Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

Если удастся отказаться от никеля и кобальта, уже хорошо. А нельзя ли как то организовать их подогрев?

LiFePO4 - это не особая инновация, уже давно известны и являются довольно массовым видом аккумуляторов. Не требуют никеля и кобальта, но имеют несколько недостатков.

1) Довольно низкая ёмкость. Обычно 90-120 Втч/кг, в принципе можно до 160 Втч/кг, но это практически потолок, больше с этой электрохимической системы не взять (для сравнения у NCA, которые в основном используют сейчас,  до 260 Втч/кг). Для электромобилей такие посредственные значения ёмкости это не очень хорошо.

2) Плохо работают на холоде. Отчасти эту проблему научились решать... вот только это требует добавлением в материал электрода иттрия. И тут сразу преимущество системы как обходящейся сравнительно доступными элементами тут же исчезает. Иттрий - даже более редкий элемент, чем никель и кобальт.

3) Высокий расход лития на единицу ёмкости по сравнению с другими типами литиевых аккумуляторов (кроме LiTiO, где расход лития ещё больше), раза в 1.5 больше, чем для NCA.

Создан электролит, который способен в два раза увеличить ёмкость литиевых аккумуляторов

Вот сама публикация: https://www.nature.com/articles/s41560-021-00792-y

Там речь конкретно об аккумуляторах с катодом типа LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2, т.е. как обычно большие емкости без кобальта и никеля вообще никак не получаются.

[AlexAV]

итий куда доступнее кобальта и никеля. Но если всё так плохо, как Вы написали... то даже не знаю, что спасёт "зелёную" энергетику.

Это не совсем так. Ресурсы лития в мире - это приблизительно 12 - 13 млн. тонн (металла) в пегматитах и 21 - 65 млн. тонн в рассолах ( https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261913002997 ). Это не очень много. Для сравнения запасы никеля около 100 млн. тонн, а ресурсы 300 млн. тонн.  Т.е. в целом ресурсы лития и того же никеля - величины одного порядка.

Литий в целом весьма редкий элемент с весьма ограниченными запасами. Просто до недавнего времени (пока не появились литий-ионные аккумуляторы) он был особо никому не нужен, но при широком использование его ресурсы будут исчерпаны очень быстро.

Вообще проблема доступности относительно дешёвого лития для широкого использования литий-ионных аккумуляторов на транспорте и в большой энергетике - это очень большая проблема.

Китае часть производимых машин перевели на батареи вообще без кобальта

Только забывают добавить, что вместо кобальта пришлось туда положить очень большое количество никеля (из относительно высокоёмких бескобольтовых есть по сути только система LMO/NMC). А никель, по крайней мере тот который имеет сколько-нибудь разумную себестоимость - тоже ресурс очень ограниченный. В общем - это путь замены шила на мыло.

Катодов без чего-то совсем редкого (кроме, естественно, лития) с более менее осмысленном сроком службы пригодным хоть к чему-то сейчас известно только два. LiFePO4 и LiTiO. Всё, список закончен. Других нет и не предвидеться. Оба имеют весьма посредственную ёмкость (и поднять её вообще физически невозможно, просто электрохимические системы такие). Особенно LiTiO (там всего 60 - 100 Втч/кг).

Из катодов без кобальта (но с никелем) есть ещё LMO/NMC. В некоторых вариантах, несмотря на букву С в названии, там используют материалы без кобальта (но наличие никеля - обязательно, без него невозможно получить сколько-нибудь приемлемой долговечности, да и ёмкость тоже получается низкой, на уровне LiFePO4).

Вот по сути и весь выбор.  Никаких других бескобольтовых анодов сейчас не используется.

[AlexAV]

Tesla в КНР вбила (LFP) , значит смогли достичь приемлемых параметров

Для LFP ёмкость 160 Втч/кг - это абсолютный потолок (причём реально обычно сильно меньше, не более 120 Втч/кг). Больше её поднять нельзя вообще никак. Для чего-то и такие посредственные параметры сойдут (для каких-нибудь моделей с аккумуляторами на 40 кВтч). Но возможность что-то тут значительно улучшить здесь отсутствует полностью.

Опять же чтобы LFP без иттрия при отрицательных температурах вообще не работает. А иттрий - тоже та ещё проблема. Его запасы в мире всего 500 тыс. тонн (это вообще довольно редкий элемент). Менять кобальт на иттрий - так себе достижение.

[AlexAV]

Ну и Модель 3 Longe range это 75квтч, как то запихнуть смогли по факту.

Попробовал найти, что они туда ставят. В общем, как и исходно было понятно, чудес не бывает. Удельная ёмкость LiFePO4 батареи Модель 3 Longe range  - 125 Втч/кг (https://moneyballr.medium.com/lfp-tesla-model-3-nothing-to-see-here-8c241ef38399). В общем сколько и должна быть у  LiFePO4. А ёмкость получается банально за счёт сильного перенаселения конструкции.

В Тесле просто стоят нагревательные элементы, нету минуса не нужен и итрий.

Для холодных регионов - так себе решение. Если постоянно держать температуру батареи положительной при температуре окружающей среды -20 - -30, то через пару дней нахождения автомобиля на открытом воздухе можно уже никуда и не уехать.

[AlexAV]

Окупаемой нефтедобычи осталось на 19 лет ...А так Тесла -вполне себе выход.

Абсолютно нет. Хотя бы по той причине, что литий - такой же ограниченный и исчерпаемый ресурс, как и нефть. Нет тут между ними никаких принципиальных различий. Помимо лития для практически всех современных типов высокоёмких аккумуляторов проблемой также является доступность фтора (соединения фтора практически незаменимый компонент электролитов в них). А это тоже исчерпаемый ресурс.

Вообще электромобили в современном виде задачу снижения зависимости от невозобновляемых ресурсов не решают вообще никак. Попросту экономя нефть они нуждаются в иных исчерпаемых ресурсах, которые по факту ничуть не менее дефицитны.

По большей части литий, медь, флюорит, никель и кобальт на планете закончатся куда раньше того же угля.

[AlexAV]

Батареи рециклят,нефть-нет.

Реальный коэффициент возврата будет не более 50% - 60%. Ничего это не решает.

Будущее за электроповозками.,в любом случае.

Для сколько-нибудь значимого даже по историческому масштабу времени будущего тут не будут. Попросту литий на планету не завезли. Какой-нибудь ДВС на биотопливе возможно, там точно ничего редкого нет, а литиевые аккумуляторы - просто заведомый тупик (из-за ограниченности ресурсов лития).

[AlexAV]

Кстати, ещё один явно проблемный металл для всей электротехники - это медь. И тут текущая картина сейчас начала подозрительно напоминать картину с нефтью.



(отсюда: https://eos.org/science-updates/geological-surveys-unite-to-improve-critical-mineral-security)

Не смотря на значительные инвестиции в разведку, новых открытий с 2010 года очень мало и они сильно не покрывают текущий объём добычи. Кроме того, качество руд в известных месторождениях также быстро деградирует:



А это всё явные признаки близости пика добычи.

Кое-где медь конечно можно заменить на алюминий, но далеко не везде. Те же компактные и мощные электродвигатели для электромобилей без меди скорее всего не получится сделать, равно как и зарядную инфраструктуру для них.

С оловом кстати проблемы аналогичные, даже хуже (привет массовым дешёвым печатным платам, для изготовления которых пайка волной метод абсолютно безальтернативный).

Вообще как будет выглядеть электротехника и электроника всего двух базовых металлов (меди и олова) будет очень интересно посмотреть. Подозреваю, что зрелище это будет весьма печальное. В прочем в обозримом будущем (при текущих тенденциях с разведкой и добычей этих двух металлов не далее двух-трёх десятилетий) мы это скорее всего увидим в живую.

[AlexAV]

Можно забить на экологию, и паять свинцом.

У него температура плавления существенно выше. Из-за этого для электроники он совсем не всегда может являться адекватной заменой (даже если не смотреть на экологию).

Использование сверхпроводимости?

Так ведь без меди и ВТСП (способные работать при азотных температурах) изготовить невозможно, почти все они относятся к группе купратов.

[AlexAV]

Вроде отнюдь не электротехника является основным потребителем олова (на скриншоте Sn номер 50), одни банки из-под пепси чего стоят..

Электроника. Вот приблизительная структура потребления олова (за 2014, но радикально она не поменялась):



Более половины - припои. Жесть - это только 16% потребления.

Кстати в химии (катализаторы) и металлургии (бронзы и титановые сплавы) олово также довольно малозаменимо. Если возникнет острый дефицит олова, то уж скорее обыватель лишится своего айфона, чем военные откажутся от высокопрочных титановых сплавав (олово - очень важная лигатура в металлургии титана).

При производстве высококачественного плоского стекла кстати тоже (хотя тут конечно, если не обращать внимание на экологию, скорее всего его всё же можно заменить на свинец).

От белой жести (в отличии от оловосодержащих сплавов и припоев) в принципе можно отказаться без особых последствий. Скажем перейти на стеклянную тару для продуктов консервирования. Вот только экономия 16% от общего потребления олова проблему в целом не решает никак.

[AlexAV]

Комментарий модератора раздела

Настоятельно предлагаю обсуждать опиумные войны в Китае в какой-то другой теме, здесь это оффтопик.

[AlexAV]

Но это не соответствует действительности.

Соответствует. Отпускная цена на счётчике электростанции около 1 руб/кВтч (в качестве примера: https://mosenergo.gazprom.ru/d/textpage/f2/242/raskrytie-informatsii-po-tarifam-na-eheh-na-2020-god-(rd).pdf). А стоимость для розничного потребителя 4,6 руб/кВтч. Разница - это в основном и есть себестоимость передачи энергии.

[AlexAV]

Для нормального понимания как то не видно знания о том что запасы вещь не статичная, а динамичная.

Исходные геологические запасы статичны и заданы (хотя и могут быть неизвестны). Руды образуются в строго определенных геологических условиях и это требует геологически большого времени. Причём для многих типов руд эти условия существовали лишь в далеком геологическом прошлом и больше уже на нашей планете не возникнут никогда. Те руды редких металлов, которые мы извлекаем сегодня, в ближайшую сотню-другую миллионов лет не появятся. И их количество в земной коре конечно. Динамически меняются не исходные геологические запасы, а разведенные и рентабельные, однако их объём (+кумулятивная добыча) очевидным образом не может быть больше цифры исходных геологических запасов. Т.е. эти процессы переоценки физически не могут длиться вечно, это довольно очевидное следствие закона сохранения массы.

По большинству основных промышленных металлов такой процесс наблюдается уже сейчас. Т.е. новых месторождений, скажем той же меди, сейчас практически не находят. Причём основная причина столь малоуспешного поиска в последние десятилетия, судя по всему, банальна - их на планете Земля больше практически не осталось. Нечего открывать.

Что касается технологий, то тут это тоже мало поможет. В части добычи металлов все технологии довольно зрелые и что-то радикально новое тут физически невозможно. Вообще в части технологий касающихся неорганической химии, то тут какие-то принципиальные технологические инновации маловероятны, просто из-за практически полной изученности этой области.

То есть если товарища послушать, то хром перестанут добывать потому что...

Вообще-то хром сырье довольно проблемное. Качественных руд мало и, да, действительно лет на 30-50, не больше, причём никакие инвесторы тут не причём. Больше на планете Земля их больше просто не существует.

Тут правда есть довольно значительные запасы низкокачественных, при современных ценах на хромовое сырьё забалансовых, хромовых руд связанных практически исключительно с двумя уникальными геологическими комплексами - Бушвельдским комплексом в ЮАР и Кемпирсайским массивом в Казахстане. В сумме там ресурсов практически на 12 млрд. тонн. При условии радикального роста цен на хромое сырьё они в принципе могут быть доступны. При этом довольно интересно, что ресурсы хрома вне этих двух уникальных комплексов довольно ограничены (на эти два комплекса приходится 95% мировых ресурсов хрома, а на всю оставшуюся планету только 5%), т.е. в части неравномерности распределения ресурсов по поверхности Земли хром является одним из наиболее экстремальных примеров.

Исчерпание низкокачественных руд Бушвельдского и  Кемпирсайского комплекса - это, конечно, более удаленная перспектива, чем исчерпание руд кондиционных по современным меркам, но даже это потребует времени исторического масштаба, а не геологического, два - три столетия, не более. И после этого с хромом возникнут действительно серьезные проблемы. Если по каким-то политическим причинам добыча в ЮАР и Казахстане станет невозможна - проблемы возникнут куда раньше, так как за пределами двух отмеченных районов запасы даже низкокачественного хромового сырья весьма малы.

[AlexAV]

До суглинка еще добраться надо. Для начала возьмите песок, отделите микромеханикой минералы хрома(и прочие ништяки) И вот у вас сырье сопоставимое с нынешним.

Глупости пишете. В песке минералов хрома практически нет. Титан, цирконий, торий - да, практически любой песок можно рассматривать как очень бедное сырью. Но вот минералы хрома для песков не характерны.

Растворяете в кислоте, затем слабый раствор кислоты прогоняете через селективные сорбенты. Энергетически все это дело окупают торий и уран, остальные элементы добываются попутно.

Вообще не очевидно, что даже торий полученный таким способом будет энергетически окупаться. Уран из рядового суглинка (с учётом даже полного использования всех изотопов в ЗЯТЦ) - явно полный бред.

Но положим даже будет. Потребность в тории, даже если на него перевести всю энергетику планеты, будет ~10 тыс. тонн. Соотношение кларков тория и хрома в осадочных породах 1:9. Т.е. таким образом попутно получится хорошо если 90 тыс. тонн хрома. А современная потребность ~45 млн. тонн. Вам самим не смешно? Если хром попутный с торием станет единственным источником хрома - то нержавейка сразу превратится в драгоценный металл доступный не только лишь всем. По сути с этими 90 тыс. тонн хрома её вообще никто, кроме отдельных применений в военной техники видеть не будет.

Вообще на самом деле чистый хром и сейчас для производства нержавейки и высококачественных инструментальных сталей (это основное применение хрома) практически не используют. Это безумно дорого даже при наличии качественных хромовых руд. Практически везде используют феррохром без разделения железа и хрома, который можно относительно дешево производить непосредственной восстановительной плавкой из природного сырья без всей той страшно дорогой гидрометаллургической технологии, нужной для выделения чистого хрома даже из относительно богатого сырья. Так вот, феррохром пригодный для дальнейшего производства нержавеющих и инструментальных сталей можно плавкой сырья, где соотношение Cr/Fe не хуже, чем 1:5. Если соотношение хрома к железу в сырье меньше, то ни о каком производстве относительно дешевого феррохрома пригодного для производства стали не может быть и речи. А количество руд с таким соотношением железа и хрома на планете очень и очень ограниченно (кларковое соотношение хрома и железа в осадочных породах 1:333, т.е. и близко не лежит к соотношению нужному для прямого производства феррохрома, соответственно породы пригодные для этого - явление весьма редкое).

На самом деле для того чтобы нержавейка буквально превратилась в драгоценный металл, дорогой и малодоступный для промышленного использования, даже не нужно полного исчерпания бедных месторождений хрома. Достаточно исчерпания месторождений пригодных для производства феррохрома прямым восстановлением природного сырья (там помимо указанного требования на соотношение железа и хрома ещё есть требования на примеси фосфора, т.е. такого сырья на самом деле на много меньше, чем пород из которых можно каким-то несложным способом получить концентрат с соотношением  Cr/Fe не хуже, чем 1:5, которых и так не особо много).

Учитывая критическую важность нержавеющей стали и высокотвердых сортов стали буквально для всего, а всё это без хрома сделать невозможно, причём желательно, чтобы хром был дешевым, так как требуется его тут очень много - проблема тут на много больше, чем даже может показаться на первый взгляд. На самом деле если станут недоступны всего два металла - хром и медь, то даже из чего сделать контактный провод железной дороги становится совершенно непонятным (там всего по сути два пригодных материала, или медь или биметалл алюминий-нержавеющая сталь, а нержавеющая сталь без хрома не получается). А без нефти и электрифицированной жд вообще непонятно как организовывать промышленный транспорт и тут рушится вообще всё. И это только одна область. Добавим сюда подшипники (без высокохромистой стали хорошие подшипники тоже не получаются, обнародование для помола пород (нужна высокотвердая сталь, а её без хрома сделать нельзя), металлообработку и оборудование химической промышленности - и вообще становится непонятно как цивилизация в современном виде сможет существовать без относительно дешевого феррохрома, причём производимого десятками миллионов тонн.

[AlexAV]

Надо сказать, что потребление хрома 40 млн тонн/год является не вполне адекватным.

Вот данные USGS: https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-chromium.pdf

Добыча 2019 года - 44800 тыс. тонн, 2020 - 40000 тыс. тонн (чуть меньше 2019 года, видимо из-за пандемии).

[AlexAV]

Так как себестоимость хромового сырья сейчас крайне незначительна по сравнению с себестоимости нержавейки

Это не совсем так. Для примера. Стоимость стали AISI 316 около 315 руб/кг. Эта сталь содержит 15% никеля и 16% хрома. Стоимость феррохрома с содержанием хрома 60% около 85 руб/кг. Никеля - 1200 руб/кг. Т.е. в этой стали никеля на 180 руб и 23 руб. никеля. Т.е. никель+хром - это 64% стоимости стали.

Если брать что-то безникелевое, скажем 11Х18М-ШД (18% хрома, никеля нет), то она дешевле. Около 78 руб/кг. Хром тут стоит около 26 руб. Т.е. в безникелевой нержавейке хром сейчас где-то 1/3 стоимости стали. Достаточно ему всего в 2 раза подорожать и хром станет доминирующей по стоимостью компонентой такой стали.

Более того, если вместо дешевого феррохрома взять чистый хром (даже по сегодняшней цене), то уже одного этого хватит, чтобы стоимость безникелевой нержавейки удвоилась, что весьма серьёзно (она и так не дешевая).

[AlexAV]

Зачем для сталей вообще брать чистый электролитический хром вместо феррохрома?

Даже если считать по цене чистого оксида хрома (около 380 руб./кг, хрома в оксиде, очевидно, 68.4%, остальное - кислород), то в 11Х18М-ШД  стоимость хрома (если её получать используя в качестве источника хрома чистый оксид) составила бы около 100 руб, что больше существующей стоимости такой нержавейки.

а я говорил про цену хромового концентрата из ГОКа.

И этот концентрат можно получить только из сырья содержащего хром в форме хромита, которое может быть обогащено сравнительно простыми методами физической сепарации. Ни из какого шлака и прочих видов эрзац-сырья хромитовый концентрат не получится (от туда нужно будет выделять чистый хром дорогими гидрометаллургическими методами, которые дорогие даже когда ими перерабатывается сырьё содержащее >45% Cr2O3, а если речь будет идти о каких-нибудь перидотитах с содержанием хрома на уровне 0.3%, т.е. раз в 100 меньше - то столько это всё будет стоить даже представить страшно).

[AlexAV]

Условия восстановление железа и феррохрома очень различаются. При соотношении в руде Cr/Fe 1:10 и хуже из нее непосредственно выплавляют чугун, а весь хром остается во шлаке, который тем самым превращается в хромовую руду.

Да, если шлакообразующих компонент в сырье немного. Тут однако проблема, что следующая ступенька после исчерпания того, что ещё можно назвать хромовой рудой (запасы которых весьма ограничены) - это ультраосновные перидотиты с типовым содержанием хрома 0.2% (типичный разброс 0.1% - 0.3%) и железа 10%. Шлак после отделения железа от такого сырья будет не многим полезнее исходной породы.

Тут, вероятно, лучше при плавке будет путём добавления более сильных восстановителей, чем кокс (скажем силицида кальция), перевести хром в фазу жидкого железа. А затем повторной плавкой получившегося железа с небольшой добавкой шлакообразующих компонент (скажем, Na2CO3 плюс небольшая добавка Fe2O3) перевести его хром снова в шлак (только состоящий не из основной породы, а из специальных шлакообразующих компонент, количество которых, естественно, должно быть не только много меньше исходного объёма породы, но и меньше количества очищаемого железа).

Вообще благодаря тому, что меняя Red/Ox потенциал расплава можно влиять на перераспределение хрома между шлаком и металлическим железом хром выглядит довольно естественной попутной компонентой, которую можно извлекать попутно с железом (это же относится и к другим элементам, которые удовлетворяют следующим трём критериям: имеют высокое сродство к жидкому железу, имеют более высокое сродство к кислороду по сравнению с железом,  имеют более низкое сродство к кислороду по сравнению с кремнием, из более менее распространенных и очевидных - это марганец, хром и фосфор).

Но тут три существенных НО. Первое это то, что чтобы такое попутное извлечение осуществлять нужно несколько иная технология производства железа, отличная от классических, таких как классический доменный процесс или прямое восстановление, скорее плавка сырья в электропечах с восстановителем, а полученное так железо будет существенно дороже железа полученного по классической технологии. Второе - если не брать хромитовых руд (с заведомо ограниченными запасами), то чтобы так получать заметное количество хрома нужно будет работать с каким-то железорудным сырьём чрезвычайно низкого качества (теми же  перидотитами с содержанием железа процентов 10), в нормальных железистых кварцитах как правило хрома не особо много. А это ещё более увеличит стоимость такого железа. Ну и третье - тут возникает типичная проблема попутных компонент, когда производства побочного продукта жестко завязано на производстве основного. При переработке перидотитов соотношение полученнаемых хрома и железа тут будет 1:50. Базальтов - 1:428.

Даже из  перидотитов и даже если предположить, что из них будет выплавляться 1.5 млрд. тонн железа 40 млн. тонн хрома не набирается (причём, учитывая что железо из перидотитов будет радикально дороже железа из используемых сейчас руд, то что-то есть сомнения что из них когда-либо эти 1.5 млрд. тонн железа вообще будут выплавлять). Т.е. такая попутная добыча сколько-то хрома дать может, но пояс в части потребления высококачественной стали придётся всё равно затягивать очень сильно.

Кстати и  перидотиты не бесконечные. Количество ультраосновных пород в верхнем слое земной коры, технически доступных для извлечения, что-то около 90 трл. тонн (содержащих около 180 млрд. тонн хрома). Этого может хватить на исторически большой срок, но не геологически-.

Ну а после того как выкопаем все ультраосновные породы картина станет совсем грустной. Тут даже объём хрома, который попутно можно извлекать с железом будет более чем на порядок меньше современных нужд (даже если потребление железа при этом сохранится на современном уровне, что весьма сомнительно, ну а если ещё сверхдорогого железа станут потреблять в несколько раз меньше, чем сейчас - то всё совсем начинает выглядеть не очень). Т.е. хотя хром попутный с железом позволит производить какое-то количество высококачественной стали, но то что дефицит качественной стали после исчерпания хромовых руд станет очень существенной проблемой и важным фактором, ограничивающим применение сложных технологий,  довольно очевидно.

[AlexAV]

В табличке указан 2020 год.

Бюллетень за 2021 год, а последние данные, которые там содержатся, как обычно за прошедший год. Данных за 2021 год по понятным причинам сейчас не может быть ни у кого (пока год не закончился).

На 23 рубля хрома.

Да, естественно хрома.

[AlexAV]

На самом деле, если экономисту Томасу Соуэллу верить, в том же 1945 году перспективы добычи меди выглядели ещё более удручающе:

В 1945 году более-менее была изучена геология только Западной Европы и территории США. По большей части Азии, Африки, да и во многом Латинской Америки информация была крайне не полной. И да, в Западной Европе с 1945 года действительно в части месторождений меди ничего существенного не открыто (из более менее заметного только кое-что в Польше и то в мировом масштабе не так чтобы много, да и Польша - это не совсем западная Европа, и в первой половине 20-го века это всё же не слишком развитая переферия с соответствующим уровнем изученности недр).

Сейчас достаточно хорошо изучена вся суша планеты кроме Антарктиды. Так что между 1945 и 2021 тут есть некоторые различия. В 1945 году ещё были практически неизученные территории, где ещё что-то можно было найти (причём тогда их ещё много). В 2020 таких территорий вообще практически не осталось.

[AlexAV]

но и про новые открытия месторождений газа в США, т.е. в стране, про которую Вы написали, что в 1945 году у них все уже было якобы открыто.

А по газу там что открыто, ну не с 1945 года (в 50-х - 60-х там ещё что-то по месторождениям углеводородов ещё находили), а скажем с 1970-го? На сколько мне известно, если брать только сушу (сухопутная часть основной части США без Аляски), то вообще ничего существенного, только шельф, которой до 80-х - 90-х толком никто не исследовал.

Что касается всех этих Марселлусов и Беккенов - это не новые открытия. Все они прекрасно известны как минимум с 30-х годов, многие и ранее, как и их газо- и нефтеносность. Просто до определенного момента цены на углеводороды были слишком низки, чтобы добыча из столь низкокачественных источников была экономически оправданна.

скажем, на примере сланцевой нефти, относительно недавно начавшие применяться

В геологическом плане все структуры из которых добывается "сланцевая" нефть и газ известны с первой половины 20-го века. Тут новых открытий вообще по сути нет. С технологической гидроразрыв освоен с конца 40-х годов. Тут ни в смысле геологического поиска, ни в части технологий извлечения каких-то гигантский инноваций не появилось. Причина почему сейчас разрабатываются такие низкокачественные запасы обусловлена только одним фактором - большая часть всего того, что лучше, банально кончилась.

добро с земли никуда пропасть не может

Рассеиваются до кларковых уровней. Для редких элементов это в общем равносильно исчезновению, так как из пород с кларковым содержанием их обратно извлечь со сколько-нибудь разумными затратами невозможно.

Рециклин не является и не может являться достаточным решением проблемы исчерпания ресурсов редких элементов. Так как его никогда никогда нельзя осуществить на 100% (в реальности и 60% - очень хороший результат) и нехватку всё равно нужно покрывать из природных источников. Чуть-чуть снизить остроту проблемы это может, но не решить её.