И Попов - Пути в незнаемое

Промышленность и электростанции выбрасывают в воздух двадцать пять миллиардов тонн углекислоты ежегодно. Это, правда, в сто раз меньше, чем ее содержится в атмосфере. Однако сама по себе углекислота не распадается, а уничтожающих ее лесов становится все меньше. На разбросанных по всему миру метеостанциях ученые разных стран пришли к одному и тому же выводу: за последние десятилетия концентрация углекислого газа медленно, но неуклонно растет. А как пишет член-корреспондент АН СССР Будыко, «при ежегодном росте производства энергии на 6 %, в середине XXI в. начнется быстрое повышение средней планетарной температуры… Убеждение в неизбежности такого потепления, высказанное несколько лет назад, подтвердилось в самое последнее время, когда обнаружилось, что с конца 60-х годов началось повышение средней температуры воздуха северного полушария. Возможно, что это потепление привело к увеличению частоты засух в ряде стран умеренных широт». Если не остановить насыщение атмосферы углекислотой, то к 2050 году, по расчетам Будыко, среднегодовая температура поднимется настолько, что начнется таянье полярных льдов. Достаточно будет еще семидесяти пяти лет, чтобы лед в океане полностью исчез и пришла очередь ледников Гренландии и Антарктиды. Уровень Мирового океана начнет повышаться. Если полярный лед растает полностью, горизонт морских вод поднимется на несколько десятков метров, и не только прибрежные, но и многие находящиеся в глубине материков города окажутся затопленными…

Излишне высокая концентрация углекислого газа способна нанести большой вред даже еще раньше. Тут ее действие проявится не в атмосфере, а в воде. Растворяясь в ней, углекислый газ превращается в угольную кислоту, пусть слабенькую, но тем не менее способную растворить раковины моллюсков, этих санитаров рек, морей и океанов. Высокая кислотность океанских вод может неблагоприятно подействовать на способность организмов, составляющих планктон, к размножению. Трудно даже представить, к каким последствиям приведет такой оборот дел, но ясно, что допускать этого нельзя. И кто знает, может быть, замедлившееся экономическое развитие мира в последние годы — это своеобразная неосознанная реакция человечества на возможные последствия данногоспособа развития цивилизации? А если это и не так — объективно приходится признать, что это замедление темпов в какой-то мере полезно: оно заставляет задуматься, изыскивать не экстенсивные, а интенсивные способы развития.

Нам с вами очень полезно задуматься над этим противопоставлением. Ибо, как отмечал академик Федоренко, в нашей стране «колоссальный по объему поток вложений в основном направляется в русло традиционной технологии производства, на создание вместо одного действующего — двух, трех предприятий того же технического уровня. Это, по существу, расширение экстенсивного клина в промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте и в других отраслях». И еще: «…если мы во многих случаях не достигаем возможных и необходимых рубежей прогресса техники, технологии и организации производства… то в основном потому, что отдельно планируется основное производство и отдельно — производство и внедрение новой техники, отдельно строятся цены на основную продукцию и цены на новую технику, отдельно даются кредиты на развитие производства и кредиты на новую технику, отдельно даются премии… Получается, что все то, что мы называем новым, есть довесок к тому, что называется основным. А ведь именно это новое и должно быть основным, главным, решающим».

Так вот о новом. Неизбежно наступит время, когда рост потребления горючего, добываемого или синтетического — все равно, приведет к серьезному конфликту с природой. Автомобиль, проехав тысячу километров (на это хватит недели, а то и меньше), уничтожает столько кислорода, сколько требуется человеку на год. Сто тридцать миллионов легковых машин и грузовиков США поглощают своими моторами вдвое больше кислорода, чем его производят все луга и леса страны. А ведь есть еще металлургия, химия, электроэнергетика, домашние отопительные установки и газовые плиты, потребляющие в сумме еще столько же кислорода. Америка, да и многие другие промышленные страны Запада дышат только потому, что воздушные течения приносят им кислород с океанов да из тропических зон, богатых (пока еще…) лесами и бедных автотранспортом и индустрией.

Экологические неурядицы, как видите, имеют еще и кислородный аспект. Это значит, что в ближайшем будущем придется всем отраслям промышленности и транспорта искать замену традиционным видам горючего. Впрочем, даже не искать: оно уже найдено. Надо переходить на водород.

Удивительные, однако, петли делает история! Мысль о водороде как топливе для двигателей внутреннего сгорания имеет почтенную историю: первый работающий так мотор был продемонстрирован в 1852 году. Восемьдесят лет спустя первый водородный автомобиль шмыгал по лондонским улицам, но не выдержал конкуренции более дешевого и простого в обращении бензина. Интересно, в каком году падет побежденный водородом бензин? Схватка, похоже, вот-вот разыграется не на шутку. Ведь даже десять процентов водорода, добавленного к обыкновенному горючему, снижает его расход на сорок процентов (сказывается более высокая теплотворная способность добавки), менее вредным становится выхлоп. А у чисто водородных автомобилей и выхлоп соответственно чист, одна вода.

Присматриваются к водороду авиаторы. Новое топливо способно улучшить экономику воздушных перевозок, на тот же маршрут удастся брать меньше горючего (правда, по весу, а не по объему, и инженеры ломают головы над тем, куда деть значительно более крупные баки). Возрастает коммерческая нагрузка. Обычный вариант «Боинга-707» имеет на борту восемьдесят тонн керосина, и лишь двадцать остается на пассажиров и багаж. Водородный вариант переворачивает соотношение: двадцать тонн топлива и восемьдесят полезной нагрузки. Есть за что биться, не правда ли?

Иной — чистой! — становится благодаря водороду металлургия. На Всемирном электротехническом конгрессе 1977 года в Москве академик Рыкалин выступил с докладом «Термическая плазма в металлургии и технологии». Он рассказал, что плазма с температурой десять — пятнадцать тысяч градусов намного ускоряет процессы химического взаимодействия, и они длятся уже не минуты, не секунды, а тысячные доли секунд. Плазму получают в плазмотронах — приборах (впрочем, скорее даже установках, ибо трудно назвать прибором вещь, развивающую, пусть кратковременно, свыше тридцати мегаватт), где на газ воздействует электрическая дуга или мощный поток радиоволн подходящей частоты. Их энергия сдирает с атомов электронные оболочки, возникает смесь ионов и электронов — плазма. И вот такой поток водородной плазмы предлагается использовать для прямого превращения руды в металл, минуя доменный процесс. Преимуществ множество. Отпадает нужда в коксе, то есть в самом дорогом угле и не менее дорогой его переработке на кокс. Можно обойтись без агломерации руды, без ее спекания в достаточно крупные куски (иных домна не любит), — наоборот, именно мелкая, почти пылевидная руда наиболее подходит для новой технологии.