Страница 25 из 44
В Америке также сумели уже подойти к разработке естественных запасов энергии земли. Специальный участок, отведенный для опытов в этом направлении, расположен в 130 км на север от Сан-Франциско. В опытном колодце удалось установить некоторое количество пара, дававшее высокое давление. До сих пор закладывали опытные колодцы диаметром в 20–30 см и глубиной в 80 — 100 м. В двух более старых колодцах давление достигало 28 кг, а в более новых — даже 125 кг. Температурными исследованиями установлена была наличность насыщенного пара с температурой, соответствующей давлению и доходившей до 300°. Четыре колодца при давлении в 45 кг давали приблизительно 1 100 кг газов в час на колодец. Дальнейшие исследования инженеров установили возможность располагать энергией в 50 000 клв. В настоящее время приступают в крупных установках к практическому использованию скрытых в горячих источниках сил.
Другой способ использования внутренней энергии земли предлагал незадолго до войны Рамзай. Он исходил из мысли, что в глубине земли при разработке угля остается очень много неразрабатываемых пластов, а с другой стороны, существуют большие глубины, в которых, вследствие завалов, невозможна разработка. Современная добыча угля тяжела, удорожает цену угля и т. д. Рамзай полагает, что добыча угля может производиться такими же средствами, как и добыча каменной соли. Так, в соляные шахты накачивают воду и извлекают выщелачиванием соль, выкачивая затем обратно на поверхность воду, чтобы выпариванием получить из нее твердую соль. Рамзай считает, что угольные пласты можно выжигать.
Рамзай представляет себе свой план, который в 1914 г. действительно должен был быть испробован в Англии, очень простым. Идея его несомненно прекрасная, но вопрос в том однако, может ли она воплотиться в действительность. На пути к этому стоят столь необычайные трудности, что об осуществлении плана Рамзая пока нечего и думать.
До осуществления всех этих несомненно очень интересных проектов пройдет еще очень много времени. Пока же мы еще располагаем таким количеством других источников энергии, что приступать к осуществлению этих фантастических проектов нет оснований. Не приходится однако сомневаться в том, что, когда понадобится, человек сможет потребовать от земли все ему необходимое.
Переработка воды
Вода так же, как и дерево, сопровождала человека с незапамятных времен в его хозяйственной жизни. В своем экономическом и техническом развитии человеку всегда приходилось пользоваться водой. Развитие культуры, образование государств, основание городов — возможны были лишь там, где в достаточном количестве имелась вода. Если мы проследим историю древних культур, то увидим, что ни одна из них немыслима без водного хозяйства; более того, древние культуры развивались почти исключительно на основе водного хозяйства, примером чего могут служить Египет и страна двух рек — Месопотамия. Китай, наиболее густо населенная страна земного шара, которая еще не получает, подобно Европе, всю свою энергию от угля, не мог бы существовать без своей широко разветвленной системы водного хозяйства.
Вся наша жизнь и предметы, которые нас окружают, тесно связаны с водой. Этот необходимый основной элемент нашей жизни — вода — состоит из 11 % водорода и 89 % кислорода. Вода повсюду находится в природе в жидком, газообразном и даже твердом состоянии. На одном лишь экваторе ежегодно испаряется 700 триллионов куб. м воды, что соответствует океану в 66 глубины и площадью в 9,7 млн кв. км. Эти огромные массы воды снова изливаются на землю из туч в виде дождей, снабжающих реки, источники и моря. Энергия, сообщаемая воде солнцем, проявляется в силе ее течения, которая также зависит еще от двух причин: во-первых, от ската и, во-вторых, от количества воды, протекающего по скату. Лишь в век пара научились систематически пользоваться этими силами с помощью водяных колес, турбин и т. д. Крупные силовые станции в Баварии, Бадене, Швейцарии и Швеции служат доказательством возможности использования водяной силы, которая в настоящее время является большим подспорьем в дополнение к все более эксплуатируемой энергии угля. Здесь мы будем говорить не о получении энергии от падения воды, которая, как известно, уже тысячи лет знакома человеку и которая лишь за последнее десятилетие получает все более широкое развитие в качестве дополнительного источника энергии наравне с углем и нефтью, но о химическом составе воды и возможностях его использования в энергетических целях.
До конца XVIII века воду считали за простое вещество, так как не знали ее составных частей. Летом 1781 г. англичанин Кавендиш установил опытным путем, что при сжигании водорода и кислорода получается вода и только вода.
Лавуазье, знаменитый реформатор химии, дополнил этот опыт еще в том направлении, что из полученной таким способом воды снова выделил в виде газа водород и удержал кислород в соединении с железом.
Водород в современном транспорте за последние годы играет значительную роль. Без него воздушное судоходство не могло бы развиться до современного уровня. Гелий, которым в настоящее время наполняют дирижабли, в то время еще не был известен. Лишь в последние годы ученые выяснили, что вместо сравнительно легко взрывающегося водорода более удобен для применения другой менее опасный газ, гелий, который в последнее время удается искусственным путем получать из водорода. В самое последнее время водород получил применение еще в одной весьма важной области, причем приобретает здесь неожиданно крупное значение, — в главе о «Переработке угля» мы указали на значение водорода в весьма важном для экономической жизни Европы методе гидрирования угля.
Эти две важные области хозяйства показывают, что наступило время, когда мы должны пользоваться водой не только в качестве источника энергии в виде водопадов и рек, но и путем прямого химического использования ее составных частей. Известный германский исследователь в области угля проф. Фишер сделал на мировом энергетическом конгрессе в Лондоне в 1924 г. интересное сообщение, что в химических процессах, в которых теоретически исходными веществами являются окись углерода и водород, можно исходить и из углекислоты и что таким образом в принципе возможно производить моторное топливо, в котором ощущается такая нужда, из составных частей воздуха и воды, при условии наличия соответствующих источников энергии (водяных сил). Углекислоту можно было бы получать из воздуха, а водород путем электролиза из воды. Если бы удалось получать энергию непосредственно из воды и из воздуха, подобно тому как из воздуха добывается азот, то это было бы достижением, значение которого в настоящее время не поддается еще даже более или менее приблизительному учету.
Важное значение, которое имеет водород в современной экономической жизни, заставляет нас уделить ему более серьезное внимание.
Получение газа из воды известно уже свыше 100 лет. В начале XIX века в Лондоне умер упомянутый выше Кавендиш — ученый, занимавшийся главным образом физикой и химией. Он ознакомил химическую науку с водородом, который был им получен при опытах, во время которых он изучал действие слабого раствора кислоты на железо, цинк и олово. В последнее время делались различные опыты добывания водорода. Прежние опыты Кавендиша в настоящее время уже утратили свое значение. Кавендиш предполагал, что водород находится в металлах, тогда как последующие исследователи считали, что он является составным элементом кислот. Водород представляет собой прозрачный, лишенный запаха и вкуса газ, который горит и при соединении с кислородом дает воду.
Лишь в 1883 г. Чарльзом были сделаны первые попытки наполнить водородом воздушные шары. Майерт и Рихтер пользовались для получения водорода ретортой, в которой докрасна накалялась смесь гидрата окисей кальция и цинка.
Большое значение имеет электролитический метод добывания водорода. Уже в 1789 г. два голландца установили, что путем электрического разряда вода разлагается на водород и кислород. Если через подкисленную воду или раствор едкого натра пропустить электрический ток, то на отрицательном полюсе выделяется водород, на положительном — кислород.