цін можна розглядати як результат спільної дії двох основних факторів: погіршення стану мінерально-сировинної бази і темпів технологічного розвитку процесів видобутку і переробки мідних руд. Результат цієї дії полягав у перевазі темпів технологічного розвитку над темпами погіршення якості мінерально-сировинної бази міді - за сто років є невеликий тренд до зниження цін. Якби якість мінеральної сировини погіршувалася за повної відсутності НТП, ціни на мідь зростали б. Якби вплив НТП цілком компенсувався зниженням якості мінерально-сировинної бази, тренд зниження ціни був би відсутній [14].

B. C. Хохряков запропонував врахувати зниження витрат на розробку в результаті дії НТП відповідно до формули [10]:

де В0 - витрати в початковий момент часу; Кс - коефіцієнт щорічної зміни витрат під впливом НТП (Кс = 0,97-0,98); t - час [5].

Залежність витрат від часу, має більш крутий вигляд, особливо в початкові періоди часу, а середньорічне зниження витрат за 100 років складає 1% на рік, що перевищує значення, отримані за фактичними даними у мідній промисловості США. В гірничодобувній промисловості України темпи технічного розвитку ще нижчі. Крім того, необхідно відзначити абсурдність використання при проектуванні гірничих підприємств подібної залежності, відповідно до якої витрати в результаті дії НТП неухильно знижуються. Насправді зниження витрат відбувається нерівномірно, в міру появи нових технологій і техніки, створення яких вимагає тривалого часу [1].