Анализ концепции ресурсного цикла

Однако, нужно помнить, что богатства недр — полезные ископаемые — относятся к исчерпаемым и невозобновляемым природным ресурсам и их запасы ограничены (табл. 1.1).

Таблица 1.1 Мировые запасы топливно-энергетических ресурсов [3]

 

Вид топлива	Геологические ресурсы	Разведанные извлекаемые ресурсы
Уголь, млрд т Нефть, млрд т Природный газ, трлн м3 Газовый конденсат, млрд т Искусственное жидкое топливо (из сланцев и битуминозных пород), млрд т Уран, млн т*	4880—5560 207—252 260—270 33—34 342     3,2	609 72—98 49—74 6—9 36     1,6

*Запасы, которые могут  быть извлечены с издержками  до 66 долл. на 1 кг содержания оксида урана в урановом концентрате.

 

А. Е. Ферсман [12] еще в 30-х гг. XX в., имея в виду идею ресурсных циклов, под комплексным использованием сырья подразумевал такую организацию производства, при которой не пропадал бы ни грамм добываемой горной массы, не было бы отходов. Пока же формирующиеся циклы представляют собой главным образом стадии последовательной переработки сырья. Такие циклы называют простыми, линейными. Например, связи по вертикали: лесозаготовка—вывозка леса— лесопиление — деревообработка. Данные циклы уже обеспечивают существенный эффект по сравнению с одиночно расположенными (точечными) предприятиями, и в то же время этот результат будет несоизмеримо выше при развитии не только вертикальных, но и горизонтальных связей. Эти связи могут развиваться на каждой стадии цикла, где образуются отходы. На базе этих отходов формируются производства (лесохимия, производство древесно-стружечных плит и др.). Такой цикл называется сложным. При кооперировании и комбинировании сокращаются экономические издержки производства, а главное, достигается комплексность использования сырья. Динамика их развития может быть представлена следующим образом (рис. 1.5):

Рис. 1.5 Развитие ресурсного цикла [7]

Таким образом, ресурсные циклы будут постепенно преобразовываться (трансформироваться) на основе тех же принципов, что и естественные циклы — взаимосвязи и замкнутости. Данная организация ресурсных циклов получила название безотходных производств, понимаемых как совокупность технологических процессов, из которых отходы одних используются в качестве сырья для других, что обеспечивает их полную утилизацию. Реальным же, на мой взгляд, является переход к малоотходным производствам, характеризующимся максимально возможной утилизацией выбросов производства (лесохимия, производство древесно-стружечных плит и др.). Такой цикл называется сложным. При кооперировании и комбинировании сокращаются экономические издержки производства, а главное, достигается комплексность использования сырья.

1.3 Современные представления  о ресурсном цикле

Ресурсный цикл (РЦ), несмотря на общую схему возникновения (всё из природы) и окончания (всё в природу), отличается от биогенного круговорота веществ (БК) (это непрерывный процесс создания и деструкции органического вещества). Отличительные характеристики БК и РЦ представлены в табл. 1.2.

Ресурсный цикл – сложное, неоднозначное явление и в рациональном природопользовании выступает фундаментальным понятием. Существующие представления о РЦ базируется на проблеме вычленения частных ресурсных циклов по отдельным группам природных компонентов (ПК) и их развитии в зависимости от типа производственных процессов [13].

РЦ представляется в виде потока ПК. Для описания потоков и работы с ними необходима их классификация (табл. 1.3).

Отходы класса потерь – ПК, выступая в виде отходов, не находит применения в других производствах и остается (растворяется) в природной среде невостребованным для дальнейшего использования, вторичное использование нерентабельно.

Отходы класса вторичных ресурсов – ПК, выступая в виде отходов, превращается во вторичное сырьё и многократно (более одного раза) участвует (также с потерями) в последующих РЦ и входит в состав новой продукции.

Теоретическая база потока ПК по РЦ представляется аксиомами, теоремами, законами и закономерностями (табл. 1.4).

 

 

 

 

Таблица 1.2 Отличительные характеристики БК и РЦ [13]

Признак	Биогенный круговорот	Ресурсный цикл
Движущая сила	Энергия солнца	Потребности человечества
Участие   природных   факторов	Непосредственное:   продуценты,   консументы, редуценты	Слабое. Используются   технологические процессы, продукты переработки не поддаются минерализации
Замкнутость	Практически полная	Не замкнут
Пространственное перемещение	Слабое,   квазихаотическое	Мощное, целенаправленное, в точечные и линейные   образования
Стабильность	Стабильный	Нестабильный, зависящий от длительности цикла, глубины переработки ПК, методов эксплуатации, повторного использования и других факторов
Продолжительность	В среднем 8 лет (но:   в океане – 33 дня,  фитопланктон – 1 день, кислород атмосферы –  2000 лет и т. д.)	От 0 до тысяч лет, определяется назначением, амортизацией, сохранностью и т.п. готового продукта, в который входит данный ПК
Объёмы и   однородность потребляемых ПК	Микроэлементы,  рассеянные в почвах   данной местности	Громадные объёмы: млн т,   тысячи кв. км, млн куб. м и т. д. относительно однородных ПК
Наличие   отходов и потерь	Отсутствие потерь,   практическая   безотходность	От начала до конца связан с потерями и отходами на всех стадиях цикла
Экологичность	Экологически   чистый процесс	На всех стадиях отходы и потери с вредными для природы   свойствами, загрязнители всех геосфер Земли

 

 

Таблица 1.3 Классификация потоков ПК по РЦ [13]

Поток	Определение	Наличие   и область воплощения  в подотраслях связи
Длинный	Процесс возвращения ПК в природную среду через отходы класса вторичных потерь	Кабельные, антенно-мачтовые сооружения, технические   здания, станционные и силовые установки, ...
Короткий	Возвращение ПК в природную среду потерями и отходами класса потерь по всему РЦ	Электроэнергия, топливо, вода для различных нужд, газы, атмосферный воздух,
Полный	Движение ПК по РЦ от начала его образования   до естественного окончания	Вода из артезианских колодцев на территории предприятия, воздух атмосферы   для различных нужд, ...
Частный	Составная часть полного   потока, находящаяся в строгой взаимосвязи с другими   частными потоками	ПК в составе оборудования, сооружений, зданий, приборов, инструмента, ...
Главный	Поток ПК, составляющий основу деятельности отрасли или предприятия	Энергетические, цветные и чёрные металлы, сплавы, полимеры, ...
Вспомогательный	ПК, обеспечивающие жизнедеятельность производства	Топливо, вода, воздух, органика, инвентарь, запчасти, ...
Общий	ПК, используемые многими отраслями народного   хозяйства	Энергетические, чёрные металлы, вода, бетон,   строительные материалы, ...
Целевой	Целевое использование ПК для нужд конкретного производства	Асбоцемент, цветные металлы, силиконовые изделия, ...
Входящий	Поток ПК, поступающий в производство	Оборудование, топливо,   электроэнергия, вода, ...
Выходящий	Поток ПК в составе потерь   и отходов	Металлолом, сточные воды, рассеяннее электроэнергии, бытовые и производственные отходы, ...
Однородный	Поток одного какого-либо ПК	Электроэнергия, вода, бензин, уголь, кирпич, профильный металл, ...
Групповой	Составной поток ПК	Чёрные и цветные металлы, энергетические,   газопромышленные, ...
Смешанный	Поток ПК в изделиях	Оборудование, приборы, инвентарь, кабельная продукция, ...

Таблица 1.4 Теоретическая база потока ПК по РЦ [13]

Категория	Наименование
Аксиомы	Ресурсный цикл – искусственно созданный кругооборот веществ, энергии, информации и их динамических качеств в целях удовлетворения потребностей человечества:   поток ПК по РЦ всегда сопровождается изменением окружающей природной среды, поток ПК по РЦ – поток с потерями
Теоремы	Мощность потоков ПК по РЦ прямо пропорциональна степени социально-экономического развития народного хозяйства, человечество всегда будет испытывать дефицит ПК, по мере движения по РЦ с предыдущей на последующую трансгрессию передается уменьшенная доля объемов (массы) первичных ПК, по мере движения по РЦ стоимость ПК возрастает прямо пропорционально глубине трансгрессии и потерям
Законы	Закон неизбежности потерь ПК по РЦ (поток природных комплектонов по ресурсному циклу всегда имеет потери), закон существования потока ПК по РЦ (поток природных комплектонов по ресурсному циклу своим существованием обусловлен наличием потерь), закон независимости окончания РЦ и его начала (выход ресурсного цикла никоим образом не влияет на его начало, и наоборот)*
Тип ожидания**	Первый – хранение ПК на складах при добыче, в составе сырья, материалов, полуфабрикатов и готовой продукции в процессе переработки и производства готовой продукции, на опт. базах, в магазинах и т. д. второй – во время эксплуатации ПК в составе средств производства или долгосрочного использования в других областях деятельности людей.

Примечание. * Каким бы образом не начинался ресурсный цикл как поток ПК, его окончание от него не зависит. Тому есть ряд причин.

Во-первых, окончание РЦ возможно по трём возможным сценариям [13]:

- ПК, выходя из потока, безвозвратно теряется по различным причинам на всех трансгрессиях ресурсного цикла;

- ПК, выступая в виде отходов, не находит применения в других производствах и остается в природной среде невостребованным для дальнейшего использования – те же потери (отходы класса потерь), но требующие определенных мероприятий и дополнительных затрат и сопутствующих потерь ПК по их обезвреживанию и складированию;

- ПК, выступая в виде отходов, превращается во вторичное сырье и многократно (более одного раза), с потерями же, участвует в последующих трансгрессиях и входит в состав новой (далекой от первоначальной) продукции – конечного устройства или предмета (отходы класса вторичных ресурсов); при этом начало ресурсного цикла не может влиять на развитие ПК и на сценарий выхода его из РЦ.

Во-вторых, по мере движения потока ПК по ресурсному циклу он подвергается различной глубине трансгрессии, определяемой только необходимостью потребителей конечной продукции, в состав которой входит тот или иной ПК. В составе этой продукции аналогичные ПК могут существовать от дней до сотен лет, всё зависит от назначения продукции. На ход такого положения дел начало потока ПК по РЦ не влияет, так как использование ПК подчинено ветвящемуся (в случае потока ПК по РЦ, исходя из примечания, – фрактальному) процессу.

Точно так окончание РЦ не влияет на его начало (за исключением « тянущей» роли всей системы народного хозяйства – см. ниже). Здесь в основном подтверждается технологическая версия последовательности РЦ. При экономическом подходе можно говорить, что объемы (массы) потребления данного ПК могут повлиять на показатели добываемых или заготавливаемых природных компонентов, но сам характер взаимодействия начала и окончания потока ПК по ресурсному циклу остается независимым.

* * И в первом, и во втором случаях наличествуют потери ПК, постоянно изменяющие объемные и стоимостные характеристики их потока. Таким образом, поток ПК по РЦ превращается не в запас, а лишь в ожидание, находясь в постоянном движении за счет изменений, вызванных постоянно действующим законом потерь ПК по ресурсному циклу.

Под стадией РЦ понимается некоторая его часть, характеризующаяся определёнными количественными и качественными показателями, присущими именно данной стадии. Стадии в целом составляют РЦ, поэтому некоторые показатели могут быть сквозными, а другие, изменяясь до пороговых, переходить в показатели последующей стадии.

В РЦ выделяют два типа стадий. ПК, двигаясь по РЦ, неоднократно транспортируется, перерабатывается, складируется и хранится (распределительные стадии) в то время, как его добыча, нахождение в эксплуатации в составе конечной продукции и после эксплуатационное состояние (в составе отходов) – одноразово (компактные стадии). Таким образом, РЦ можно разбить на 6 отдельных естественных стадий.

Кроме того, в зависимости от глубины переработки выделяются стадии:

• первого порядка – первичная переработка ПК, связанная в основном с добычей (заготовкой);
• второго порядка – переработка ПК, приводящая к созданию « начального товарного вида» ;
• третьего порядка – процесс переработки « начального товарного вида» ПК до выпуска конечной, готовой продукции.

Каждая стадия РЦ характеризуется показателями, основные их которых: