Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы [заметки]

1

Обновленные временные промежутки геологических эпох взяты из Международной хроностратиграфической шкалы (International Chronostratigraphic Chart), подготовленной Международной комиссией по стратиграфии, v 2017/02, https://stratigraphy.org/chart. (Русский перевод: https://stratigraphy.org/ICSchart/ChronostratChart2017–02Russian.pdf.)

2

Ранняя история Вселенной от Большого взрыва до появления первых атомных ядер: G. Rieke, M. Rieke, «The Start of Everything», «Era of Nuclei», конспекты лекций к курсу NatSci102 Университета Аризоны: ircamera.as.arizona.edu/NatSci102/NatSci102/lectures/eraplanck.htm, ircamera.as.arizona.edu/NatSci102/NatSci102/lectures/eranuclei.htm.

3

Происхождение химических элементов: J. Johnson, «Origin of the Elements in the Solar System», Sloan Digital Sky Surveys blog, January 9, 2017, blog.sdss.org/2017/01/09/origin-of-the-elements-in-the-solar-system.

4

Первые звезды и галактики: R. B. Larson and V. Bromm, «The First Stars in the Universe», Scientific American 285, no. 6 (2001): 64–71.

5

Как образуется кислород: B. S. Meyer et al., «Nucleosynthesis and Chemical Evolution of Oxygen», Reviews in Mineralogy and Geochemistry 68, no. 1 (2008): 31–35.

6

Происхождение Солнечной системы, ударная волна от сверхновой: P. Banerjee et al., «Evidence from Stable Isotopes and 10Be for Solar System Formation Triggered by Low-Mass Supernova», Nature Communications 7 (2016): 13639.

7

«Пригодная для жизни область» – территория на подходящем расстоянии от звезды. См. определение понятия «пригодная для жизни область» у НАСА: nasa.gov/ames/kepler/habitable-zones-of-different-stars.

8

Теории о происхождении Луны: R. Boyle, «What Made the Moon? New Ideas Try to Rescue a Troubled Theory». Quanta Magazine, August 2, 2017, quantamagazine.org/what-made-the-moon-new-ideas-try-to-rescue-a-troubled-theory-20170802.

9

Тяжелые элементы осели к центру Земли, а те, что мы добываем из земной коры, появились позже с метеоритами (гипотеза позднего привноса, англ. late veneer hypothesis): Robb (2005).

10

B. Dorminey, «Earth Oceans Were Homegrown», Science, 29 ноября 2010 г., sciencemag.org/news/2010/11/earth-oceans-were-homegrown.

11

Когда началась тектоника плит? О различных теориях и результатах: B. Stern, «When Did Plate Tectonics Begin on Earth?», Speaking of Geoscience: The Geological Society of America’s Guest Blog, 15 марта 2016 г., speakingofgeoscience.org/2016/03/15/when-did-plate-tectonics-begin-on-earth.

12

В силу своих размеров и удаленности от Солнца Марс и Меркурий уже давно полностью остыли, а на Венере тектоническая активность проявляется другими способами, менее активно (про спутники планет здесь речи не идет). – Прим. науч. ред.

13

Химические элементы выносятся не только водой, но и лавами и другими способами. – Прим. науч. ред.

14

Не существует точного ответа на вопрос о длительности и точных сроках «бомбардировки земной коры» (поздней тяжелой бомбардировки). См. статью в Википедии «Late Heavy Bombardment», обновлено 19 июня 2018 г., en.wikipedia.org/wiki/Late_Heavy_Bombardment.

15

Согласно новым результатам, магнитному полю Земли минимум 4 миллиарда лет (до полуночи), а не 3,2 миллиарда лет, как предполагалось ранее. S. Zielinski, «Earth’s Magnetic Field Is at Least Four Billion Years Old», Smithsonian, 30 июля 2015 г., smithsonianmag.com/science-nature/earthsmagnetic-field-least-four-billion-years-old-180956114.

16

Обобщение новых теорий: R. Brazil, «Hydrothermal Vents and the Origin of Life», Chemistry World, 16 апреля 2017 г., chemistryworld.com/feature/hydrothermal-vents-and-the-origins-oflife/3007088.article.

17

Кислородная катастрофа: Rasmussen (2008). По данным этого источника, фотосинтез мог начаться позже, чем описано в этой книге.

18

Состав первичной атмосферы Земли: D. Trail et al., «The Oxidation State of Hadean Magmas and Implications for Early Earth’s Atmosphere», Nature 480 (2008): 79–83.

19

Гуронское оледенение: Young (2013).

20

Первые формы жизни на суше после появления озонового слоя: Pomarenko (2015).

21

Rasmussen (2008).

22

Первые многоклеточные организмы: S. Zhu et al., «Decimetre-Scale Multicellular Eukaryotes from the 1.56-Billion-Year-Old Gaoyuzhuang Formation in North China», Nature Communications 7 (2016): 11500.

23

Кембрийский взрыв: Young (2013).

24

Первые животные и растения на суше, изменения ландшафта: Pomarenko (2015).

25

Ордовикско-силурийское вымирание: P. M. Sheehan, «The Late Ordovician Mass Extinction», Annual Review of Earth and Planetary Science 29 (2001): 331–364.

26

Массовое вымирание в конце девонского периода: A. E. Murphy et al., «Eutrophication by Decoupling of the Marine Biogeochemical Cycles of C, N and P: A Mechanism for the Late Devonian Mass Extinction», Geology 28 (2000): 427–430.

27

Массовое вымирание в 8:56 вечера воскресенья: Z.-Q. Chen and M. J. Benton, «The Timing and Pattern of Biotic Recovery Following the End-Permian Mass Extinction», Nature Geoscience 5 (2012): 375–383.

28

Млекопитающие и динозавры до 9:30 и очередное глобальное потепление в 9:34 (Триасово-юрское вымирание): Benton and Harper (2009).

29

В 11:25 (ранняя эоценовая эра) температура начинает снижаться: R. A. Rhode, «65 Million Years of Climate Change», en.wikipedia.org/wiki/File:65_Myr_Climate_Change.png.

30

Травянистые равнины в 11:43 (переход к эпохе миоцена): B. Jacobs et al., «The Origin of Grass-Dominated Ecosystems», Annals of the Missouri Botanical Garden 86 (1999): 590–643.

31

Человекообразные обезьяны отделились от других обезьян в 11:45; люди отделились от человекообразных обезьян, первые каменные орудия, овладение огнем: Benton and Harper (2009).

32

Ледниковые периоды и межледниковья: T. O. Vorren and J. Mangerud, «Glaciations Come and Go», in The Making of a Land: Geology of Norway, ed. I. B. Ramberg et al., trans. R. Binns and P. Grogan, Norsk Geologisk Forening, 2006.

33

Костер в повседневной жизни людей, Homo sapiens, истребление неандертальцев, язык, технологическое развитие: Harari (2014).

34

Медь, железо: Arndt et al. (2017).

35

Сталь: World Steel Association AISBL, «The Steel Story», 2018, worldsteel.org/steelstory.

36

Как люди используют энергию, в том числе домашних животных и гидроэнергетику, промышленная революция: Smil (2004).

37

Развитие сельского хозяйства, царств, письменного языка, денег, религий; промышленная революция: Harari (2014).

38

Антибиотики: R. I. Aminov, «A Brief History of the Antibiotic Era: Lessons Learned and Challenges for the Future», Frontiers in Microbiology 1 (2010): 134.

39

Человек в космосе: N. T. Redd, «Yuri Gagarin: First Man in Space», Space.com, 24 июля 2012 г., space.com/16159-first-man-in-space.html.

40

Мачтовые церкви (каркасные церкви, ставкирки) – деревянные церкви особого типа, возводившиеся в Средние века в Северной Европе. В настоящий момент в Норвегии сохранилось 28 подобных сооружений, самое древнее из которых датируется XII в. – Прим. перев.

41

Данные по численности мирового населения на протяжении истории – усредненные значения из 10 источников, обобщенные в Википедии, «Estimates of historical world population», обновлено 21 июля 2018 г., en.wikipedia.org/wiki/World_population_estimates. Данные по количеству населения в настоящее время взяты с сайта Worldometer, worldometers.info/world-population.

42

Коренными называются древние породы, залегающие под современными, как правило, рыхлыми или слабо сцементированными. – Прим. науч. ред.

43

Геологическая история Розии-Монтаны: I. Seghedi, «Geological Evolution of the Apuseni Mountains with Emphasis on the Neogene Magmatism – A Review», in Gold-Silver-Telluride Deposits of the Golden Quadrilateral, South Apuseni Mts., Romania, ed. N. J. Cook and C. L. Ciobanu, IAGOD Guidebook Series 12, International Association on the Genesis of Ore Deposits, 2004.

44

Как вода переносит золото: Robb (2005).

45

Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

46

Ibid.

47

Gilchrist (1989).

48

Добыча за 5000 лет до н. э. в районе Карпат и на Балканах: H. I. Ciugudean, «Ancient Gold Mining in Transylvania: The Roșia Montană-Bucium Area», Caiete ARA 3 (2012): 101–113.

49

Миф о Ясоне и золотом руне: Википедия, «Jason», обновлено 4 сентября 2019 г., en.wikipedia.org/wiki/Jason.

50

Овечья шкура в добыче золота: T. Neesse, «Selective Attachment Processes in Ancient Gold Ore Beneficiation», Minerals Engineering 58 (2014): 52–63.

51

Википедия, «Fyrsetting», обновлено 13 апреля 2018 г., no.wikipedia.org/wiki/Fyrsetting#cite_note-ReferenceA-5.

52

История Альбурнус-Майора, 7 километров проделанных римлянами тоннелей, дробильные мельницы времен Габсбургов, развитие после 1867 г.: Kenarov (2012).

53

Римляне покинули территорию в 271 г.: D. Popescu, «Romania and Gold: A 6000 Years Relation», блог Дана Попеску – Gold and Silver Analyst, 27 августа 2016 г., popescugolddotcom.wordpress.com/2016/08/27/romania-and-gold-a-6000-years-relation.

54

Даки применяют пожог; римское завоевание Дакии в 106 г.; 165 тонн золота, Габсбурги: Rosia Montana Cultural Foundation, «History», rosia-montana-cultural-foundation.com/history.

55

140 километров тоннелей, открытая разработка с 1970-х гг.: Kenarov (2012).

56

Открытая разработка и последствия для окружающей среды: Arndt et al. (2017).

57

Как золото отделяют от породы: Gilchrist (1989).

58

Хранилище отходов в Джамане: R. Besliu, «Romania’s Unsolved Communist Ecological Disaster», openDemocracy, 19 марта 2015 г., opendemocracy.net/en/can-europe-make-it/romanias-unsolved-communist-ecological-disaster.

59

Экологические проблемы, хранилища отходов: Pipkin (2005).

60

Применение ртути: Gilchrist (1989).

61

Применение цианида: Pipkin (2005).

62

Цианид в вишневых косточках и синильной кислоте: Википедия, «Hydrogen Cyanide», обновлено 27 января 2020 г., en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_cyanide.

63

Авария в Бая-Маре: Википедия, «2000 Baia Mare Cyanide Spill», обновлено 21 июня 2018 г., en.wikipedia.org/wiki/2000_Baia_Mare_cyanide_spill; United Nations Environment Programme, “Cyanide Spill at Baia Mare Romania,” reliefweb.int/sites/reliefweb.int/files/resources/43CD 1D 010F030359C 12568CD 00635880-baiamare.pdf.

64

Цианид используют более 90 % мировых золотодобывающих компаний, т. е. более 500: T. I. Mudder and M. M. Botz, «Cyanide and Society: A Critical Review», European Journal of Mineral Processing and Environmental Protection 4 (2004): 62–74.

65

Добыто 1700 тонн, открытая разработка прекращена в 2006 г.: Kenarov (2012).

66

Gabriel Resources, «Projects: Rosia Montana», gabrielresources.com/site/rosiamontana.aspx. Число 300 взято из подраздела Proven and Probable Reserves: 215 млн т при содержании 1,46 г/т золота = 314 т золота; кроме того, из подраздела Measured and Indicated Resources: 513 млн т при содержании 1,04 г/т золота = 534 т золота.

67

Средняя концентрация золота в руде сегодня и 150 лет назад: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

68

J. Desjardins, «Global Gold Mine and Deposit Rankings 2013», Visual Capitalist, 9 февраля 2014 г., visualcapitalist.com/global-gold-mine-and-deposit-rankings-2013.

69

Kenarov (2012); Salvați Roșia Montană (Save Roșia Montană, сайт кампании против горнодобывающей деятельности в Розии-Монтане), rosiamontana.org.

70

Четыре новых карьера, добыча с помощью цианида; Розия-Монтана окажется похоронена, в том числе четыре церкви, шесть кладбищ: Gabriel Resources, «Management of Social Impacts: Resettlement and Relocation Action Plan», 2006, gabrielresources.com/documents/RRAP.pdf; Gabriel Resources, «The Proposed Mining Project», gabrielresources.com/documents/Gabriel%20Resources_ProposedMiningProject.pdf.

71

250 млн т отходов: Gabriel Resources. «Sustainability: Environment». gabrielresources.com/site/environment.aspx.

72

Цена на золото, реакция на политические события 2016 г., для чего золото используют сегодня: US Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2017, doi.org/10.3133/70180197.

73

Вся информация в этом разделе взята из Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014), за исключением количества тонн, добытых в 2016 г., – данные из USGS (2018).

74

Железный век не закончился: «Мы вступили в железный век 1500 лет назад и с тех пор не покидали его»: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

75

Железо произвело революцию в военном деле: J. Diamond, Guns, Germs, and Steel: The Fates of Human Societies, W. W. Norton & Company, 1997. (Русский перевод: Даймонд Джаред. Ружья, микробы и сталь: История человеческих сообществ / Пер. с англ. М. В. Колопотина. М.: АСТ Москва: Corpus, 2010.)

76

Железо в транспортной системе тела, 4 г железа в теле: Khurshid and Qureshi (1984).

77

Кинжал Тутанхамона: Comelli et al. (2016).

78

A. Jambon, «Bronze Age Iron: Meteoritic or Not? A Chemical Strategy», Journal of Archaeological Science 88 (2017): 47–53.

79

Месторождение железа в металлической форме в Гренландии: K. Brooks, «Native Iron: Greenland’s Natural Blast Furnace», Geology Today 31 (2015): 176–180.

80

Производство железа из руды: Gilchrist (1989).

81

Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

82

Arndt et al. (2017).

83

История Кируны, а также ее значение для Гитлера: T. Weper, «Jernmalmen i Kiruna ble det svenske gullet», Illustrert Vitenskap Historie 3 (2010): 50–53.

84

О важности железа из Кируны для Гитлера также говорится в Википедии, «Swedish Iron-Ore Mining During World War II», обновлено 31 марта 2018 г., en.wikipedia.org/wiki/Swedish_iron-ore_mining_during_World_War_II, и в книге Jacobsen A. R. Krysseren Blücher 9. April 1940. Vega forlag, 2011. (Русский перевод: Якобсен Альф. Крепость Оскарсборг против крейсера «Блюхер». 9 апреля 1940 г.: Начало войны во фьордах Норвегии / Пер. с норв. С. А. Машкова-Хоркина. М.: Весь мир, 2020.)

85

Как образовалась залегающая под Кируной железная руда: Robb (2005).

86

Перемещение Кируны: F. Perry, «Kiruna: The Arctic City Being Knocked Down and Relocated Two Miles Away», Guardian, 30 июля 2015 г., theguardian.com/cities/2015/jul/30/kiruna-the-arctic-city-being-knocked-down-and-relocated-two-miles-away. График уже начавшегося перемещения можно найти на сайте: kiruna.se/stadsomvandling.

87

Bane NOR, «Ofotbanen», banenor.no/Jernbanen/Banene/Ofotbanen.

88

USGS (2018).

89

Производство железа: Gilchrist (1989).

90

Руда из болот Скандинавии: L. Skogstrand, «Det første jernet», обновлено 26 октября 2017 г., Norgeshistorie.no, norgeshistorie.no/forromersk-jernalder/teknologi-og-okonomi/0405-det-forste-jernet.html; Store Norske Leksikon, «Jernvinna», обновлено 12 декабря 2016 г., snl.no/jernvinna.

91

Применение передельного чугуна, чугуна и кованого железа: Street and Alexander (1990).

92

Производство стали, до XIX в. дорогостоящее, структура и свойства: Street and Alexander (1990).

93

Ванадий, марганец, молибден, хром и никель в стали: NRC (2008); Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

94

Люди тратят огромные суммы денег (5 % ВВП, США, 1978) на борьбу с образованием ржавчины и ремонт вызванных ею повреждений: E. McChafferty, Introduction to Corrosion Science, Springer, 2010.

95

Как образуется ржавчина и методы борьбы с ней: Street and Alexander (1990).

96

Стандарты коррозийной устойчивости (дополнительная толщина стальных свай, позволяющая компенсировать неизбежно возникающую ржавчину: Norsk Standard, Eurocode 3: Design of Steel Structures – Part 5: Piling, NS-EN 1993–5:2007+NA: 2010.

97

Я говорю так потому, что столовые приборы из нержавеющей стали, возможно, прослужат «почти вечно» и появились на рынке примерно 100 лет назад: M. Miodowink, «Stainless Steel Revolutionised Eating After Centuries of a Bad Taste in the Mouth», Guardian, 29 апреля 2015 г., theguardian.com/technology/2015/apr/29/stainless-steel-cutlery-gold-silver-copper-aluminium.

98

Срок службы стальных конструкций: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

99

О документированных запасах железа и «сроке жизни» запасов: Arndt et al. (2017).

100

230 млрд т ресурсов, 83 млрд т запасов, каждый год добывается 1,5 млрд: USGS (2018).

101

Производство железа и алюминия; рост, около 360 млрд т, уже добыто 30–70 млрд т: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

102

Модель динамики системы анализирует эволюцию производства железа и ряда других ресурсов в Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

103

I. E. Fjeld, «Snart blir det ulovlig å kjøre selv», NRK, 4 июля 2017 г., nrk.no/norge/_-snartblir-det-ulovlig-a-kjore-selv-1.13581330.

104

Smil (2004).

105

Количество меди в автомобилях сразу после Второй мировой войны и сейчас: NRC (2008).

106

Медь в человеческом теле: Khurshid and Qureshi (1984).

107

Норвежский институт общественного здравоохранения, «Kjemiske og fysiske stoffer i drikkevann», 19 ноября 2018 г., fhi.no/nettpub/stoffer-i-drikkevann/kjemiske-og-fysiske-stoffer-i-drikkevann/kjemiske-og-fysiske-stoffer-i-drikkevann/.

108

Медь в металлической форме использовали за 8000 лет до н. э., ковка и обработка: Encyclopedia Britannica, «Copper Processing», обновлено 1 мая 2017 г., britannica.com/technology/copper-processing.

109

Arndt et al. (2017).

110

Smil (2004).

111

L. Geithe, «Circumferensen», обновлено 7 апреля 2014 г., bergstaden.org/no/hjem/circumferensen.

112

Komplex 99139911 Malmplassen, regjeringen.no/contentassets/142481976cdc449f964609532920bd68/kompleks_99139911_malmplassen.pdf.

113

Обработка на открытом воздухе, содержащаяся в руде сера превращалась в серную кислоту: L. Geithe, «Kaldrøsting», обновлено 10 сентября 2013 г., bergstaden.org/no/kobberverket/smelthytta-pa-roros/kaldrosting.

114

Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

115

Arndt et al. (2017).

116

J. Desjardins, «Extraordinary Raw Materials in a Tesla Model S», Visual Capitalist, 7 марта 2016 г., visualcapitalist.com/extraordinary-raw-materials-in-a-tesla-model-s.

117

Khurshid and Qureshi (1984).

118

J. Desjardins, «Extraordinary Raw Materials in an iPhone 6s», Visual Capitalist, 8 марта 2016 г., visualcapitalist.com/extraordinary-raw-materials-iphone-6s.

119

Arndt et al. (2017).

120

Добыча бокситов в тропиках: USGS (2018).

121

Годовой объем производства железа и алюминия, добыча бокситов, обработка гидроксидом натрия, красная грязь: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

122

Википедия, «Ajka Alumina Plant Accident», обновлено 21 июня 2018 г., en.wikipedia.org/wiki/Ajka_alumina_plant_accident.

123

Á. D. Anton et al., «Geochemical Recovery of the Torna-Marcal River System After the Ajka Red Mud Spill, Hungary», Environmental Science: Processes & Impacts 16 (2014): 2677–2685.

124

USGS (2018); Clean Malaysia, «Bauxite in Malaysia – Will the Ban Bring Relief?», 26 января 2016 г., cleanmalaysia.com/2016/01/26/bauxite-in-malaysia-will-the-ban-bringrelief.

125

До конца XIX в. алюминий стоил дорого; снижение температуры плавления с помощью криолита; электрическая цепь (процесс Холла – Эру): Street and Alexander (1990).

126

Алюминиевый завод в Ордале, история: Industrimuseum, «Årdal og Sundal Verk A/S, industrimuseum.no/bedrifter/aardalogsundalverka_s.

127

USGS (2018).

128

Ущерб домашнему скоту, старт норвежской экологической политики: K. Tvedt, «Bakgrunn: Forgiftet fe ga norsk miljøpolitikk», forskning.no, 23 января 2012 г., forskning.no/husdyr-moderne-historie-miljopolitikk/2012/01/forgiftet-fe-ga-norsk-miljopolitikk.

129

Википедия, «Årdal», обновлено 6 июня 2018 г., no.wikipedia.org/wiki/Årdal.

130

O. R. Sælthun, «Mykje fluorskader på hjorten i Årdal», Porten.no, 22 февраля 2017 г., porten.no/artiklar/mykje-fluorskader-pahjorten-i-ardal/393074; O. R. Sælthun, «Hydro: Vanskeleg å forstå at resultata er slik», Porten.no, 22 февраля 2017 г., porten.no/artiklar/hydro-vanskeleg-aforsta-at-resultata-er-slik/393079; Norwegian Veterinary Institute, «Helseovervåkingsprogrammet for hjortevilt og moskus (HOP) 2017», www.vetinst.no/rapporter-ogpublikasjoner/rapporter/2018/helseovervakingsprogrammet-for-hjorteviltog-moskus-hop-2017.

131

Алюминий из других минералов; переработка 60 % алюминия; вероятно, через несколько десятилетий переработка окажется важнее добычи: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

132

Химические элементы в мобильных телефонах: J. Desjardins, «Extraordinary Raw Materials in an iPhone 6s». Visual Capitalist, 8 марта 2016 г., http://www.visualcapitalist.com/extraordinary-raw-materials-iphone-6s/.

133

Ходовая часть моей машины сделана из титана: J. Desjardins, «Extraordinary Raw Materials in a Tesla Model S». Visual Capitalist, 7 марта 2016 г., http://www.visualcapitalist.com/extraordinary-raw-materials-in-a-tesla-model-s/.

134

Титан в человеческом теле, искусственные зубы из чугуна, искусственный тазобедренный сустав в 1938 г., потребность в материалах для имплантов: Giselbrecht et al. (2013).

135

90 % уходит на краску; одни из крупнейших в мире месторождений в породе: Норвежский институт изучения культурного наследия (NIKU), Konsekvensutredning for utvinning av rutil i Engebøfjellet, Naustdal kommune. Отчет ландшафтного отдела 23/08.

136

Добыча в районе Крагерё в начале XX в.: Store Norske Leksikon, «Norsk bergindustrihistorie», обновлено 20 декабря 2016 г., snl.no/Norsk_bergindustrihistorie.

137

Gilchrist (1989).

138

Применение магнитов, силы тяжести и пены (флотация), чтобы отделить содержащие титан минералы, и влияние морских хранилищ отходов на окружающую среду: Директорат по вопросам климата и загрязнения окружающей среды, Gruvedrift i Engebøfjellet – Klifs vurdering og anbefaling, 19 марта 2012 г..

139

О борьбе против морских хранилищ отходов и геохимические аргументы, говорящие о преимуществе морских хранилищ перед хранилищами на суше; 2 млн т шлама в год закачивается в хранилище отходов компании Titania: P. Aagaard and K. Bjørlykke, «Naturvernere lager naturkatastrofe», forskning.no, 14 июня 2017 г., forskning.no/naturvern-geofag-stub/2008/02/naturvernere-lager-naturkatastrofe.

140

Через 30 лет на Йёссингфьорде по-прежнему видно воздействие хранилища отходов: L. M. Kalstad et al., «Urovekkende funn på bunnen av Jøssingfjorden», NRK, 25 мая 2017 г., nrk.no/rogaland/urovekkende-funn-pa-bunnen-avjossingfjorden-1.13532071.

141

Большая часть информации в этом разделе взята из Giselbrecht et al. (2013).

142

Чипы, вживленные в руки сотрудников американских компаний: O. Ording, «Låser opp dører med en chip under huden», NRK, 13 августа 2017 г., nrk.no/norge/laser-opp-dorer-med-en-chip-under-huden-1.13637732.

143

L. K. Altman, «Arne H. W. Larsson, 86; Had First Internal Pacemaker», The New York Times, 18 января 2002 г., nytimes.com/2002/01/18/world/arne-h-w-larsson-86-had-first-internal-pacemaker.html.

144

Giselbrecht et al. (2013).

145

E. D. Williams et al., «The 1.7 Kilogram Microchip: Energy and Material Use in the Production of Semiconductor Devices», Environmental Science and Technology 36 (2002): 5504–5510.

146

На химическое разделение требуется треть той энергии, что потребляет весь транспортный сектор; транспортный сектор тратит 35 % всей потребляемой в мире энергии: International Energy Agency, Key World Energy Statistics 2017, doi.org/10.1787/key_energ_stat-2017-en. На химическое разделение тратится 10–15 % потребляемой в мире энергии: D. S. Sholl and R. P. Lively, «Seven Chemical Separations to Change the World», Nature 532 (2016): 435–437.

147

Бактерии, производящие нанопровода: Y. Tan et al., «Expressing the Geobacter metallireducens PilA in Geobacter sulfurreducens Yields Pili with Exceptional Conductivity», mBio 8 (2017): e02203–16.

148

W. Wassmer, «The Materials Used in Artificial Satellites and Space Structures», Azo Materials, May 12, 2015, azom.com/article.aspx? ArticleID=12034.

149

В зубах и костях содержатся кальций, фосфор и кислород, а также кремний (кремний содержат остеобласты – клетки, образующие костную ткань): Khurshid and Qureshi (1984).

150

Керамические материалы, определение и свойства: B. Basu and K. Balani, Advanced Structural Ceramics, Wiley, 2017.

151

Техническое определение глины: Википедия, «Clay», обновлено 21 февраля 2020 г., en.wikipedia.org/wiki/Clay.

152

Кристаллическая структура, глинистые минералы: James Hutton Institute, «Clay Minerals», claysandminerals.com/minerals/clayminerals.

153

Производство керамики, история: American Ceramic Society, «A Brief History of Ceramics and Glass», ceramics.org/about/what-are-engineered-ceramics-and-glass/brief-history-of-ceramics-and-glass.

154

Encyclopaedia Britannica, «Porcelain», обновлено 10 января 2020 г., britannica.com/art/porcelain.

155

S. C. Rasmussen, How Glass Changed the World, Springer, 2012.

156

Стекло образуется при извержениях вулканов, землетрясениях, падении метеоритов: B. P. Glass, «Glass: The Geologic Connection», International Journal of Applied Glass Science 7 (2016): 435–445.

157

Состав стекла, как производят стекло; если поместить в печь даже малое количество стекла не того типа, этого достаточно, чтобы всю массу пришлось выбросить: L. L. Gaines and M. M. Mintz, Energy Implications of Glass Container Recycling, US Department of Energy Report ANL/EDS-18 NREL/TP-430–5703, osti.gov/servlets/purl/10161731.

158

Производство стекла, формы для отливки, окна: Safeglass (Europe) Limited, «Modern Glass Making Techniques», breakglass.org/Glass_making.html.

159

Википедия, «Tempered Glass», обновлено 1 февраля 2020 г., en.wikipedia.org/wiki/Tempered_glass.

160

Название компании переводится как «Работа синего цвета». – Прим. перев.

161

Blaafarveværket: blaa.no

162

Википедия, «Borosilicate Glass», обновлено 13 января 2020 г., en.wikipedia.org/wiki/Borosilicate_glass.

163

Wikipedia, «Lead Glass», обновлено 8 февраля 2020 г., en.wikipedia.org/wiki/Lead_glass.

164

Стекло в современных коммуникационных системах; в будущем стекло приобретет еще большее значение: NRC (2018).

165

Кроме того, кремень очень распространен почти по всей территории Европы и европейской части России. – Прим. науч. ред.

166

Месторождения кремния: Store Norske Leksikon, «Flint – arkeologi», обновлено 26 октября 2018 г., snl.no/Flint_-_arkeologisk.

167

Известняк разрушается при температуре 800 °C (но для увеличения эффективности процесса в печи должна быть более высокая температура): B. R. Stanmore and P. Gilot, «Review – Calcination and Carbonation of Limestone During Thermal Cycling for CO2 Sequestration», Fuel Processing Technology 86 (2005): 1707–1743.

168

Об обжиге известняка, гашеной извести, известковом растворе и их раннем использовании: Courland (2011).

169

Извержение вулка на Санторини, 1640 г. до н. э. (поиск по новым статьям показывает, что точная дата по-прежнему является предметом дискуссий): T. Pfeiffer, «Vent Development During the Minoan Eruption (1640 BC) of Santorini, Greece, as Suggested by Ballistic Blocks», Journal of Volcanology and Geothermal Research 106 (2001): 229–242.

170

Извержение вулкана и последовавшее за ним наводнение привели к уничтожению минойской культуры: это основная, но не окончательная гипотеза. См., например: J. Grattan, «Aspects of Armageddon: An Exploration of the Role of Volcanic Eruptions in Human History and Civilization», Quaternary International 151 (2006): 10–18.

171

Большая часть информации в этом разделе взята из Courland (2011).

172

Информация в этом разделе взята из Courland (2011). Кроме того, я основывалась на собственном многолетнем опыте изучения бетона и материалов.

173

До недавнего времени песок и щебень добывали поблизости от места стройки, за последние 20 лет в Китае производство бетона выросло в четыре раза, а в остальном мире увеличилось на 50 %; в Европе остается мало природных месторождений песка: H. U. Sverdrup et al., «A Simple System Dynamics Model for the Global Production Rate of Sand, Gravel, Crushed Rock and Stone, Market Prices and Long-Term Supply Embedded into the WORLD 6 Model», BioPhysical Economics and Resource Quality 2 (2017).

174

Пригодность различных видов песка и щебня для изготовления бетона; 70–90 % добываемой породы, 180 млн т потребляет промышленность, в два раза больше, чем потребляют мировые реки; эффект, оказываемый добычей на реки и океаны; проекты в Дубае и Сингапуре: United Nations Environment Programme, «Sand, Rarer Than One Thinks», Global Environment Alert Service, март 2014 г., hdl.handle.net/20.500.11822/8665.

175

C. R. Gagg, «Cement and Concrete as an Engineering Material: An Historical Appraisal and Case Study Analysis», Engineering Failure Analysis 40 (2014): 114–140.

176

Морские ежи, перламутр; прочные материалы и как они образуются; исследования по созданию подобных материалов: N. A. J. M. Sommerdijk and G. de With, «Biomimetic CaCO₃ Mineralization Using Designer Molecules and Interfaces», Chemical Reviews 108 (2008): 4499–4550.

177

Бетон от бактерий, применение биотехнологий в сфере строительных материалов: V. Stabnikov et al., «Construction Biotechnology: A New Area of Biotechnological Research and Applications», World Journal of Microbiology and Biotechnology 93 (2015): 1224–1235.

178

Сведения о том, как работали больницы до того, как появился пластик, я нашла в обсуждении на сайте для медсестер: «What Was IV Tubing Made of Before the Invention of Plastics?», allnurses.com, allnurses.com/what-iv-tubing-made-invention-t84632/.

179

C. W. Walter, «Invention and Development of the Blood Bag», Vox Sanguinis 47 (1984): 318–324.

180

L. Meredith, «The Brief History of Canning Foods», The Spruce Eats, обновлено 2 октября 2019, thespruceeats.com/brief-history-of-canning-food-1327429.

181

О натуральном каучуке и вулканизации: Massy (2017).

182

Добыча каучука в Конго: A. Hochschild, King Leopold’s Legacy, Pax Publishers, 2005.

183

Википедия, «Keratin», обновлено 29 июня 2018 г., en.wikipedia.org/wiki/Keratin.

184

Структура целлюлозы и изготовленных из нее материалов: Massy (2017).

185

Обсуждение, уменьшает ли пластик количество пищевых отходов, см.: J.-P. Schwetizer et al., Unwrapped: How Throwaway Plastic Is Failing to Reduce Europe’s Food Waste Problem (And What We Need to Do Instead), Institute for European Environmental Policy (IEEP), 2018.

186

Примерно на 3-километровой глубине твердые вещества превращаются в жидкость; динозавры и деревья превращаются в уголь; водоросли и прочие мелкие создания могут превратиться в нефть: S. Chernicoff and H. A. Fox, Essentials of Geology, 2nd ed., Houghton Mifflin, 2000.

187

Massy (2017); J. Jiang and N. King, «How Fossil Fuels Helped a Chemist Launch the Plastic Industry», 29 сентября 2016 г., All Things Considered, transcript and audio at Planet Money, npr.org/2016/09/29/495965233/how-fossil-fuels-helped-a-chemist-launch-the-plastic-industry?t=1530770723354.

188

Новые материалы и их применение, добавки к пластиковым материалам: Massy (2017).

189

Около 400 млн т пластика на сегодняшний день (380 млн т в 2015 г.): R. Geyer et al., «Production, Use and Fate of All Plastics Ever Made», Science Advances 3 (2017): e1700782.

190

OECD, «Crude Oil Production (Indicator)», doi.org/10.1787/4747b431-en.

191

Исследование пластика на острове Хендерсон: Lavers and Bond (2017).

192

Происхождение пластика, найденного на острове Хендерсон: Lavers and Bond (2017).

193

Store Norske Leksikon, «Plasthvalen», обновлено 2 ноября 2017 г., snl.no/plasthvalen.

194

A. D. Vethaak and H. A. Leslie, «Plastic Debris Is a Human Health Issue», Environmental Science and Technology 50 (2016): 6825–6826.

195

Massy (2017).

196

A. Herring, «Burning Plastic as Cleanly as Natural Gas», phys.org, 5 декабря 2013 г., phys.org/news/2013–12-plastic-cleanly-natural-gas.html.

197

V. Piemonte, «Inside the Bioplastics World: An Alternative to Petroleum-Based Plastics», in Sustainable Development in Chemical Engineering – Innovative Technologies, ed. V. Piemonte, John Wiley & Sons (2013); OECD (2011).

198

K. Heggdal and C. Veløy, «Fremtidens klimavennlige Lego-univers», NRK, 3 декабря 2015 г., nrk.no/viten/xl/fremtidens-klimavenn-lige-lego-univers-1.12679556.

199

Применение целлюлозы, хитина, лигнина, растительных масел, молочной кислоты, бактерий, вырабатывающих волокна целлюлозы: A. Gandini, «Polymers from Renewable Resources: A Challenge for the Future of Macromolecular Material», Macromolecules 41 (2008): 9491–9504.

200

Производство пластика будет увеличиваться до миллиарда тонн в год; применение организмов, живущих в экстремальных условиях, изменение генов: OECD (2011).

201

Насосные станции, установка по добыче минералов в южной части моря, производство карналлита: Holmes (2010).

202

S. Griffiths, «Slow Death of the Dead Sea: Levels of Salt Water Are Dropping by One Meter Every Year», MailOnline, 5 января 2015 г., dailymail.co.uk/sciencetech/article-2897538/Slow-death-Dead-Sea-Levels-salt-water-dropping-one-metreyear.html.

203

В год уровень воды опускается на метр: Israel Oceanographic & Limnological Research, «Long-Term Changes in the Dead Sea», isramar.ocean.org.il/isramar2009/DeadSea/LongTerm.aspx.

204

Khurshid and Qureshi (1984).

205

Добыча калия: The Canadian Encyclopedia, «Potash», обновлено 4 марта 2015 г., thecanadianencyclopedia.ca/en/article/potash.

206

Крупнейшие в мире производители, запасы и ресурсы: USGS (2018).

207

Источники грунтовых вод иссякают: C. Dalin et al., «Groundwater Depletion Embedded in International Food Trade», Nature 543 (2017): 700–704.

208

Википедия, «Composition of the Human Body», обновлено 2 июля 2018 г., en.wikipedia.org/wiki/Composition_of_the_human_body.

209

Азот в атмосфере, переход в формы, которые могут потреблять растения, круговорот азота: A. Appelo and D. Postma, Geochemistry, Groundwater and Pollution, 2nd ed., A. A. Balkema, 2005.

210

Википедия, «Birkeland-Eyde Process», обновлено 31 января 2020 г., en.wikipedia.org/wiki/Birkeland – Eyde_process.

211

Основы для производства искусственных удобрений компанией Norsk Hydro и переход к процессу Габера – Боша: Википедия, «Norsk Hydro», обновлено 31 января 2020 г., en.wikipedia.org/wiki/Norsk_Hydro.

212

Википедия, «Haber Process», обновлено 8 января 2020 г., en.wikipedia.org/wiki/Haber_process.

213

Нехватка CO₂ летом 2018 г. S. Yousefi, L. Fjerkan, «CO₂ krisen kort fortalt: Derfor kan det bli øltrøbbel I Norge». Aftenposten, 27 июня 2018 г. aftenposten.no/norge/i/bK2e75/co-krisen-kort-forklart-derfor-kan-det-bli-oeltroebbel-i-norge

214

Половину азота, необходимого для сельского хозяйства, дают удобрения; азотных удобрений хватит на тысячу лет с учетом всех известных запасов природного газа; альтернативные методы производства: M. Blanco, Supply of and Access to Key Nutrients NPK for Fertilizers for Feeding the World in 2050, ETSI Agrónomos UPM, 28 ноября 2011.

215

Увеличение энергоэффективности процесса Биркеланда – Эйде: O. R. Valmot, «Vil kapre enormt marked med over 100 år gammel norsk teknologi», Teknisk Ukeblad, 28 января 2016 г., tu.no/artikler/vil-kapre-enormtmarked-med-over-100-ar-gammel-norsk-teknologi/276467.

216

Генетическая модификация, позволяющая улавливать азот: F. Mus et al., «Symbiotic Nitrogen Fixation and the Challenges of Its Extension to Nonlegumes», Applied and Environmental Microbiology 82 (2016): 3698–3710.

217

Appelo and Postma, Geochemistry, Groundwater and Pollution. 2. utgave. A. A. Bakelma publishers, 2005.

218

Википедия, «Composition of the Human Body». en.wikipedia.org/wiki/Composition_of_the_human_body, 2 июля 2018 г.

219

Историческое применение фосфорных удобрений, количество используемого сегодня геологического фосфора, применение в органическом земледелии, 20 % добываемого фосфора оказывается в пище, потери фосфора, пропорция питательных веществ, возвращающихся в почву, методы уменьшения зависимости от фосфора из геологических источников: Cordell et al. (2009).

220

Основные производители, ресурсы и запасы: USGS (2018).

221

Марокко и Западная Сахара: A. Kasprak, «The Desert Rock That Feeds the World», Atlantic, 29 ноября 2016 г., theatlantic.com/science/archive/2016/11/the-desert-rock-that-feeds-theworld/508853.

222

Добыча у побережья Новой Зеландии: Chatham Rock Phosphate, «The Project Overview», rockphosphate.co.nz/the-project. Заявка на получение разрешения отклонена в 2015 г., но компания подала новое. См.: R. Howard, «Chatham Rock Says Rejection of EPA Cost Claim Will Hurt Cash Flow», National Business Review, 12 декабря 2017 г., http://www.sharechat.co.nz/article/bec1a83a/chatham-rock-says-rejection-of-epa-costs-claim-will-hurt-cash-flow.html.

223

Добыча у побережья Намибии (Sandpiper Phosphate), разрешение получено в 2016 г.: E. Smit, «Phosphate Mining Gets Green Light», Ministry of Environment and Tourism Namibia, 19 октября 2016 г., met.gov.na/news/159/phosphate-mining-gets-green-light. Позже разрешение было отозвано из-за разногласий с местными группами, окончательного решения по делу еще нет: G. Mathope, «Marine Phosphate Mining Gets Namibians Hot Under the Collar», Citizen, 26 апреля 2017 г., citizen.co.za/business/1497708/marine-phosphate-mining-gets-namibianshot-collar.

224

Cordell et al. (2009); Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

225

Задокументированные запасы, можно добывать фосфор более 1100 лет: USGS (2018) оценивает ресурсы в 300 млрд т, 263 млн т добыто в 2017 г., 300 млрд т / 263 млн т в год = 1100 лет. К обсуждению вопроса, ждет ли нас нехватка фосфора через несколько десятилетий, см. также: F.-W. Wellmer, «Discovery and Sustainability», in Non-Renewable Resources Issues, ed. R. Sinding-Larsen and F.-W. Wellmer, Springer, 2012; and R. W. Scholz and F.-W. Wellmer, «Approaching a Dynamic View on the Availability of Mineral Resources: What May We Learn from the Phosphorous Case?», Global Environmental Change 23 (2012): 11–27.

226

Природа тратит 100 лет на образование одного сантиметра плодородного слоя почвы; потеря почвы идет в 10–100 раз быстрее, чем формируется новая, сегодня потери фосфора в 6 раз больше природных поступлений; оптимизация сельского хозяйства, чтобы черпать как можно больше фосфора из окружающей среды; сокращение численности населения: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

227

Пыльный котел (англ.). – Прим. перев.

228

Википедия, «Dust Bowl», обновлено 8 июля 2018 г., en.wikipedia.org/wiki/Dust_Bowl.

229

За последние 100 лет потеряна половина плодородного слоя почвы на Среднем Западе США: K. W. Butzer, «Accelerated Soil Erosion: A Problem of Man-Land Relationships», in Perspectives on Environment, ed. I. R. Manners and M. W. Mikesell, Association of American Geographers, 1974.

230

E. Oddone, «The Death of the Dead Sea», NOVA Next, 17 августа 2016 г., pbs.org/wgbh/nova/article/dead-sea-dying.

231

Pipkin (2005).

232

Туалеты в Швеции, отделяющие мочу: Sweden Water and Sewer Guide, «Toilets», avloppsguiden.se/informationssidor/toaletter.

233

J. M. McDonald et al., Manure Use for Fertilizer and for Energy: Report to Congress US Department of Agriculture, 2009.

234

Norsk Landbrukssamvirke, «Presisjonslandbruket vil redusere klimagassutslipp», обновлено 18 сентября 2018 г., landbruk.no/biookonomi/presisjonslandbruk-redusere-klimagassutslipp.

235

В год дно испарительных бассейнов поднимается на 17,8 см: Holmes (2010).

236

Размышления о различиях в потреблении энергии между человеком и животным взяты из: Smil (2004).

237

По сравнению с началом нашей эры к 1900 г. накопленные запасы энергии сократились до 2/3; сегодня остается около половины (55 % оставалось в 2000 г.; предполагаю, сокращение продолжается); сегодня 85 % энергии поступает из ископаемых источников; количество энергии, необходимой цивилизации, – четверть всей энергии, что растения улавливают от солнца: J. R. Schramski et al., «Human Domination of the Biosphere: Rapid Discharge of the Earth-Space Battery Foretells the Future of Mankind», PNAS 112 (2015): 9511–9517.

238

Мировое население, 2012 г.: US Census Bureau, International Database, «Total Midyear Population for the World: 1950–2050», web.archive.org/web/20120121175120/http://www.census.gov/population/international/data/idb/worldpoptotal.php, обновлено 27 июня 2011 г.; 7,6 млрд в 2018 г.: Worldometer, worldometers.info/world-population.

239

Smil (2004); S. Arneson, «En norsk husholdning har samme energibruk som 3000 slaver og 200 trekkdyr», Teknisk Ukeblad, 13 января 2015 г., tu.no/artikler/kommentar-en-norsk-husholdning-harsamme-energiforbruk-som-3000-slaver-og-200-trekkdyr/223656. Оценки Смила (США) адаптированы к норвежским реалиям.

240

Избыток энергии, специализация и количество населения, занятого в производстве продуктов питания: R. Heinberg, Peak Everything: Waking Up to the Century of Declines, New Society Publishers, 2007.

241

Список приоритетных задач (Pyramid of energetic needs): J. G. Lambert et al., «Energy, EROI and Quality of Life», Energy Policy 64 (2014): 153–167.

242

Раздел основан на понятии «отдача энергии на затрату энергии» (EROI), также известном как показатель энергоотдачи от энергозатрат (EROEI). EROI = полученная энергия / затраченная энергия.

243

EROI = 20 (сегодня для традиционных нефтяных месторождений; в 2005 г. в среднем по миру – 18): C. A. S. Hall et al., «EROI for Different Fuels and the Implications for Society», Energy Policy 64 (2014): 141–152.

244

EROI = 10 (меньше 10; для нетрадиционных нефтяных месторождений): D. J. Murphy, «The Implications of the Declining Energy Return on Investment of Oil Production», Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical, and Engineering Sciences, 327 (2014): 20130136.

245

EROI = 20 (комфортная жизнь), EROI > 10 (индустриальное общество), EROI = 3 (минимум для примитивной цивилизации), EROI = 10 (для охотников и собирателей), EROI = 100 (для нефти, добывавшейся в 1930-е гг.): C. A. S. Hall et al., «What Is the Minimum EROI That a Sustainable Society Must Have?», Energies 2 (2009): 25–47.

246

Большинство сходятся во мнении, что мы уже потратили значительное количество энергии из ископаемых источников; нефтяной век завершится в текущем или следующем столетии. При современном потреблении ресурсов хватит на 80–240 лет: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

247

Изменения климата и их последствия: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Climate Change 2014: Synthesis Report, IPCC, 2014, ipcc.ch/report/ar5/syr.

248

S. Rosswog, «Viewpoint: Out of Neutron Star Rubble Comes Gold», Physics, 6 декабря 2017 г., physics.aps.org/articles/v10/131.

249

По большей части тепловой поток слишком слабый, но в определенных точках может быть полезным: D. J. C. McKay, Sustainable Energy – Without the Hot Air, UIT Cambridge Ltd, 2009.

250

В 2017 г. Исландия занимала 10-е место среди производителей алюминия: USGS (2018).

251

Как работает реактор атомной электростанции, цепная реакция: Store Norske Leksikon, «Kjernereaktor», обновлено 21 января 2015 г., snl.no/kjernereaktor.

252

При современных технологиях уран закончится через 60–140 лет; новые технологии могут подарить нам еще 25 000 лет: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

253

Новые реакторы, высокие требования к материалам, риск, связанный с ядерным оружием: см. F. Pearce, «Are Fast-Breeder Reactors the Answer to Our Nuclear Waste Nightmare?», Guardian, 30 июля 2012 г., theguardian.com/environment/2012/jul/30/fast-breeder-reactors-nuclear-waste-nightmare, и N. Touran, «Molten Salt Reactors», WhatIsNuclear, whatisnuclear.com/msr.html.

254

Как работают солнечные батареи: Википедия, «Solar Cells», en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell.

255

International Energy Agency (IEA), World Energy Outlook 2017, IEA, 2017, iea.org/weo2017.

256

Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

257

Что содержится в солнечных батареях нового типа (галлий, теллур, индий, селен) и солнечные батареи с красителями: Öhrlund (2011).

258

Селен связан с медью, галлий – с алюминием: V. Steinbach and F.-W. Wellmer, «Consumption and Use of Non-Renewable Mineral and Energy Raw Materials from an Economic Geology Point of View», Sustainability 2 (2010): 1408–1430.

259

Википедия, «Dye-Sensitized Solar Cell», обновлено 9 июля 2018 г., en.wikipedia.org/wiki/Dye-sensitized_solar_cell.

260

Ветроэнергетика обладает большим потенциалом развития, чем гидроэнергетика: См. цифры Международного энергетического агентства, «Hydropower», iea.org/topics/renewables/hydropower (119 гигаватт, повышение в 2017–2022 гг.), и «Wind», iea.org/topics/renewables/wind (295 гигаватт, повышение в 2017–2022 гг.), Renewables 2017, IEA, 2017.

261

В 2016 г. в Норвегии количество энергии, отпущенной конечному потребителю, составило 214 тераватт-часов: Statistics Norway, «Production and Consumption of Energy, Energy Balance», обновлено 20 июня 2018 г., ssb.no/energi-og-industri/statistikker/energibalanse. Теоретическая ресурсная база для наземной ветроэнергетики – 1400 ТВч: Norwegian Water Resources and Energy Directorate (NVE), «Resource Base», обновлено 11 апреля 2019 г., nve.no/energiforsyning/ressursgrunnlag.

262

И это неудивительно. С 1970-х гг. накапливаются статистические данные, указывающие, что климат региона, в котором располагаются ветряки, и соседних с ним серьезно меняется: падает сила ветра и дожди не доходят до центральных частей региона. – Прим. науч. ред.

263

EROI гидроэнергетики > 100, EROI ветроэнергетики = 20: Hall et al., «EROI for Different Fuels and the Implications for Society». Energy Policy (2014) 64: 141–152.

264

Развитие ветроэнергетики ускорилось в 1970-е гг.; ожидаемый срок службы ветрогенераторов – 20–30 лет + 15 лет; срок службы угольной и атомной электростанции – 30–50 лет; материалы, из которых делают ветрогенераторы: Wilburn (2011).

265

О редкоземельных элементах: Википедия, «Rare-Earth Element», en.wikipedia.org/wiki/Rare-earth_element.

266

Неодим и еще 60 химических элементов в мобильном телефоне: J. Desjardins, «Extraordinary Raw Materials in an iPhone 6s», Visual Capitalist, 8 марта 2016 г., visualcapitalist.com/extraordinary-raw-materials-iphone-6s.

267

Трудности, сопровождающие развитие строительства ветрогенераторов: Öhrlund (2011); Wilbur (2011).

268

Китай доминирует в производстве; у Бразилии вторые по величине доказанные запасы: USGS (2018).

269

Комплекс Фен – возможно, крупнейшее в Европе месторождение; сегодня изучается: J. Seehusen, «Norge kan sitte på Europas største forekomst av sjeldne jordarter», Teknisk Ukeblad, 23 июля 2017 г., tu.no/artikler/norge-kansitte-pa-europas-storste-forekomst-av-sjeldne-jordarter/398067.

270

Комплекс Фен, геологическая история: S. Dahlgren, «Fensfeltet – et stykke eksplosiv geologi», Stein magasin for populærgeologi 3 (1993): 146–155.

271

Гидроаккумулирующие электростанции: Википедия, «Pumped-Storage Hydroelectricity», обновлено 19 февраля 2020 г., en.wikipedia.org/wiki/Pumped_storage_hydroelectricity.

272

Норвегия как батарея для Европы: «Norge som Europas batteri truer norsk natur», Teknisk Ukeblad, 12 июля 2016 г., tu.no/artikler/norge-som-europas-batteri-truer-norsk-natur/349429.

273

Энергия, хранящаяся в маховиках: S. Springborg, «Danskere vil opfinde svinghjul til lagring af vind-og solenergi», EnergiWatch, 1 ноября 2017 г., energiwatch.dk/Energinyt/Cleantech/article9993112.ece.

274

Энергия, хранящаяся в расплавленной соли: Википедия, «Thermal Energy Storage: Moltensalt technology», обновлено 7 февраля 2020 г., en.wikipedia.org/wiki/Thermal_energy_storage#Molten-salt_technology.

275

Добыча из породы (сподумены) в Австралии и морской воды (рапа) в Аргентине и Чили; по оценкам, ресурсов хватит больше чем на 1200 лет при современном уровне производства (общий объем ресурсов составляет 53 млн т, в 2017 г. составило 43 000 т, 1233 лет при современном уровне производства): USGS (2018).

276

Применения лития и кобальта в батареях: Википедия, «Lithium-Ion Battery», обновлено 18 июля 2018 г., en.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_battery.

277

USGS (2018); T. C. Frankel, «The Cobalt Pipeline: Tracing the Path from Deadly Hand-Dug Mines in Congo to Consumers’ Phones and Laptops», Washington Post, 30 сентября 2016 г., www.washingtonpost.com/graphics/business/batteries/congo-cobalt-mining-for-lithium-ion-battery/.

278

Энергоемкость нефти (примерно 55 мДж/кг), литий-ионная батарея (теоретический максимум – примерно 3 мДж/кг), литий-воздушная батарея (теоретический максимум – примерно 43 мДж/кг); в килограмме водорода энергии в три раза больше, чем в килограмме нефти: K. Z. House and A. Johnson, «The Limits of Energy Storage Technology», Bulletin of the Atomic Scientists, 20 января 2009 г., thebulletin.org/2009/01/the-limits-of-energy-storage-technology.

279

International Platinum Group Metals Association, «Fuel Cells», ipa-news.de/index/pgm-applications/automotive/fuel-cells.html.

280

ЮАР – крупнейший производитель платины; еще четыре страны: USGS (2018).

281

NRC (2008).

282

Функция органического материала в почве; как производят биотопливо: A. Friedemann, «Peak Soil: Why Cellulosic Ethanol, Biofuels Are Unsustainable and a Threat to America», resilience.org, 13 апреля 2007 г., resilience.org/stories/2007–04–13/peak-soil-why-cellulosic-ethanol-biofuels-are-unsustainable-and-threat-america.

283

Выращивание водорослей в емкостях и трубах: OECD (2011).

284

Фотосинтез сохраняет максимум 12 % энергии Солнца; возможно добиться EROI = 50 у богатых энергией растений и когда солнца много; сегодня EROI равен 2–5, около 1 у трудных ресурсов: A. K. Ringsmuth et al., «Can Photosynthesis Enable a Global Transition from Fossil Fuels to Solar Fuels, to Mitigate Climate Change and Fuel-Supply Limitations?», Renewable and Sustainable Energy Reviews 62 (2016): 134–163.

285

Солнечные батареи могут сохранить около 20 % солнечной энергии или более: Википедия, «Solar Cells», en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell.

286

Фраза «сегодня мы едим нефть»; для производства продуктов питания необходимо в 10 раз больше энергии, чем они содержат; рост производства продуктов питания с 1950-х г.: D. A. Pfeiffer, «Eating Fossil Fuels», resilience.org, 2 октября 2003 г., resilience.org/stories/2003–10–02/eating-fossil-fuels.

287

Температура и давление на солнце; исследования во времена холодной войны; токамак и стеллараторы – разработка и сложности; идею стелларатора впервые предложили в 1950-е гг., разработка в 1980-е: A. Mann, «Core Concepts: Stabilizing Turbulence in Fusion Stellarators», PNAS 114 (2017): 1217–1219.

288

Применение дейтерия и трития; сегодня тритий производят из редкого изотопа лития; при современном энергопотреблении лития из земной коры хватит на тысячу лет, несколько миллионов лет при добыче из океана; термоядерный реактор не расплавится и не сгорит; плазму удерживают магнитные поля; радиоактивные материалы, образующиеся в термоядерных реакторах: S. C. Cowley, «The Quest for Fusion Power», Nature Physics 12 (2016): 384–386.

289

Диверсии совершали норвежцы, т. к. заводом завладела Германия. Этим событиям посвящен современный норвежский сериал «Сражение за тяжелую воду» (Kampen om tungtvannet, 2015). – Прим. перев.

290

Википедия, «Norwegian Heavy Water Sabotage», en.wikipedia.org/wiki/Norwegian_heavy_water_sabotage.

291

ITER, «Building ITER», iter.org/construction/construction.

292

Плазма Wendelstein 7-X в 2016 г.: Max Planck Institute for Plasma Physics, I. Milch, «Wendelstein 7-X: Upgrading After Successful First Round of Experiments», пресс-релиз, 8 июля 2016 г., ipp.mpg.de/4073918/07_16.

293

Кинжал Тутанхамона: Comelli et al. (2016).

294

Тысячи метеоритов каждый год; 2500 т железа, 600 т никеля, 100 т кобальта: Sverdrup and Ragnarsdóttir (2014).

295

Добыто 1,5 млрд т железа, 2 млн т никеля, 110 000 т кобальта: USGS (2018).

296

Тысячи известных астероидов Солнечной системы; пояс астероидов, 150–450 млн километров от Земли (300–600 млн километров от Солнца, от Земли до Солнца –150 млн километров); крупнейший – Церера, диаметр 1000 километров; вероятно, поблизости от Земли есть несколько тысяч, нам известно 250, с Землей могут столкнуться несколько тысяч; из чего состоят астероиды: NASA, «Near Earth Rendezvous (NEAR) Press Kit», февраль 1996 г., nasa.gov/home/hqnews/presskit/1996/NEAR_Press_Kit/NEARpk.txt.

297

«How Humans Will Mine Asteroids and Comets», scienceclarified.com/scitech/Comets-and-Asteroids/How-Humans-Will-Mine-Asteroids-and-Comets.html.

298

Как влияет на организм долгое пребывание в невесомости (описание последних открытий, сделанных благодаря исследованию с участием близнецов: Скотт Келли провел почти год на Международной космической станции, в то время как его брат находился на земле; больше результатов появится в 2018 г.): J. Parks, «How Does Space Change the Human Body?», Astronomy, 16 февраля 2018 г., astronomy.com/news/2018/02/how-does-space-change-the-human-body.

299

E. Howell, «Hayabusha: Troubled Sample-Return Mission», Space.com, 30 марта 2018 г., space.com/40156-hayabusa.html.

300

E. Howell, «Hayabusha2: Japan’s 2nd Asteroid Sample Mission», Space.com, 9 июля 2018 г., space.com/40161-hayabusa2.html. Сайт проекта: https://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/.

301

5 декабря 2020 г. аппарат «Хаябуса-2» сбросил на Землю капсулу с образцами грунта с астероида Рюгу. В капсуле обнаружено вещество с поверхности астероида, похожее на черный песок, и образцы из более глубокого слоя – камешки диаметром до 1 см. Фотографии и описание можно посмотреть на сайте проекта: https://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/topics/20201225_samples/; японские ученые продолжают исследование образцов. – Прим. ред.

302

OSIRIS-REx: NASA, «About OSIRIS-REx», nasa.gov/mission_pages/osiris-rex/about. На странице NASA «Mission Status» можно следить за ходом проекта: asteroidmission.org/status-updates.

303

31 декабря 2018 г. аппарат OSIRIS-RЕx прибыл к астероиду Бенну и вышел на его круговую орбиту; 20 октября 2020 г. был произведен забор образцов грунта с Бенну. – Прим. ред.

304

C. P. Persson, «Gruvedrift på asteroider: Første skritt blir drivstoffstasjoner i verdensrommet, forskning.no, 8 апреля 2017 г., forskning.no/romfart/gruvedrift-pa-asteroider-forste-skritt-blirdrivstoffstasjoner-i-verdensrommet/354247.

305

M. Mosher and K. Dickerson, «Elon Musk: We Need to Leave Earth as Soon as Possible». Business Insider, 10 октября 2015 г., businessinsider.com/elon-musk-mars-colonies-human-survival-2015–10?r=US&IR=T&IR=T.

306

M. Valle, «Slik tror Stephen Hawking at vi kan forlate solsystemet», Teknisk Ukeblad, 21 июня 2017 г., tu.no/artikler/sliktror-stephen-hawking-at-vi-kan-forlate-solsystemet/396288.

307

K. Thorne, «The Science of the Movie», лекция, Библиотека факультета математики и естественных наук, Университет Осло, 7 сентября 2016 г..

308

Interstellar, режиссер Кристофер Нолан, Legendary Pictures, 2014.

309

Википедия, «Proxima Centauri», en.wikipedia.org/wiki/Proxima_Centauri.

310

heliumscarcity.com.

311

17 мая отмечается День Конституции Норвегии. – Прим. перев.

312

D. H. Meadows et al., The Limits to Growth, Universe Books, 1972.

313

Jackson (2017); T. Malthus «An Essay on the Principle of Population, as It Affects the Future Improvement of Society, with Remarks on the Speculations of Mr. Goodwin, M. Condorcet, and Other Writers», London: J. Johnson, 1798.

314

Адам Смит – создатель экономики: A. Sandmo, «Nasjonenes velstand», Minerva, 20 декабря 2011 г., minervanett.no/nasjonenes-velstand/131848.

315

Raworth (2017), с. 250: «Adam Smith believed that every economy would eventually reach what it called a ‘stationary state’ with its ‘full complement of riches’ ultimately being determined by ‘the nature of its soil, climate and situation’» (A. Smith, An Inquiry into the Nature and Causes of the Wealth of Nations, 1776).

316

Пример волшебной капли воды на стадионе основан на: C. Martenson, «Crash Course Chapter 4: Compounding Is the Problem», Peak Prosperity (blog), peakprosperity.com/crashcourse/chapter-4-compounding-problem.

317

Экономика построена на росте, движении только вверх или вниз, не прямо; экономический рост без роста потребления ресурсов (разрыв связей) и потенциал для экономической стабильности без роста, см.: Raworth (2017) и Jackson (2017).

318

J. Vidal, «‘Tsunami of Data’ Could Consume One Fifth of Global Electricity by 2025», Climate Home News, 11 декабря 2017 г., climatechangenews.com/2017/12/11/tsunami-data-consume-one-fifth-global-electricity-2025.

319

Бунт студентов-экономистов, см.: rethinkeconomics.org.

320

Русский перевод: Харари Юваль Ной. Sapiens. Краткая история человечества / Пер. с англ. Л. Б. Сумм. М.: Синдбад, 2017.