Под угрозой угольного голода

Научная беседа Б. Германа

Каменный уголь часто называют «черным алмазом», желая подчеркнуть огромное значение для нас этого полезного минерала (который, кстати сказать, по химическому составу почти тождествен с алмазом). Но если иметь в виду значение угля для человечества, то придется признать его драгоценнее всяких бриллиантов. Если бы все драгоценные камни мира, все золото и серебро, внезапно исчезли, духовные и материальные потребности человечества пострадали бы далеко не в такой степени, как от исчезновения каменного угля.

Трудно даже вообразить, что случилось бы, если бы внезапно иссякли все запасы каменного угля. Прежде всего остановилась бы железная промышленность, а следовательно, и вся промышленность вообще, ибо без железных машин она существовать не может. Железнодорожное и телеграфное сообщение прекратились бы совершенно; в значительной степени пострадало бы и водяное. Всех лесов земного шара не надолго хватило бы для приведения в действие необходимейших машин и для отопления наших квартир. Люди вынуждены были бы покинуть страны умеренного пояса и переселиться в тропические области, чтобы здесь вести жизнь полудиких народов...

Между тем, такая опасность действительно существует, – если не для нашего, то, быть может, уже для ближайших поколений. Ограничительными законами мы можем предупредить хищническое истребление лесов, упорядочив их эксплуатацию. Но никакими законами нельзя предупредить истребления каменного угля, так как природа не пополняет уничтожаемых запасов, а развивающаяся промышленность с каждым годом поглощает все большие и большие массы «черных алмазов». Залежи каменного угля образовались в незапамятные времена при совершенно исключительных условиях, которые никогда уже не повторятся.

Надежды на то, что нам посчастливится найти новые залежи каменного угля, очень слабы: слишком хорошо исследовали мы земную кору в этом отношении. Все известные угольные бассейны тщательно обследованы, и содержание в них угля исчислено. Судьба не готовить нам здесь никаких приятных сюрпризов. Мы хорошо знаем, что все наши угольные залежи близки к истощению и что черный день угольного голода придет неминуемо.

Если б выразить в цифрах общий запас каменного угля на земном шаре, то он показался бы нам довольно внушительным. Но потребление угля с каждым годом растет в ужасающей прогрессии; в Германии, например, теперь сжигается ежегодно втрое больше угля, чем четверть века назад. В Америке запасы угля больше, чем в Германии, – но зато потребление его лихорадочно развивающеюся промышленностью значительно больше.

В Соединенных Штатах, должно раньше, чем во всех других странах, наступить полное истощение всех запасов каменного угля. По подсчетам статистиков, это случится уже через 110 лет. Затем та же участь постигнет Великобританию, – по мнению Рамзая, через 175 лет. Через 200...300 лет истощатся запасы России, через 500 лет – Франции, через 700 – Бельгии, через 800 – Германии, через 1000 лет – Австрии. Дольше всех сохранится каменный уголь Китая, накопленный здесь в огромных количествах. Но и он рано или поздно должен иссякнуть.

Впрочем, сама техника, словно чувствуя зловещее дыхание надвигающейся опасности, бессознательно направляется по путям, могущим предотвратить ее.

Усилия новейшей техники направлены к тому, чтобы стать, насколько возможно, независимой от каменного угля или, по крайней мере, отодвинуть угольный кризис бережным использованием наличных запасов угля. Паровые машины, использовавшие раньше всего 5% доставляемой им углем энергии, – теперь, благодаря различным усовершенствованиям, используют 16, 25 и даже 35%. Где только возможно, паровые машины заменяются газомоторами, расходующими не уголь, а газ.

Но самыми серьезными заместителями угля являются водопады – этот «белый уголь» нашего времени. Огромные запасы энергии, скопленные природой в пенистых массах низвергающихся вод, человек подчинил своему гению. Ниагара, водопады Норвегии, Швейцарии, Северной Италии и др. давно уже работают на пользу человеку, приводя в движение динамомашины, которые посылают свою электрическую энергию далеко от места ее добывания, чтобы там снова превратить ее в механическую. До сих пор потребляется лишь весьма ничтожная часть общей энергии всех водопадов. Дело это лишь начинает развиваться, и даже те водопады, которые эксплуатируются давно, использованы лишь в незначительной степени. Из 16 миллионов лошадиных сил, скрытых в низвергающихся водах Ниагары, человек подчинил себе немногим больше четверти миллиона (280 000 л.с.). Сумма энергии всех водопадов, без сомнения, далеко превышает общую мощность всех работающих в мире паровых машин, достигающую 200 миллионов л.с. Число водопадов на земном шаре очень велико, – гораздо больше, чем обыкновенно думают. Нам хорошо известны водопады культурных стран, но сколько еще существует водопадов, не упоминаемых в учебниках географии!

Даже поработив себе все водопады мира, человечество едва ли сможет заменить ими энергию каменного угля. Дело в том, что коэффициент полезной работы при использовании водопадов очень невелик, а количество паровых машин ежегодно возрастает; да и не одни лишь паровые машины являются поглотителями каменного угля.

С другой стороны водопады представляют собой далеко еще не весь «белый уголь», имеющийся в распоряжении человечества. Реки, ручьи и их притоки несут в своих спокойных водах не меньше энергии, чем все водопады земного шара. Использование их сопряжено с техническими неудобствами и с необходимостью искусственного переустройства земной поверхности. Но все же в культурных странах не мало уже сделано в этом направлении. Реки Германии несут к морю в своих струях 20 миллионов лошадиных сил, и из них в настоящее время 300 000 работают уже на пользу человека.

Невообразимо-огромные запасы энергии кроет в себе океан. Неумолчный, безостановочный натиск волн на крутые берега создает неисчерпаемый источник сил. Не меньше энергии скрыто и в периодически набегающей приливной волне. Все эти колоссальные силы старика Нептуна до сих пор служили лишь во вред человеку. Но недалеко время, когда он оденет ярмо и начнет работать нам на пользу. Каждый год вырабатывается несколько проектов промышленного использования приливных волн и энергии волнующегося моря. Кое-где началось уже и практическое выполнение этих проектов. Но, конечно, масштаб этих попыток неизмеримо мал по сравнению с истинными размерами заложенных в океане полезных сил. Ведь каждая скала, окруженная плещущимся морем, – настоящее эльдорадо для инженеров будущего!

Теоретически мыслимо также использование еще одного источника энергии, на который до сих пор еще ни один человек не налагал своей покоряющей руки. Мы говорим о неимоверных запасах энергии, кроющихся в водных массах, ежеминутно поднимаемых лучами солнца из всех пор земли; силы эти парят с облаками на высоте версты и более над землей и снова возвращают на землю вместе с дождем, снегом, градом.

Здесь мы стоим перед задачей, которую еще не пыталась разрешить даже смелая техника наших дней. Но когда-нибудь человек использует и эти силы, столь долго ускользавшие от ярма его технического гения.

Мы никогда бы не кончили, если бы стали перечислять все те источники сил, какие предлагает человеку природа взамен энергии каменного угля. Весь мир вокруг нас полон сил, полон энергии, еще неиспользованной человечеством. Что такое, например, энергия сгорания угля по сравнению с неисчерпаемыми массами теплоты в недрах земного шара? А энергия взрывчатых веществ – разве всегда будет она служить исключительно целям разрушения, и неужели человечество никогда не найдет для этой молекулярной энергии более достойного применения? Можно идти и еще дальше вглубь материи – мечтать об использовании внутриатомных сил, столь чудесно проявляющихся пока лишь в радиоактивных явлениях...

А ветер? Он уже и теперь работает кое-где для хозяйственных нужд человека; но это ничто по сравнению с его ролью в будущем. Не остановится техника будущего перед порабощением молнии и неистощимых запасов атмосферного электричества, обтекающих нашу планету от полюса до полюса.

Однако какую бы силу природы мы ни использовали, во всех случаях мы имеем дело с энергией одного и того же происхождения. Этот общий источник всех энергий – наше солнце. Энергия солнечных лучей подняла воды на те возвышенности, падая и стекая с которых они образуют водопады и реки. Те же солнечные лучи испаряют воду всех земных бассейнов. Нагревая воздух, они порождают ветры и атмосферное электричество. Разлагая в хлорофилловых зернах углекислоту воздуха, лучи солнца накопляют в клеточках растений углерод. Мощные пласты каменного угля в недрах земли были созданы такою же деятельностью солнца миллионы лет тому назад; сгорая в наших печах, т.е. соединяясь с кислородом в углекислоту, уголь лишь возвращает ту энергию, которая была затрачена некогда солнцем на отделение его от кислорода. Одна лишь внутренняя теплота земного шара не зависит от энергии солнца. Все же остальные виды энергии на земле суть лишь видоизмененная теплота нашего центрального светила. Величайшим триумфом технического гения человека было бы прямое, непосредственное использование солнечной энергии, вместо того обходного пути, к которому мы поневоле обращаемся в настоящее время.

Некоторые попытки создания солнечного двигателя уже делались, и вопрос этот можно считать очередной задачей современней техники. Последняя из этих попыток – и притом едва ли не самая удачная – сделана совсем недавно, нашим русским астрономом проф. В.К. Церасским.

Его солнечный двигатель основан на явлении термоэлектричества; явление это состоит в том, что при нагревании одного из спаев цепи, составленной из металлических проводников, в ней возникает электрический ток. Проф. В.К. Церасский устроил прибор, в котором солнечные лучи нагревают целый ряд спаев таких «термоэлементов», порождая довольно сильный электрический ток. Профессор провел этот ток в электрический звонок, висящий в его кабинете, – и звонок непрерывно звонит, пока светит солнце. Со временем, быть может, тем же путем будут приводиться в действие и машины.

Вообще, невозможно предвидеть, какой технический прогресс ожидает нас в самом близком будущем.

Вот поучительный пример. Десять лет тому назад знаменитый химик Крукс предрекал человечеству скорую гибель от голода: запасы чилийской селитры приходят к концу, и близок день, когда нечем будет удобрять поля... Можно ли было тогда предвидеть, что через пять лет техника научит нас добывать необходимые удобрительные туки (азотную кислоту) прямо из воздуха? Теперь это дело поставлено на широкую промышленную ногу, и «селитряный голод» уже не страшит нас. Кто знает, быть может, мы живем, теперь накануне другого технического открытия, которое навсегда разгонит кошмар «угольного голода»?!

Источник информации:

«Природа и Люди».
Иллюстрированный журнал науки, искусства и литературы. 1912, №46.

Дата публикации:

13 августа 2000 года