Пути решения сырьевой проблемы

Сущность сырьевой проблемы заключается в обострении противоречия между ограниченными природными запасами минерального сырья на планете и непрерывно растущими масштабами его изъятия хозяйством^[1][3]. Минерально-сырьевые ресурсы относятся к исчерпаемым невозобновляемым полезным ископаемым: их запасы ограничены объёмами накопления в земной коре, а естественное возобновление требует геологических эпох^[4]. Степень доступности сырьевой базы выражается показателем ресурсообеспеченности — соотношением между величиной природных ресурсов и масштабами их добычи, которое рассчитывается двумя способами^[2]:

• количеством лет, на которое должно хватить разведанных запасов при современном уровне использования:

${\displaystyle {\text{Ресурсообеспеченность (в годах)}}={\frac {\text{Запасы}}{\text{Добыча}}}}$

• объёмом запасов полезных ископаемых в расчёте на душу населения территории:

${\displaystyle {\text{Ресурсообеспеченность (на душу населения)}}={\frac {\text{Запасы}}{\text{Численность населения}}}}$

Обострение сырьевой проблемы во второй половине XX — начале XXI века обусловлено комплексом взаимосвязанных причин^[2][3]:

• рост добычи и потребления: ускоренная индустриализация, урбанизация и демографический рост в развивающихся странах (прежде всего в Китае, Индии и государствах Юго-Восточной Азии) привели к кратному увеличению мирового спроса на конструкционные материалы, металлы и химическое сырьё^[2][5];
• истощение наиболее богатых и легкодоступных месторождений: длительная интенсивная эксплуатация традиционных горнорудных бассейнов привела к выработке богатых рудных тел, снижению содержания полезных компонентов в разрабатываемых рудах и необходимости перехода к труднообогатимому сырью^[3][5];
• неравномерность географического распределения минеральных ресурсов: крупные запасы промышленного сырья приурочены к ограниченному числу геологических структур и сосредоточены в сравнительно небольшом количестве стран (Россия, Австралия, Канада, Китай, Бразилия, ЮАР и ряд развивающихся государств), в то время как главные центры переработки и потребления сформировались в странах Северной Америки, зарубежной Европы и Восточной Азии^[1][4];
• территориальный разрыв между центрами добычи и регионами потребления: пространственная удалённость сырьевых баз от основных потребителей порождает высокую зависимость мировой экономики от морских коммуникаций и трансконтинентальных логистических коридоров, что увеличивает транспортные затраты и риски перебоев в поставках^[1][6];
• нерациональное использование минерального сырья: низкий коэффициент извлечения ценных компонентов при первичной переработке руд, образование многотоннажных породных отвалов и хвостохранилищ, а также медленное внедрение технологий вторичного использования сырья (рециклинга) в промышленности ряда государств^[3][6].

Экстенсивный путь решения сырьевой проблемы ориентирован на поиск, открытие и освоение новых источников первичного сырья:

• 

  Плавучая полупогружная буровая установка «Шельф»
  глубоководная и шельфовая добыча: расширение освоения минеральных ресурсов континентального шельфа и ложа Мирового океана (добыча нефти и природного газа на шельфе, перспективы промышленной добычи железомарганцевых конкреций и полиметаллических сульфидов со дна океана)^[1];
• освоение труднодоступных и экстремальных районов: перемещение центров добычи в регионы со сложными природно-климатическими условиями — на Крайний Север, в зону многолетней мерзлоты, пустынные и высокогорные области (например, разработка нефтегазовых бассейнов Ямала и Восточной Сибири в России, нефтеносных песков провинции Альберта в Канаде)^[7];
• повышение глубинности геологоразведки: разработка технологий бурения сверхглубоких скважин и применения методов сейсморазведки, что позволяет выявлять месторождения полезных ископаемых на глубинах более 4—6 км^[8];
• вовлечение бедных и труднообогатимых руд: внедрение методов кучного выщелачивания, биотехнологических способов извлечения металлов (биогидрометаллургия), дающих возможность экономически эффективно перерабатывать руды с низкой концентрацией полезных компонентов и отвалы горнодобывающих производств^[5].

Интенсивный путь базируется на достижениях научно-технического прогресса и принципах рационального природопользования, предполагая снижение удельной материалоёмкости производства:

• ресурсосбережение и энергоэффективность: внедрение прогрессивных технологий, обеспечивающих снижение расхода первичных материалов на единицу готовой продукции (миниатюризация приборов, облегчение конструкций в машиностроении и др.)^[9];
• комплексное использование сырья: извлечение всех сопутствующих ценных компонентов из добываемой многокомпонентной руды. Например, извлечение редких и рассеянных элементов (индий, германий, галлий) при переработке полиметаллических руд и апатито-нефелинового сырья^[9];
• рециклинг и экономика замкнутого цикла (циркулярная экономика): возвращение отходов в производственный цикл в качестве вторичных материальных ресурсов. Использование металлолома (вторичной стали, алюминия, меди) снижает энергозатраты на выплавку металлов на 60—95 % по сравнению с их производством из первичной руды и уменьшает объём образующихся отходов^[6];
• замещение дефицитных материалов: разработка и широкое внедрение композитных материалов, керамики, полимеров, углепластиков, биоразлагаемых пластмасс и оптического волокна вместо цветных металлов (например, меди в телекоммуникациях)^[10];
• утилизация промышленных отходов: использование зол и шлаков металлургических и энергетических предприятий в строительной индустрии (производство цемента, бетона, дорожных оснований), а также рекультивация породных отвалов (терриконов)^[3].

Развитие низкоуглеродной энергетики и электромобильности сформировало повышенный спрос на так называемые «критические минералы»: литий, кобальт, никель, медь, графит и редкоземельные элементы. Производство электромобиля требует в несколько раз больше минерального сырья, чем традиционного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Для предотвращения дефицита критического сырья международное сообщество разрабатывает стратегии диверсификации поставок, развития высокотехнологичной вторичной переработки литий-ионных аккумуляторов и создания альтернативных типов накопителей энергии (например, натрий-ионных батарей)^[11].

Россия обладает одной из крупнейших минерально-сырьевых баз в мире, занимает лидирующие позиции по запасам и добыче природного газа, нефти, угля, железных руд, никеля, платиноидов, калийных солей и апатитов.

Ключевые государственные направления преодоления сырьевых вызовов в Российской Федерации включают:

• Стратегия развития минерально-сырьевой базы Российской Федерации: направлена на опережающее воспроизводство запасов стратегических и дефицитных видов полезных ископаемых (литий, титан, марганец, уран, хром, редкоземельные металлы)^[12];
• национальный проект «Экологическое благополучие»: комплексные меры по формированию экономики замкнутого цикла, вовлечению вторичных ресурсов в промышленный оборот и снижению объёмов захоронения отходов производства^[13];
• освоение Арктической зоны РФ: формирование опорных минерально-сырьевых центров и развитие круглогодичной навигации по Северному морскому пути для транспортировки добытого сырья^[14];
• 

  Рекультивация
  

  Северный морской путь
  рекультивация: восстановление земель, нарушенных карьерами и отвалами пустой породы, возвращение рекультивированных территорий в лесохозяйственный и рекреационный оборот^[9].

⚠️Подсказка для ОГЭ/ЕГЭ. Для успешной сдачи ОГЭ и ЕГЭ по географии по теме «Пути решения сырьевой проблемы» вам необходимо знать, что сырьевая проблема рассматривается как одна из глобальных проблем человечества в системе «общество — природа» (раздел 2, тема 7 «Глобальные проблемы человечества» кодификатора ФИПИ ЕГЭ по географии и раздел2, тема 6.7 «Глобальные проблемы человечества» кодификатора ОГЭ по географии).

Вам необходимо знать классификацию природных ресурсов: полезные ископаемые (минеральное сырьё) относятся к категории исчерпаемых невозобновляемых ресурсов. На экзамене проверяется умение рассчитывать ресурсообеспеченность и различать экстенсивный и интенсивный пути преодоления проблемы, а также типы природопользования:

• ресурсообеспеченность: рассчитывается делением величины разведанных запасов на годовой объём добычи (в годах) либо делением запасов на численность населения территории (в тоннах, м³ на человека);
• экстенсивный путь решения сырьевой проблемы: вовлечение в разработку месторождений в труднодоступных и экстремальных районах (Крайний Север, шельф Мирового океана, глубоководные зоны), поиск полезных ископаемых на больших глубинах с помощью сейсморазведки и сверхглубокого бурения, переработка бедных руд;
• интенсивный путь решения сырьевой проблемы: внедрение ресурсосберегающих и малоотходных технологий, вторичная переработка сырья (рециклинг металлолома, макулатуры, пластмасс), комплексное извлечение полезных компонентов из руды, замена металлов и дефицитных материалов синтетическими полимерами, композитами и оптическим волокном;
• нерациональное природопользование: неполное извлечение полезных ископаемых из недр, оставление сопутствующих ценных компонентов в отвалах, открытая разработка месторождений без рекультивации нарушенных земель, образование терриконов;
• рациональное природопользование: комплексное использование сырья, повторное использование металлов в металлургии, утилизация шлаков и золы в производстве строительных материалов, проведение технической и биологической рекультивации отвалов и карьеров.