Антон Любке - Техника и человек в 2000 году

Многие видят спасение в воде. Хотя водяной энергии и суждено еще великое будущее, но все же она может служить лишь подспорьем к углю. Лишь едва одну десятую всей необходимой энергии мы получаем в настоящее время от водяных сил, что, конечно, составляет ничтожную долю того огромного количества энергии, в котором нуждается экономическая жизнь. Если водяные силы многих государств, например Баварии, Австрии, Швейцарии, Швеции и др., дают дополнительную энергию, значение которой не следует недооценивать, то этим еще не сказано, что она может совершенно заменить уголь. Дело в том, что производительность крупных гидростанций не так уж велика, чтобы она могла, помимо снабжения энергией транспорта, полностью удовлетворять и другие хозяйственные нужды страны.

Если провести сравнение между потреблением энергии из угля и водяной энергии, то можно подметить, что рост потребления угля несомненно носит более интенсивный характер. Правда, рост потребления последнего отстает от довоенного, но все же он превышает рост потребления водяной энергии. В то время как в 1913 г. общая мощность силовых установок германских силовых станций общественного пользования равнялась 2238 178 клв-ч, в 1922 г. она повысилась до 7 934 717 клв-ч, причем 40 % энергии было получено из бурого угля. Участие водяных сил в производстве электрической энергии в 1913 г. выразилось в 11,6 %, а в 1922 г., несмотря на широкое развитие гидростанций, всего лишь в 9,7 %. Несмотря на это процентное снижение доли водяной энергии в общей продукций тока, мощность гидростанций повысилась с 260 866 клв в 1913 г. до 699 834 клв в 1922 г., что, следовательно, означает рост на 170 %. Общее производство электрической энергии за 9 лет увеличилось приблизительно на 234 %. Доля бурого угля в этом росте составляет 480 %, а доля каменного угля — 140 %.

Итак, если в настоящее время мы еще не можем говорить об истощении угля в полном смысле этого слова, то все же в экономической жизни уже обнаруживаются опасные симптомы. Кризисы в угольной промышленности последних лет явились несомненно грозными предвестниками упадка, который нам еще не грозит, но безусловно тяжело отразится на наших потомках.

Преобразование заложенной в угле энергии уже издавна было проблемой, над которой ломали себе голову как техники, так и экономисты. Ни один продукт современного хозяйства не возбуждал поэтому столь ожесточенных споров и не подвергался столь разнообразным опытам, как черный алмаз. Максимально экономное сжигание угля на транспорте и в производстве, химическое разложение угля на составные части, различнейшие изобретения, рационализирующие процесс сжигания угля, — все это указывает пути, по которым пойдет будущее топливное хозяйство.

Уже давно занялись проблемой использования угля в целях получения из него энергии не путем непосредственного сжигания, при котором, как известно, теряется очень много энергии, а каким-либо иным способом. В локомотивах и при других формах сжигания в хозяйстве может быть использована лишь совершенно ничтожная часть энергии угля, другая же часть безвозвратно теряется.

Вот почему уже с давних пор техника трудилась над вопросом использования энергии угля без его сжигания. Уже сто лет тому назад германский физик 3еебек изобрел элемент, со стоявший из двух различных металлических частей, которые различно нагревались на обоих концах и таким образом вызывали цепь электрического тока. На основе этого открытия были построены термоэлементы, состоявшие из двух металлических пластинок, концы которых с одной стороны спаивались и затем при нагревании вызывали ток. Разумеется, более или менее крупные установки этих термоэлементов обходились чрезвычайно дорого, так как тепло, тратившееся на нагревание, могло быть использовано лишь в небольшой части, тогда как остальная часть терялась.

Другим способом, привлекшим большое внимание особенно в последнее время, явилось использование угля в особых элементах в качестве горючего материала. Уже около семидесяти пяти лет тому назад французский химик Беккерель, которому принадлежит также честь открытия радиоактивности, занялся применением угля в элементах с горючим материалом. Изобретатель расплавил в металлическом тигле селитру и погрузил в эту жидкость угольную палочку. При соединении угля с железным тиглем возникал электрический ток. При этом Беккерель установил, что уголь расходовался очень быстро. Разумеется, подобный элемент был слишком дорог, но не столько из-за чересчур быстрого расходования угля, сколько из-за того, что необходимый для сжигания угля кислород получался из дорогой селитры и последняя также расходовалась. Другой французский химик Жак воспроизвел опыты Беккереля. Он применил однако для своих целей уже не селитру, а кислород воздуха. Его аппарат был наполнен едким натром, в котором находилась толстая угольная палочка. После того как едкий натр расплавлялся, в аппарат впускался воздух, после чего уголь соединялся с кислородом. Этот элемент давал ток силой в 150 ампер. Изобретатель был такого высокого мнения о значении своей работы, что пропагандировал устройство крупных силовых станций, оборудованных его горючими элементами. Вскоре однако пришлось убедиться в том, что горючие элементы Жака обладают совершенно ничтожным коэффициентом полезного действия.