Лекции
Шрифт:
Есть и другие отрасли производства, в которых влияние развития электричества еще более заметно. Например, изготовление огромного количества металлических изделий и продуктов химической отрасли. Сварка металлов с помощью электричества — процесс, протекающий с большими потерями, — тем не менее стала полноправным ремеслом, в то время как производство металлопроката, бесшовных труб и подобных изделий сулят большие перспективы. Медленно, но верно мы приближаемся к производству сплавов и сокращению потребления природной руды — даже железной руды — при помощи электричества, и по всем этим направлениям ожидаются важные прорывы. Повторюсь и скажу, что экономичное преобразование обычных токов в токи высокой частоты открывает новые возможности, например соединения атмосферного азота и его производных, выпуск селитры и азотной кислоты и ее солей при помощи совершенно новых технологий.
Высокочастотные токи ведут нас по пути внедрения более экономичной системы освещения при помощи люминесцентных ламп и трубок, и позволяют создавать осветительные приборы практически любой
Белл, чье восхитительное изобретение позволяет нам передавать речь на огромные расстояния, оказал большое влияние на общественные и деловые отношения, включая и сам наш образ жизни; Эдисон — который, даже если бы он и ничего не сделал, кроме исследований в области ламп накаливания, — доказал, что является одним из величайших благодетелей нашего века; Вестингауз, основоположник коммерческой системы производства переменного тока; Браш, пионер освещения дуговыми лампами; Томсон, подаривший нам первый практически применяемый сварочный аппарат и серьезно поучаствовавший в развитии науки и производства; Уэстон, ведущий конструктор динамо-машин, а ныне ведущий конструктор электроприборов;
Спрейг, чья неутомимая энергия позволила теоретически и практически решить проблему электрификации железных дорог; Ачесон, Холл и другие, совершающие революционные прорывы здесь, на наших глазах, на Ниагаре. Труды этих одаренных людей не закончены и по сей день. Многого еще предстоит достичь, и, к счастью, большинство из них полны энтузиазма и энергии. Все эти люди и многие другие неустанны в труде, открывают новые горизонты, за которыми скрыты большие возможности. Каждую неделю, если не каждый день, из журналов мы узнаем о новых достижениях в новых областях знания, где каждый шаг призывно манит труженика науки и зовет к решению новых, всё более сложных задач.
Но среди всех многочисленных областей исследования, всех отраслей индустрии, новых и старых, ныне быстро развивающихся, есть одна, превосходящая всех по важности, — одна, особо значимая для удобства и благосостояния, если не сказать выживания, человечества — это передача электрической энергии на расстояние. И именно в этой наиважнейшей из областей, господа, в далеком будущем, когда время расставит все события по местам, и всем ученым воздаст должное, то великое событие, которое мы отмечаем сегодня, возвысится, знаменуя славную эпоху в истории человечества, эпоху более великую, чем та, что ознаменовалась появлением паровой машины. У нас есть много памятников прошлого; у нас есть дворцы и пирамиды, греческие храмы и христианские соборы. В них проявились мощь человеческого разума, величие народов, любовь к искусству и религиозный порыв. Но тот памятник, что возводится на Ниагаре, неповторим в своем согласии с мыслями и устремлениями настоящего. Этот памятник, достойный нашего века науки, — истинный монумент просвещения и мира. Он означает, что силы природы стоят на службе человеку, что закончились времена варварства, что миллионы людей свободны от нужды и страданий.
Не важно, что мы намерены предпринять, не важно, на что мы обратим наши усилия, мы зависим от энергии. Наши экономисты могут предлагать более экономичные системы управления и использования ресурсов, наши законодатели могут создавать более мудрые законы и уставы, всё это не очень важно, всё это — временные меры. Если мы хотим бороться с бедностью и нищетой, если мы хотим дать достойному гражданину всё, что необходимо для безопасного существования человека, мы должны создавать больше машин и больше энергии. Электрическая энергия — это оплот нашего существования, первичный источник для производства других видов энергии. При условии достаточного количества электроэнергии мы можем удовлетворить большую часть наших потребностей и обеспечить безопасное и удобное существование всем, за исключением, возможно, тех, кто является самыми злостными преступниками, — добровольных лентяев. Развитие и благосостояние городов, успех народов, прогресс всей человеческой расы определяется наличием энергии.
Вспомните победоносное шествие Британской империи, какого не знала еще история человека. Помимо человеческих качеств этого народа, весьма возвышенных, они многим обязаны в своих завоеваниях каменному углю. Ибо именно с помощью угля они производят железо, уголь дает им свет и тепло, уголь раскручивает маховики их заводов и фабрик, уголь толкает вперед их победоносный флот. Но залежи угля постепенно иссякают, труд становится всё дороже, а потребление всё возрастает. Каждому должно быть ясно, что в скором времени потребуется освоить новый источник энергии или, по крайней мере, существующие источники надо будет существенно модернизировать. Большие надежды возлагаются на экономичное использование запасов энергии в угольных батареях, но, хотя достижение такого результата будет отмечено как большой прорыв, это всё же не явится значительным шагом на пути поиска окончательных и постоянных методик производства энергии, как полагают сегодня некоторые ученые. По многим причинам, в частности по причинам экономии и удобства, мы движемся по пути всеобщего использования системы централизованного энергоснабжения, и по тем же причинам нельзя переоценить достоинства механического способа производства электроэнергии. Преимущества этой общепринятой методики настолько очевидны, что вероятность замены динамо-машин на накопительные батареи, по моему мнению, достаточно отдалена, тем более что вполне вероятна скорая замена паровых и газовых турбин высокого давления на более экономичные агрегаты, использующие принцип термодинамического преобразования.
Даже если бы сегодня в нашем распоряжении была такая экономичная угольная батарея, она ни в коем случае не устанавливалась бы на центральных электростанциях, так как ее применение было бы связано с большими неудобствами. Скорее всего уголь в ней не может сжигаться естественным путем, как в котельной, а должен быть специально подготовлен, для того чтобы обеспечить единообразие процесса производства электроэнергии. Эта батарея состояла бы из множества элементов, чтобы получить потребную эдс. Процессы очистки, обработки отработавших газов и жидкостей, а также большие площади, требуемые для таких батарей, значительно осложнили бы процесс и сделали его слишком сложным и коммерчески невыгодным для размещения подобной станции в городе или густонаселенном районе.
Я вновь обращаю ваше внимание на то, что, когда электростанция строится вдалеке, преобразование при помощи вращающихся трансформаторов или иным способом, становится серьезным и неизбежным недостатком. Более того, регуляторы и другие приспособления, которые потребуется использовать, скорее всего до предела усложнят конструкцию станции. Можно, конечно, расположить батареи возле угледобывающего предприятия и оттуда передавать энергию на дальние расстояния в виде переменного тока высокого напряжения, полученного от вращающегося трансформатора, но и при таком наиболее удачном решении это будет варварский метод работы, еще более варварский, чем теперь, поскольку потребует значительного расхода материалов, с одной стороны, а с другой — не позволит инженерам и механикам реализовать красивые творческие решения. Что же касается небольших, изолированных мест проживания, например частных домов, то я полностью уверен в необходимости разработки для них легких аккумуляторных батарей, с применением химических компонентов, производимых посредством дешевой энергии воды, например, карбидных или водородно-кислородных.
Но нам недостаточно просто усовершенствовать паровые двигатели или двигатели внутреннего сгорания, либо придумывать новые аккумуляторы; перед нами стоят более масштабные задачи. Мы стоим перед необходимостью разработки средств получения энергии из неисчерпаемых источников, открытия методики, которая бы исключила расход каких-либо материалов и любые отходы. Я давно понял, что именно здесь кроются огромные возможности, и именно решению этой, крайне важной для всего человечества проблемы, я отдаю все свои силы вот уже несколько лет, а счастливые идеи, пришедшие ко мне, вдохновили заняться вопросами наиболее трудными и дали мне силы и мужество преодолеть все неприятности. Около шести лет назад моя уверенность окрепла настолько, что у меня появилась твердая надежда окончательно решить эту наиважнейшую из задач. С тех пор я значительно продвинулся на этом пути и уже прошел этап простой убежденности, которая возникает из скрупулезного изучения известных фактов, выводов и подсчетов. Теперь обрел уверенность в том, что практическая реализация этой идеи не за горами. Но именно по этой причине я испытываю необходимость указать сейчас на один важный факт, о котором, надеюсь, вы не забудете. Долгое время изучая возможность таких разработок, в частности запитывания двигателей, расположенных в любой точке земного шара, энергией окружающей среды, я обнаружил, что даже при теоретически наилучших условиях такой способ получения энергии по экономичности, простоте и другим параметрам не сможет сравниться с уже существующим способом преобразования механической энергии текущей воды в электрическую энергию и передачи последней в виде тока высокого напряжения на большие расстояния. Следовательно, если мы можем получать ток достаточно высокого напряжения, то падающая вода дает нам наиболее удачный источник получения энергии Солнца, способный удовлетворить все наши потребности. Понимание этого произвело на меня огромное впечатление, тем более что в будущем важность гидроэлектроэнергетики будет определяться не коммерческими потребностями, хотя они и велики, а нашей безопасностью и благоденствием. Я очень рад тому, что в этом направлении мои усилия были небезрезультатны, поскольку мне удалось изобрести средства передачи энергии, способные использовать эдс гораздо более высоких значений, чем те, которых мы добиваемся при обычных технических решениях.