Эврика-87

В мезозое господствовали рептилии и главные их представители динозавры. О строении тела и образе жизни этих животных палеонтологи судят по находкам скелетов. До нас дошли в довольно хорошей сохранности как отдельные кости, так и целые скелеты динозавров, захороненные в песчаноглинистых породах юрского или мелового возраста. В Монголии, на территории США и в некоторых других странах нашли большое количество скелетов рядом - "кладбище динозавров".

Кое-где довольно хорошо сохранились кладки яиц динозавров. Нередко на поверхностях напластований песчаников, глин, известняков встречаются отпечатки лап динозавров, борозды, оставленные их хвостами. По этим следам можно судить об облике животных, об их повадках, размерах, способе передвижения.

Следы динозавров обнаружены в меловых и верхнеюрских отложениях многих районов Земли. Они известны в США, в Монголии, в Португалии, а у нас в Советском Союзе - в Закавказье и Средней Азии. Обычно следы оставлены в мягкой илистой почве на низменных берегах мелководных морей, крупных озер или в поймах больших рек.

Чаще всего встречаются отпечатки трехпалых перепончатых лап /реже двупалых/, максимальная длина следа - 85 сантиметров. Следы показывают, что динозавры легко передвигались по болотистой местности, одни - на четырех лапах, другие - на двух, но длинный хвост служил им дополнительной опорой.

Два-три года назад в меловых отложениях штата Техас тоже обнаружили следы динозавров. Много следов в одном месте. Среди них - несколько необычных, непохожих на другие - пятипалых. Кому-то они показались похожими на след человекообразного существа. И вот обронено предположение, сделан скоропалительный вывод, который многим показался интересным, его подхватили. Остальное дорисовала фантазия... В результате родилось и пошло гулять по свету сенсационное сообщение о том, что приматы, а возможно, это был уже древний человек, разгуливали по Земле вместе с динозаврами 100 миллионов лет назад.

Не обошла эта сенсация и нашу страну. Встретив скептическое отношение у абсолютного большинства специалистов, она все же нашла и своих сторонников. Так, например, по поводу действительно замечательной, уникальной находки советских ученых большого количества следов динозавров в горах Кугитангтау, в Туркмении, появилось несколько сообщений в массовой печати. В этих материалах, правда очень осторожно, говорилось о том, что, кроме прекрасно сохранившихся следов целого стада динозавров, там есть следы какого-то неизвестного существа, что они немного похожи на человеческие. Тут же оговорки о необходимости дополнительных исследований, проверок и т. д. Все так, но зерно сенсации брошено...

Однако все домыслы, предположения и гипотезы быстро рассеиваются, когда оценку имеющимся фактам дают специалисты. Вскоре после находки в штате Техас в геологическом журнале, издаваемом в США, появилась статья палеонтологов Мильна и Шаферзмана, посвященная изучению следов динозавров, обнаруженных в меловых горах Техаса. Сам заголовок уже определяет отношение авторов данной сенсации: "Следы динозавров, эрозионные знаки и полуночная работа резцом /но никаких отпечатков ноги человека/ в известняках Палакси-Ривер /меловая система, Техас/, США". В статье говорится, что следы не были оставлены человеком, что самый четкий отпечаток пятипалой ноги - явная подделка. Этот след искусственно высечен в известняке. Другие следы, приписываемые человеку, сильно размыты и неясны, хотя рядом следы динозавров очень четкие и прослеживаются на большом расстоянии. Авторы статьи указывают на тенденциозность некоторых уже появившихся в печати заметок, отмечают большое число неточностей, погрешностей в описаниях следов и даже прямую фальсификацию.

Итак, сенсационное сообщение о том, что 100-150 миллионов лет назад по Земле могли одновременно, рядом разгуливать динозавры и человек, кому-то просто показалось забавной новостью, кто-то поверил в то, что палеонтологами сделано новое научное открытие, меняющее представления о некоторых основных этапах развития жизни на Земле, кто-то попытался использовать необычное сообщение для того, чтобы укрепить шаткие идеалистические позиции.

Так, например, огромный интерес к сообщению о том, что человеческий след найден рядом со следами древнейших животных, проявили, казалось бы неожиданно, сторонники креационизма - антинаучной концепции, трактующей многообразие форм органического мира как результат сотворения их богом.

Креационизм, который всегда служил и служит орудием идеологической борьбы религии против научной биологии, в наше время стремится както примирить религиозные догмы о происхождении Земли с современными научными геологическими, палеонтологическими, археологическими данными. Креационисты, пытаясь "ассимилировать" эволюционное учение с идеей божественного творения, утверждают, что возраст Земли и всей Вселенной не так уж велик - исчисляется всего лишь тысячелетиями.

И вот тут-то для них очень важно заполучить хоть какие-нибудь доказательства одновременного обитания человека и древних животных, чтобы использовать это для подтверждения своей концепции о молодости Земли.

Думаем, что нет особой необходимости здесь подробно останавливаться на неправомочности идеалистической концепции современного креационизма. Данные геологической науки, современные научные способы определения абсолютного возраста самых древних пород на Земле однозначно свидетельствуют о том, что наша планета образовалась более 4 миллиардов лет назад. Остатки ископаемых организмов от самых примитивных до высокоорганизованных, обнаруженные в напластованиях различного возраста, дают возможность определить время возникновения и проследить общую эволюцию и этапность развития органического мира.

Рассмотрим принципиальную возможность совместного обитания динозавров и млекопитающих. Динозавры были венцом развития пресмыкающихся и господствовали среди животного мира в течение нескольких десятков миллионов лет. Им на смену пришли млекопитающие, которым присущи более высокая степень развития нервной системы, живорождение и вскармливание детенышей молоком, более совершенная система терморегуляции.

Первые млекопитающие появились еще в начале мезозойской эры. Звероподобные рептилии - цинодонты - считаются предками небольших по размерам млекопитающих. В позднемеловую эпоху, когда завершили свое развитие динозавры, совместно с ними существовали примитивные сумчатые, насекомоядные и примитивные приматы.

Целый переворот в современных представлениях о мезозойских млекопитающих произвели исследования американских ученых Р. Э. Слоана и Л. Ван Валена. В штате Монтана они обнаружили и извлекли почти 3 тысячи зубов, тысячу обломков челюстей и огромное количество позвонков, принадлежавших как рептилиям - крокодилам, аллигаторам, черепахам, динозаврам, так и млекопитающим - сумчатым, насекомоядным, многобугорчатым и приматам.

Значит, совместно с динозаврами обитали и млекопитающие. Поэтому, если рядом со следами динозавров находят иные, непохожие следы с четко выраженной пятипалостью, это не должно вызывать особого удивления.

Возможно, они принадлежат приматам, в частности, крупным представителям полуобезьян. Настоящие обезьяны появились позднее - в середине палеогенового периода, то есть около 35-45 миллионов лет назад.

По геологическим данным, расцвет приматов пришелся на самое благоприятное в климатическом отношении время в истории Земли. В эоценовую эпоху, примерно 37-50 миллионов лет назад, средняя температура на Земле была почти на 10 градусов Цельсия выше, чем в настоящее время. Даже на севере, например, на островах Канадского Арктического архипелага или на Шпицбергене, в те времена росли пальмы.

Долгое время считали, что человек появился на Земле примерно 1 миллион лет назад. Весь научный мир был потрясен находками в Африке в конце 60-х начале 70-х годов. Известные археологи и антропологи отец и сын Лики обнаружили там, в Олдовайском ущелье и на берегах озера Туркана, останки очень древних людей. Вначале они нашли череп, возраст которого 2,8 миллиона лет, а затем-4,5 миллиона лет. По черепу и фрагментам скелета удалось восстановить облик древнего человека, его назвали человеком умелым.

Эти находки еще раз говорят о том, что прямые предки человека могли появиться не более нескольких десятков миллионов лет назад.

Таким образом, сенсационные открытия следов человека в древнейших отложениях и выводы о совместном обитании человека и динозавров не имеют научной основы. Факты одновозрастности человекоподобных существ и динозавров не подтверждаются данными эволюционной палеонтологии и геологии.

Динозавры жили колониями

Во время раскопок, проведенных в урочище Уиллоу-Крик, на территории американского штата Монтана, впервые установлено, что утконосые динозавры - гадрозавры - откладывали яйца в заранее сооруженное ими гнездо и выхаживали своих детенышей.

Палеонтологи обнаружили окаменелые останки одиннадцати детенышей таких динозавров и множество обломков яиц, сосредоточенных в гнезде, явно специально подготовленном родителями. Останки еще четырех таких особей были найдены рядом.

Гнездо гадрозавра представляло собой овальное углубление диаметром около двух метров и максимальной глубиной 75 сантиметров, вырытое среди осадочных пород позднемелового периода (70-75 миллионов лет назад). Размеры тела найденных здесь ископаемых гадрозавров достигали метра. Их скелеты явно принадлежали детенышам, но, судя по изношенности коренных зубов, они к моменту гибели уже некоторое время питались самостоятельно.

Позже палеонтологи обнаружили в той же местности, где была сделана первая находка, еще семь гнезд, принадлежавших также гадрозаврам. В одном из них снова найдены останки детенышей, но меньших размеров (около пятидесяти сантиметров), в остальных - множество обломков яиц.

Расположены гнезда на расстоянии около семи метров друг от друга, в пределах одного слоя осадочных пород.

Поэтому ученые сделали вывод: животные существовали в одно и то же время и вели колониальный образ жизни, подобный тому, который и ныне свойствен некоторым пресмыкающимся и птицам.

Все гнезда сооружены на илистых холмиках высотой полтора метра. Всего в этом небольшом урочище их не менее сорока, причем принадлежали они только одному виду гадрозавров.

Этот вид ящеров, очевидно, был самым многочисленным среди сухопутных позвоночных травоядных 65-95 миллионов лет назад, то есть вплоть до общего катастрофического вымирания всех динозавров. Гадрозавры принадлежали к отряду птицетазовых, обладающих способностью быстро передвигаться на двух задних конечностях.

Размеры их достигали десяти метров в высоту, весили они три-четыре тонны. Хвост гадрозавра был сплющен с боков, пальцы на ногах снабжены перепонками, что, возможно, позволяло им вести земноводный образ жизни в болотистой и озерной местности.

Уиллоу-Крик избрали для жизни и другие, более мелкие динозавры гипсилофодонты, также принадлежащие к отряду орнитоподов. Здесь обнаружено десять их гнезд, в которых находились многочисленные обломки яиц. Останков детенышей не найдено.

Вероятно, молодняк гипсилофодонтов покидал свое жилище вскоре после появления на свет. Возможно, что родители содержали их в "яслях",- рядом с колонией обнаружено скопление останков двенадцати маленьких (от пятидесяти сантиметров до полутора метров) гипсилофодонтов.

Утконос принимает электрические сигналы

Ученые из Австралийского национального университета в Канберре и Дармштадтского технического университета (ФРГ), изучая поведение утконосов, обратили внимание, что в поисках пищи они кружат в воде над самым дном, держа при этом глаза, ноздри и уши закрытыми. Если гдето оказывалась креветка, они какимто образом обнаруживали ее очень быстро. Однако так же реагировали утконосы и на помещенную под воду электрическую батарейку. Более того, когда им представлялся выбор, утконосы охотнее бросались за батарейкой, чем за креветкой.

Эксперименты подтвердили, что утконосов привлекает электрическое поле. Они оказались способными реагировать на весьма слабое напряжение - в несколько сот микровольт или даже меньше. Но электрический импульс именно такой величины возникает в хвосте креветки при передаче сигнала от нервов к мускулам - его и улавливает утконос. Использует электрическое поле утконос и для навигации: плывя вдоль стенки бассейна под водой, он легко может натолкнуться на внезапно поставленную перед ним пластмассовую преграду, но избежит столкновения, если преграда находится под током.

Энцефалограммы показали, что активность мозга утконоса изменяется, когда передняя его треть подвергается электростимуляции. Созданные по одну сторону клюва электрические пульсации (их амплитуда составляла около 300 мкВ) приводят к возникновению очага активности, расположенного в коре с противоположной стороны головы, ближе к задней половине мозга. По-видимому, в протоках некоторых кожных желез утконоса находятся миниатюрные рецепторы, воспринимающие электрическое напряжение. Такого рода рецепторов не приходилось встречать ни у кого из млекопитающих. Это еще раз показывает, сколь необычным был ход эволюции такого уникального животного, как утконос.

5. ЦВЕТЫ ИЗ АНТАРКТИДЫ

Если уничтожить лес...

Площадь леса на нашей планете в последние тысячелетия постоянно сокращается. Сейчас она составляет 48,5 миллиона квадратных километров, причем половина этого количества приходится на долю тропических лесов.

И именно в тропиках идет наиболее интенсивное в наше время уничтожение лесов-от 160 до 190 тысяч квадратных километров в год. При таких темпах все тропические леса будут ликвидированы к концу будущего столетия.

Однако это может случиться и раньше, ведь темпы хозяйственного воздействия человека на природу растут. И важно заранее знать, как уничтожение лесов отразится на климате Земли.

Группа ленинградских ученых рассчитала возможные последствия сжигания всей древесины при трех вариантах последующей хозяйственной деятельности человека: 1) растительность и гумус почвы не возобновляются, 2) возобновляется только травяная растительность, 3) расчищенные земли превращаются в культурные угодья, и восстанавливается гумус почвы.

Как известно, уничтожение леса сопровождается изменением альбедо (отражательной способности) поверхности, уровня влажности почвы и содержания углекислого газа в атмосфере. Расчеты показали, что в первом варианте альбедо поверхности снизится, а содержание СОа в атмосфере значительно возрастет, что приведет к глобальному повышению температуры воздуха, ибо голая земля отражает солнечные лучи слабее, чем растительность, а большое количество СОа в атмосфере усиливает так называемый парниковый эффект. Возрастет также и температура поверхности суши, что активизирует испарение и осадки. Заметно увеличится также и температура глубинных вод океана.

Если же на месте лесов появятся луга и культурные угодья, то это вызовет противоположные изменения климатических характеристик. Отсюда вытекает непреложный вывод о степени влияния растительности на климат планеты и, следовательно, условия существования людей.

"Вакцина" для растений

Прививки делают не только людям.

Они избавляют от многих болезней и животных. А вот у растений своего Пастера не было очень долго, хотя попытки разработать способы их иммунизации делаются уже около ста лет.

В последнее время в этом направлении достигнуты некоторые успехи. В частности, у растений была открыта способность вырабатывать в ответ на инфекцию особые защитные вещества.

Причем эти вещества, как выяснилось, появляются не только при заражении растения вредными микроорганизмами, но и при введении в него отдельных органических соединений, выделенных из болезнетворных микроорганизмов.

Одно такое соединение, полученное в Институте биохимии имени А. Н. Баха Академии наук СССР из возбудителя фитофтороза картофеля и названное ЛГП-комплексом, уже ряд лет успешно испытывается на полях Белорусского научно-исследовательского института картофелеводства и плодоовощеводства.

Все мы видели картофель, пораженный паразитическим грибком фитофторой: поля, покрытые отмирающей ботвой, бурые пятна на листьях, стеблях и клубнях, а потом - гниющие клубни в хранилищах. В настоящее время в картофелеводстве принято защищать растения от болезней путем многократного опрыскивания их фунгицидами - химическими препаратами, уничтожающими патогенные микроорганизмы или предупреждающими их развитие.

При использовании ЛГП-комплекса для получения тех же результатов требуется всего лишь однократная обработка семенного материала перед посевом. Новая "вакцина" эффективно защищает картофель не только от фитофторы. Перед ней пасуют возбудители и других болезней "второго хлеба".

К тому же потери, вызываемые вредными микроорганизмами, при хранении урожая иммунизированных клубней оказываются намного ниже.

Некоторые ученые опасались, что отвлечение части энергетических ресурсов растения на повышение его устойчивости к болезням может снижать вес и количество образующихся клубней. Однако этого не происходит. Наоборот, обработка посевного материала ЛГП-комплексом даже способствует росту урожая картофеля.

Гербицид "Эдил"

Пока еще нет возможности совершенно исключить химию из борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, и без химических средств не удается ликвидировать сорняки на шелковичных плантациях, на берегах оросительных каналов, на землях, стоящих под парами. Для этих целей в свое время был разработан отечественный препарат "Нитрофен", импортировался гербицид "Реглон".

Недавно Государственная комиссия по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками при Министерстве сельского хозяйства СССР рекомендовала к применению новый, более эффективный и значительно менее токсичный препарат "Эдил", обладающий свойствами как гербицида, так и десиканта - вещества, ускоряющего созревание растений и подсушивающего их ткани.

Десикация технических культур, например, сои, подсолнечника, хлопка, облегчает машинную уборку урожая.

Сохранить картофель* Это очень просто!

Издавна население Южной Америки использует для хранения картофеля листья местного растения, называемого "мунья". Этот родственник перечной мяты относится к семейству губоцветных, его научное название минтостахис. Листьями муньи перекладывают клубни, и картофель не прорастает, не страдает от гнили даже при хранении в тепле.

Профессор Т. Алиага из Перу предпринял детальное исследование минтостахиса. Из листьев выделено эфирное масло, пахнущее мятой. В состав масла входит 17 соединений, но основные компоненты: ментон (составляет 48 процентов масла), пулегон (33 процента) и изоментон (10 процентов). Листьями минтостахиса переложили партию картофеля, хранившуюся в течение 225 дней при температуре 20 градусов Цельсия. Потери веса составили 16 процентов, прорастания клубней не было. Вес контрольной партии, хранившейся в таких же условиях, упал на 36 процентов за счет прорастания и гниения, клубни пустили лес проростков, почернели, их вкус ухудшился.

Экспериментальные же клубни, после того как их в течение 12 часов проветрили от запаха мяты, оказались для кулинарных целей не хуже свежевыкопанной картошки.

Проверяли и эффективность трех основных соединений, входящих в состав эфирного масла муньи. Когда в закрытые емкости с картофелем поставили сосуды с ментоном, изоментоном и пулегоном, чтобы эти жидкости понемногу испарялись, оказалось, что они вполне заменяют листья экзотического растения. Все эти три вещества уже давно умеют получать синтетическим путем. Их применение обещает значительно упростить и улучшить хранение "второго хлеба".

Искусственный чеснок отвращает беды

Чеснок не может отвращать злых духов, как это утверждается в бабушкиных сказках, но он препятствует, например, образованию тромбов. Чтобы упростить дальнейшее исследование его лечебного потенциала, химики создали искусственный залог ингредиента, придающего чесноку его целебную силу и его характерный запах.

Извлекать этот ингредиент из настоящего чеснока приходится очень долго, не один месяц. К тому же трудно избавиться от примесей. А искусственный химический препарат получают всего за несколько дней, и он абсолютно чист. Воспроизвести это вещество с названием аллилметилтрисульфид, правда, довольно сложно, что связано с асимметрией его молекул. "Когда вы пытаетесь получить его в лаборатории, атомы стремятся перестроиться в симметричное положение",- говорит один из создателей "искусственного чеснока". Чтобы разрешить эту проблему, он имитировал процессы, происходящие в человеческом организме при создании подобных молекул.

Биологи начинают выяснять, где именно можно использовать синтетический чеснок. Например, для умень

шения уровня холестерина в крови, борьбы с бактериальными и грибковыми инфекциями и уничтожения насекомых.

Цветы - лучшее лекарство

Большой популярностью пользуется созданный в Гагрском цитрусоводческом совхозе профилакторий.

Здесь отдыхающим предписываются дозированные прогулки по аллеям парка, среди вполне определенных цветников и деревьев. Основным методом лечения в этом профилактории стала фитотерапия-лечение запахами цветов. Парк профилактория разделен на несколько лечебных зон. В одной преобладают лавры, в другой - эвкалипты или цитрусовые. Ведь давно известно, что запахи определенных цветов благотворно воздействуют на организм человека.

Каштаны борются с загрязнением

Биохимики экспериментально доказали, что каштаны - идеальные очистители городского воздуха. Листья одного дерева высотой десять метров нейтрализуют выхлопные газы автомобилей, которые содержатся в ста с лишним кубических метрах загрязненного воздуха.

Вулкан-стимулятор

Вновь возродилась жизнь у вулкана Толбачик на Камчатке. Десять лет назад произошло мощное извержение. Оно опустошило территорию площадью пятьсот квадратных километров. Сегодня же засыпанные тогда пеплом и шлаком места заселили пятьдесят видов растений. Одновременно на старых лавах, которым уже 250 лет, последнее извержение стимулировало развитие флоры. Ускорился рост лиственницы.

Между каменными глыбами появились острова кедрового стланика, можжевельника, смородины. В низинных местах поселился багульник, а в расщелинах лавы - папоротник.

Вулканический пепел является хорошим удобрением: каждый раз после извержения Толбачика значительно увеличиваются урожаи картофеля.

Глубинный рекорд растения

До сих пор ученым не случалось наблюдать растительную жизнь в море на глубинах, превышающих 180 метров.

Полагали, что это и есть нижняя граница распространения растительности.

Недавно океанологи совершили погружение на вершину пока еще безымянной подводной горы близ Багамского архипелага.

Хотя это и гора, но все равно ее вершина спрятана под двухсотсемидесятиметровым слоем воды Атлантического океана. Удобное и достаточно теплое место заселили морские полипы, образовавшие здесь живописные коралловые постройки. А поверх них глаз опытного океанолога различил непонятные пятна пурпурного цвета.

Ближайшее рассмотрение показало, что это неизвестный до сих пор науке вид макроскопического (то есть видимого невооруженным глазом) растения, образующего сплошные наросты на коралловых рифах.

Таким образом, "рекорд глубинного погружения" для растений побит.

Трава из Антарктиды

Польские ботаники проводят опыты по акклиматизации и выращиванию травы, привезенной с побережья антарктических островов. Уже установлено: по крайней мере два вида этой травы могут расти и в Европе, но при условии, что их будут поливать соленой водой. Данные исследований имеют практическое значение для служб городского озеленения. Известно, что в целях предотвращения гололеда зимой улицы посыпают солью или разбрызгивают соляной раствор. Обычные газоны нередко страдают от этого и даже погибают. Антарктические же травы соли не боятся, а значит, могли бы заменить европейские.

Мексиканский сахар

Поиск новых заменителей сахара - актуальная проблема для химиков. Не только диабетикам, но и здоровым людям лучше ограничить поступление в организм высококалорийной сахарозы (из нее состоит обычный сахар). Существующие заменители не идеальны:

одни оставляют во рту неприятный привкус, другие не совсем безвредны, третьи плохо вписываются в технологию предприятий пищевой промышленности. Поэтому понятен интерес к новому сладкому веществу, обнаруженному мексиканскими специалистами под руководством Сезара Компадре. Они изучали трактат "Естественная история Новой Испании", написанный в 1570- 1576 годах испанским врачом Франсиско Эрнандесом. Среди других растений Центральной Америки в старинном фолианте описана "сахарная трава". Образцы этой травы, найденной в Мексике, были проанализированы, из листьев и цветов удалось выделить маслянистую сладкую жидкость. Оказалось, что вкус ей придает соединение, которое в тысячу раз слаще сахарозы. В честь первооткрывателя травы оно названо эрнандульцином. В отличие от сахара эрнандульцин безвреден для диабетиков и не ведет к ожирению.

Цветной хлопок

С незапамятных времен перуанские индейцы выращивали естественно окрашенный хлопок - бежевый, серый, коричневый и лиловый. Как показали исследования, проведенные недавно селекционерами, эти необычные сорта хлопка можно выращивать без особых затруднений не только в Перу.

"Зрячая" водоросль

Ученые установили любопытный факт: известные всем еще со школьной скамьи хламидомонады - одноклеточные зеленые водоросли - имеют зрительную систему, которая реагирует на свет почти так же, как глаз человека. Дело в том, что эти весьма распространенные в пресных водоемах водоросли содержат в красном пигментном пятне, называемом глазком, родопсин - то самое химическое соединение, которое преобразует свет в электрический импульс в зрительной системе человека и других животных.

Благодаря "глазу" хламидомонада чувствует, где света больше, и с помощью двух своих жгутиков плывет к месту с наиболее оптимальным для фотосинтеза освещением.

Цветы растут и в невесомости

Человек осваивает космос все увереннее, проводит в нем месяцы, и поэтому очень важно изучить, как растут живые существа в невесомости, как проходит весь путь их развития. До настоящего времени такие исследования были осуществлены только для бактерий, амеб и дрозофил. На станции "Салют-7" для растения арабиодопсиса прослежен весь цикл развития-от семени до семян. Семена, образовавшиеся и созревшие в невесомости, ничем не отличаются от своих земных сородичей.

Кулисы на полях

Для любителей планерного спорта нет зрелища отрадней, чем дрожащее марево над вспаханным полем. Планеристы знают: мощные потоки теплого воздуха, да еще насыщенного влагой, встретившись с летательным аппаратом, создадут дополнительную подъемную силу, которая позволит продолжить свободный полет.

Совсем иные чувства при виде марева над полями испытывают хлеборобы. Особенно в тех районах нашей страны, где нередко наблюдается заметный дефицит влаги. Например, в Хакасии, на самом юге лесостепной зоны гигантской территории Красноярского края. Здесь, в бассейне реки Чулым, раскинулись богатые черноземом чуть холмистые поля. По урожайности они наверняка могли бы соперничать даже с прославленными своим плодородием полями Украины или, скажем, Кубани, если бы... Если бы не присущий этой местности континентальный климат. Очень скупой на дожди в летнее время и на снежное "одеяло" в суровые сибирские зимы. Зато чрезмерно щедрый на ветры, а порой и на пыльные бури, не признающие никаких расписаний.

Какие же неисчислимые потери драгоценной влаги терпит эта земля, в севооборот которой входит неизбежный черный пар! Но без него, как показал многолетний опыт практиков, подкрепленный и мнением научных авторитетов, просто не обойтись. Земля должна отдыхать перед каждым циклом плодоношения. Бросьте взгляд из окошка иллюминатора пролетающего над Хакасией самолета и вы увидите как бы шкуру зебры, распластанную до самого горизонта: зеленые полосы всходов аккуратно чередуются с темными пашни, получившей очередной "трудовой отпуск".

Но ведь не только от потерь воды страдает земля, лишенная многовековой защиты естественного травостоя.

Точнее, дерна, оберегающего почву от всех невзгод местного климата. В последние годы стали наблюдаться очень серьезные симптомы разрушения плодородных слоев - эрозия, а затем и уносов почвы - дефляция. Напасти, которые несут эти процессы, стали еще более очевидными после того, как сотрудники Хакасской опытной станции измерили с помощью приборов-профилемеров истинные потери только одного гектара. Правда, в очень тяжелый 1974 год, когда всю осень бесчинствовали непрерывные иссушающие ветры. Так вот, подопытный гектар потерял тогда 450 тонн плодороднейшей почвы! Иными словами, полдюжины большегрузных вагонов, наполненных до предела. Нужно ли после этого доказывать, насколько актуальны новые агротехнические приемы, призванные защитить природу, а вместе с ней устойчивые урожаи и, значит, будущее наших потомков.

Одно из кардинальных направлений исследований, уже доказавшее свою несомненную пользу, принадлежит проректору Красноярского сельскохозяйственного института, кандидату сельскохозяйственных наук Александру Михайловичу Берзину. Мы расскажем о существе нововведений сибирских ученых.

Универсальная горчица

Нужна надежная защита почвы.

Особенно в осенне-зимний период, когда эрозия и дефляция наиболее агрессивны - такую задачу поставил перед собой Александр Михайлович,

В терминологии сельского хозяйства есть термин, заимствованный у театра,- кулисы. Только в агрономии они обозначают не принадлежность декораций, а какого-либо представителя растительного мира, высаженного в одну линию, напоминающую шеренгу солдат. Летом кулисы закрепляют наружные слои почвы, восполняя обязанности утраченного дерна. В зимнее время сохранившиеся остовы растений несут еще одну обязанность - служат накопителем влаги. Словом, роль кулис во многом схожа с лесозащитными полосами, С той лишь разницей, что она не постоянна, а рассчитана на весьма непродолжительное время.

Подобрать необходимое растение, отвечающее комплексу довольно деликатных требований, оказалось непросто. Начали вроде бы с "беспроигрышного" подсолнечника, обладающего набором давно проверенных достоинств. Таких, например, как неприхотливость к условиям произрастания и одновременно высокорослость, столь ценимая именно у кулисных растений. Но ведь распашку под черные пары хозяйства края завершают лишь к концу июня, к макушке лета. И только потом могут перейти к высеву семян подсолнечника. Тут и начинаются беды. Ранние осенние заморозки, столь характерные для континентального климата, не позволяют растениям зацвести, а стеблям задревеснеть. Злые ветры довершают дело. Стебли ложатся на землю и уже никакой практической пользы принести не могут.

Долго шли поиски заместителя подсолнечника. Не один и не два претендента были забракованы. Остановились на довольно редком госте местной флоры - горчице сизой. Оказалось, она хороша не только как острая приправа, но, что гораздо важнее в данном случае, может оказать неоценимую услугу в развитии животноводства Хакасии. Но об этом несколько позже.

А пока о том, что дало внедрение на поля Хакасии, казалось бы, скорее экзотического, чем пригодного на какие-либо хозяйственные нужды растения, тем не менее хорошо оправдавшего возложенные на него надежды. Начать хотя бы с того, что его развитие, вегетативный период, уложилось в рекордно сжатые сроки. Высевают горчицу в начале июля, когда осень уже не за горами. И все равно растение успевает еще до заморозков отцвести, дать плоды и задревеснеть. Словом, идеально подготовиться к капризам местного климата.

Но надо было еще найти наилучшие размеры защитных полос. Слишком малы будут "мини-полосы" из горчицы - проку вовсе не будет. Слишком велики займут много плодородной земли. По ходу дела убедились, насколько бережно горчица сохраняет комковатую структуру почвы - самую благотворную для воздушного и теплового обмена почвы с окружающей средой.

А ведь это тоже способствует получению устойчивых урожаев. И резко сокращает дефляцию. Ту влагу, что горчица вынуждена забрать из пашни на свое произрастание, растение сторицей восполняет зимой за счет эффективного снегозадержания. Более того, в почве окультуренных полей стало наблюдаться заметное накопление некоторых микроэлементов. В том числе фосфора, чрезвычайно важного для нормального вызревания пшеницы. Известно, что фосфор, кроме того, в какой-то степени способен восполнять дефицит влаги. Качество весьма ценное в засушливые годы.

До исследований сибирских ученых граница чистого пара и посевов зерновых оставалась неухоженной, и "заселяли" ее сорняки. Бороться с ними было очень невыгодно, так как техника с большим трудом маневрировала на узких полосах.

Теперь боевые действия против сорняков приняли на себя шеренги горчичных кулис. Они глушат сорняки, не позволяя им развиваться и набирать силу.

В свою очередь, отсутствие сорняков позволило неожиданно и эффективно преобразовать следующее звено севооборота - отвальную зяблевую вспашку.

Взамен плуга перед посевом пшеницы пускают на поле лущильщики.

Они уже не тормошат самые плодородные верхние слои почвы, не нарушают сложившуюся годами структуру, а всего лишь подрезают корневую систему отавы - травы, готовой тронуться по весне в рост. Отава может составить нежелательную конкуренцию для нежных ростков пшеницы.

Скошенная же отава, словно легкая шаль, прикрывает землю и превращается уже в мульчу - защитницу почвы от излишнего испарения.

Вы замечаете, как хорошо здесь видна вся сложность сельскохозяйственных забот. Одно звено, на первый взгляд незначительное,- выбор растений для кулисной защиты полей, влечет за собой цепь важных изменений в севообороте, в применении механизмов, в системе защиты от эрозии почвы и так далее. Одновременно ясно, что мероприятия, оправдавшие себя в одной местности, с большой осторожностью следует "перебазировать" в другие края и области. Но всякий опыт ценится, всякая возможность получения устойчивых урожаев полезна и своевременна.

А цепь мероприятий, начавшись с горчичного зернышка, продолжается.

И овцы рады

С незапамятных времен жителей Хакасии кормили и одевали кочующие по долам и весям крупные отары овец.

Не забыто это направление животноводства и в нынешние дни. Несмотря на то, что более двух третей Причулымья занято под посевные культуры и многие отгонные пастбища прекратили свое существование. Куда деваться поголовью овец?

Комбикормовый рацион требует затрат ценных пищевых продуктов и, что не менее важно, снижает качество шерсти и выделанных шкур. Тех самых, что служат полуфабрикатом для изготовления не выходящих из моды дубленок.

Вольного выпаса ничем не заменить - к такому выводу пришли селекционеры известного далеко за пределами Красноярского края Учумского племовцезавода и обратились за помощью к сотрудникам Красноярского НИИСХ.

Прежде из создавшегося положения пробовали выходить путем устройства искусственных пастбищ на полосах черного пара. Но, если можно так сказать, только портили "шкуру зебры". Отдыхающие земли приспосабливали под посевы однолетних трав, пригодных для выпаса только до первых заморозков. В отличие от горчицы сизой традиционное разнотравье мирно уживалось с сорняками. И, как уже говорилось, даже пасовало на межах, разделяющих посевы. Обычные травы плохо противостояли дефляции, в результате чего опять же на разделительных линиях севооборота, получивших название буферных, росли бугры так называемого мелкозема - разрушенных комочков почвы, перенесенных ветрами или смытыми паводками и уже навсегда ни на что не пригодными.

А что получается при посевах той же горчицы сизой? Теперь на обнаженный слой почвы ложится крупноячеистая сетка из корней и стеблей, образованная пересекающимися шеренгами кулис. Сетка эта закрепляет податливые рыхлые частички, оберегая их от разрушительных сил паводка и ветра.

Но самая ощутимая ценность новой для Хакасии культуры выразилась в том, что она послужила питательным и сочным кормом для скота вплоть до весеннего таяния снега. Животные теперь пасутся всю зиму, не испытывая надобности в дополнительном рационе. Но не просто кормятся, не "на дармовщину". Взамен отары равномерно удобряют почву, именно накануне посева зерновых культур. Оставляя на каждом гектаре не менее десяти тонн первоклассного навоза. Более совершенного и действенного удобрения, чем органическое, пока еще, пожалуй, не придумано. Не говоря уж о том, что достается оно в прямом смысле бесплатно. Благодаря гармоничному симбиозу животных и растений впервые удалось существенно повысить урожайность главной зерновой культуры - пшеницы на три-четыре центнера с гектара.

Так что в недалеком будущем, пролетая над просторами Хакасии, вы уже, вероятно, не встретите "зебру". Это будет означать лишь одно - новая схема землепользования оправдывает себя.

Осторожно: амброзия

Успешная борьба с сорняками на пашне и других угодьях была и остается важнейшим условием повышения культуры земледелия, роста их продуктивности. Ведь среди сорных трав немало опасных, причиняющих большой ущерб урожаю. К их числу относят и амброзию. На юге европейской части страны, включая Северный Кавказ, на Дальнем Востоке и в ряду других регионов распространены три вида этого карантинного сорняка: полыннолистная, трехраздельная и многолетняя амброзия.

Больше всего расселилась первая.

Завезенная в начале нашего столетия С Американского континента, она, не встречая на территории нашей страны своих естественных врагов - природных регуляторов ее численности, образовала ряд опасных очагов. В последние годы их площади, занятые в основном амброзией полыннолистной, заметно расширились в ряде зон РСФСР, УССР и некоторых других республик. Она неприхотлива и растет тут на полях, лугах и пастбищах, по берегам рек, водоемов и каналов, в полосах отвода железных и шоссейных дорог, в лесополосах, на пустырях и огородах, во дворах и на газонах городов и поселков. При сильном засорении, иссушая и обедняя почву, амброзия может полностью погубить урожай. Не имея никакой кормовой ценности, она к тому же опасна для здоровья людей, особенно тех, кто подвержен воздействию ее пыльцы. В период массового цветения у них проявляется аллергическая "сенная лихорадка". А цветет амброзия полыннолистная с июля по октябрь.

Семянки ее (до 100 тысяч на растение)

созревают в сентябре-октябре. Прорастают они с глубины не более 8 сантиметров в марте - мае при температуре почвы 6-8 градусов и выше.

Усилиями специалистов против амброзии разработана и теперь применяется система мер, позволяющая выявлять, подавлять или уничтожать как вегетирующие растения, так и семена сорняка в почве, очагах его распространения. В районах, где имеются такие очаги, меры борьбы с амброзией должны проводиться в комплексе. Тогда она сравнительно легко уничтожается доступными методами и средствами. В этом отношении заслуживает широкого распространения опыт организации защиты от опасного сорняка земельных угодий, в том числе и пашни, в Краснодарском крае. Уничтожение карантинных сорняков - задача большой экономической важности.

В последние годы успешнее стали бороться с карантинными сорняками в Ставропольском крае, Ростовской и Куйбышевской областях, где наряду с агротехническими мерами применяются и химические.

Одно из условий успешной борьбы с амброзией - это не дать ей обсемениться. На землях несельскохозяйственного пользования посевами многолетних трав и их смесей с бобовыми компонентами удается сравнительно быстро, дешево и эффективно подавить рост амброзии. Для таких посевов подходят кострец безостый, житняк, пырей, овсяница, люцерна и эспарцет.

Снижению засоренности благоприятствуют обработки почвы. Так, боронованием уничтожают на 80-90 процентов всходов амброзии, а лущением стерни, культивациями и вспашкой подавляют как растущие растения, так и проростки.

Наилучшие результаты получают от сочетания разноглубинной обработки почвы с внесением соответствующих той или иной культуре гербицидов:

амибена, атразина, базаграна, 2, 4-Д, ДНОК, дэпра, линурона, пирамина, прометрина, симазина, эптама, сангора, а также некоторых их смесей. Не всегда, понятно, представляется возможность применить все указанные приемы и средства. В таких случаях растения амброзии выпалывают вручную или 3-4-кратным снашиванием сдвигают их цветение, не допускают плодоношения. Нередко сорняк уничтожают всеми имеющимися средствами, привлекая к этой важной работе трудоспособное население и учащихся.

Усиливая борьбу с амброзией и другими карантинными сорняками, повышают отдачу пахотных и других земель, их продуктивность и, что не менее важно, сберегают здоровье людей.

"Хайпоника":

чудо XX века

В городе Цукуба близ Токио растет помидорный куст, вернее, дерево, крона которого раскинулась почти на 10 метров, а высота около трех метров. Ветви помидора-гиганта не способны сами себя поддерживать - они тянутся по специально изготовленным подпоркам. Диаметр ствола этого удивительного растения не меньше, чем у иной яблони,- 20 сантиметров у основания.

Под стать размерам и урожайность у помидорного Гулливера. Если обычный куст дает 20-30 плодов за все время своего роста, то на чудо-дереве только за три месяца созрело около 4 тысяч томатов. А за сезон биоинженеры рассчитывают собрать с него не менее 14 тысяч помидоров!

Помидорное дерево - не чудо кропотливой работы селекционера-одиночки. Это обычный огородный сорт томата, рост которого на земле не превышает 60-70 сантиметров. Секрет гигантских размеров помидорного дерева в "хайпонике". По сути дела это уже широко известная гидропонная техника, только помноженная на 20-летние эксперименты и новейшие методы контроля и управления за состоянием среды. Поэтому метод и получил название "хайпоника" - от слов "хай текнолоджи" (высокая технология) и "гидропоника".

- Новым методом можно выращивать любое растение,- рассказывает инженер компании "Киова"

X. Окуно.- Мы выбрали именно помидор, потому что он особенно ярко демонстрирует особенности "хайпоники". Если обычный помидор растет 12 месяцев, то наше дерево продолжает плодоносить год за годом, как, скажем, яблоня. Но мы можем показать вещи не менее замечательные, чем помидорное дерево. Например, дынную лозу, с которой собираем по 90 плодов. Их вес в среднем достигает одного килограмма двухсот граммов.

Обычная лоза приносит всего один плод. Если перевести эти цифры в проценты, то за счет нового метода, можно сказать, ученые добились просто фантастического увеличения урожайности.

Подобные урожаи специалисты "Киовы" не раз получали на своих экспериментальных плантациях. Объектом их исследований стали самые различные сельскохозяйственные культуры. Например, каждое огуречное дерево с помощью "хайпоники" дает больше трех тысяч плодов.

Не хуже, чем в тропиках, растет в японских условиях гидропонная папайя. А ведь здесь гораздо меньше солнца, которое необходимо для этого теплолюбивого растения. Зимняя температура опускается до 10 градусов мороза, что вообще неприемлемо для папайи. Обычный сахарный тростник вместо 2-3 метров на экспериментальных плантациях вымахал на 6 метров. Причем почти в два раза быстрее, чем в привычных условиях. Такие же поразительные результаты получены и с тыквой, табаком, цветами. В чем же секрет "хайпоники"?

Ее изобретателя Сигэо Нодзава давно захватила парадоксальная и на первый взгляд противоестественная идея.

Он пришел к выводу, что земля не помогает, а... мешает растению полностью проявить потенциал своего роста.

Поэтому надо убрать землю, а растению дать только то, что ему действительно необходимо. В самом деле, почва затрудняет доступ кислорода и света к корням. В земле практически невозможно поддерживать на постоянном, необходимом уровне содержание воды, не говоря уж о температуре, минеральных солях и микроэлементах.

Через почву проникают многие болезнетворные бактерии и насекомые.

Растение может и должно показать чудеса роста, если ему предоставить такую возможность, решил ученый. Через 20 лет после начала экспериментов с "хайпоникой" он смог доказать правильность своих оригинальных предположений. Сейчас Сигэо Нодзава - президент процветающей компании "Киова".

Все выглядит, казалось бы, довольно просто: строго рассчитанное количество минеральных солей и микроэлементов в растворе стерилизованной воды точно определенной температуры насыщается пузырьками воздуха и по капиллярным трубкам подается к корням помидора. Смесь непрерывно циркулирует, обогащая растение только теми веществами, которые ему необходимы именно в данный период развития. Их концентрация в несколько раз превосходит то, что даже при самых благоприятных условиях культура могла бы получить в почве под открытым небом. Специальные устройства создают оптимальную среду для растения, автоматически подстраивая температуру, влажность, питание и другие химические характеристики. В результате скорость развития и созревания плодов у таких растений в 3-4 раза выше, чем у их собратьев, растущих на земле.

Чтобы разработать состав раствора для каждой культуры, понадобились тысячи экспериментов и долгие годы поисков. Формула раствора-главная тайна "хайпоники", и она охраняется очень строго и тщательно. О ней известно только одно - никаких стимуляторов, гормональных или других подобных препаратов, искусственно ускоряющих рост, в ней не применяется.

В короб, заполненный белой, никогда не утрачивающей своей свежести корневой системой помидорного дерева, поступают только те вещества, которые растение может получить, но, как правило, не получает в природных условиях. Поэтому никаких скрытых опасностей или побочных эффектов для человека плоды деревьев, выросших на "хайпонике", не несут. Ну а по вкусу ничуть не уступают, а может, и превосходят лучшие томаты с рынка. Плоды помидорного дерева богаты растительным сахаром, витаминами, другими питательными веществами. У них красивый, истинно помидорный цвет и душистый аромат.

Любой огородник знает, сколько ухода требует обычный помидор. Сначала надо вырастить рассаду, потом пересадить ее на грядку, постоянно пропалывать, регулярно поливать. Окучивание, внесение удобрений, опыление ядохимикатами, защита от вредных насекомых, болезней, птиц - все это сложная, неподдающаяся полностью механизации, не говоря уже об автоматизации, работа.

"Хайпоника" избавляет человека от этих операций. Аппарат, контролирующий подачу смеси и ее состав, в общих чертах повторяет те автоматизированные системы управления, которые уже используются на крупных промышленных предприятиях. Непрерывная подача к корневой системе концентрированного питательного раствора, отсутствие внешних факторов, подавляющих в обычных условиях биохимические процессы,- все это резко усиливает процесс фотосинтеза в растениях, Они активно и быстро развиваются даже при недостаточной освещенности.

Инженеры "Киова" предлагают две "хайпоники" - вертикальную и горизонтальную. Горизонтальная "хайпоника" дает возможность развивать растению свою крону вширь. В этом случае урожай примерно в два раза выше, чем при вертикальном методе выращивания. Но размер плодов неодинаков - чем дальше от ствола, тем меньше становятся плоды. Вкусовые качества тоже снижаются. При вертикальной "хайпонике" помидор вырастает до 5 метров. Преимущество этого способа в строгой однородности урожая и экономии места. Все помидорное дерево при вертикальном способе умещается на площади примерно в один квадратный метр. Поэтому на сравнительно небольшой площади может быть создан мощный овощной цех.

Широкое распространение "хайпоники" пока сдерживает система мелких фермерских хозяйств, характерная для Японии. Мелкому собственнику не под силу провести капитальные вложения, необходимые для открытия "хайпонного" производства. Уже существующие хозяйства не могут в полной мере показать превосходство новой технологии из-за ограниченных масштабов. Однако уже сейчас ясно, что "хайпоника" может найти широкое применение в засушливых районах земли, Антарктиде и даже на крышах городских кварталов. Для членов будущих длительных космических экспедиций она может стать источником обильной и вкусной пищи.

6. ГДЕ ВЗЯТЬ ТЕПЛО?

"Токамак":

проблемы и перспективы

Рассказывает академик Е. В е л и х о в.

Исследования в области управляемого термоядерного синтеза (УТС)

имеют более чем тридцатилетнюю историю. Начатые почти одновременно и совершенно независимо в СССР, США и Англии, они в течение нескольких лет проходили в условиях абсолютной секретности. В это же время в мире интенсивно велись работы, завершившиеся демонстрацией термоядерной реакции в форме неуправляемого разрушительного взрыва водородной бомбы. В отличие от этого исследования по УТС имели целью разработку способа получения энергии, выделяющейся при слиянии ядер легких элементов, в режиме с контролируемой мощностью. В случае успеха в руках человечества оказался бы источник энергии с огромными ресурсами топлива, распространенного повсеместно, в том числе в воде Мирового океана.

В 1956 году во время посещения английского научного центра в Харуэлле академик И. Курчатов по поручению Советского правительства впервые сообщил зарубежным коллегам о работах по УТС, ведущихся в СССР. Так по инициативе Советского Союза было положено начало широкому научному сотрудничеству ученых различных стран мира, направленному на овладение колоссальной энергией термоядерного синтеза в интересах мира, прогресса и благосостояния.

Наиболее доступной для практического использования является термоядерная реакция в смеси тяжелых изотопов водорода - дейтерия и трития. В результате слияния ядер этих элементов на единицу веса топлива выделяется примерно в 10 миллионов раз больше энергии, чем при сгорании обычного органического топлива. Однако для зажигания такой смеси требуется нагреть ее до температуры "всего" около 100 миллионов градусов, при которой вещество может существовать только в виде плазмы. Поэтому, прежде чем перейти к практическому освоению управляемого термоядерного синтеза, ученым пришлось научиться получать в лабораторных условиях новый физический объект - высокотемпературную плазму, исследовать ее свойства и создать новую главу физики - науку о плазме, сегодня уже нашедшую многочисленные практические применения.

Существуют две принципиальные возможности осуществления управляемой термоядерной реакции: спокойное длительное горение термоядерного топлива в так называемых магнитных ловушках, в которых горячая плазма изолируется от контакта со стенками реактора с помощью магнитного поля /магнитное удержание плазмы/, и непрерывная серия микровзрывов твердых топливных таблеток, воспламеняемых с помощью мощных лазерных пучков, пучков заряженных частиц или при быстром сжатии магнитным полем, причем образовавшаяся плазма имеет возможность свободно разлетаться в пространстве инерционное удержание плазмы/.

В настоящее время наиболее близко к достижению условий осуществления управляемой термоядерной реакции подошли системы первого типа /системы с магнитным удержанием плазмы/, среди которых лидирующее положение занимает "Токамак", идея которого была выдвинута и практически осуществлена коллективом ученых Института атомной энергии имени И. В. Курчатова в Москве под руководством выдающихся советских физиков академиков Л. Арцимовича и М. Леонтовича.

"Токамак" представляет собой замкнутую в кольцо вакуумную камеру, помещенную внутрь тороидального соленоида. В камере в разреженном газе, как во вторичной обмотке обычного трансформатора, возбуждается электрический разряд с током, текущим вдоль ее оси. Создаваемое соленоидом магнитное поле изолирует плазму разряда от стенок камеры.

При соблюдении некоторых дополнительных условий для равновесия плазменного кольца плазма должна нагреваться текущим по ней током. Нагрев плазмы можно увеличить, вводя в нее интенсивные пучки быстрых атомов или высокочастотную мощность.

Понадобились многолетние усилия советских специалистов, пока наконец в 1968 году на "Токамаке" Т-3 удалось нагреть водородную плазму до температуры 10 миллионов градусов. В "Токамак" поверили во всем мире, и 70-е годы прошли под знаком его последовательных успехов. На использование систем типа "Токамак" были переориентированы национальные программы США, Японии, Франции, ФРГ, Англии и ряда других стран.

Сегодня в мире насчитывается более 70 действующих "Токамаков". В СССР завершается сооружение "Токамака" предреакторного масштаба Т-15, особенностью которого является сверхпроводящий тороидальный соленоид, прототип аналогичной системы термоядерного реактора.

Совместные усилия ученых многих стран привели к быстрому прогрессу в понимании физических процессов в "Токамаках". Температуру плазмы удалось поднять до 80 миллионов градусов. Показано, что потери из плазмы находятся на допустимом уровне. Накоплен большой инженерный опыт по проектированию и сооружению установок в целом и эксплуатации их отдельных систем. В целом до настоящего времени экспериментальные результаты, полученные на "Токамаках", не обнаружили принципиальных препятствий к созданию термоядерного реактора.

В 1978 году Советский Союз предложил Международному агентству по атомной энергии /МАГАТЭ/ объединить усилия стран, активно ведущих термоядерные исследования, в деле создания первого демонстрационного термоядерного реактора. Об этом говорил с трибуны специальной сессии Генеральной Ассамблеи ООН 31 мая 1978 года А. А. Громыко.

Инициатива СССР была поддержана правительствами США, Японии и ряда стран Западной Европы, входящих в Евроатом. Был создан объединенный коллектив ведущих специалистов этих стран для разработки проекта первого в мире термоядерного реактора, получившего название ИНТОР. В таком реакторе должны быть получены параметры плазмы и осуществлены плазмофизические режимы работы, близкие к соответствующим параметрам и режимам будущих энергетических реакторов. Он должен содержать все основные системы и узлы, присущие энергетическим реакторам, должна быть проверена работоспособность этих систем и узлов, исследована работоспособность первой стенки реактора при высоких циклических нейтронных нагрузках. ИНТОР должен продемонстрировать надежность производства электроэнергии и воспроизводства трития, а также дать опыт эксплуатации и дистанционного обслуживания термоядерного реактора.

На основе проведенного анализа специалисты Международной рабочей группы ИНТОРа показали, что накопленный экспериментальный и теоретический опыт позволяет разработать проект такого реактора "Токамака", базируясь в основном на современном уровне развития техники. В 1982 году был завершен эскизный проект ИНТОРа, после этого проводились работы по оптимизации основных технических решений реактора.

Проектные параметры ИНТОРа: объем плазмы более 200 кубических метров, длительность горения реакции 200 секунд, термоядерная мощность 620 мегаватт, электрическая мощность экспериментального электрического модуля 50 мегаватт, коэффициент воспроизводства трития 0,65. Стоимость такого реактора оценивается около 3 миллиардов долларов. В научных кругах, руководствующихся прежде всего здравым смыслом и принципом рациональности, идея ИНТОРа пользуется популярностью и поддержкой. Сложность технологии и высокая стоимость демонстрационного реактора при реализации проекта делают весьма выгодным не соперничество, а объединение усилий различных стран.

Лучом лазера

Ученые лаборатории квантовой радиофизики Физического института имени Лебедева АН СССР предложили идею лазерного управляемого термоядерного синтеза и получили приоритетные результаты в этой области. На крупнейшей в мире лазерной термоядерной установке "Дельфин" ведутся эксперименты по нагреву и сжатию плазмы для получения термоядерного синтеза. Результаты этих исследований находят широкое применение в разработке новых приборов, технологических процессов, в получении веществ с новыми свойствами в медицине, метрологии и в новейших методах обработки информации.

Термояд в молнии

Антенна детектора, установленная индийскими учеными у подножия Гималаев, во время грозы уловила излучение... нейтронов. Явление необычное, поскольку теоретически нейтроны высвобождаются либо при синтезе ядер дейтерия - дейтронов, либо во время слияния двух дейтронов при высокой плотности и температуре. Физики предположили, что условия для начала таких термоядерных реакций может создать и молния. В пользу их гипотезы свидетельствуют 124 грозовых разряда из 11 тысяч зарегистрированных. По расчетам, каждый из этих природных реакторов излучал в среднем по миллиарду нейтронов.

Есть ли будущее у угля!

Есть, и очень большое - утверждают ученые. В цивилизации третьего тысячелетия ему предстоит сыграть заметную роль, так как в мировых запасах горючих ископаемых на долю твердого топлива приходится 93 процента, на долю нефти и газа - всего 7 процентов. Общие геологические запасы углей в мире оцениваются сейчас в 14 300 миллиардов тонн. Максимальный удельный вес угля в мировом энергетическом балансе в нынешнем столетии был достигнут на рубеже двадцатых годов. Затем уголь постепенно стал вытесняться нефтью и природным газом. Перестройка структуры энергетического баланса проходила неодинаково в капиталистическом мире и в странах социалистического содружества. В государствах-членах СЭВ она не сопровождалась массовым закрытием шахт, резким снижением объема добычи угля. Угольная промышленность СССР, несмотря на разведку и освоение новых нефтегазовых месторождений, не только сохранила созданные производственные мощности, но и про должала их наращивать, хотя и мень шими темпами.

Разразившийся в семидесятых годах в капиталистическом мире нефтяной энергетический кризис стал стимулом к перестройке топливно-энергетического хозяйства мира. Добыча угля вновь стала быстро расти. За период с 1970 по 1983 год она увеличилась более чем на миллиард тонн и достигла 3933 миллионов тонн. По некоторым прогнозам, на рубеже третьего тысячелетия она может составить 5,8, а в 2020 году - 8,8 миллиарда тонн. Уже к началу следующего тысячелетия доля угля и нефти в мировом балансе станет примерно одинаковой.

Отечественная угольная промышленность в дальнейшем будет развиваться преимущественно за счет увеличения добычи угля открытым способом в восточных районах страны.

Этим способом намечено добывать в перспективе 56-60 процентов угля против 38 процентов в 1980 году.

Наиболее значительные и экономичные запасы, уже пригодные для открытой разработки, сосредоточены в пределах Канско-Ачинского бассейна.

Здесь находятся 24 крупных месторождения угля с мощностью пласта от 6 до 96 метров. Часть этих углей пойдет на тепловые электростанции, энергия которых будет передаваться в Западную Сибирь, на Урал и в европейскую часть страны. А другая часть станет сырьем для производства синтетического жидкого топлива. Для освоения этого вида переработки углей в нашей стране построена крупная экспериментальная установка.

Текучая драгоценность

Тревожный вопрос

Земная природа - хозяйка рачительная. Тысячи, миллионы лет крупинка к крупинке собирает свои богатства: россыпи драгоценных камней и металлов, залежи руды, угля, солей. Миллионами лет в глухих подземельях растут кристаллы, накапливаются пласты различных минералов, в толщах осадков скапливаются нефтяные залежи.

Нам еще не совсем ясно, как возникли нефтяные месторождения. Но нет сомнения, что они долго вызревали в недрах и сохранились только потому, что были изолированы на долгие сроки.

Современная техника ненасытно пожирает минеральные энергетические ресурсы, в первую очередь нефть, Горючего требуется все больше и больше. И вот уже возникла вполне реальная проблема: кладовые земной природы не бездонны; уничтожая горючие полезные ископаемые, мы рискуем лишиться их вовсе.

Об этом начали писать давно, по крайней мере с конца прошлого века.

Называли даже сроки, когда наступит всемирный энергетический кризис.

Подсчитывали известные запасы энергетических ресурсов, учитывали темпы роста их потребления и вычисляли, когда ресурсы будут исчерпаны. Получалось - через десятки лет. Время шло, проходили назначенные сроки, а горючих ископаемых становилось вроде бы даже больше. Почему? Потому что геологи открывали новые и новые крупные месторождения угля, нефти, газа.

Однако с середины нашего век! энергетические ресурсы стали использоваться с невиданной ранее интенсивностью. И вновь встает вопрос: надолго ли хватит? В особенности нефти, уникального природного продукта, очень сложного по структуре и происхож дению.

Глобальный оптимизм

В геологических науках оптимистичные прогнозы даются обычно с немалой осторожностью, с оговорками. И понятно: мы все еще не слишком хорошо ориентируемся в вечной тьме зекных недр. Тем удивительнее слышать положительные заключения специалистов, оценивающих перспективы открытия новых значительных по объему месторождений нефти и газа. Однако, когда в Москве на 27-м Международном геологическом конгрессе обсуждались актуальнейшие проблемы геологии, и среди них как одна из важнейших - о перспективах поисков нефти и газа, то, пожалуй, большинство крупнейших специалистов по этим вопросам высказывало вполне оптимистические взгляды. И, надо сказать, их мнение покоилось на солидном основании.

Задал тон такому, можно сказать, глобальному оптимизму видный американский ученый и предприниматель М. Хэлбути. Он постарался оценить географическое положение перспективных нефтегазоносных бассейнов мира. Представил соответствующие карты. Ориентировался прежде всего на открытия последнего десятилетия:

9 гигантских месторождений в Северном море, гигантские залежи нефти и газа на севере Аляски и у Ньюфаундленда и т. д. Согласно этим данным, перспективные площади охватывают около 77,6 миллиона квадратных километров, из них около трети приходится на окраины континентов (преимущественно шельфовые зоны морей). В арктической зоне, по мнению Хэлбути, будет совершено не менее половины будущих открытий нефтегазовых залежей.

"Я твердо убежден,- сказал Хэлбути,- что в будущем мы откроем в глобальном масштабе по крайней мере столько же нефти и значительно больше газа, чем открыто сегодня. Я полагаю также, что нас ограничивают только недостаток воображения, решительности и технология".

На геологических картах, показывающих перспективные на нефть и газ территории, оконтурены обширнейшие регионы. Но это еще сугубо предварительные и весьма неопределенные прогнозы. Требуется уточнить, на каких глубинах, в каких геологических условиях, в отложениях каких эпох можно ожидать промышленных скоплений нефти и газа. Иногда такие уточнения оборачиваются приятной неожиданностью: удается обнаружить нефтяные залежи даже в таких подземных условиях, которые прежде считались неперспективными для этого полезного ископаемого.

Так, в США есть обширная полоса вдоль Скалистых гор, которую долгое время называли "кладбищем скважин на нефть". Действительно, из 500 разведочных скважин, пробуренных здесь, ни одна не вскрыла залежи полезного ископаемого. Казалось, безнадежный район; буровые врезаются L. древние безжизненные гранитные толщи. Но вот рискнули пробиться глубже-и удача! Было обнаружено первое месторождение нефти, а затем большие залежи. Оказалось, что здесь древние толщи надвинулись на более молодые осадочные слои, в которых сформировались месторождения нефти и газа.

Если прежде, вскрывая переплавленные или сильно преобразованные в недрах магматические или метаморфические породы, геологи-нефтяники обычно прекращали поиски, то теперь ситуация меняется. В ряде случаев под покровами платформенных областей обнаружены богатейшие залежи нефти и газа. Более того, в качестве коллекторов могут быть даже вулканические и трещиноватые метаморфические породы. Это показали исследования советских геологов и венгерских. Раньше не знали о возможной нефтегазоносности глинистых толщ. Сейчас такие своеобразные карбонатно-кремнистоглинистые отложения (доманикиты), пропитанные органическим веществом, обнаружены в нашей стране. В США признаны перспективными на нефть глинистые доломиты Калифорнии. Извлечение нефти из подобных отложений требует новой технологии. В США после долгих поисков создан эффективный метод добычи с помощью закачки воды и газов, электроподогрева и гидровзрыва.

Но самые выдающиеся за последние десятилетия открытия геологов-нефтяников связаны с Западно-Сибирской низменностью. То, что там должна быть нефтегазовая провинция (площадью 2,4 миллиона квадратных километров!), было теоретически предсказано еще полвека назад И. Губкиным. Сейчас здесь эксплуатируются залежи нефти, заключенные преимущественно в мезозойских породах, возраст которых до 235 миллионов лет. Это то время, когда на Земле жили звероящеры.

Советские исследователи (Д. Дробот и другие) сумели доказать, что на Сибирской платформе перспективны на нефтегазоносность и более глубокие, более древние горизонты. Это отложения нижнего кембрия, им полмиллиарда лет, и еще значительно более старшие.

Специалисты теперь признали, что и в других регионах есть смысл проводить более глубокую нефтегазоразведку. Но за отметками, превышающими пятикилометровую глубину, все же больше шансов обнаружить не нефть, а газ.

Пока еще месторождений на суше явно больше. Однако начали набирать мощь нефтегазопромыслы шельфовых областей - морские. Северное море в этом отношении последовало за Каспийским. Теперь все настойчивее раздаются голоса, предлагающие обратить пристальное внимание не только на мелководные шельфы, но и на более глубокие акватории, на переходные зоны от континентальных окраин к океану, а также на районы островных дуг. Перспективность этих регионов связана с особенностями истории их развития и с условиями осадкообразования.

Словом, к известным прежде перспективным на нефть и газ участкам земной коры ныне добавилось немало новых, очень обширных. И получилось, что на некоторых наиболее оптимистичных картах прогноза нефтегазоносности перспективными показаны едва ли не все шельфовые зоны и большая часть территории суши.

Получается, что искать можно почти везде. Но ведь важно знать, где такие поиски дадут наилучший экономический эффект (как было, скажем, с открытием Западно-Сибирского нефтегазоносного региона), а где обнаружатся лишь редкие и небогатые скопления нефти или газа, и, как говорится, "овчинка выделки не стоит".

Освоение опыта

Приступая к освоению новых, неведомых регионов, специалисты стараются полнее и конструктивнее использовать опыт прошлого. С этой целью советские ученые обобщили имеющиеся сведения об условиях формирования крупных зон нефтегазонакопления.

Вот некоторые их выводы.

Из двух полушарий планеты заметно богаче нефтью Восточное. Здесь находится более 65 процентов нефтяных ресурсов мира, почти девять десятых месторождений-гигантов.

Нефть чаще всего встречается в интервалах глубин 750-3000 метров (86 процентов всех известных запасов нефти). По возрасту нефтеносные толщи преимущественно мезозойские (66 процентов крупных нефтяных месторождений). По составу вмещающих пород абсолютно преобладают песчаниковые коллекторы и карбонатные.

Как известно, для формирования залежей нефти и газа необходимы особые подземные ловушки, в которых накапливается и сохраняется полезное ископаемое. Виды ловушек бывают разные. Давний опыт показывает, что наиболее перспективны и надежны так называемые структурные ловушки, которые располагаются в верхних частях антиклинальных складок (то есть складок выпуклостью вверх, в виде купола). С ними связано около 86 процентов всех ресурсов нефти.

Большинство месторождений нефти и газа (около 90 процентов) находится на платформах - территориях относительно устойчивых, в истории которых за последние десятки и сотни миллионолетий не было крупных геологических катастроф: глубоких прогибов и

разрывов земной коры, воздымания горных хребтов и т. п.

Итак, напрашиваются некоторые обобщения. Основные нефтеносные регионы все же тяготеют к континентам. Именно поэтому Западное полушарие, преимущественно океаническое, менее богато месторождениями нефти и газа. Кроме того, повышенная активность земных недр, вызывающая интенсивное складко- и горообразование, не благоприятствует сохранности там нефтяных залежей.

Толика сомнений

Ироничный писатель Жуль Ренар както сказал: "Ученый-это человек, который в чем-то почти уверен". Только лишь "почти". Потому что в науке любые догмы и общепринятые суждения постоянно подвергаются сомнению.

Глобальный оптимизм нефтегазовых прогнозов, прозвучавших на конгрессе геологов, тут же был несколько поколеблен отдельными высказываниями.

Так, например, по мнению французского ученого П. Ф. Бюролле, упования на открытие новых залежей, соизмеримых по общему объему с уже известными, по меньшей мере необоснованны.

Никто из специалистов не оспаривает утверждение о том, что еще будет обнаружено немало месторождений нефти и газа. Однако многие считают, что это будут залежи преимущественно некрупные по запасам, трудные для разведки и сложные по технологии извлечения полезного ископаемого. Принимать их в расчет можно лишь при условии новой технологии добычи нефти.

Благоприятных для нефтегазообразования регионов в принципе на планете может быть очень много. Скажем, в крупных осадочных толщах вполне можно ожидать залежей нефти. А подобных толщ накоплено в разных регионах немало. Но есть ли среди них продуктивные нефтематеринские породы? Есть ли надежные ловушки!

Достаточно ли велики они по объему?..

Чтобы ответить на эти вопросы, даже при самых благоприятных общих предпосылках, в каждом отдельном случае необходимо учитывать частные конкретные условия. Известно, например, что золото встречается в россыпях, а россыпей (скоплений мелких обломков различных горных пород) повсюду великое множество. Означает ли это, будто повсюду следует активно искать и разрабатывать россыпное золото?

Иногда превосходные, казалось бы, ловушки оказываются пустыми. Как определить, в каких подземных ловушках есть нефть, а какие из них это текучее полезное ископаемое по каким-то причинам сумело избежать или ухитрилось уйти из них?

Локальный прогноз

Теперь, когда определены принципы выделения крупных регионов, перспективных на нефть и газ, резко возросло значение точных локальных прогнозов.

Ведь нефть не станешь искать "где-то вообще", на площади в сотни и тысячи квадратных километров. Требуется наиболее рационально распределить разведочные скважины, а полученную с их помощью информацию использовать с максимальной эффективностью.

Бурить приходится на значительные глубины, и цена каждой скважины около миллиона рублей и более.

Можно ли заранее предусмотреть количество, качество и степень заполненности подземных ловушек нефти!

Геологи В. Ильин, А. Золотов, Л.Кирюхин обратили внимание на такую закономерность. Хорошие скопления нефти встречаются в рифовых отложениях, оставленных древними морями.

Нефтегазоносные рифы открыты в Волго-Уральской и Тимано-Печерской провинциях, на Северном Кавказе, в Средней Азии... Эти рифы - как бы аккумуляторы нефти и газа. Нередко они перекрыты экранирующими слоями солей. Ловушки превосходные! Вот только обнаружить их не так-то просто.

Но есть некоторые критерии поиска, учет которых существенно облегчает и уточняет локальный прогноз нефтегазоносности. Скажем, над рифами толщина слоев соли обычно понижена, а между рифами повышена. Этот признак использовался и прежде для обнаружения рифов, хотя и не давал надежных результатов. Теперь выявили и стали учитывать еще ряд дополнительных признаков. Например, то, что прослои и линзы калийных солей тяготеют к межрифовым участкам; там же обычно встречаются линзы рапы.

Подобные закономерности специалистами обобщены. Составлена соответствующая методика поисков - стратегия глубокой геологической разведки, основанной на максимальном использовании сведений о горных породах и структурах, залегающих выше ловушек нефти и газа. Все это уже широко внедряется в практику поисковых работ.

Работы, проведенные Всесоюзным научно-исследовательским геологоразведочным нефтяным институтом, помогли выяснить, что традиционное деление пород, слагающих ловушку, на две части - коллектор и покрышку слишком упрощает реальность. В действительности нижняя часть покрышки бывает рассечена малозаметными трещинами, имеет несколько измененный состав. Этот слой следует считать ложной покрышкой. Пустот в ней недостаточно для того, чтобы здесь накапливались нефть и газ, но вполне хватает для того, чтобы эти подвижные компоненты за тысячи и миллионы лет крохотными частями, постепенно просочились, ушли из природного резервуара.

Как только удалось разгадать эту "хитрость", стало возможным прогнозировать вероятность встречи пустых и продуктивных ловушек. Скажем, когда толщина ложной покрышки велика, а выпуклость ловушки пологая, не приходится надеяться на хорошую залежь нефти или газа. О размерах ложной покрышки можно судить по керну, до

бытому при разведочном бурении, или по данным геофизических приборов.

Этот метод локального прогноза уже испытан на практике и дал немалую экономию.

Итак, сочетание глобального и локального прогнозов позволяет искателям нефтяных сокровищниц все увереннее ориентироваться в глубинах земной коры.

Растущая цена теорий

"Кто пытается проникнуть глубже поверхности, тот идет на риск". Так предостерегал Оскар Уайльд художников, стремящихся постичь глубины бытия человека. Это предостережение можно отнести и к тем, кто пытается познать, активно использовать глубины земной коры. А среди геологов-поисковиков глубже всех заглядывают в недра планеты для добычи полезных ископаемых нефтяники. И потому, что нефтяные залежи не встречаются близ земной поверхности. И потому, что со временем наиболее доступных для изучения и эксплуатации месторождений нефти становится все меньше и меньше.

По мнению многих ученых, есть все основания искать месторождения нефти и газа в интервале глубин 4-8 километров. Есть скважина, добывающая газ с глубины 8088 метров. Стоимость столь глубоких скважин, конечно, высока.

Отсюда вытекает важное требование к глубокой разведке на нефть и газ: она должна быть предельно обоснована теоретически. Геологический прогноз нефтегазоносности глубин необходимо давать с максимальной точностью.

Ошибки - к сожалению, здесь они пока еще неизбежны! - должны быть сведены до минимума.

В этом случае с полнейшей очевидностью оправдывается афоризм: "Ничего нет практичнее хорошей теории".

"Первым фундаментальным основанием прогноза нефтегазоносности,- говорит академик А. Трофимук,-является учение о зональности нефте- и газообразования. Основы этого учения были созданы Н. Вассоевичем и В. Соколовым. Прогноз... должен осуществляться на основе историко-геологического, палеогеохимического анализа процесса нефтеобразования". В выделенных таким образом перспективных регионах проводится детальный анализ конкретной геологической обстановки для обоснования локального прогноза нефтегазоносности.

Это, конечно, несколько упрощенная и обобщенная картина. В действительности проблем остается еще немало.

Полного единства мнений у специалистов, как обычно в науке, нет. Продолжаются попытки использовать для нефтеразведки идеи популярной ныне тектоники плит (земная кора уподобляется гигантскому ледяному покрову, разбитому трещинами; отдельные плиты горизонтально перемещаются, раздвигаясь и наползая друг на друга и т. д.).

Ряд ученых продолжают развивать и обосновывать идею неорганического происхождения нефти. Идея эта уже более ста лет подвергается уничтожающей критике со стороны большинства специалистов, однако нельзя не признать, что ее приверженцы провели интересные исследования "газового дыхания" (выражение В. И. Вернадского) планеты, играющего важную роль в геологических процессах.

Судя по тому, что известно о структуре, возрасте и химических особенностях крупных скоплений нефти и газа, месторождения этих полезных ископаемых есть прежде всего продукция биосферы, области жизни. Конечно, в создании нефти и горючего газа участвуют не только живые организмы и продукты жизнедеятельности. Задействован целый комплекс природных условий, существующих на земной поверхности и в недрах планеты, включая температурный режим, давление, газовое дыхание глубин, движение подземных вод и т. д. Но все-таки накопление и сохранение продукции биосферы первейшее условие для нефтегазоносности регионов. Поэтому так бедны нефтью осадки океанического дна и столь удивительно богаты ею осадочные слои континентов и континентальных окраин.

Земная природа - щедрая хозяйка.

Она припасла в подземных кладовых множество минеральных богатств. И среди них текучая энергоемкая драгоценность - нефть. Возможно, ее действительно все еще остается в земле немало. И мы учимся все надежнее, обоснованнее предвидеть местонахождение, количество и качество нефтяных залежей, экономнее, рациональнее добывать и расходовать бесценные природные богатства. Хочется надеяться, что пытливая мысль человека, постигая тайны происхождения и накопления нефти, подойдет и к решению другой, еще более трудной задачи:

научиться у матери-Земли рачительности и творческой щедрости. Человеку, чтобы стать истинным хозяином планеты, должно научиться не истощать, а приумножать ее богатства.

Чем заменить нефть!

Через несколько десятилетий нефть станут заменять атомной и солнечной энергией. Но как накоплять такую энергию? Для этого удобен химический способ: использовать в качестве энергоносителя водород, который можно получать из воды путем электролиза.

Однако хранить и перевозить в промышленных масштабах чистый водород сложно и дорого. Поэтому надо найти вещества недорогие и способные образовывать с водородом такие химические соединения, которые обладают высокой теплотворной способностью, удобны в хранении и перевозке и из которых при необходимости несложно вновь получить водород. Некоторые ученые утверждают, что в качестве таких веществ наиболее подходят атмосферный азот и углекислый газ, который выделяется при ряде технологических процессов. При их взаимодействии с водородом получают соответственно аммиак и метанол, которые можно и хранить, и перевозить. Эти соединения научились изготовлять и в промышленном масштабе. Так, на заводе компании "Рон-Пуленк" во французском городе Сен-Обан производят ежедневно 75 тонн аммиака, что равносильно запасу электроэнергии в 100 мегаваттчасов.

Подземные котельные планеты

В СССР широко используется геотермальная энергия. Так, на Камчатке известно свыше 140 "огнедышащих" источников. Местные жители давно уже не позволяют подземным гейзерам бесполезно тратить свою энергию. Более 10 лет вырабатывает ток Паужстская геотермальная электростанция.

Идет строительство Мутновской геоТЭС мощностью более ста тысяч киловатт.

В Петропавловске-Камчатском, возвышаясь над всем городом, задумчиво "курит" Авачинский вулкан. В его теле на глубине трех-четырех километров находится магматическая камера. В ней ни много ни мало двадцать кубических километров раскаленной лавы. Лишь десяти процентов этого тепла достаточно для работы электростанции мощностью миллион киловатт в течение 150-200 лет.

Учёные предложили проект по использованию этого тепла. Бурятся по направлению к запасам магмы две глубокие скважины. В одну закачивается вода. Раскаленные недра превратят ее в пар, который будет вырываться из другой скважины. Эдакий подземный паровой двигатель. Расчеты показали, что использование подземной энергии крайне выгодно, так как практически не требует больших затрат.

И это не все выгоды, которые могут быть получены от вулканов. В Начикинском и Паратунском санаториях целебные воды горячих источников помогают больным избавиться от многих недугов.

Один такой бассейн расположен в местечке Паратунка рядом с Петропавловском-Камчатским. Вода в него поступает из подземных источников. Ее температура градусов 35 по Цельсию.

Стоит проплыть немного, пульс начинает учащаться. Когда становится тяжело, можно выйти из бассейна, покататься в снегу или просто посидеть на ледяных наростах, отдохнуть. Воды Паратунки тоже обладают целебными свойствами, и купаться здесь можно в любое время года.

Применение термальным источникам нашли и рыбоводы Камчатки. Сейчас там круглый год разводят лососей, которые в три раза быстрее нагуливают вес. Завезли сюда в порядке эксперимента из Подмосковья карпов.

Но не только Камчатка богата подземным теплом. В Мостовском районе Краснодарского края есть межхозяйственное объединение Плодовощевод.

Овощи здесь выращивают с помощью геотермальных вод. Из скважин вода поступает для обогрева теплиц. Отдав часть тепла овощам, она направляется в животноводческий комплекс - коровники, свинарник, птичник. Трубы с теплой водой проходят под полом свинарника и обогревают его. Далее теплые воды используются для орошения полей. Замечено, что они существенно повышают урожайность посевов.

В Ленинградском горном институте ведется разработка основ проектирования и эксплуатации циркуляционных систем, позволяющих извлечь тепловую энергию горячих горных пород.

Температура земли повышается на один градус в среднем через каждые 30 метров. Если пробурить скважину на глубину до 3 километров и закачать туда воду, то она превратится в кипяток. Сейчас это не так уж сложно технически осуществить.

Энергетический потенциал недр только в верхней оболочке Земли составляет триллионы тонн условного топлива. Если использовать хотя бы один процент этих запасов, то можно обеспечить себя теплом на миллионы лет.

Видин отапливается из-под земли

Город Видин на северо-западе Болгарии - первый в НРБ город, в котором для отопления жилых зданий широко используются геотермальные воды. Под городом залегают два горячих водоносных слоя: на глубине 1600 метров - с температурой воды 60-70 градусов Цельсия и на глубине 3600 метров-с температурой 100 градусов Цельсия. Взятая из-под земли вода проходит по батареям отопления и снова закачивается в недра: она содержит много растворенных солей, и ее нельзя сбрасывать в водоемы.

Уже более 20 тысяч квартир Видима отапливаются геотермальными водами, и ежегодно к подземному теплоснабжению подключается около 800 новых квартир. Расходы на сооружение всей системы вдвое ниже, чем ежегодные расходы на топливо, и окупаются они за полтора-два года.

Куда запрятать тепло!

Для этого подходят подземные пустоты в скальных массивах. Шведская компания "Атлас Копко" ведет большие работы, чтобы найти и оборудовать такие подземные теплохранилища.

Вблизи города Упсала путем взрывов в скале создали на глубине сотни метров пещеру объемом в сто тысяч кубометров. Летом ее заполнили нагретой на солнце водой, которую зимой использовали в отопительной сети соседнего городского квартала. В дальнейшем для подогрева воды будут использовать устройства, которые собирают тепло солнечных лучей. В городе Лулео на севере Швеции роль хранилища тепла играют 120 скважин диаметром по 150 миллиметров, которые пробурили в скальной породе на глубину 25 метров. В каждой скважине поместили пару стальных труб, по которым циркулирует горячая вода, обогреваемая отходящими газами соседнего металлургического завода. Скважины служат своего рода теплообменниками, которые летом отдают тепло скальной породе, а зимой возвращают его в систему отопления городского университета. За трехлетнюю эксплуатацию, начиная с 1982 года, в хранилище была заложена энергия в количестве трех с половиной миллионов киловаттчасов. Полезная отдача достигла двух миллионов киловатт-часов.

Бетонные заводы - на солнечной энергии

Бетонные заводы потребляют колоссальное количество энергии в виде пара и электричества. Монолитный бетон, плиты, балки - все это подвергают обработке теплом и влагой, чтобы бетон набрал прочность, был более пластичным, быстрее твердел.

Все методы теплового воздействия на бетон связаны со значительными энергозатратами. Они составляют около семнадцати миллионов тонн условного топлива. Но вот что интересно - двадцать пять процентов этого топлива расходуют заводы и стройки в южных районах страны, где солнечных дней двести - двести пятьдесят в году.

Тут есть над чем призадуматься. Далее.

Тепловое воздействие на твердеющий бетон, как правило, осуществляют при температуре 70-95 градусов. Но ведь

именно до такой температуры идет прямой нагрев предметов солнечной радиацией. Если понадобится, то в преобразователях и аккумуляторах солнечной энергии можно создать температуру 100 градусов и выше. Одним словом, доступность и простота получения горячей воды, воздуха и других жидких теплоаккумулирующих композиций должны привлечь солнечную энергию для производства бетонных конструкций.

Начинали с простейших работ, не требующих почти никаких капитальных затрат. На бетонную плиту, прогретую солнечной энергией до максимальной температуры, формуют вторую плиту.

Обе плиты укрывают пленкой, и бетонный "бутерброд" превращается в своеобразный парник. Верх второй плиты прогревается солнцем, а низ аккумулированной теплотой, передаваемой от нижней плиты. Плит, разумеется, достаточно много, они образуют тепловой конвейер. Результаты - время твердения бетона нисколько не больше, чем при использовании традиционных видов энергии. Даже в таком довольно примитивном виде можно организовать большое количество гелиополигонов для обработки бетонных конструкций. Пленки, создающие "парниковый эффект", уже сегодня следует применять при сооружении градирен, силосных башен, труб, резервуаров, жилых домов из монолитного бетона.

Лучше кирпича

Французская фирма "Этаблисман Броссон" изготовила нагревательное устройство, которое используется для накопления тепла в часы самого низкого тарифа на электроэнергию. Оно состоит из двух плит слоистого известняка, между которыми находится электрическое сопротивление. Благодаря своей однородности известняк сохраняет накопленное тепло дольше, чем огнеупорный кирпич. Новое устройство может быть частью несущей стены или перегородки.

Эксперимент в Черном море

Румынские ученые провели в Черном море опыты с установками для преобразования энергии морских волн в электроэнергию. Использовались два типа установок. Одна из них представляет собой плавучий буй с открытым дном. При качаниях буя уровень воды в нем изменяется, соответственно воздух входит в полость буя или выходит из нее. Движение воздуха возможно только через верхнее отверстие, а здесь установлена турбина, вращающаяся всегда в одном направлении независимо от направления потока воздуха (это изобретение румынского инженера Г. Олару). При волнах высотой 35 сантиметров турбина развивала 2100 оборотов в минуту.

Вторая установка - стационарная микроэлектростанция, нечто вроде ящика, который на опорах устанавливается на небольшой глубине. В ящик проникают волны, вращающие турбину.

Успешные опыты позволили сделать вывод, что энергетические прибойные установки могут использоваться в автономных морских бакенах, для освещения причалов и волноломов. Но остается решить проблему надежности техники, постоянно подвергающейся ударам соленой воды.

Топливо - корки мандаринов

Как известно, цены на нефть и нефтепродукты непрерывно растут в странах-импортерах нефти: не хватает бензина. В лабораториях Филиппинского университета успешно прошли испытания одноцилиндрового двигателя с воздушным охлаждением, работающего на... кокосовом масле. А одна из японских автомобильных компаний провела испытания бензина из мандариновой кожуры. Вместо токсичных продуктов сгорания этот бензин выделяет фруктовый запах, но для получения одного литра такого бензина требуется кожура почти 11 тысяч (!) мандаринов.

Выбрасывать ли мусор!

Утилизация бытовых и промышленных отходов, опавшей листвы и погибших растений приведет к значительной экономии ценного энергетического сырья, говорится в докладе Научнотехнического управления Японии. Из этого документа следует, что Япония располагает огромным количеством биомассы, которую после переработки можно использовать вместо нефти или газа для производства электроэнергии.

По подсчетам специалистов, потенциальные запасы биомассы в стране составляют примерно полтора миллиарда тонн. Ежедневно из отходов лесного и сельского хозяйства и мусора можно получать более ста миллионов тонн биомассы и за счет ее использования покрывать десятую часть потребности ит э 1 нефти всей страны.

Горючее из пальмового масла

В Малайзии, являющейся одним из главных поставщиков пальмового масла на мировом рынке, в настоящее время испытывают горючее для дизельных моторов, изготовленное из пальмового масла. Семь различных типов автомашин наездили на этом топливе от 50 тысяч до 100 тысяч километров.

Самодельное топливо

Поиск новых источников энергии - задача немаловажная, ибо угля, нефти и газа хватит обитателям планеты на десятки лет, в лучшем случае - на сотни. Одно из направлений поиска - синтез нефтехимических продуктов из карбонатов или углекислого газа. Такого сырья в земной коре во много тысяч раз больше, чем органического топлива, к тому же углекислый газ во многих производствах является отходом.

В соединении с водородом можно получать из углекислого газа органические кислоты, спирты, метан и прочие углеводороды. Все это реакции, идущие с потреблением тепла, а его можно брать от теплых отходящих газов различных промышленных процессов.

Если удастся создать температуру около семисот градусов, то углекислый газ будет вступать в реакцию с углем и водяным паром. Разработки ведутся в Московском институте горючих ископаемых.

Урожай на крышах

При вентиляции промышленных зданий, котельных, горячих цехов буквально на ветер выбрасывается громадное количество теплого воздуха. А именно такое тепло позарез нужно тепличным хозяйствам. В себестоимости продукции теплиц затраты на отопление достигают шестидесяти процентов.

В Московском технологическом институте пищевой промышленности решили тепло вентиляционного воздуха употребить на обогрев теплиц. Причем теплицы эти разместить в самой непосредственной близости от здания, которое служит источником тепла: построить теплицы на его крыше. Тут еще одно преимущество - экономия земель, которая представляет особенно большую ценность в местах расположения промышленных предприятий.

Очень часто удаляемый из зданий воздух содержит двуокись углерода. В теплице ее будут поглощать растения, и это пойдет им на пользу. Если же удаляемый из цехов воздух будет содержать примеси, вредные для растений, его следует подавать в пространство между остеклением теплицы и специально подвешенной под ним прозрачной пленкой. Так загрязненный воздух не коснется растений.

Расчеты доказывают, что размещение теплиц даже на существующих зданиях не потребует сложных работ.

Первые теплицы и оранжереи уже приносят урожай овощей и цветов в Ленинграде, Туле, Сарапуле.

Химия и снабжение человечества энергией

Рассказывает доктор химических наук Г. 3аиков

Сколько же топлива осталось на Земле!

Бурно развивающаяся промышленность в XX столетии требовала все больших энергетических затрат. Добыча угля, нефти, а затем и природного газа шла всевозрастающими темпами, Когда-то эти источники энергии казались неистощимыми. Правда, освоение новых месторождений становилось делом все более трудным: за углем, нефтью, газом приходилось идти все дальше на север и восток, устремляться все глубже в недра Земли, а стоимость их все повышалась.

В 1973-1974 годах разразился нефтяной кризис. Резко поднялись цены на нефть. Главные тому причины носили политический характер. Но, привлекая к себе обостренное внимание, кризис повлек за собою также и дискуссии о перспективах добычи энергетического сырья. В их ходе утверждалось, что нефти и газа в недрах планеты осталось лишь на несколько десятилетий: нефти - около 80 миллиардов тонн, газа - около 65 триллионов кубометров.

Чтобы оценить эти цифры, заметим, что ежегодно мировое потребление нефти ныне составляет около 3 миллиардов тонн, газа - около 2 миллиардов кубометров.

Эти выводы (слишком пессимистические, как мы увидим ниже) имели и свои положительные последствия. Лозунгом дня стало максимальное сбережение энергетических ресурсов. Ученые и инженеры стали уделять больше внимания разработкам все менее энергоемких технологических процессов, создали и продолжают создавать все более экономичные двигатели (автомобильные, самолетные и т. д.), ищут новые источники энергии и способы их освоения. В перечне этих источников - сланцы, нефтяные пески, древесина, торф, отходы сельскохозяйственного производства.

Остановимся ради примера на растительном энергетическом сырье. Основное его достоинство в том, что оно представляет собой возобновляемый источник энергии. Каждый год на нашей планете зеленая биомасса прирастает на 117 миллиардов тонн (в сухом весе), в том числе на 80 миллиардов тонн в лесах, на 18 миллиардов тонн в саванне и степях, на 9 миллиардов тонн на обрабатываемых полях, на столько же в пустынях, в тундре и на болотах.

Энергия, которой обладает такое количество биомассы, составляет 1,75Х1021 джоулей"что эквивалентно примерно 40 миллиардам тонн нефти. Общие же запасы растительной биомассы на Земле насчитывают более 1800 миллиардов тонн, что эквивалентно 640 миллиардам тонн нефти.

Когда нефтяной кризис миновал, эксперты повторно принялись за оценки. Спокойно и неторопливо поразмыслив, подсчитав запасы топлива на Земле более точно, ученые сошлись во мнении, что нефти в недрах планеты на самом деле больше, чем казалось в середине 70-х годов: порядка 200 миллиардов тонн, из них твердо разведанных запасов-около 110 миллиардов тонн. Поэтому мировой объем нефтедобычи в ближайшее время может оставаться на теперешнем уровне (около трех миллиардов тонн в год ) и даже несколько повышаться. И если раньше, в годы кризиса, считалось, что максимум нефтедобычи придется на 80-е годы, далее она пойдет на убыль и к 2080 году на Земле не останется ни капли нефти, то теперь картина вырисовывается в более отрадном свете.

Согласно материалам Международной конференции максимум добычи нефти придется на 10-е годы будущего века и в это время ее будет добываться на 25 процентов больше, чем сегодня, однако к 2120-2130 году запасы нефти истощатся полностью.

Полагают, что нефть еще длительное время будет оставаться основным источником энергии. Ее добыча, конечно, будет все усложняться. Уже сейчас треть всей нефти добывается со дна морей, и именно этот способ будет превалировать, хотя он дорог и становится все дороже. Если двадцать лет назад техника позволяла доставать нефть в море с глубины 200 метров, то десять лет назад эта цифра удвоилась, а сейчас имеется возможность бурить подводные нефтяные скважины на глубину до двух километров.

Еще более оптимистичны прогнозы относительно природного газа по сравнению с теми, что давались в 70-х годах. Общие его запасы сейчас считаются равными 250 триллионам кубометров, причем твердо разведанные80-90 триллионам кубометров. Максимальное количество газа будет, вероятно, добываться в 2040 году-в два раза больше, чем сегодня. Потом начнется спад, но еще в 2150 году, как полагают эксперты, газ будет добываться в размерах 15-20 процентов от добычи сегодняшней.

Что же касается угля, то он не вызывает беспокойства у экспертов. Его добыча растет и будет продолжать расти. В 1979 году во всем мире угля было добыто свыше 2,8 миллиарда тонн. К 2000 году, как вытекает из приведенных оценок, эта цифра превзойдет отметку 9 миллиардов тонн. Так можно добывать уголь еще добрую сотню лет, поскольку даже твердо разведанные его запасы сейчас превышают триллион (тысячу миллиардов) тонн.

Нефть из угля

Уголь - надежный источник энергии, но, к сожалению, не самый удобный. Жидкое топливо наиболее технологично, менее загрязняет окружающую среду, наконец, к нему привыкли и приспособились в самых различных отраслях техники: например, почти все количество топлива, потребляемого сегодня в развитых странах на транспорте, получают из нефти.

Такое сопоставление источников энергии уже давно привело ученых к идее создать способы переработки угля в жидкое топливо, эквивалентное нефти.

Вот один из наиболее усиленно разрабатываемых сегодня способов. В присутствии кислорода и водных паров уголь сжигают. Газ представляет собой смесь водорода и окислов углерода.

Далее в присутствии катализаторов компоненты этой смеси вступают между собой в реакцию гидрогенизации.

В итоге получается метиловый спирт (метанол, как кратко называют его химики; заметим попутно, что он представляет собой четвертый по объему мирового производства и, стало быть, очень важный продукт органической химии). Из метанола же можно получить настоящий заменитель нефтяного топлива - смесь углеводородов, сходную по своим характеристикам с высокосортным нефтяным топливом. Для этого необходимо провести определенную перестройку молекул метанола на катализаторах. По ходу перестройки в качестве побочного продукта получается много воды. Ее нужно отделить от образующегося топлива. Вопрос этот нелегкий, но принципиально уже решен, хотя и таким путем, что получаемый заменитель нефти еще очень дорог. Нужно искать более дешевые способы, а заодно работать над повышением эффективности и долговечности катализаторов, увеличением выхода целевых продуктов и т. д. Проблемы тут не только технологические, но и научные, требующие активного участия химиков. Надо лучше знать структуру угля, природу существующих в нем химических связей, его реакционную способность. Все это позволит подбирать наилучшие катализаторы и направлять реакции по оптимальным путям.

В последние годы больших успехов в области газификации углей и получения жидкого топлива добились ученые из

Московского института горючих исколаемых. Во всем мире получили признание применяемые в подобных процессах селективные цеолитные катализаторы, в разработку которых внес весомый вклад академик X. Миначев, работающий в Институте органической химии АН СССР. Фирма "Мобил Ойл"

получает на цеолитных катализаторах топливо высокого качества, которое невозможно получить иными способами. Из 1000 тонн метанола при этом образуется 438 килограммов углеводородов и 562 килограмма воды. В конечном итоге можно получать и высокооктановый бензин, и керосин, и дизельное топливо.

Известен и прямой способ сжижения углей. Здесь сначала готовится кашица из измельченного угля с добавкой нефти. Затем при высоких температурах и давлениях, в присутствии катализатора (а в некоторых вариантах процесса еще и водорода).

В этом направлении ученые продвинулись вперед настолько, что уже имеются полупромышленные установки, реализующие этот процесс. Они построены в США, ФРГ, а также в Австралии (в сотрудничестве с японскими фирмами). Однако до сих пор еще нет ни одного рентабельного завода по сжижению углей прямым способом.

Показателем рентабельности был бы тот факт, что подобный завод обеспечивал бы себя энергией и водородом, который необходим для доводки углеводородных молекул до нужной величины и структуры. Для этого необходимо, чтобы выход жидкого продукта был не менее 50 процентов. Другая важная и пока не решенная проблема - отделение продуктов реакции от непрореагировавшего угля и золы. Неясно также, как использовать обширные отходы процесса.

Большого внимания заслуживают сланцы и нефтяные пески как будущие источники энергии. Ведь их хватило бы человечеству на добрую тысячу лет.

В освоении сланцев ведущее место в мире занимает наша страна. Фундаментальные принципы получения ценных продуктов из сланцев (не только для энергетики, но также для нефтехимии и органического синтеза) заложены работами эстонских ученых и ученых из Ленинградского технологического института.

Топливные плантации

Для получения жидкого топлива, заменяющего нефть, разумеется, можно использовать не только уголь. Голландский химик С. де Витт доказывает, что вполне успешные результаты достижимы, если брать за основу некоторые виды тропических растений. В практических опытах до сих пор удалось получить за год чуть более кубометра эрзац-нефти с гектара, засеянного такими растениями. Однако ученые полагают, что биотехнология позволит повысить "урожайность" нефтяных плантаций в два-три раза.

Если расценивать подобные эксперименты в плане обобщения, то можно предвидеть, что в будущем многие десятки тысяч гектаров малоценных земель и лесов станут источниками жидкого топлива.

Переработка зеленой биомассы в топливо заключается в газификации древесины и ферментации Сахаров.

В качестве целевого продукта необяза

тельно мыслить лишь углеводороды.

Известны и другие органические вещества, которые по своим энергетическим свойствам близки к нефти: эфиры, кетоны или спирты (метанол, этанол, бутанол). Спирты имеют очень высокое октановое число, что является важнейшей целью при разработке заменителей высококачественного топлива.

Ферментацией отходов сахарного тростника только в 1981 году в Бразилии было получено 4,2 миллиона литров этанола. На этом топливе работают все автобусы крупнейших бразильских городов Сан-Паулу и Рио-де-Жанейро, а также многие автомобили в целом по стране. В США этанол получают из отходов кукурузы. На Филиппинах масло кокосовых орехов смешивают с дизельным топливом. В 1982-1983 годах это позволило сэкономить стране 2,2 процента дизельного топлива.

В ряде стран из сельскохозяйственных отходов получают метан, который затем используют в качестве топлива.

На филиппинском острове Лусон так работает котельная, подающая горячую воду в сто домов круглый год.

В период с 1977 по 1982 год Япония снизила количество нефти, которое идет на топливо, с 74,5 до 62 процентов, а к 1990 году надеется довести этот показатель до 50 процентов. Здесь из рисовой соломы получают этанол, из сельскохозяйственных отходов - ацетон и бутанол. Значительны успехи биотехнологии в США, ФРГ, Англии, Франции. В лабораторных условиях здесь получают из биомассы метанол, этанол, этилен, пропилен, бутадиен, метан, ароматические соединения и другие виды альтернативного по отношению к нефти топлива.

Перспективы практического развития этих экспериментальных разработок неравноценны. Метанол можно получать из любого сырья, содержащего углерод и водород,- из угля и древесины, природного газа и сланцев, торфа и отходов переработки нефти.

Этанол как топливо близок по своим характеристикам к метанолу, но дороже, поскольку его производство отличается большей энергоемкостью. Бутанол - топливо с более высокими характеристиками, но его производство сложнее. Какой из упомянутых процессов получит наибольшее признание в будущем, покажет время.

Еще одно достоинство грецких орехов

Сейчас осваиваются такие ресурсы, которые до недавнего времени вообще не рассматривались как источники энергии. В ход пошли "альтернативы альтернативам" - от миндальной скорлупы до персиковых косточек. И не без успеха. "Сан даймонд гроверс оф Калифорния" производит 4,5 мегаватта электроэнергии за счет сжигания скорлупы грецких орехов - побочного продукта их переработки. Таким образом, в течение года экономится 11 тысяч тонн нефти. Как заявил один из руководителей компании, "грецкий орех дает превосходное и не загрязняющее окружающую среду топливо, оно не содержит серы и дает очень мало золы". Фирма "Имотек инкорпорейшн" вырабатывает 8,5 мегаватта электроэнергии путем сжигания миндальной скорлупы, косточек персиков и слив.

Еще один нетрадиционный источник энергии - бытовые отходы. В мире более 100 миллионов тонн таких отходов сжигается в печах с регенерацией энергии. Это, конечно, мизерное количество по сравнению с мусором, который все еще вывозится на свалки, представляя немалую опасность для окружающей среды. Небезопасно, впрочем, и простое сжигание мусора: при современном уровне очистки отходящие газы не утрачивают своей вредности.

В настоящее время химики многих стран работают над совершенствованием фильтров, улавливающих вредные вещества из газов. Из газообразных продуктов сжигания мусора необходимо удалять сажу, хлористый водород, окислы азота, двуокись серы и т. д. Что касается методов улавливания, то они уже разработаны. Вопрос лишь в том, как сделать их более дешевыми, надежными, долго работающими.

Особое внимание уделяется сейчас пиролизу (термическому разложению)

мусора и получению из него газообразного топлива. Пока здесь больших успехов нет, так как состав бытовых отходов неоднороден, и поэтому трудно подбирать и регулировать оптимальный режим пиролиза. Кроме того, в мусоре много вредных примесей.

Предлагается выделять из него наиболее горючие компоненты - бумагу, картон, пластики - и прессовать их в брикеты. Такие брикеты по теплотворности сравнимы с бурым углем.

Как полагают эксперты, усовершенствованная переработка бытовых отходов (как в энергию, так и сырье) позволит только Западной Европе достичь ежегодной экономии порядка 14 миллиардов долларов. Разделение отходов должно происходить уже на дому:

в одни контейнеры нужно сбрасывать пищевые отходы, в другие - бумагу и т. д. Такой путь предполагает высокую сознательность населения в отношении охраны окружающей среды и экономии сырья и энергии.

Теплые дома без отопления

Излучение Солнца в наши дни занимает в балансе энергетиков такое же положение, как нефть в середине прошлого века, когда преобладали уголь, торф и дрова.

Однако уже сегодня ток, вырабатываемый Солнцем, вливается тонкой струйкой в энергетический поток дли нужд человечества. Кремниевые пластинки преобразуют солнечный свет электроэнергию. Специалисты убеждены, что к 2060 году доля энергии Солнца на мировом энергетическом рынке превысит 50 процентов.

В феврале 1983 года американски фирма "Арко Солар" начала эксплуатировать первую в мире солнечную электростанцию мощностью 1 мег"

ватт. Эта же компания приступила к строительству фотоэлектрической станции в Калифорнии, мощность которой должна достичь 6,5 мегаватта.

На вершинах Гималаев солнечные батареи заряжают никель-кадмиевые аккумуляторы альпинистов. В пустынях Египта они питают ирригационные насосы, а в отдельных районах Австралии - электрические ограждения для овец. В домах японских крестьян они греют воду и дают электроток. Солнечные печи для подогрева воды прижились в Среднеазиатских республиках нашей страны.

До недавнего времени из-за высокой стоимости солнечных элементов они применялись либо в космонавтике, либо в местностях, отдаленных от линий электропередачи, либо в особых видах изделий, где затраты энергии минимальны. Сейчас цена на эти элементы быстро падает: за последние 10 лет она понизилась в 3,5 раза. В этом заслуга химиков, разработавших новые способы получения кремниевых солнечных элементов.

Обычно солнечные элементы изготавливают из монокристаллических кремниевых стержней, выращиваемых в лаборатории. Их разделяют на маленькие пластинки, которые затем собирают в панели. Сейчас все большее внимание уделяется поликристаллическому и аморфному кремнию. Ему придают форму пленки толщиной I микрометр. КПД элементов на аморфном кремнии составляет 6-10 процентов, а на монокристалле - 12-16 процентов, но первые значительно дешевле, так как для их создания не требуется материала высокой чистоты.

Вполне вероятно, что для наших еж- квартир и производственных помещении ний в ближайшем будущем не понадоком бится столько тепла, как сегодня. Сейчас ведется разработка нового строимая тельного материала, призванного обеслуа- лечить 50-процентную экономию тепную шповой энергии при обогреве зданий.

Это -важнейшее свойство нового материала заключается в том, что он пропускает солнечный свет, но задерживает тепло.

Стенки здания, покрытые прозрачными панелями из этого материала, обогреваются солнечной энергией. При этом не происходит обратной отдачи тепла. Путь накопленной тепловой энергии открыт только внутрь здания.

Даже в холодное время Солнце будет поставлять значительную часть тепла, необходимую для обогрева здания...

Здесь затронуты лишь немногие вопросы снабжения человечества энергией. Не следует думать, будто химики не участвуют в разработке других, не упомянутых здесь источников энергии.

Например, ядерная энергетика начинает осваивать торий. Состояние воды в водохранилищах, обязанных своим возникновением гидроэнергетике,- предмет забот гидрохимиков. Словом, химики вносят значительный вклад в реализацию энергетической программы человечества.

Твердый огонь

Веками казалось бесспорным: чтобы получить сплав двух твердых веществ, нужно сначала расплавить их.

Но доктор физико-математических наук Александр Мержанов и его помощники доказали, что правило это отнюдь не абсолютно. Высокотемпературные печи становятся атрибутами устаревшей, а главное, неэкономичной технологии. Их заменяет реактор, в котором бушует огонь без пламени - твердый огонь...

Эксперимент

В Институте химической физики Академии наук СССР в Москве изучалась теоретическая проблема, связанная с горением. Обычно оно разрушает исходные материалы, переводя их в газообразное состояние, а доктор Мержанов поставил перед своими ассистентами Инной Боровинскои и Валентином Шкиро задачу найти вещества, которые, сгорая, не выделяли бы газов.