Семь элементов, которые изменили мир
Шрифт:
Все произошло летом 1856 г. Как-то раз Бессемер открыл дверцу экспериментальной печи с наддувом и заметил в ней несколько кусочков чугуна (железа с высоким содержанием углерода), лежавших у края печи. Они не плавились. Должно быть, температура недостаточно высока, подумал он и увеличил подачу горячего воздуха. Через полчаса Бессемер с удивлением обнаружил: кусочки чугуна с виду никак не изменились. Он взял кочергу, чтобы столкнуть их в ванну для расплавленного металла, но обнаружил, что они представляют собой тонкие скорлупки из чистого железа, из которого полностью удален углерод. Случайно оказалось, что подаваемый в печь воздух обдувал кусочки раскаленного чугуна, повышая температуру и удаляя из них углерод. Внешний источник тепла всегда считался необходимым,
В результате он построил другой экспериментальный конвертер с шестью трубками под днищем камеры для подачи воздуха. Он открыл вентили, и воздух начал продуваться через расплавленный чугун. Бессемер так описывает то, что произошло потом: «Все шло как обычно примерно десять минут. Но вскоре произошло быстрое изменение; фактически весь кремний оказался полностью поглощен, и кислород, соединяясь с углеродом, создавал все усиливающиеся потоки искр, после чего последовало несколько несильных взрывов, сопровождавшихся выбросами в воздух расплавленного шлака и металла, и мой аппарат превратился в подобие настоящего вулкана в состоянии активного извержения. Никто не мог подойти к конвертеру, чтобы перекрыть подачу воздуха» [29].
Когда извержение утихло, Бессемер слил расплавленный металл в форму. Металл остыл и превратился в прочный стержень. Он взял плотницкий топор и трижды ударил по стержню. Каждый раз топор глубоко проникал в мягкий металл, но не разбивал его вдребезги, как можно было ожидать в случае с хрупким чугуном. Бурная химическая реакция поддерживала высокую температуру в конвертере, делая ненужной подачу тепла извне. В результате образовывалась новая разновидность железа с низким содержанием углерода – так называемая бессемеровская сталь [30].
Новаторская технология Бессемера лежит в основе современных методов выработки стали. Получаемый с ее помощью материал не только более прочный, упругий и ковкий, чем мягкая сталь. Он и производится намного быстрее, а главное, дешевле. Традиционный процесс производства стали предполагает медленное нагревание вместе с древесным углем и занимает десять дней. Стоимость полученной таким образом тонны стали составляла более 50 фунтов (около 6 тыс. долл. по пересчету на сегодня [31]). Новая технология позволила вдесятеро удешевить процесс. До нее сталь была настолько дорогой, что могла использоваться лишь для изготовления небольших, имеющих высокую ценность предметов (мечи, ножи и некоторые инструменты). Зато теперь корабли, мосты, железнодорожные рельсы, паровые котлы и многие механизмы создаются из дешевой, прочной стали, имеющейся в изобилии. Даже простой гвоздь можно теперь сделать быстро и дешево, без длительного и тяжелого процесса ковки [32].
Бессемеровский процесс вскоре быстро распространился по всему миру. Альфред Крупп одним из первых приобрел лицензию; к 1867 г. он имел 18 конвертеров и лидировал на европейском континенте в производстве бессемеровской стали [33]. Производство возросло особенно заметно, когда новая технология начала применяться в США. В 1892 г. Америка довела выпуск стали до 4 000 000 тонн в год. В статье, опубликованной в Times в 1893 г., утверждалось: стоимость золота, добытого за три года во всех рудниках мира, равняется стоимости бессемеровской стали, выплавленной за год.
Бессемер был не просто специалистом по выплавке стали, но и настоящим изобретателем, инженером и бизнесменом [34]. Он верил, что сделал открытие благодаря тому, что не следовал традиционным способам изготовления железа. Утверждение, что подача холодного воздуха может очистить расплавленное железо от углерода, не вызывая его застывания, многим казалось несерьезным.
Но самое раннее и самое прибыльное изобретение Бессемера касалось не железа. Однажды старшая сестра попросила его помочь украсить альбом с рисунками тюльпанов и хризантем, которые разводил их отец. Тогда он отправился в магазин, расположенный в лондонском районе Клеркенвелл, чтобы заказать «золотой пудры», в действительности бронзовой. Придя на следующий день за покупкой, он был крайне удивлен высокой ценой в семь шиллингов (около 40 долл. в нынешних деньгах) за унцию. Бессемер был уверен, что сможет придумать более дешевый способ изготовления порошка, и добился цели, не имея никакого опыта. Успех обеспечил ему уверенность в своих силах и финансовые средства для работы изобретателя и инженера. Как вспоминал позднее сам Бессемер, просьба сестры оказалась «чревата чрезвычайно важными для меня последствиями; она фактически изменила всю мою жизнь, сделав возможным и огромное изменение в производстве железа и стали во всем мире» [35].
Прессы для выжимания сока из сахарного тростника, плавильные печи на солнечной энергии и станки для шлифовки бриллиантов также находились в сфере изобретательских интересов Бессемера. Поскольку устремления его разума обуздывались практицизмом бизнесмена, то он основывал свои изобретения на простом правиле: создавать продукты, которые хотели бы иметь потребители, но меньшей цены и более высокого качества, чем уже существующие.
Успехи Бессемера в металлургии позволили ему стать одним из основателей, а затем и директором Института железа и стали – предшественника лондонского Института материалов, минералов и горного дела [36]. Институт был создан в 1869 г. как «закрытый цех» для производителей железа викторианской Англии, опасавшихся конкуренции континентальной Европы. На стенах бессемеровского кабинета в Институте висят дипломы о многочисленных наградах за изобретения. Бессемер стал членом Королевского общества и был возведен в рыцарское достоинство. Золотая Бессемеровская медаль, учрежденная в то время, когда он возглавлял институт, по-прежнему присуждается тем, кто внес выдающийся вклад в развитие металлургической промышленности. Но в наши дни она осталась одним из немногих упоминаний имени Бессемера.
Хотя в свое время Бессемер был очень известен, сейчас о нем мало кто помнит; он был похоронен рядом с женой в тихом и мало посещаемом уголке Вест-Норвудского кладбища, недалеко от своего дома в южной части Лондона. Хотя Бессемер был одним из самых выдающихся изобретателей и инженеров, его имя никогда не упоминается в одном ряду с именами Эдисона, Джеймса Уатта и братьев Райт. Возможно, потому, что он изобрел процесс, а не конечный продукт [37]. Мы помним такие изменившие мир вещи, как электрическая лампочка, паровая машина и аэроплан, а значит, помним их создателей. Или людей, подобных производителю смертоносного оружия Альфреду Круппу, изменившему мир благодаря бессемеровскому процессу.
Мы помним еще одного человека, который в свое время сделал больше, чем кто-либо другой с помощью стали и для стали. Эндрю Карнеги – еще один директор Института железа и стали и один из самых известных американских промышленников [38]. В бессемеровском кабинете института его портрет висит напротив портрета Бессемера. В стенах прославленного учреждения изобретатель и промышленник имеют равный статус, но за их пределами мы помним только Карнеги, который, используя бессемеровский процесс, стал самым богатым человеком в мире.
Нефть, а не железо позволила Карнеги заложить основу будущего богатства. В 1859 г. Эдвин Дрейк обнаружил нефть в Титусвилле, недалеко от того места, где Карнеги работал на Питтсбургской железной дороге телеграфистом и помощником управляющего Томаса Скотта. В результате на нефтеносную территорию хлынула разношерстная толпа разведчиков недр. Среди действительно уважаемых бизнесменов в первой волне был Уильям Коулмен, уже сумевший сделать небольшое состояние на производстве железа и добыче угля. В 1861 г., когда Карнеги стал управляющим Питтсбургской железной дорогой, Коулмен пригласил его вложить деньги в нефтяной концерн. Карнеги получил доход, многократно превысивший его инвестиции, и в духе настоящих предпринимателей инвестировал его в собственный бизнес.