Химия завтра - Ляпунов Борис Валерианович (читать книги бесплатно полностью TXT) 📗
Растущему человечеству предрекали голодную смерть. Угроза оказалась несостоятельной. Но в последнее время появилась другая, и весьма реальная, опасность. Если ее не устранить, то лишь ограниченное число людей сможет жить на земном шаре. И число это вовсе не велико — 20 миллиардов. Таков вывод, к которому пришел ученый Раймон Фюрон, подсчитав наши запасы пресной воды. Пройдет менее полутора веков — и предел будет достигнут.
Теперь даже степень экономического развития любой страны иногда выражают количеством потребляемой воды. «Душа населения» — та единица, к которой статистики относят все в мире, — приобрела еще один весьма существенный показатель. Она расходует воды 500 кубометров в год в Западной Европе и 1000 — в США.
Уже сейчас Токио, крупнейший город мира, страдает от жажды. Уже сейчас Америке в сутки требуется около миллиарда кубометров воды. А ее не хватает. Через двадцатилетие же понадобится два миллиарда!
Городской житель расходует в сутки не меньше четырехсот литров пресной воды — такова статистика.
Сколько же потребляют воды все города земного шара за сутки, за месяц, за год? А население растет, людям нужно все больше воды. У нас, например, за тридцать лет расход ее увеличился в двадцать пять раз!
Фактически любая вещь, какую бы мы ни взяли, требует для своего создания воды — не питьевой, так технической. Все равно пресной. Каждая тонна стали, например, — это 350 тонн воды! А тонна серной кислоты — больше 700! Вода становится наиважнейшим сырьем, и недостаток ее все острее дает о себе знать.
Меньше трети процента всех запасов влаги на нашей планете составляют воды рек и озер. Атмосфера дает еще меньше — пять десятитысячных. Львиную долю занимает Океан — соляной раствор. Остаток, и очень небольшой, приходится на долю полярных льдов и ледников.
Соленой воды у человечества в изобилии, пресной — жалкие крохи. Правда, можно пустить в дело ледовые глыбы айсбергов. Правда, пресная вода запасена в недрах Земли, хотя ее там не так уж много. Но даже если и найдут еще подземные пресные источники, их все равно не хватит.
И мы обращаем поэтому свои взоры к единственному богатейшему резервуару, подаренному природой, — Океану. Только он способен утолить жажду человечества.
Соль из воды можно выпаривать. В южных районах эту работу выполнит солнце — в гелиоопреснителях. Однако лучше это сделает химия с помощью ионитов. Но иониты не могут обессолить воду так, чтобы ее можно было пить. Хотя пренебрегать этим методом не стоит — молекулярные сита еще не сказали своего последнего слова.
В роли опреснителя выступает электрохимия. Воду пропускают через несколько полупроницаемых мембран. Под действием тока частички солей ионизируются, мембрана сортирует их, а ионы уже нетрудно нейтрализовать.
Соли, конечно, не выбрасывают. Они сами по себе ценнейшее сырье.
Существует и такой проект опреснительной установки. Если опустить глубоко в море шар из полупроницаемой пленки, то наружное давление будет проталкивать в него воду, соли же останутся «за бортом». Шар наполнится пресной водой, и останется только откачать ее по трубопроводу.
Лед всегда пресный. Нельзя ли избавиться от солей, заморозив морскую воду? Да, и это лучше сделать опять-таки с участием химии.
Можно в морозильную камеру впрыснуть сжиженный газ, который, как в обычном холодильнике, быстро отнимает тепло у воды. Появляются кристаллы пресного льда. Их легко отделить, а газ снова использовать для вымораживания.
Еще один дешевый способ опреснения придумали химики. Можно пропустить воду сквозь пористый пластик, покрытый химическим фильтром. Все соли задерживаются. Установка может работать очень долго. Нужно лишь изредка менять фильтр, что несложно.
В роли опреснителя выступает биохимия. Есть водоросли, способные на свету питаться солями морской воды. Ими надо заселить освещенные бассейны и оттуда забирать опресненную воду.
И, наконец, едва ли не лучшим опреснителем станет ядерный реактор, Он сможет испарять воду, освобождая ее от солей. Здесь игра стоит свеч. Старый способ выпаривания будет выгодным, если им воспользоваться на новой основе. На каждый киловатт мощности можно получить кубометр пресной воды в сутки! Недаром сейчас считают атомную энергетику той палочкой-выручалочкой, которая обеспечит человечество пресной водой.
Мы нуждаемся в воде. А сырья для ее химического синтеза сколько угодно. Кислород есть в атмосфере, водород — в нефти или природном газе. Около каждого нефтяного месторождения можно было бы устроить завод по производству воды. И, конечно, особенно важным был бы такой завод где-нибудь в пустынях, где воды мало, а нефть нередко в изобилии залегает под землей. Тогда не потребовалось бы бурить глубокие скважины и искать пресноводные подземные моря. Может быть, не нужны были бы искусственные водохранилища.
Но каким путем на этих заводах добывать воду? Природа подсказывает: с помощью ферментов. Среди них мы найдем синтезаторы воды. У шелкопряда, например, они приготовляют воду из кислорода воздуха и водорода пищи. Похожее происходит у кактуса, и энергию для этого дает солнечный свет.
Искусственно получаемая пресная вода отличается от природной, в которой все же остаются кое-какие соли. Вода ведь бывает жесткая и мягкая, вкусная и невкусная.
Если мы пищу хотим улучшить химическими добавками, то не придется ли то же сделать с водой? Может быть, и не стоит добиваться совершенно чистой воды, а лишь частично ее опреснять? Может быть, лучше готовить питьевую воду, подправляя природу, как подправляем мы пищу?
Вода будущего — это и более приятная на вкус, и более полезная для организма. Думают даже о том, чтобы наладить снабжение целебной питьевой водой прямо из водопровода.
«Широко простирает химия руки свои в дела человеческие»…
Эти слова М. В. Ломоносов написал почти два века назад. Но только теперь можно понять, насколько они справедливы. Потому что теперь нет ни одной области жизни, в которой так или иначе, прямо или косвенно, не участвовала бы химия.
Какими только эпитетами ее ни награждают! Она и чудесница, она и волшебница, она и всемогущая, она и вездесущая… Но как ни называй, все будет мало. Ведь химия открывает дорогу к изобилию везде и всюду.
ФАНТАСТЫ ПРЕДЛАГАЮТ…
…Я увидел на блюде желтоватый студень с круглыми кусками каких-то овощей или фруктов. Небольшой костяной ложкой, дополнявшей сервировку стола, я попробовал содержимое одной из чашек. Теплая, слегка солоноватая и в то же время приятная ароматная масса была не похожа ни на одно из известных мне кушаний. Мяса не было, но мясной вкус чувствовался в одном желе, которое мы запили какой-то темно-рубиновой жидкостью, напоминавшей по вкусу мускатное вино».
Понравилось? Рассказчику, прибывшему на машине времени в XXX век, — да. Впрочем, люди будущего ему объяснили, что обычно они питаются «более легкими веществами». «Таблетки», — подумал тогда герой романа.
А вот еще меню — тоже из будущего (фантастического, конечно!).
Это — желтые диски: в одних была приятная освежающая кислинка, другие напоминали, скорее, сладковатую сдобу. Диски легко таяли во рту.
Правда, не все фантасты решались переводить человечество целиком на синтетическую пищу. Предполагали так: пусть химия обеспечит хотя бы углеводами да жирами, белки же по-прежнему даст природа.
Ради полноты картины надо сказать, что встречаются среди фантастов и противники химического питания.
Нужно только исключить из рациона рыбу и мясо, сделать вегетарианцами всех людей — так лучше для здоровья, — говорит один. — Оставить, пожалуй, лишь молоко, молочные продукты и яйца, а также, разумеется, хлеб, овощи и фрукты. Только готовить будут, конечно, более питательные, более вкусные и разнообразные блюда, не похожие на современные. И никаких капель или пилюль, которые могли бы сразу утолить голод. Иначе не понадобится желудок, а это уже никуда не годится…
Другой фантаст пишет о том, как в далеком будущем, когда все заполонит синтетика, людям надоест питаться этой едой: им захочется натуральной пищи, а не искусственных яиц с химической формулой на эластичной пластиковой скорлупе… Захочется хлеба, теплого и мягкого, пахнущего спелым зерном, дождем и солнцем. И масла, пахнущего клевером, и джема из черной смородины, и мяса — всего, что дает живая природа…
