Химия завтра - Борис Ляпунов

Фантазия устремляется в разведанные космические просторы, чтобы осуществить необыкновенно смелые проекты…

Что ж, кто не уносился мыслью к трепетно мерцающему звездному серебру и у кого не проносилось затаенное: вдруг вот также смотрит оттуда на меня Человек!

Будущее многогранно. Впереди — величайшие открытия, контуры которых намечаются уже в лабораториях сегодняшнего дня. Впереди — распахнутые двери в Неведомое вместо чуть-чуть приоткрытой щелки сейчас. Что это за собой повлечет? Опять простор мечте!

Она обращается к пространству, времени, энергии, веществу, их неведомым пока переходам, их тонким и глубоким взаимодействиям. К живой природе, где загадки в каждом листочке, в каждом из множества тысяч видов населяющих Землю существ. Наконец, к самому человеку: лишь начинает приоткрываться завеса тайн происходящего в каждой клеточке его тела. Клетка — целая Вселенная, говорят ученые, проникающие в микромир жизни. Так, бесспорно, в этом космосе малом нас ждут откровения не менее потрясающие, чем в космосе необъятно большом.

Сколько романов, повестей и рассказов написано о будущем, трудно даже точно подсчитать. Во всяком случае, многие сотни. И о чем только не написано там! О всевозможных необычайных путешествиях — на Земле и в космосе, об удивительных изобретениях и открытиях, о новых, воплощенных в жизнь достижениях самых разных наук. Я здесь попробовал набросать картину Мира Мечты — конечно, в самых общих чертах, как она рисуется тем, кто фантазировал, сказав себе: время, вперед! Подобно мозаике, она сложилась из многих «кусочков», и каждый вносит что-то свое, изображает еще одну черточку скрытого временем Завтрашнего дня.

Возможно, не все исполнится в точности так, как описывают фантасты. Могут быть и наверняка будут в картине иные детали. И все же действительность пройдет по тем же маршрутам, что и мечта. Поэтому изображенное здесь Завтра — в общем-то верный его «рабочий проект».

Но — обращаю ваше внимание! — слов «химия», «химический» в этой картине Мира Мечты вроде бы нет! И тем не менее она во многом «химическая», даже если в ней и не упоминается прямо что-то, что касалось бы химии.

Необыкновенные путешествия на Земле и вне Земли. Освоение и переделка собственной планеты. Освоение и переделка других планет. Новый облик городов. Новая, совершенная техника. Новый быт. Словом, все сюрпризы того мира, в котором мы побывали, без химии попросту невозможны!

А тот мир — набросок, эскиз нашего будущего — будущего, где химия сотворит чудеса, о каких и не мечтали фантасты!

И вот слова виднейшего советского химика лауреата Нобелевской премии академика Н. Н. Семенова:

«Промышленность, сельское хозяйство и быт коренным образом изменятся. В неорганической химии, металлургии, промышленности строительных материалов будут использоваться в основном реакции при очень высоких температурах и в дуговых разрядах. Одновременно сильно увеличится применение электролиза. Источниками высоких температур будут либо дуговые электрические печи (электротермия), либо непосредственное использование тепла нагретых до нескольких тысяч градусов отходящих газов термоядерных реакторов.

Так, например, азотные удобрения будут в основном получаться путем синтеза окислов азота из воздуха. Все элементы менделеевской таблицы могут быть получены либо электролизом, либо разложением руд под действием горячих газов — «отходов», которые дает термоядерный реактор. Само понятие «руда» изменится, так как при этом можно будет использовать любые соединения, в частности такие, которые раньше не могли быть использованы вследствие их химической инертности. С другой стороны, упростится использование бедных руд и их обогащение. Практически сильным нагревом любой грунт можно будет превратить в строительный материал. Применение электроэнергии для всех этих целей позволит наилучшим образом автоматизировать все виды производства, а также значительно уменьшить, если не ликвидировать вообще, выброс вредных газов и пыли в атмосферу.

Изобилие дешевой электроэнергии позволит получать практически неограниченное количество материалов, упростит методы их производства и одновременно расширит их природные ресурсы.

Огромная потребность возникает в полимерных материалах, производство которых по масштабу будет приближаться к производству металлов. Все запасы природных газов, нефти и частично угля придется направить на эти цели, а также и вообще на получение различных органических веществ.

Это как раз и будет обеспечиваться широким применением электроэнергии взамен газа, нефти и угля. Однако, несмотря на полную электрификацию, все же останутся автомобили, самолеты и ракеты, где придется применять жидкое или газообразное горючее, а это потребует значительного количества нефти и газа.

Однако синтезировать можно топливо из неорганического сырья, например, при помощи электричества получать гидразин из азота и водорода и использовать углекислый газ и водород для искусственного синтеза обычного горючего.

Что касается автомобильного двигателя, то при избытке водорода его легко заменить электродвигателем, питаемым топливным электрическим элементом, работающим, скажем, на водороде или окиси углерода с очень высоким к. п. д. К тому времени использование угля для автономного получения электроэнергии с к.п.д. порядка 80 % будет широко применяться. Такие топливные элементы будут, вероятно, разработаны в течение ближайших 10–15 лет.

Таким путем мы сможем действительно все запасы природного газа и нефти направить на службу органическому синтезу, в особенности для получения очень больших количеств полимерных материалов.

Сельское хозяйство и пищевая промышленность будут полностью электрифицированы и автоматизированы. При наличии избытка дешевой энергии производство удобрений, как я уже указывал, крайне упростится и может быть расширено до любых масштабов. Ирригация безводных районов с применением пленок из пластмасс для удержания влаги как под слоями земли, так и над растениями, обогрев почв на Севере с применением огромного размера парников и больших оранжерей с искусственным освещением позволят всюду получать высокие урожаи, и во многих случаях по нескольку раз в год. Огромные ресурсы электроэнергии позволят в широких масштабах опреснять воду из морей и соленых озер.

Всем, конечно, ясно, насколько легче и комфортабельнее будет жизнь людей при полной электрификации быта. Здесь я упомяну лишь, что при таком избытке дешевой электроэнергии станет возможным иметь всюду электрическое отопление и кондиционированный воздух.

Так я представляю себе жизнь в XXI веке, веке сплошной электрификации…»

* * *

Мы попытались заглянуть в завтрашний день химии.

«Как ни замечательны достигнутые успехи, каждый из нас ясно представляет, что будущее химии будет более величественно, чем ее прошлое», — сказал французский химик Марселей Бертло. И это справедливо. Более того, мы сейчас даже не можем себе представить во всей полноте то новое, что внесет химия в нашу жизнь. Потому нам удалось увидеть лишь фрагменты грандиозной картины.

Но Большая химия будущего потребует и огромной армии тружеников, тружеников от науки, пытливых и неутомимых исследователей и романтиков в то же время. Ибо надо уметь видеть за повседневностью воплощенную мечту, надо уметь мечтать. Только тогда не покажется скучной каждодневная работа с ее неудачами и маленькими успехами, которые в конце концов приводят к цели.

Учитесь мечтать, выступайте в роли фантастов, проектируйте завтрашний и послезавтрашний день — и пусть ваша мечта обретет крылья! Но учитесь и работать. Химия нужна повсюду: на Земле и в космосе, в Океане и недрах, в городе и поле — везде, где будет жить человек, где будет он прокладывать пути в Неведомое. Вам, мечтателям и будущим исполнителям великих замыслов, посвящаю эту книгу.

Часть I. ХИМИЯ — ЛЮДЯМ

Часть II. В ШКОЛЕ ВЕЛИКОГО ХИМИКА

Часть III. О САМИХ СЕБЕ

Часть IV. МИР МЕЧТЫ

Для среднего и старшего возраста

Ляпунов Борис Валерианович

ХИМИЯ ЗАВТРА

Ответственный редактор М. А. Зубков. Художественный редактор Н. 3. Левинская. Техн. редактор Я. Г. Леканова. Корректоры Л. М. Короткина и Т, П. Лейзеровик. Сдано в набор 3/VIII 1966 г. Подписано к печати 11/III 1967 г. Формат 64×108 Чх. Печ. л. 6. Усл. печ. л. 10,08, (Уч. — изд. л. 8.53). Тираж 75 000 экз. ТП 1968 № 559. А03761. Цена 35 коп. на бум. № 2. Издательство «Детская литература». Москва. М, Черкасский пер., 1. Типография «Пунане Тяхт», гор. Таллин, ул. Пикк, 54/58. Заказ № 1503.

Примечания

1

Изомеры — вещества, имеющие одинаковый элементарный состав, то есть одну н ту же химическую формулу, но отличающиеся по своим физическим и химическим свойствам вследствие различного расположения атомов в молекуле.