Ричард Роудс - Энергия. История человечества

• Название: Энергия. История человечества
• Автор: Ричард Роудс
• Жанр: Прочая научная литература
• ISBN: 978-5-389-19281-2

В своей выдающейся книге лауреат Пулитцеровской премии Ричард Роудс рассказывает о событиях и достижениях, которые легли в основу всех революционных переходов в энергетике и транспорте: от животной силы и гидроэнергии – к паровой машине, от двигателя внутреннего сгорания – к электромотору. Исследуя направления развития технической мысли и уроки, которые извлекло человечество в процессе покорения сил природы, Роудс дает ответ на вопрос, как нам удалось произвести преобразования и обратить заложенные в них возможности себе во благо. Логическим итогом блестящего обзора ключевых событий истории энергетики за четыре столетия становится панорама нынешнего энергетического ландшафта, в том числе производство энергии из возобновляемых источников и вопросы ядерной энергетики. В изложении прослеживается тесная взаимосвязь с такими темами, как риск глобального потепления и стремительный рост численности населения Земли, которая к 2100 году должна достигнуть десяти миллиардов человек. Книга предназначена для всех, кого заботит влияние человека на окружающую среду и будущее мира. «Нынешние дебаты [об изменениях климата] почти не затрагивают богатейшего человеческого аспекта истории – истока современных энергетических проблем. Одна из целей, которые я ставил перед собой, когда писал “Энергию”, состоит в заполнении этого пробела – людьми, событиями, датами, местами, методами, примерами, аналогиями, поражениями и победами – для оживления дискуссии и прояснения возможных решений». (Ричард Роудс) В формате PDF A4 сохранен издательский макет.

---

Ивлин уверял, что загрязнение угольным дымом не только вредит лондонской застройке, но и несет болезни и смерть горожанам, «убивая их за один год больше, чем могло бы умереть за несколько столетий, дыши они свежим сельским воздухом». Те, кто переезжает в Лондон, обнаруживают «всеохватные перемены в своих телах, которые либо иссушаются, либо воспаляются; «телесные соки» их претерпевают раздражение и проявляют склонность к загниванию; их чувствования и потоотделение… чрезмерно затрудняются наряду с потерей аппетита и своего рода общим помрачением сознания». Однако те же приезжие быстро восстанавливают здоровье, вернувшись домой, что доказывает, что причиной их нездоровья является именно лондонское загрязнение. Для пущей убедительности Ивлин добавил: «Как часто слышим мы, как говорят (рассказывая о некоем покойном соседе или друге): “Он поехал в Лондон и подхватил там сильную простуду… от которой так уже и не смог оправиться”»[47].

Как же очистить растущий город – город, стоящий на пороге промышленной революции? Прежде всего, утверждал Ивлин, следует освободить Лондон от источников загрязнения: парламент должен потребовать их перемещения на пять или шесть миль вниз по Темзе, за Собачий остров, квадратную милю осушенного болота, вокруг которой река делает крутой изгиб, способный остановить распространение дыма[48]. Ивлин знал эти места – в 1629 г. их содержание поручили нескольким инспекторам лондонской канализации; в их числе был и он.

Переместив туда промышленные предприятия, жгущие уголь, – подобно тому как в наши дни перемещают заводы в пригородные промышленные зоны, – правительство могло очистить зараженный дымом воздух Лондона. Кроме того, прибавлял Ивлин, это дало бы работу «тысячам добрых лодочников», которые доставляли бы промышленные изделия вверх по реке, в город; а в самом городе освободились бы «дома и участки» с привлекательными видами на реку, и их можно было бы преобразовать в «доходное жилье, а некоторые – в благородные строения для полезного или приятного времяпровождения». (Видимо, реновация и джентрификация городов уходят корнями в далекое прошлое.) Стоит только убрать промышленность в пригороды, писал в конце своего труда Ивлин – и можно предотвратить пожары. Он полагал, что непреднамеренные возгорания возникают в «местах, где постоянно поддерживают такие сильные и чрезмерные огни»[49]. Действительно, в 1661 г., когда был впервые опубликован Fumifugium, Лондону оставалось всего пять лет до Великого пожара 1666 г., уничтожившего весь город в пределах старых средневековых стен. И пожар этот начался в пекарне.

Устранение из Лондона промышленности, сжигающей уголь, было лишь первой частью плана Ивлина по очищению воздуха от дыма. Вторая часть отражала опыт автора в разбивке садов. Он предлагал превратить все низинные участки, окружающие город, в поля, засадить их ароматными цветами и кустарниками, в том числе шиповником, жимолостью, жасмином, розами, испанским дроком, лавром, можжевельником и лавандой, «но прежде всего розмарином», запах которого, как считалось, слышен даже в море на сотню миль[50].

Между полями, окружающими город, он также предлагал посадить цветы и «грядки с фасолью, горохом», но «только не капусту, чьи гниющие и сохнущие стебли издают весьма неприятный и нездоровый запах». Цветущие злаки «явят свои достоинства», и их можно будет продавать в Лондоне; «отсеченные и обрезанные части» можно будет сжигать зимой в подходящее время, «чтобы над городом вился более благотворный дым»[51].

Но планам Ивлина не суждено было осуществиться. Карл II принял его на королевской яхте «Екатерина» в дни яхтенных гонок на Темзе, говорил с ним о проекте, сказал, что «решительно намерен предпринять что-либо по этому поводу», и даже попросил подготовить законопроект для представления в парламент. Ивлин его составил, но никаких мер так и не приняли. Король был слишком занят – распродавал монополии для поправки своего состояния – и не особо думал вкладывать средства в преобразования своей задымленной столицы.

В ноябре 1660 г. было основано Лондонское королевское общество, и одним из его учредителей стал Ивлин. Оно воздало должное трудам садовода и поручило ему в 1662 г. написать отчет о состоянии лесных ресурсов королевства. Его заказал Королевский военный флот, обеспокоенный все большей нехваткой крупных деревьев, необходимых для строительства и ремонта кораблей. Этот отчет, опубликованный в феврале 1664 г., стал самой известной работой Ивлина и получил название: «Sylva[52], или Трактат о лесных деревьях и распространении древесины во владениях Его Величества» (Sylva: Or, a Discourse of Forest-Trees and the Propagation of Timber in his Majesty’s Dominions). Более того, он оказался первой книгой, изданной Королевским обществом.

Еще много десятилетий англичане в основном обогревали углем дома. Новое топливо еще не приспособили для полезной работы. Жечь его до́ма было просто; применять в промышленном производстве – трудно и сложно. В домах вполне хватало лишь очагов с дымоходами. Промышленность требовала изменений в самой химии угля. Тем временем спрос возрастал, и вскоре поверхностные выходы «морского угля» истощились. До сих пор уголь получали из карьеров, выкопанных под открытым небом. Теперь его начали добывать из все более глубоких шахт с туннелями, и углекопы, проникая все глубже под землю, достигли водоносных горизонтов. Иные шахты осушали при помощи дренажных стоков, но шахты, слишком глубокие для дренажа, заполнялись водой, и их приходилось забрасывать. Простые технологии помогли перейти с древесины на уголь, когда оскудели английские леса. Но теперь уголь предъявлял новые требования – и обещал награду тем, кто придумает, как их удовлетворить.

Глава 2 Огонь поднимает воду

Чтобы добыть уголь, углекопам нужно было найти угольный пласт. Каменный уголь – спрессованные и обуглившиеся останки древних растений – залегал слоями почти под всей землей Британских островов; мощно в центральной части Англии – Мидлендсе, а мощнее всего – в окрестностях Ньюкасла. Там, где угольный пласт выходил на поверхность на береговом мысу или на склоне холма, уголь могли добывать прямо с поверхности, но такие легкодоступные месторождения быстро исчерпались. После них стали разрабатывать пласты неглубокого залегания: их было легко найти и легко использовать. Для этого либо выкапывали траншеи, либо снимали расположенный над углем слой почвы, либо рыли многочисленные ямы, формой напоминавшие колокол.

Уголь все активнее вытеснял дрова – им отапливали дома, на нем работала промышленность. А население Британии росло, и углекопы искали все более глубинные пласты. Толщина угольного пласта в Британии могла составлять от нескольких сантиметров до – в редких рекордных случаях – десятка метров. Под землей он мог залегать всего-то в паре фатомов – метрах в четырех, а то и меньше, – но порой до него оказывалось около 250 м. Иногда он шел параллельно поверхности земли, иногда – в гору или под уклон. Вода могла течь сквозь него или сквозь пористые породы, расположенные выше или ниже. Часто в таких пластах скрывались полости или каналы с ядовитыми или взрывчатыми газами.

Разведка пластов подразумевала проходку или бурение, а часто и то и другое. Для проходки рыли кирками и лопатами шахту – около 2 м в поперечнике, – над ней устанавливали ворот, чтобы поднимать выкопанную землю, а сверху натягивали холст для защиты от дождя. Углекопам мешали грунтовые воды и песчаные плывуны, поэтому ствол шахты иногда укрепляли брусьями, обмазав их для герметичности землей или глиной или же обернув неостриженными овечьими шкурами.

Труднее работалось со скальными породами. Камень требовалось бурить, для чего в земле сперва пробивали дыру в палец глубиной: это делали долотом, крепя его к концу последовательно соединенных стержней из кованого железа. Рычагом служил упругий шест: один его конец закапывали в землю и прижимали тяжелым камнем, середину шеста поддерживала рогатина – точка опоры, а свободный верхний конец позволял землекопу, вставив ноги в стремена, с силой давить – и железные стержни с долотом могли подниматься и опускаться.

После каждого удара угольщики поворачивали долото на четверть оборота, делая скважину круглой. Углубившись примерно на 15 см, стержни приходилось вытягивать, чтобы заново заточить долото и проверить, нет ли на нем следов угля; и это становилось все труднее – ведь скважина углублялась. Если ее забивала раскрошенная порода («обломки», как говорили углекопы[53]), скважину прочищали, вытянув прутья и прикрепив к ним вместо долота бур с винтовой резьбой. Пробурить твердую породу на метр в день считалось успехом. Глубинный угольный пласт порой могли искать год, а то и дольше, причем угольщикам повышали плату по мере того, как скрепленные стержни становились все длиннее, а работа – все тяжелее[54]. Если скважина доходила до угольного пласта, ее расширяли кирками и лопатами, превращая в шахту.