В целом металлы хорошо подходят для переработки. После переплавки они ведут себя как новый материал. Конечно, разделить сплавы на составные части бывает трудно. Поэтому металлолом нужно аккуратно сортировать, чтобы различные сплавы не смешивались, а изготовленные товары из-за этого не приобретали нежелательных свойств. Существуют действенные химические методы для анализа состава сплавов, но сортировка станет и проще, и дешевле, если компоненты маркированы и легко отделяются друг от друга.
В моем мобильном телефоне есть далеко не только алюминий. В стандартном мобильном телефоне 62 различных химических элемента. Это три четверти 84 существующих на Земле нерадиоактивных металлов. Электроника в мобильных телефонах строится на кристаллах чистого кремния; для производства электрических компонентов, с помощью которых контролируются сигналы и сохраняется информация, к нему добавляют крошечные количества таких химических элементов, как фосфор, мышьяк, бор, индий и галлий. Электрические соединения – из серебра (оно лучше проводит электричество), золота (оно никогда не ржавеет) и меди (она самая дешевая). Стекло перед экраном делают из кремния и кислорода с добавлением алюминия и калия. И когда я прикасаюсь к экрану, электрические сигналы идут в расположенный в телефоне компьютер, так как стекло покрыто слоем, содержащим индий и олово, настолько тонким, что я вижу его насквозь
[132].
Если мы и дальше будем изготавливать все более сложные средства коммуникации и компьютеры, ученым придется искать новые и более качественные методы, позволяющие разделить десятки химических элементов после эксплуатации – так, чтобы ими снова можно было воспользоваться. Мы потратили тысячи лет на то, чтобы отточить методы производства металла из породы. Теперь все приобретенные знания придется направить на то, чтобы понять, как добывать необходимые металлы с помоек цивилизации. Выброшенные на свалку автомобили станут золотыми рудниками будущего.
Титан горы Энгебёфьелле
Ходовая часть моей машины изготовлена из титана
[133]. Легкий металл, он гораздо прочнее алюминия, но и стоит дороже. Поэтому применяют его только там, где сочетание низкого веса и прочности особенно необходимо. Титан важен не только для легких транспортных средств, потребляющих мало энергии, но и для космических полетов: благодаря им наши машины и телефоны знают, где мы находимся, а мы понимаем, какими будут погода, ледяной покров и растительность здесь, на Земле.
Как металл, наверно, титан находит лучшее применение не в космосе, а в человеческом теле. Иногда запчасти нужны и нам. Еще во времена Римской империи людям вставляли чугунные зубы, а первую успешную пересадку тазобедренного сустава выполнили в 1938 году. Благодаря имплантам у людей на протяжении многих лет повышается качество жизни
[134].
Важно изготавливать импланты из материалов, способных долгое время выполнять свои функции в человеческом теле. Им нельзя ржаветь и окисляться, затем разваливаясь на части, а также выделять вредные для тела вещества. Этим критериям соответствуют и золото, и серебро, и платина, но при нагрузках они легко гнутся, а потому для костей и зубов они плохая замена. Более прочные металлы, такие как железо, латунь и медь, ржавеют и доставляют телу дискомфорт, хотя римские чугунные зубы, судя по всему, со своей задачей справлялись на удивление хорошо. Среди металлов лучше всего подходят титановые сплавы. Титан прочный, легкий, может долгое время находиться в теле человека, не теряя прочности и не вызывая нежелательных побочных эффектов. Нам определенно захочется еще долго использовать его подобным образом.
Тем не менее большая часть добываемого титана в форме металла не используется. Почти всё (около 90 %) используется как оксид титана из-за его ярко-белого цвета
[135]. Во многих видах белой краски оксид титана заменил свинец, и поэтому для окружающей среды применение титана – хорошая новость. Проблема в том, что краску переработать очень сложно. Мы потеряли много золота, в разное время использовавшегося как покрытие поверхностей, а краске по природе свойственно истираться, потому нам и приходится наносить новую. Истершаяся краска превращается в пыль – под воздействием погодных условий и ветра она оказывается в океанах. Титан, который сегодня содержится в краске, в будущем не станет космическим кораблем или имплантом.
В Норвегии титан добывали более сотни лет
[136]. Во всем мире его, как правило, добывают из песка
[137]: легкие минералы вымываются, оставляя содержащие титан минералы (хотя титан – легкий металл, содержащие его минералы тяжелее, чем все то, что входит в состав песка). Однако в Норвегии расположено одно из крупнейших в мире месторождений титана в породе. Чтобы его добыть, необходимо раздробить породу на мелкие частицы (в ширину менее полумиллиметра) и смешать с водой. Затем большинство содержащих титан минералов можно отделить с помощью магнита и силы тяжести. Самые мелкие частицы улавливают, смешивая мыльный раствор со шламом и доводя до состояния пены – титаносодержащие минеры прилипают к пузырям, и их счищают с поверхности
[138].
По завершении этого процесса титановая руда превращается в пользующийся спросом оксид титана, а также остается большое количество шлама, который тоже нужно куда-то поместить. Когда в 1960-х годах в Рогаланне открыла шахты компания Titania, шлам складировали на дне Йёссингфьорда. Сначала заполнилось мелководье фьорда. Затем владельцы шахт решили складировать шлам во впадине Дюнгадюпет глубиной более сотни метров – она расположена чуть дальше в том же фьорде. Решение встретило массовые протесты природоохранных организаций и рыбаков – среди прочего в 1987 году они ворвались в офис министра окружающей среды. Несмотря на протесты, разрешение компания получила. В течение 10 лет во впадину Дюнгадюпет закачивали шлам.
