Статьи
Шрифт:
Пока что железо является важнейшим фактором в современном прогрессе. Оно больше всех остальных продуктов индустрии дает вклад в силу, ускоряющую человеческое движение. Применение этого металла настолько широко, и так тесно оно связано со всеми аспектами на- шей жизни, что оно стало необходимым нам как сам воздух, которым мы дышим. Его название — синоним полезности. Но сколь бы сильным ни было влияние железа на сегодняшнее разви- тие человечества, это не увеличивает толкающую человека вперед силу даже отчасти настоль- ко, насколько могло бы. В первую очередь, его производство в том виде, как оно выполняется, связано с потрясающей потерей топлива — то есть, с потерей энергии. Кроме того, лишь часть всего производимого железа применяется для полезных целей. Большая часть его уходит на со- здание фрикционного сопротивления, а другая заметная часть является средством получения негативных сил, существенно замедляющих человеческое движение. Так негативная сила вой- ны почти полностью воплощается в железе. Невозможно оценить, с какой бы то ни было сте- пенью точности, амплитуду этой величайшей из всех тормозящих сил, но она определенно очень велика. Если нынешнюю позитивную ускоряющую силу, обусловленную всеми полезными при- менениями железа, принять например за десять, то я не думаю, что будет преувеличением оце- нить негативную силу войны, с учетом всех ее затормаживающих влияний и последствий, скажем, в шесть. Исходя из этой оценки эффективная ускоряющая сила железа в позитивном направлении будет равна разности между этими числами, то есть четырем. Но если, в резуль-
Такое же неоценимое преимущество в экономии энергии, которая есть в распоряжении че- ловека, можно получить, если избавиться от огромной потери угля, которая неразрывно связа- на с нынешними способами производства железа. В некоторых странах, как например в Великобритании, пагубные эффекты этого разбазаривания топлива уже начинает ощущаться. Цена на уголь постоянно растет, и бедные страдают все больше и больше. Хотя мы все еще да- леки от ужасного "истощения угольных месторождений", филантропия призывает нас изобрес- ти новые методы производства железа, которые не требовали бы столь варварских затрат этого ценного сырья, из которого мы сегодня получаем большую часть нашей энергии. Оставить эти запасы энергии невредимыми или хотя бы не трогать их, пока мы не разработали процесс более эффективного сжигания угля — это наша обязанность перед грядущими поколениями. Тем, кто придет за нами, топливо понадобится больше, чем нам. Мы должны научиться производить железо в нужных нам количествах с помощью применения солнечной энергии, совсем без за- трат угля. Как одна из попыток продвинуться в этом направлении, многообещающей является идея плавлению металлической руды электрическим током, получаемым из энергии падающей воды. Я сам потратил много времени, стараясь добиться осуществления этого процесса, что позволило бы производить железо дешево. После длительного изучения этого предмета, обна- ружив, что непосредственно использовать сгенерированные токи для плавления руды невыгод- но, я придумал метод, который оказался еще более экономичным.
ЭКОНОМИЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЖЕЛЕЗА В НОВОМ ПРОЦЕССЕ
Индустриальный проект, который я разработал шесть лет назад, предполагал применение электрических токов, получаемых от энергии падающей воды, не напрямую для плавления руды, а для разложения воды, в качестве предварительного шага. Чтобы снизить стоимость такого завода, предполагал генерировать токи в особенно простых и дешевых динамо, которые я разработал исключительно для этой цели. Водород, получаемый в разложении электролизом, должен был сжигаться или воссоединяться с кислородом, не с тем, от которого его отделили, а с атмосферным. Это даст почти полное преобразование электрической энергии, затраченной на разложение воды, в форме тепла, получаемого от воссоединения водорода. Это тепло и должно было использоваться для плавления руды. Кислород, получаемый как побочный продукт разложения воды, я намеревался использовать для некоторых других промышленных целей, что, возможно, дало бы хорошие коммерческие результаты, ввиду того, что это самый дешевый способ получения этого газа в больших количествах. При любом исходе, он мог бы применяться для сжигания всех видов отходов, дешевого углеводорода, или угля самого низшего качества, который нельзя сжечь в атмосфере или иным образом употребить с пользой, и это также давало бы значительное количество тепла, которое можно было бы использовать для плавления руды. Чтобы повысить экономичность этого процесса, я, кроме того, предполагал предпринять меры, чтобы горячий металл и отходы, выходя из печи, отдавали бы свое тепло холодной руде, идущей в печь, и таким образом при плавлении терялось бы относительно мало тепловой энергии. Я вычислил, что этим методом возможно производить сорок тысяч фунтов железа на лошадиную силу в год. Если принять широкие допущения относительно неизбежных потерь, это количество составит приблизительно половину теоретически достижимого. Основываясь на этой оценке и на практических данных относительно определенного вида песчаной руды, в избытке присутствующей в районе Великих Озер, учитывая цену транспортировки и труда, я получил, что в некоторых местностях этим методом можно производить железо дешевле, чем каким-либо другим из используемых способов. Этот результат обеспечивался бы еще надежнее, если бы кислород, получаемый из воды, вместо того, чтобы применяться для плавления руды, как предполагалось, использовался бы более выгодным способом. Каждая новая потребность в этом газе приносила бы заводу еще больше прибыли, тем делая железо еще дешевле. Данный проект был разработано исключительно в интересах индустрии, Когда- нибудь, я надеюсь, из пыльной и сморщенной куколки вылетит красивая индустриальная ба- бочка.
Производство железа из песчаных руд с помощью процесса магнитного разделения в прин- ципе очень перспективно, потому что при этом не происходит никаких затрат угля; правда по- лезность этого метода сильно снижается из-за необходимости последующей плавки железа. Что касается дробления железной руды, я бы счел это рациональным, только если оно будет выполняться за счет водной энергии, или энергии полученной иным путем без затрат топлива. Электролитический холодный процесс, который бы мог позволить дешево добывать железо, а также отформовывать его в нужные формы без потребления топлива, был бы, на мой взгляд, очень большим прогрессом в производстве железа. Как и некоторые другие металлы, железо до сей поры сопротивлялось электролитической обработке, но не может быть сомнений, что та- кой холодный процесс в конце концов заменит собой в металлургии нынешний метода литья, и тем позволит избежать огромных затрат топлива, необходимых при повторяющихся разогрева- ниях металла в литейной.
До времен около нескольких десятилетий назад полезность железа почти полностью была основана на его замечательных механических свойствах, но начиная с прихода коммерческого динамо и электромотора его ценность для человечества очень сильно выросла за счет его уни- кальных магнитных качеств. Что касается последнего, железо сильно улучшилось за недавнее время. Поразительный прогресс начался около тринадцати лет назад, когда я открыл, что если в переменном моторе вместо кованого железа, как было тогда принято, применять Бессемеров- скую сталь, то производительность машины удваивается. Я обратил на этот факт внимание М — ра Альберта Шмида, чьему неустанному упорству и способностям сильно обязано превос- ходство Американской электрической техники, и который в то время был управляющим про- мышленной корпорации, занятой в этой области. Следуя моему предложению, он построил трансформаторы из стали, и они продемонстрировали такое же замечательное улучшение рабо- ты. После чего эти исследования были систематически продолжены под руководством М — ра Шмида, и из "стали" (которая только называлась так, потому что на самом деле это было чи- стое мягкое железо) были удалены примеси, и в результате вскоре получился продукт, который позволил еще немного улучшить результат.
НАСТУПЛЕНИЕ ЭРЫ АЛЮМИНИ Я — ПРИГОВОР МЕДНОЙ ПРОМЫШ- ЛЕННОСТИ — ОГРОМНАЯ ЦИВИЛИЗУЮЩАЯ МОЩЬ НОВОГО МЕТАЛЛА
С этими улучшениями, сделанными за последние годы в области железа, мы дошли практически; до границ усовершенствования. Мы не можем надеяться очень существенно
Абсолютно неизбежным следствием развития алюминиевой промышленности будет уничтожение медной. Они не могут существовать и процветать вместе, и последней уже вынесен приговор безо всяких надежд на помилование. Даже сегодня дешевле передавать электрический ток через алюминиевые провода, чем через медные; алюминиевое литье стоит дешевле, и во многих областях домашнего хозяйства и других применениях у меди нет шансов на успешную конкуренцию. Дальнейшее же существенное снижение цен на алюминий не может не быть для меди фатальным. Но прогресс алюминия не сможет идти беспрепятственно, потому что, как это всегда происходит в подобных случаях, более крупная индустрия поглощает более мелкую: гигантские медные капиталы будут контролировать лилипутские алюминиевые капиталы, и ее медлительная поступь сдержит его скорый бег. Это только замедлит, но не предотвратит, наступление нависшей катастрофы.
Но алюминий, разделавшись с медью, на этом не остановится. Не пройдет много лет, как он вступит в жестокую битву с железом, и победить этого соперника будет делом далеко не легким. Исход борьбы будет в большой степени зависеть от того, будет ли железо незаменимым в электрической технике. Это может решить только будущее. Магнетизм, проявляющийся в железе, — это изолированное явление в природе. Что заставляет этот металл вести себя столь радикально по-другому в отличие от других веществ, пока еще не установлено, хотя и выдвинуто множество теорий. Что касается магнетизма, молекулы различных тел ведут себя подобно полым перекладинам, частично заполненным тяжелой жидкостью и уравновешенным в середине на манер детских качелей. Очевидно, в природе есть некоторое возмущающее воздействие, которое заставляет каждую молекулу, как такую перекладину, отклоняться в одну или другую сторону. Если молекулы наклоняются в одну сторону, тело магнитное; если в другую — тело не магнитное; но оба положения являются стабильными, как в случае полой перекладины из-за притекания тяжелой жидкости к более низкому концу. А теперь, удивительное состоит в том, что молекулы всех известных веществ идут в одну сторону, а молекулы железа в другую. Этот металл, как кажется, имеет совершенно другую природу, чем все остальное на нашей планете. Крайне маловероятно, чтобы мы открыли какое-нибудь другое, и при этом более дешевое, вещество, которое сравнится или превзойдет железо по магнитным свойствам.
Если только не произойдет радикального переворота в свойствах используемых электриче- ских токов, железо будет незаменимым. Хотя его преимущества — лишь видимость. Пока мы используем слабые магнитные силы, оно превосходит все прочие материалы, но если мы най- дем пути получать огромные магнитные силы, то без него будут получатся лучшие результаты. На самом деле, я уже сделал электрические трансформаторы, в которых железо не использу- ется, и которые могут производить в десять раз больше работы на фунт веса, чем трансформа- торы с железом. Этот результат достигнут при использовании получаемых новыми способами электрических токов с очень высокой частотой вибраций вместо обычных токов, которые сего- дня применяются в промышленности. У меня также получилось привести в движение электри- ческие моторы без железа с помощью подобных быстро вибрирующих токов, но полученные до сих пор результаты намного хуже, чем с обычными моторами, сделанными из железа, хотя те- оретически первые должны мочь производить несравнимо больше работы на единицу веса, не- жели вторые. Но непреодолимые по-видимому трудности, стоящие на пути сейчас, возможно, в конце концов удастся преодолеть, и тогда с железом будет покончено, и вся электрическая техника будет делаться из алюминия, и со всей вероятностью, по ценам до смешного низким. Это будет для железа если и не фатальным, то тяжелым ударом. Во многих других областях промышленности, например, кораблестроении, и везде, где важна легкость конструкции, про- гресс нового металла будет намного быстрее. Для таких применений он особенно подходит, и обязательно рано или поздно вытеснит железо. Очень вероятно, что с течением времени мы сможем придать ему многие из тех свойств, которые делают железо таким ценным.
Хотя сказать, когда наступит эта промышленная революция, невозможно, не может быть сомнений в том, что будущее принадлежит алюминию, и что в грядущие времена он станет глав- ным средством увеличения человеческой производительности. В этом отношении он по своим возможностям пока превосходит любой другой металл. Я оцениваю его цивилизующие возмож- ности как в сто раз большие, чем у железа. Эта оценка, хотя и может показаться обескуражи- вающей, не сильно преувеличена. В первую очередь, мы должны вспомнить, что общее количество алюминия, доступного для использования человеком, в тридцать раз больше, чем железа. Одно только это открывает огромные перспективы. Далее, новый металл обрабатыва- ется намного легче, это тоже делает его более ценным. Во многих отношениях он ведет себя по- добно драгоценным металлам, что тоже придает ему дополнительную ценность. Одной только его электрической проводимости, по которой, на данный вес, он превосходит все другие метал- лы, было бы достаточно, чтобы сделать его одним из важнейших факторов в будущем челове- ческом прогрессе. Его чрезвычайна легкость очень упрощает транспортировку продукции из него. Это его преимущество вызовет переворот в судостроении, и он своим вкладом в развитие транспорта и путешествий очень сильно повысит производительность человечества. Но его са- мая величайшая цивилизующая мощь, как считаю, — в воздушных путешествиях, которые он с собой без сомнения принесет. Телеграфические средства просвещать варваров медленно. Эле- ктрические моторы и лампы сделают это быстрее. Но быстрее, чем что-либо другое, сделают это летающие машины. Сделать путешествие идеально простым — лучший способ объединить разнородные части человечества. Первый шаг в этом направлении — это сделать более легкий аккумулятор или получить больше энергии из угля.