Техника и человек в 2000 году

Уголь — загадка культуры

Существует много веществ, имеющих большое значение в народном хозяйстве. Но ни одно из них по своему значению не может быть сравниваемо с углем. Если бы он исчез, то цивилизация замерла бы, и мы были бы обречены на гибель, если бы не располагали никакими другими источниками энергии. Но в современную нам эпоху развития техники и промышленности уголь является пока еще насущной жизненной необходимостью.

Очень немногие дают себе труд ближе ознакомиться с черным алмазом и подумать над тем, каким значением для нашей современности обладает уголь, который ежедневно с безмерной щедростью одаряет нас теплом, светом и энергией. Поезда, нагруженные углем, мчащиеся с севера на юг и с запада на восток, уют теплых вагонов наших железных дорог, отопленные и освещенные наши жилища — все это казалось современному человеку до того естественным и простым, что только война, лишившая нас на несколько лет этих благ, научила, как их действительно нужно ценить.

Уже сотни лет тысячи и десятки тысяч людей гнут свои спины в глубоких шахтах, чтобы поднять на поверхность то, что некогда было пышной растительностью и исчезло, погрузившись в недра земли для того, чтобы спустя много тысячелетий появиться вновь в виде ценного продукта — каменного угля. Каждому школьнику известно в настоящее время, что уголь представляет собою накопленный капитал доисторических эпох, создававшийся под влиянием сил, приблизительное представление о которых нам могут дать гигантские количества энергии, даваемой нам угольным пламенем. Совершался ли процесс превращения растительности, о котором мы не имеем никаких ни письменных, ни устных сообщений, в сравнительно короткие промежутки времени, или же существа той эпохи не сознавали черепашьего хода вещей своего времени, как его не сознавали существа, жившие в нашу эпоху жизни земли, когда протекали еще такие же процессы, как и в ту историческую эпоху? Или же строение земной поверхности в то время обладало большим запасом еще молодых, формообразующих сил, при помощи которых совершались процессы, на которые нынешняя, стареющая земля уже более не способна? Мы не знаем, что происходило, когда недра, из которых мы в настоящее время добываем горючий камень, были еще живой поверхностью земли. Мы не можем с уверенностью сказать, разметали ли когда-то мощные ледники колоссальные массы леса по земному шару, погребая их под горами лавин, землетрясения ли погребали девственные леса, или море покрыло своей соленой водой тучный чернозем и похоронило его, или же уголь образовывался, как в гигантской химической лаборатории, под влиянием мощных вулканических извержений или сильного солнечного жара. Предполагают, что первобытная растительность воспламенялась отчасти благодаря вулканическим извержениям лежащего под земною корою жидкого среднего слоя, отчасти же вследствие колоссального излучения солнечного тепла, струившегося на землю. Несомненно в то время солнце было более горячим, чем в нашу эпоху. Тлеющие девственные леса погружались в землю, превращаясь вследствие отсутствия воздуха в уголь, подобно тому как мы без доступа воздуха выжигаем из дерева уголь в так называемых угольных кучах. Эти первобытные леса несомненно представляли собою нечто чудовищное; достаточно сказать, что лес из столетних буков при превращении его в уголь в настоящее время дает слой угля, толщиной едва в два сантиметра.

Уголь несомненно так же стар, как и само человечество. Впервые он упоминается у Теофраста в 372 г. до начала нашей эры. На европейском материке, по летописным сведениям, он был впервые найден в 1113 г. близ Аахена, в Германии. Долгие тысячелетия древесный уголь был единственным средством выплавки чугуна. Лишь по мере того как дерево стало делаться все более ценным продуктом, каменный уголь стал приобретать все большее значение. С этого времени начинается перелом в экономике всех современных народов, давший ей новое направление. Высшими достижениями нашей эпохи, как в промышленности, так и в сельском хозяйстве, мы обязаны углю. Лишь с тех пор как уголь стал служить человеку, стали подвергать изучению с физической и химической точки зрения и почву. Открылась возможность глубоко и основательно вспахивать почву с помощью железных орудий и моторов; искусственное удобрение, которое в настоящее время добывается главным образом из угля, усилило плодородность почвы и дало значительное увеличение урожаев. Так, например, в Германии, после того как сельское хозяйство стало пользоваться паровым плугом и искусственным удобрением, урожай хлебов за годы 1879-83 увеличился на 80 %. С 1879 г. по 1912 г. урожай картофеля повысился с 15 млн т до 50 млн т — цифра, значение которой еще усилится, если мы примем во внимание, что сельское хозяйство в Германии беспрерывно сокращалось одновременно с ростом промышленности. Рост текстильной промышленности и потребления хлопка особенно сказался в тех угленосных странах, где машина торжествовала свою победу. С 0,94 кг в годы 1836 — 40 потребление хлопка выросло до 7,6 кг на душу в 1912 г. Уже в 1842 г. вычислили, что для того, чтобы изготовить столько ткани, сколько выработали за год 448 900 ткачей на машинах, потребовалось бы 17 млн ткачей, работающих вручную. При плавке руды в горне для переработки чугуна в железо или сталь прежде требовалось 3 недели, при пудлинговании — 2 1/₂ дня, а при современном бессемеровском процессе достаточно 20 минут. Прежние кожевенные заводы на дубление кожи затрачивали полтора года, в настоящее время с помощью электричества и кислот, получаемых из угля, дубление кожи длится всего 4 дня. Транспорт бушеля (англ. мера = 36,4 л) пшеницы в 1876 г., когда пароходы были еще совершенно примитивны, обходился в 6 пенсов (пенс = 4 коп.), в 1908 г. его стоимость упала уже до 1 ¹/₂ пенса.

Развитием техники и ростом градостроительства, а также коренным видоизменением ландшафта в течение последних 150 лет мы обязаны исключительно углю, который существеннейшим образом изменил картину мировой культуры. Статистика доказывает, что угольные районы повсюду дают высшую плотность населения на квадратный километр. Народонаселение в странах, обладающих богатыми угольными залежами, росло за последние полтораста лет гораздо быстрее, чем в странах с ничтожными угольными запасами. Каким жалким было городское хозяйство еще 200 лет тому назад! В Лондоне уличное освещение было введено впервые в 1764 г. В 1824 г. в Ганновере, в первом городе на материке Европы, появилось газовое освещение, после того как в 1810 г. англичанин Виндзор получил патент на добывание газа из каменного угля.

С тех пор газ и его продукты начали свое триумфальное шествие вокруг земного шара. Газ отопляет и освещает наши города и жилища. Кокс, продукт угля, дал промышленности неслыханные возможности для обработки тугоплавких металлов. Обработка больших железных конструкций, отделка инструментов и машин были бы невозможны без угля и кокса. Колоссальные перспективы открыло разложение побочного продукта угля при коксовом и газовом производствах, каменноугольной смолы или дегтя. Здесь человеческому уму открылся целый мир форм, красок и новых жизненных возможностей. В настоящее время химия изготовляет из каменноугольной смолы 2 000 различных красок, что мы сможем оценить по-настоящему лишь тогда, когда мы вспомним, что раньше были известны лишь 7 красок, получаемых из минералов или минеральных продуктов. Современная медицина с ее многообразными испытанными лекарствами, хирургия с ее сложными аппаратами, гигиена городов, изучение многих носителей болезней, фотография, строительное искусство, химия питательных веществ, искусство книгопечатания, газетное дело, швейная промышленность, разнообразие в области питания и приготовления пищи и многие другие явления нашей цивилизации никогда не достигли бы современного состояния, если бы не был открыт уголь. Для получения киловатт часа электрической энергии требуется 1,2 кг угля. Центнер угля таким образом дает около 83 клв-ч. Расход электрической энергии на горение 25-свечовой лампочки с металлической нитью составляет около 25 ватт. Центнер угля смог бы питать две таких лампы беспрерывно в течение 1 400 — 1 500 часов горения. Вагон трамвая требует на километр ровного пути от 325 до 400 ваттчасов. С помощью энергии 83 клв-ч. вагон мог бы пройти расстояние около 225 км. При 30 пассажирах на каждого, следовательно, пришлась бы ¹/₃₀. центнера угля. В скором поезде потребление угля на каждого пассажира составляет 20 г на километр. Эти примеры дают представление о том, как тесно связаны в настоящее время с углем наше хозяйство и наши удобства.

Борьба за уголь, а также рационализация его потребления, которая начинает за последние годы широко проводиться путем усовершенствования локомотивов, улучшения методов использования самого угля, сжигания угольных отбросов, на которые прежде не обращали никакого внимания, вызывают вопрос, на сколько времени еще хватит угля в Европе, как долго еще земля будет дарить человечеству свои сокровища, представляющие собою беспроцентный капитал. Было бы колоссальной беспечностью утешаться тем, что нашего европейского угля хватит еще на тысячу лет, или тем, что в далеком Китае покоятся в земле еще нетронутыми многие миллионы тонн угля. Взгляды геологов по вопросу об истощении угольных залежей расходятся, особенно в отношений отдельных районов. Если мы возьмем Рурскую область, то окажется, что в течение ряда веков каменноугольные шахты постепенно все более передвигаются на север, и в настоящее время уже ряд шахт потерял свою рентабельность, так как стоимость добычи угля из большой глубины не покрывается его продажной ценой. Болдуин во время великой английской забастовки углекопов в 1926 г. заявил в палате общин, что в Англии хватит угля едва ли больше чем на 100 лет. Добыча угля во Франции упала с 32 млн т в 1900 г., до 26 млн т в 1914 г. Угольная добыча Бельгии сократилась за это время с 23 млн т до 16 млн т. Если бы мы не имели нефти, воды, торфа, бурого угля, как дополнительных источников энергии к каменному углю, то мы стояли бы в настоящее время в нашей экономической жизни перед угрозой гибели, которая по своему трагизму не знала бы равной в мировой истории. Если добыча угля в ближайшие десятилетия будет расти тем же темпом, как и в прошлое десятилетие, то уже в 2000 г. будет ощущаться недостаток энергии, если до того времени не удастся использовать в экономической жизни других естественных сил природы. Но дело не только в том, хватит ли угля на 1000 лет, но и в том, на сколько хватит еще высокоценного угля и возможна ли будет равномерная и беспрепятственная добыча угля. Промышленность и транспорт могут применять далеко не всякий уголь. Локомотивы, газовые заводы, красочная промышленность, установки для перегонки масел нуждаются несомненно в более высокоценном угле, нежели обычное домашнее хозяйство или мелкое предприятие. Только хороший газовый уголь дает хороший кокс, необходимый в литейном деле, дает значительный процент масел, необходимых для беспрерывно увеличивающегося количества автомобилей, и соответствующую энергию для локомотивов и паровых машин, делающую возможным точное соблюдение расписания железнодорожного движения. При бешеном потреблении нашей эпохой, при постоянном стремлении к изысканности и роскоши в нашем образе жизни и постоянном росте международных экономических связей, благоприятствующих прогрессирующему потреблению угля и в тех странах, где нет своих залежей, этот ценный уголь все более истощается, что несет с собою зародыши неизбежных кризисов.

Рис. 1. Запасы угля.

Одним из важнейших симптомов этого грядущего угольного кризиса является ликвидация шахт, процесс, от которого страдает как Германия, так и Англия. Закрытие шахт в Рурской области началось в 1924 г. и потребовало грандиозных жертв. Не говоря уже о многочисленных отдельных шахтах и незначительных по размерам рудниках, с начала 1925 г. до середины марта 1926 г. в Рурской области закрылось 28 крупных углепромышленных предприятий, и осталось без работы 40 000 человек. Дело идет здесь о гибели главным образом более старой — южной, собственно рурской— угольной промышленности, которая вследствие обострения конкурентной борьбы на мировом угольном рынке уже не в силах удовлетворять повышенным требованиям, предъявляемым к лучшему углю, и справиться с трудностями сбыта менее ценных его сортов. Рурская угольная промышленность вышла из положения путем беспрерывного усиления механизации горного дела. Согласно заслуживающим доверия сообщениям, в настоящее время в Рурской области лишь 49,5 % добычи получается ручным способом или путем взрывания пород, а 50,5 % добывается машинами. В 1913 г. механическая добыча составляла едва лишь 5 % от общей продукции. Выработка на человека и смену, благодаря механизации, разумеется значительно повысилась.

Англия, заокеанская углеторговля которой за последние два десятилетия неумолимо сокращается все более усиливающимся темпом, также вынуждена была в последние годы закрыть целый ряд шахт. В первые три месяца 1925 г. пришлось закрыть 120 шахт, в связи с чем добыча сократилась на 5 млн т. С 1 июня 1924 г. по апрель 1925 г. в общем закрылась 351 шахта с числом рабочих в 70 800.

Европа в настоящее время, вероятно, переживала бы глубочайшую экономическую депрессию, если бы крупные хозяйственные организмы не располагали бурым углем, который является, конечно, менее ценным топливом, но несмотря на это, приобрел все же огромное значение. В первую очередь бурый уголь нашел применение в производстве брикетов. Огромный подъем производства брикетов за последнее десятилетие уясняется из следующих статистических данных. Производство брикетов равнялось: в 1885 г. — 0,7 млн т, 1900 г. — 6,5 млн т, 1910 г. — 15 млн т, 1914 г. — 21,3 млн т, 1920 г. — 24,3 млн т, 1923 г. — 26,9 млн т. Эти цифры доказывают, что добыча бурого угля подымалась таким темпом, какого никогда не знал каменный уголь и который должен был привести к снижению добычи каменного угля. Добыча бурого угля вообще ни в одной стране с 1913 г. не достигала такого развития, как в Германии. С 87233000 т в 1913 г. добыча повысилась до 139 970 000 т в 1925 г., в то время как в Чехословакии, которая стоит на втором месте в Европе по добыче бурого угля, за это время имело место снижение добычи с 23 017 000 т до 18 330 000 т. Значительная часть бурого угля применяется в крупнейших силовых станциях Германии для получения электричества, а в будущем он найдет применение в еще большем масштабе при производстве искусственной нефти, о чем более подробно мы скажем в другом месте. При наличии такого огромного спроса на бурый уголь возникает вопрос, какими запасами его располагает человечество. По вычислениям геологов Германия обладает залежами бурого угля в 15 млрд т. Если добыча будет расти в прежнем темпе, то уже в настоящее время можно считать, что в некоторых угольных округах залежи бурого угля будут совершенно исчерпаны через 10–15 лет. Многие районы залегания бурого угля носят ограниченный характер. Так, например, пласты бурого угля в Рейнском округе простираются в длину всего лишь на 45 км при средней ширине их в 4 км. Ясно, что эта область неизбежно истощится через несколько десятков лет, если добывание угля будет вестись в тех же колоссальных размерах, как и до сих пор.

Могут возразить, что когда ценный уголь придет к концу, то у нас в запасе будет еще нефть. Но и ее хватит не навеки. Америка, в которой за последние годы бешеным темпом развивалась автомобильная промышленность, обязана этим исключительно своим богатым нефтяным месторождениям. Выдающееся значение нефти в мировом хозяйстве ярко выявилось лишь за последнее десятилетие, когда техника поняла, что пользование нефтью легче, выгоднее и рентабельнее, нежели сжигание угля на колосниковой решетке. Если даже в известном смысле уголь, в связи с переходом энергетического хозяйства на нефть, отошел на задний план, вследствие чего все острее ощущается кризис сбыта угля, то это все же отнюдь не соответствует фактическому росту потребности в энергии. В главе «Переработка угля» более подробно рассматривается значение нефти и связанные с нею опасности.

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

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

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