Анатолий Жуков - Голова в облаках

Древний способ проб и ошибок, выручавший Сеню, его упование на интуицию, оказываются всегда громоздки и ненадежны, а в наше время тем более. Правда, интуиция одаренного специалиста стоит многого. Она основана на серьезных знаниях и опыте, мозг тут выдает оптимальное решение, не перебирая различные варианты — их может быть бесчисленное множество, — а каким-то коротким путем. Чтобы сократить этот путь, разработано несколько практических методик изобретательства. Наиболее известна у нас АРИЗ — алгоритм решения изобретательских задач. Эта методика указывает последовательность шагов для определения идеальной машины или идеального конечного результата, затем выявляются технические противоречия в решаемой задаче, пути преодоления этих противоречий…

Юрий Георгиевич Чирков, — еще моложе Петровича (вот какие люди делают науку!), коротко стриженный, ясное, строгое лицо с ямочкой на широком подбородке, — рассказал ему о топливных элементах. Сеня никогда не предполагал, что о сложной проблеме энергетики можно говорить так просто. И невольно ощутил неловкость за свои наукообразные рассуждения, за то косноязычие, которого по привычке давно уж не замечал. А ведь кто-то из старых ученых говорил: кто ясно мыслит — ясно излагает. Сеня не мог излагать так ясно, как это делал Юрий Георгиевич.

— Вот процесс горения для химика: атомы углерода (топливо) теряют электроны, а атомы кислорода воздуха, поддерживающего горение, приобретают эти электроны. Конечный продукт — углекислый газ. То есть горение — это обмен электронов между атомами. А ведь электрический ток тоже движение электронов, только упорядоченное. А нельзя ли так организовать горение, чтобы сразу получать электрический ток? Чтобы электрически заряженные ионы не превращали свою энергию в тепло? Словом, возможно ли «холодное» горение, организованное и упорядоченное? Оказывается, возможно. Вот реакция такого горения: водород соединяется с кислородом и дает воду и электрический ток, минуя тепловые и механические стадии. Чтобы генерировалось электричество, надо иметь три вещи: газ водород, источник ионов ОН (раствор щелочи в воде) и кусок металла (электрод), который примет рожденные электроны. Вот и все. А чтобы реакция шла долго, на стыках электрод — электролит — газ нужен второй электрод, чтобы беспрерывно подводить ионы и отводить электроны. Словом, нужна замкнутая цепь.

— А какой будет КПД? — решился спросить Сеня.

— Прямое преобразование химической энергии в электрическую идет почти без потерь. Теоретический КПД около ста процентов!

— Вот это да-а! И вы над такими элементами работаете?

— Не только я. И давно уже. Первый топливный элемент, кислородно-водородный, был создан сто тридцать с лишним лет назад.

— Так давно? — Сеня поразился: сказочные характеристики, а элемент до сих пор не отработан, не нашел широкого применения. — Это же разор расточительности! Как же разумный человек неразумной природы…

— Природа, между прочим, давно решила энергетические проблемы, и решила блестяще. Затасканный пример — Солнце как гигантский термоядерный реактор. Или живой организм. У вас и у меня мышцы сокращаются и сердце бьется потому, что химическая энергия съеденной нами пищи прямо — заметьте, прямо! — преобразована в механическую. В то же время наш организм производит электричество (деятельность нервного аппарата), обеспечивает осмотическую работу — всасывание в кишечнике, секреция желез…

— Значит, мы вроде топливного элемента?

— Биологического. Приближение грубое, разумеется. В каждую клетку, утверждают биохимики, «вмонтирован биологический водородно-кислородный элемент. Кислород поставляют легкие, источником водорода служит пища — жиры, белки, углеводы. В процессе усвоения пища дробится до элементарных кирпичиков — жирных кислот, а эти кислоты распадаются в клетке до воды, углекислого газа и атомарного водорода. Вот этот-то водород и соединяется с кислородом в «холодном» горении, образуя биоэнергетику организма. Электрон из этой реакции запускает все идущие в живом организме процессы.

И еще он увлекательно рассказал о проблемах фотоводорода, гелиоэлектростанций, термоядерного синтеза… А в заключение привел известные слова Ф. Жолио-Кюри: «Хотя я верю в будущее атомной энергии и убежден в важности этого изобретения, однако я считаю, что настоящий переворот в энергетике наступит только тогда, когда мы сможем осуществить массовый синтез молекул, аналогичных хлорофиллу или даже более высокого качества…» И сообщил, что американский химик-органик Р. Вудворт в 1960 году синтезировал хлорофилл. До победы еще далеко, но ученые пытаются создать технические устройства, чтобы использовать неисчерпаемые запасы солнечной энергии…