A A A A Автор Тема: Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации  (Прочитано 1364563 раз)

0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Тем более реактору требуются и другие домики. Обогащение урана, и всё прочее.

У ядерной энергетики есть будущее только в форме ЗЯТЦ (уранового или ториевого). Открытый цикл заведомо бесперспективен. ЗЯТЦ обогащения не требует вообще (ни урановый, ни ториевый, хотя с ториевым есть тут некоторые нюансы, отделение U-236 от рециркулируемого топлива тут позволяет заметно улучшить характеристики топлива, но можно работать и без отделения). Переработка ОЯТ с необходимостью требует азотной кислоты, солей алюминия, трибутилфосфата и ещё некоторых подобных реагентов. Ну и посуды к ним устойчивой (пойдёт кварцевое стекло). Редкие элементы тут особо не требуются.

Потребление самих актиноидов в ЗЯТЦ довольно мало. Около 7000 тонн урана или тория в год покрывает потребности всей энергетики планеты. Хотя вопрос об возможности извлечения такого их количества из возобновляемых/ квазинеисчерпаемых источников пока остаётся открытым. Однако, в части извлечения урана из морской воды (при его использовании в ЗЯТЦ) имеющиеся данные пока позволяют склоняться к утвердительному ответу на этот вопрос (т.е., что это возможно).

Кстати торий является значительно более распространенным элементом, чем молибден (тория в земной коре где-то раз в десять больше, чем молибдена). Перспективы его извлечения из рядового гранита выглядят куда более реалистичными (хотя тут нужно аккуратно доказывать, что  и это не окажется обезьяньим бизнесом).

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Во первых нам нужен не реактор, а АЭС.

Эти цифры почти равны между собой. В АЭС реактор с обвязкой (парогенераторы и прочее учитываются в этой цифре металлоёмкости) - самая материалоёмкая часть. Остальное - копейки.

 
Во вторых нам нужно подсчитать ещё центрифуги и прочее необходимое.

И что это конкретно? Для ЗЯТЦ обогащение не нужно. А переработка ОЯТ по стандартной азотнокислой технологии ничего редкого не требует.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Да и кроме переработки нам всё равно нужно добывать новый уран

Уран или торий конечно же нужны, но их требуется довольно мало. Для ЗЯТЦ около 7000 тонн в год на всю планету. Ну и торий - не серебро и даже не молибден, куда более распространенный элемент. С учётом очень малого расхода (на порядки меньше, чем молибдена для существующих ветряков и серебра для солнечных батарей) и относительной распространенности в природе тут перспективы обеспечения ими из возобновляемых и квазинеисчерпаемых источников выглядят куда более светлыми.

Турбины, охладители и всё такое.

Большая часть этой теплотехники в указанной цифре учтена.

А ещё совсем не маленьких заводов из стали

На самом деле маленький. :) Материалоёмкость химического завода пропорционально массе исходного химического материала, который он перерабатывает. Возьмём худший вариант. Ториевый цикл с тяжеловодным реактором с редкими решетками, выгорание топлива 10 МВт сут/кг. Тогда реактор производящий 1 ГВт электроэнергии (30% КПД) за год будет передавать на радиохимический завод около 122 тонн ОЯТ, которые нужно переработать.

Теперь сравним с химической промышленностью нужной для ветряка (завод по производству синтетической смолы для лопастей в таблицу материалоёмкости выше также не входит). Ветрякам с производящими среднюю мощность 1 ГВт в год (т.е. 4 ГВт номинальной мощности при КИУМ 25%) нужно 18400 тонн полимеров. Срок службы лопастей не более 20 лет, вторичная переработка невозможна (как вообще для композитных материалов). Т.е. для обеспечения производства такого объёма ветроэнергии химзаводы должны производить в среднем 920 тонн пластика ежегодно.

Химзавод перерабатывающий 920 тонн материала заведомо более материалоёмкий, чем перерабатывающий 122 тонны. Причём для реактора ЗЯТЦ принятые выгорание 10 МВт сут/кг - наихудший случай. Торий в реакторе с плотными решётками может давать и 25 МВт сут/кг, урановый быстрый реактор 100 МВт сут/кг.

Т.е. косвенные затраты материалов для обеспечения работы необходимой сопутствующей химической промышленности для АЭС с ЗЯТЦ также получаются меньше.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Как то реактор по сравнению с целиком АЭС выглядит мелким. Особенно все эти огромные массы железобетона вокруг.

Железобетон вокруг в металлоёмкость реактора входит. Т.е. содержащийся в нём металл (кстати обычно нелегированная сталь) в указанной цифре уже учтена.

Плюс у нас разве не будет на каждом цикле топливо становится всё хуже?

Если КВ реактор в равновесном цикле больше 1, то нет, не ухудшается (ухудшается из-за накопления четных изотопов при использовании MOX в легководниках с КВ<1, но нас этот случай не интересует).

Ну начнём с добычи из морской воды, нам потребуется очень немаленькие установки и возможность фильтрации, чтобы получать уран.

Естественно. Чтобы упростить сравнение просто приравняем по затратам получения 1 кг урана к 1 кг молибдена. Это грубая оценка, но в качестве некого ориентира подойдёт. Кларки содержания в морской воде урана и молибдена соизмеримы. На самом деле из-за особенностей химии (богатой химии координационных соединений в водных растворах, чем шестивалентный молибден похвастаться не может) уран извлекать проще.

Реактор мощностью 1ГВт электрической при работе в ЗЯТЦ (и КВ>1) в год потребляет безвозвратно около 1 тонны урана или тория. Чтобы построить ветряки современного типа, дающие 1 ГВт реальной средней электрической мощности, нужно около 400 тонн молибдена. Служит ветряк около 20 лет, т.е. усредненное потребление 20 тонн/год. Даже при коэффициенте рециклинга 80% - 4 тонны/год. Т.е. и тут для современного ветряка ситуация выглядит в разы хуже, чем для АЭС с ЗЯТЦ. 
« Последнее редактирование: 12 Ноя 2021 [17:45:41] от AlexAV »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
А для ЗЯТЦ подойдут обычные ВВЭР, или для них нужны будут реакторы на быстрых нейтронах?

Для уранового - нет. Для ториевого (если заменить лёгкую воду на тяжелую, что проблемой не является так как теплофизические и коррозионные свойства легкой и тяжелой воды близки, и изменить шаг топливной решётки, текущий не очень подходит, нужны более плотные решётки) - можно.

ЕМНИП, пару лет назад на форуме как раз обсуждалось, что атомная энергетика тоже может упереться в дефицит редких металлов, но подробности сейчас не вспомню, надо лезть в архивы...

Это на самом деле вообще для всего будет очень серьёзной проблемой. Для всей промышленности. Тут в идеале для основных массовых технологий производства нужно искать подходы, которые бы исключали использование элементов с кларками ниже титана вообще, либо сводили бы их к совсем ничтожным объёмам (сотни - единицы тысяч тонн на всю планету, понятно, что чем меньше кларк тем это потребление должно быть так же меньше, 1000 тонн на всю планету для меди - приемлемо, для серебра или платины - не очень).

это, насколько я понимаю, элементы конструкции?

Конкретно по никелю, хрому, молибдену - высоконапряженная механика, для горизонтальной схемы как-то радикально снизить нагрузки тут сложно. Ну а удельные величины получаются такими огромными главным образом из-за низкой плотности потока энергии ветра. Чтобы генерировать какую-то заметную мощность сам ветряк попросту должен быть огромным. И материалов для него требуется соответствующее количество. В общем из-за проблему замеченной ещё Капицей - слишком низкой плотности энергопотока ветровой энергии.

Тут по хорошему потребуется переходить на другие аэродинамические схемы, позволяющие снизить нагрузки на механические углы и перейти на материалы попроще. Металлоёмкость всё равно получится огромной, но если этот металл не легированная сталь, а обычная углеродистая - это может быть приемлемо.

Конструктивные элементы из высоколегированных сталей можно просто переплавить и использовать заново

Это как раз сложно. При каждой переплавки будут появляться примеси, ухудшающие свойства сплава. Тут на самом деле будет требоваться извлечение элементов из сплава в чистом виде и изготовление сплава заново. А такое извлечение - процедура сложная, дорогостоящая, да и потери материала в ней тоже неизбежно будут.

В общем тут выход не в рециклинге, а в поиске конструкций ветрогенераторов с малой нагрузкой на механические узлы, позволяющей там использовать менее качественные материалы (скорее всего всякие малооборотные вертикалки).

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
ЕМНИП, пару лет назад на форуме как раз обсуждалось, что атомная энергетика тоже может упереться в дефицит редких металлов, но подробности сейчас не вспомню, надо лезть в архивы...

Для реакторов в тепловом спектре - самый проблемный компонент это ниобий (лигатура к цирконию). Теоретическими альтернативами тут может быть или переход на изотопно-обогащенный титан, либо снижение температуры теплоносителя ниже 200 градусов и переход на алюминиево-магниевые сплав. Второе, однако, требует пересмотра способов использования атомной энергии в экономике (т.е. использования реакторов не столько для производства энергии, сколько для отопления и обеспечения технологическим теплом промышленных предприятий, прежде всего производства биотоплива).

Для быстрых реакторов самый проблемные компоненты материалов реактора - тот же самый никель и хром (т.е. лигатуры нужные для производства нержавейки). То что тут их тут требуется меньше, чем для ветряка - это не значит, что мало. Тут как минимум нужен анализ возможности получения их требуемых объёмов из условного подмосковного суглинка таким образом, чтобы весь цикл не превратился в мартышкин труд.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
И даже больше - когда сломается то детали из дефицитных/дорогих материалов пойдут на переработку.

В тех случаях, когда речь о компонентах сплавов - вторичная переработка вызывает значительные сложности. Тут в качестве примера можно привести рений. Основная область его применения (80% всего рения) - это жаропрочные сплавы для газотурбинных двигателей. Т.е. используют его не в ширпотребе, а в промышленной технике (в основном авиационные двигатели, причём рения в применяемых там сплавах довольно много, до 6%). Так вот, несмотря на это и то, что рений - очень дорогой металл, возврат его при вторичной переработке незначительный. Т.е. в мире ежегодно потребляется около 60 тонн рения, а возвращается через рециклинг только около 10 тонн.

Так что на большой возврат легирующих элементов (таких как хром или никель я бы не рассчитывал), ну по крайней мере пока они не станут на на много дороже рения сегодня. :) Правда в этом случае их никто, кроме военных видеть не будет.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Рений - очень плохой пример.

И рений и никель с хромом - легирующие элементы в сплавах. Соответственно, ситуация с рением хорошо моделирует то что получится и никелем/хромом даже при очень высоких ценах на них (рений - металл весьма дорогой). В технологической части разделение железа и никеля ничуть не проще, чем отделение рения от материала суперсплава. 

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Да, а почему? Химически рений очень специфичен, его отделять из растворов разных металлов - одно удовольствие.

Технологически рений может быть регенерирован более чем на 80% (вот тут вот о технологии регенерации вторичного рения https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0892687520305392 ).

А основные потери здесь, так сказать, связаны с человеческим фактором. Деталь из суперсплава не отложили отдельно для специальной переработки, а она оказалась в общей куче металлолома, где после переплавки содержащийся там рений, разбавленный огромным количеством другого металла, можно считать необратимо потерянным. И ни то, что в авиацией в целом в части порядка лучше, чем в большинстве иных сфер человеческой деятельности, ни высокая цена рения как-то особо не помогает. 

Подозревая, что с другими легирующими металлами будет также. Детали из специальной легированной стали будут лететь в общую кучу черного металлолома (в основном из обычной углеродистой стали и чугуна), где по сути теряться. Если даже с ордунгом характерным для авиации и дорогим рением тут рециклинг нормально не наладили, то в других областях экономики, где регламенты и порядок не такие строгие, и с материалами по-дешевле ничего не организуют тем более.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
И на каких этапах происходит пропажа 50 тон рения?

На этапе разбора изношенного двигателя на металлолом. Когда детали из суперсплава оказываются в обще куче металлолома.

Вероятно в мире сейчас продолжается рост общего числа находящихся в эксплуатации газотурбинных двигателей и число выводимых из эксплуатации за год значительно меньше, чем производящихся.

С учётом, что реально авиационный двигатель эксплуатируется как правило не более 10 лет (особенно в современных авиакомпаниях, где простой самолёта на земле стараются минимизировать) - то это точно не причина. Авиапарк (основной потребитель суперсплавов) за десять лет вырос отнюдь не на порядок и даже не в разы. Накопление рения в увеличивающемся металлофонде эксплуатируемой техники тут не очень большая. Основная часть разницы между потреблением и рециклингом - тут необратимые потери.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Может авиаметалалом лежит на специфических складах и ждет своего часа? Как к примеру обедненный уран сейчас лежит.

Не существует таких складов в природе. Детали изношенных двигателей, те которые не попали в специальную переработку, просто оказываются в общей куче металлолома.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
на самом деле в 2 раза выросли авиаперевозки, если не за 10 лет - за 20 точно http://www.rview.ru/mirovoy-rynok-grazhdanskoy-aviacii.html  -оценки 2012 года...

С 2009 по 2019 (т.е. последний год до нашей эпидемии) в 1.5 раз:



( https://www.statista.com/statistics/564769/airline-industry-number-of-flights/ )

Но 6-кратный разрыв между потреблением рения и его извлечением из вторичных источников это не объясняет.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
А в обычных газотурбинных агрегатах рений применяют?

Рений нужен для изготовления сплавов с высокой жаростойкостью для горячей части турбины, прежде всего лопаток турбин. А температура газа в горячей части турбины является основным фактором определяющим её КПД. Соответственно он нужен для любой газовой турбины с высоким КПД вне зависимости от назначения.

P.S. Гибридная авиация - новомодная глупость. Ничего там по эффективности использования энергии сэкономить нельзя (турбина и так работает на эшелоне в оптимальном режиме, это в автомобиле двигателю очень часто нужно работать в неоптимальных режимах из-за чего переход на гибридный привод даёт заметный эффект, а в самолете это не так), а вот по массе, что для авиации очень важно, связка турбина - генератор - электродвигатель заведомо сильно проигрывает просто турбине без этих промежуточных преобразований.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
То есть, отказ от рения просто снизит КПД авиационных турбин? И видимо не слишком сильно, иначе рений бы хорошо потреблялся и за пределами авиации

Возврат к сплавам первого поколения (начиная со второго рений там обязательный компонент, и чем дальше - тем больше, в сплавах второго поколения около 2-3%, 6-го более 6%), где-то эпохи АИ-24? На самом деле на топливную эффективность это повлияет весьма сильного. Если сравнить удельный расход какого-нибудь старого АИ-24, где использовались сплавы попроще, и нового ТВ7-117, то расход топлива между ними сократился с 0,245 г/л.с. час  до 0,18 кг/л.с. час , т.е. в 1.4 раза. И это сокращение как раз в основном и достигается за счёт перехода на более жаростойкие сплавы в горячей части двигателя.

В общем выбрасываем рений - и сразу расход топлива авиацией вырастает раза в полтора. :)

Тут как я понимаю дело в увеличении степени двухконтурности.

Самая большая двухконтурность - у турбовинтового двигателя. :) Больше никаким гибридом не сделаешь (да и не нужно, так как это будет требовать снижение крейсерской скорости, а она и у турбовинтовых самолётов на нижней границе приемлемых значений для авиаперевозчиков).

В принципе использование  гибридного привода даёт большую свободу в компоновке самолета и позволят использовать решения малоприменимые для традиционных схем (например не тянущие винты, а толкающие, размещенные, скажем, на заднем оперении, толкающий винт эффективнее тянущего, но такая компоновка из-за проблем с центровкой самолёта при размещении винта прямо на двигателе малоприменима, а у гибрида эту проблему можно решить), но окупит ли это рост массы двигательной системы как-то не очевидно.
« Последнее редактирование: 13 Ноя 2021 [17:21:54] от AlexAV »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Я так и не понял, в обычных газовых турбинах которые стоят на электростанциях, насосных станциях на газопроводах, СПГ заводах и СПГ танкеров...Рений применяют?

Во всех современных газовых турбинах применяют. Просто авиационных производится больше всех.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
прецизионных сложнопрофильных тонкостенных лопаток из титановых сплавов (ВТ6, ВТ8М) и жаропрочных сталей (ЭП-718, ЭИ-787) Тоже без рениевые.

Это сплавы исключительно для среднетемпературной части турбины. В горячей части их не используют. В турбине газ последовательно расширяется и охлаждается. И материалы лопаток первых ступений и ступений, когда газ уже существенно расширялся и остыл очень разные. ВТ6, ВТ8М, ЭП-718 и ЭИ-787 - это материалы среднетемпературной части, где газ уже остыл ниже где-то 600 градусов, в горячей части, где температура газа около 1200 градусов они вообще не пригодны. На наиболее горячей части турбин сейчас применяют практически исключительно рений-содержащие сплавы.

Вот обзор по современному состоянию материалов горячих частей турбин: https://cyberleninka.ru/article/n/monokristallicheskie-zharoprochnye-splavy-dlya-gazoturbinnyh-dvigateley

И вот составы реально используемых сплавов первой ступени (т.е. в самой горячей части турбины):



Безрениевые тут только доисторические сплавы первого поколения, которые использовали только где-то в турбинах 60-х годов. Все более современные в обязательном порядке содержат рений (а в сплавах последнего поколения появляются и другие интересные компоненты, вроде рутения, рост эффективности турбин за последние десятилетия он не бесплатный...).

Сплавы типа ЭП-718, ЭИ-787, ВТ6, ВТ8М в лопатках турбин действительно используют, но не в горячей, а в среднетемпературной части (титановые в области, где температура газа не выше 600 градусов, жаропрочные стали - не выше 750, в горячей части, где все ~1200 они полностью не пригодны). Тут не путайте. Для горячей части альтернативы никелевым сплавам (которые для достижения высоких показателей упрочняют рением, и он тут безальтернативен, т.е. другой лигатуры которая может обеспечить аналогичные показатели жаростойкости никелевых сплавов просто не существует в природе). 

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
(ПД-14, SaM146)

На первой и второй ступени турбины ПД-14 используется сплав ВЖМ4 и ВЖМ5 (https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjjvMue3ZX0AhVq-SoKHY5ABVQ4FBAWegQIEhAB&url=http%3A%2F%2Fjournal.permsc.ru%2Findex.php%2Fpscj%2Farticle%2Fdownload%2FPSCJ2010n4p4%2F1293&usg=AOvVaw0-efsHSddY1jUFelldpUdB).

ВЖМ4 содержит 6% рения и 4% рутения, ВЖМ5 также рений и рутений содержащий сплав. Т.е.  материалы горячей части этого двигателя лежат в общем русле тенденций создание жаропрочных сплавов пятого-шестого поколения (т.е. повышения содержания в сплаве рения и добавка новой компоненты, ранее редко применявшейся, рутения). В среднетемпературоной части там используются титановые сплавы и жаропрочные стали, но в горячей именно рений-рутений содержащие монокристаллические сплавы на никелевой основе.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Хотите сказать, что без рениевая лигатура с 60 годов совсем не продвинулась?

Так рениевая лигатура от того и появилась, что возможности дальнейшего совершенствования сплавов системы Ni-Co-Cr-Ti-Mo-W-Nb-Ta-Hf без введения дополнительных компонент были полностью исчерпаны. То что рений - металл дорогой и дефицитный было известно исходно, за него взялись по сути от безысходности, так как другие пути дальнейшего совершенствования суперсплавов просто отсутствовали. Теперь (на 5-6 поколения сплавов) и потенциал введения только рения по сути исчерпан, поэтому схему лигатуры ещё усложняют введением рутения (хотя абсолютно всем понятно, что платиновый металл (рутений) - сырьё очень не дешевое и крайне дефицитное, такое обычно пытаются избегать, но тут никаких других путей дальнейшего улучшения газотурбинных двигателей просто не просматривается). 

Из новых перспективных жаропрочных систем в качестве альтернативы системе Ni-Co-Cr (с малыми легирующими компонентами, включая рений и рутений) появились разве что системы Nb-Si и Mo-Si-B. К ним также требуется масса малых легирующих компонент, но других, чем для системы Ni-Co-Cr. Там есть шанс найти какую-то разумную альтернативу рений-содержащим сплавам. Но пока эти системы исследованы слабо и на практике не применяются. Хотя замена в качестве основы матрица (составляющей процентов 80 сплава) никеля на значительно более редкие и дефицитные ниобий и молибден тоже так себе достижение...

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Это то что используется для газотурбинных генераторов.
Зачем сюда то их приписали?

Не все части турбины на столько высокотемпературные, чтобы там использовать суперсплавы. И там детали делают из чего-то попроще и подешевле.

Для примера материалы турбины АИ-24



Суперсплав ЖС-6К (тогда ещё правда безрениевый, двигатель ещё из 60-х) только в рабочих лопатках 1-й и 2-й ступени турбины, а также сопловых лопатках первой ступени, т.е. только в самой горячей и механически напряженной части. Рабочие лопатки 3-й ступени из никелевого сплава попроще ЭИ-437Б, а сопловые лопатки 2-й - 3-й ступени, где механические нагрузки меньше и температуры более умеренные - жаропрочная сталь ВЛ7-45У.

В лопатках компрессора, на конечных ступенях турбины, где газ уже не такой горячий, и в других не экстремально горячих узлах что-то подобное и используют. Суперсплавы и изделия из них очень дорогие и их применяют только там, где без них вообще ничего не работает, т.е. в лопатках первой-второй ступени турбины, а это совсем не весь двигатель. Там где температуры и механические нагрузки пониже стараются брать что-то попроще и подешевле.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Но ведь каждая турбина не требует для изготовления тонны металлов.

Каждая турбина требует на много больше тонны металла. :) Несколько сотен тонн железа и тонн тридцать редких металлов (на установку 4 МВт номинала).

Экспорт меди из РФ вообще бьёт рекорды.

По меди из России как-то особых оснований для оптимизма не вижу. Ну введут ещё Удоканское месторождение, Ак-Сугское местрождение, Малмыжское месторождение, Песчанку. А дальше что (кое-какие месторождения в резерве кроме перечисленных ещё есть, но по запасам даже по сумме они существенно меньше перечисленных четырёх)? Новых серьёзных открытий нет и не предвидится. Лет через 15 - 20 уже разрабатываемые месторождения начнут выходить из эксплуатации в связи с исчерпанием запасов, а замещать их будет нечем.

Посмотрите когда были открыты основные месторождения меди России. Даже возьмём перечисленные 4 пока не введенных в эксплуатацию крупных месторождения.  Удоканское месторождение - 1949 год,  Ак-Сугское местрождение - 1952 год, Малмыжское месторождение - 2006 год,  Песчанка - 1972 год. Кроме Малмыжского (причём хоть и большого, но не самого крупного 5.2 млн. тонн запасов ABC1+C2 против 20.1 млн. тонн Удоканского) все открыты ещё в СССР, причём даже не на самом его закате.

Эти рекорды экспорта меди больше напоминают проедание советского наследства и как-то не особо радуют.

В мире в целом ситуация не сильно лучше. Уже пару десятилетий как тут в мире количество новооткрытих месторождений меди в разы меньше ежегодной добычи.

Вообще медь, олово, цинк, серебро - металлы очень серьёзные проблемы с которыми возникнут весьма быстро. Их более-менее нормальные месторождения закончатся куда раньше, чем тот же уголь.

Alex, Вы когда в последний раз смотрели индексные котировки рынка металлов?

Что-то подобное говорили про газ в 2019 - 2020. А потом его не оказалось просто физически и цена улетела куда-то ближе к доллару за куб. :)

Биржевая цена отражает текущее соотношение спроса и предложения и не имеет прогностической силы. Этот баланс может перевернуться за считанные годы, а то и быстрее, и такие изменения из биржевого графика прогнозировать невозможно. Тут для какого-то долгосрочного прогноза не на линию биржевой цены надо смотреть, а на данные геологии (какие месторождения есть, где, можно ли их сколько-нибудь эффективно разрабатывать, какое соотношение темпов открытия новых месторождений и текущей добычи).

И как-то особых оснований для оптимизма они не дают. Сейчас в основном проедаются месторождения, открытые ещё 50-x - 80-x, а вот новых крупных открытий очень и очень мало и текущую добычу они и близко не покрывают. А это очень нехорошие прогностические признаки. С оловом, цинком, серебром всё приблизительно так же.

А редких металлов теперь и в телефонах немало можно найти. Посмотрите например статистику по импорту солнечных панелей в Штаты за последние годы.

Они вообще для всего нужны. Дефицит редких элементов обрушит технологические цепочки ничуть не хуже, чем дефицит энергии. Причём развитие экономики последние десятилетия шло только в направлении увеличения зависимости от этих невозобновляемых ресурсов.