ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА

Биотехнологии в добывающей промышленности
Как явствует из анализа разведанных запасов полезных ископаемых, достаточно не более пяти десятилетий, чтобы полностью исчерпать их. В связи с этим становится все более очевидным, что стратегия развития добывающей промышленности нуждается в коренном пересмотре. В первую очередь – речь идет о внедрении обогатительных технологий. Вскоре добыча тех или иных веществ с помощью механических методов (карьерный метод) станет совершенно бесперспективной.

Это связано с постепенным истощением компактных источников сырья даже до наступления момента их абсолютного исчерпания. Кроме того, такое положение вещей сопряжено с вовлечением в технический оборот соединений и элементов, относительно редких в земной коре, не имеющих компактных очагов залегания в силу объективных геологических причин.

Несомненно, что энергозатраты на обогащение первичного материала (первичных руд) будут возрастать с каждым годом. Таким образом, именно в этой сфере деятельности следует ожидать весьма серьезную технологическую активность.

В настоящее время обогатительные технологии основаны на физических и химических методах (например, разделение изотопов урана 238U и 235U). В рамках приведенного примера, кстати, пока не видится каких-либо принципиально иных и существенно более эффективных методов.

Однако для целого ряда других процессов (пока, кстати, экономически не выгодных), таких, например, как добыча йода из морских водорослей уже предложены методы, в основу которого положены не техногенные, а биогенные технологии. Такого рода технологические предложения являются предвестниками наступающей революции в сфере горно-рудной промышленности. Флагом этой революции, без сомнения, будет переход на биотехнологии.

Использование, например, микроорганизмов, генетически модифицированных в "живые накопители" для того или иного вещества, металла и пр. в условиях тотального снижения концентрации естественных сырьевых залежей становится единственной перспективной надеждой. Имеется и второй нюанс, определяющий эту перспективу - все возрастающие объемы отходов жизнедеятельности цивилизации. С одной стороны, эти объекты требуют утилизации , а с другой – места концентрации этих отходов (попросту говоря - свалок) в ближайшее время можно будет рассматривать как весьма перспективные сырьевые залежи.

На первых этапах, скорее всего, речь пойдет о создании специализированных бактериальных штаммов, специально предназначенных для добычи искомого соединения. Даже такой способ «добывания руд» весьма опасен. Несомненно, что вопросы обеспечения компактности очагов жизнедеятельности, их мутационной устойчивости и т.д. станут весьма актуальными уже на заре новой эпохи добывающей промышленности. Контроль микроорганизмов, вне сомнения, потребует колоссальных средств и энергии.

В связи с этим совершенно логично предположить зарождение альтернативных технологий, основанных на более стойких, более простых и более управляемых элементах. Такими элементами могут стать квазикристаллические системы с собственной автономной энергетикой и способностью к контролируемой дупликации.

Иными словами, появление такого рода устройств, наделенных некоторыми атрибутами жизни, вполне можно назвать прологом наступления эры искусственных живых существ (ИЖС) на Земле.

Искусственные живые существа
Появление целого пласта объектов, которые мы назвали аббревиатурой ИЖС (по аналогии с принятой в литературе аббревиатурой ИРС для искусственных разумных существ) будет связано не столько с изменением способа производства, а с принципиальным пересмотром сырьевой стратегии. Скорее всего, существующая добывающая промышленность постепенно трансформируется в диффузно рассеянные комплексы по переработке отходов. Такие системы более благозвучно именуют также системами рециклизации.

Производство пищи, общая рециклизационная структура
Существующие формы сельского хозяйства позволяют в среднем достаточно хорошо обеспечивать пищей все население планеты. Естественно, хорошо известно о крайней неравномерности такого обеспечения. Тем не менее, параметр потребления пищи на душу человека по прогнозам перестанет расти уже в период 2010-2015г.г. – т.е. не в столь уж и отдаленном будущем.

В связи с этим следует отметить несколько существенных фактов. Во-первых, существующие формы производства пищи достаточно энергоемки, во-вторых в странах, обеспечивающих производство определяющих объемов пищевых продуктов, практически достигнут максимальный уровень производительности, в-третьих, неизбежный рост населения влечет за собой необходимость дальнейшего наступления человека на естественные биоценозы с целью отчуждения их территорий для сельскохозяйственного производства.

Очевидно, что наступит некоторый предел расширения, который будет определяться не столько исчерпанием территорий под сельскохозяйственные нужды, сколько катастрофическим обвалом биоценозов в масштабах континентов.

Мы видим здесь две ключевых задачи, которые далее определят закономерности изменения способов производства пищи: сокращение территорий и снижение энергозатрат.

Оба ограничения неизбежно приведут к необходимости создания технологических цепей, основанных на биотехнологиях, сходных с биотехнологиями в добывающей (рециклизирующей) промышленности.

Схема движения вещества (с учетом производства промышленных товаров) приобретет циклическую форму.

Схема движения вещества в общей рециклизирующей системе производства

За этой схемой, с учетом сказанного выше, скрывается гораздо больше, чем простая демонстрация замкнутого цикла производства. Если учитывать доминирующую рол биотехнологий и участия клонов ИЖС в представленных процессах, то схема рисунка 10 иллюстрирует совершенно новое явление – искусственную биосферу, созданную людьми для обеспечения собственного существования.

Хотя представленная схема термодинамически вовсе не является закрытой (в нее извне поступает энергия) тем не менее, степень ее отграниченности от реальной биосферы Земли является главным критерием, который определит надежду на выживание человечества.

Несомненно, что эта система будет существенным источником энтропии, однако повышение ее эффективности сразу же будет позитивно сказываться на тепловом балансе планеты.

В заключение, таким образом, нужно отметить, что будущее планеты, связанное с выживанием человечества, неизбежно будет связано с созданием на Земле еще одной, искусственной биосферы, включающей искусственные же биоценозы, а повышение изоляции последних от нативной природы будет главным залогом сохранения существующих естественных биоценозов.

Динамика территорий
Рост населения планеты, видимо будет продолжаться в течение нескольких первых десятилетий ХХІ века. Вследствие этого будет расширяться и зона урбанизации. Еще в античную эпоху рост городов и гибель естественного ландшафта планеты стимулировал индустрию парковых зон и зоопарков. Очевидно, что в этом впервые проявилась стремление скомпенсировать дефицит контакта с нативным природным ландшафтом.

ХХ век знаменовался появлением еще одного класса явлений – заповедников (национальных парков). По своей сути и эти, казалось бы, «дикие» территории, все-таки необходимо отнести к группе территориальных объектов, курируемых человеком, и, стало быть, не более чем имитирующих реальный биоценоз.

Ясно, что сейчас на планете всю территорию суши следует разделить на три зоны. Зона полной урбанизации (1) характеризуется абсолютным уничтожением естественного ландшафта и его биоценозов. Парковая зона (2) – территория, на которой полностью (или частично) воспроизведены ландшафт и его биоценозы, либо последние существуют благодаря вмешательству человека. Зона дикой природы (3) характеризуется самостоятельным протеканием биологических процессов, степень воздействия на них человека либо практически близка к нулю, либо крайне мала.

С ходом истории закономерно возрастают площади 1-ой и 2-ой зон за счет прогрессивного падения доли зоны дикой природы. Хотя известные исторические перипетии и этнические катастрофы (например, великое переселение народов и гибель западного Рима) часто сопровождались процессами «лечения ран» природы, тем не менее, эти «реконкисты природы» были весьма кратковременны. Окончательная победа всегда оставалась за человеком.

Распределение общих территорий суши планеты. 1 – зона урбанизации (территория поселений человека, 2 – зона деформированной природы (зоо- и парковая зона), территории естественных биоценозов (дикой, первозданной природы).