Завоевание природы

Андреев Борис

Приходилось ли вам, когда-нибудь закуривать папиросу на солнце с помощью зажигательного стекла? Если приходилось, то вы знаете, что это удается только в том случае, когда вы держите стекло в одном определенном положении относительно папиросы. Солнечные лучи, падающие на всю поверхность стекла, последнее собирает в один маленький кружочек, почти точку, которая и должна приттись как раз на кончике папиросы. Тогда тепло солнечных лучей, приходящихся на всю поверхность стекла, соберется в одной точке, и его будет достаточно, чтобы зажечь папиросу. Значит, такое зажигательное, или, как его еще называют, собирательное. стекло обладает способностью собирать, сосредоточивать солнечное тепло в одной точке. Само собой понятно, что чем больше стекло, тем больше тепла соберет оно в одной точке.

Папиросу

можно зажечь от солнца не только с помощью собирательного стекла, но и с помощью зеркала, но только не обыкновенного, а вогнутого (рис. 27). Такое зеркало (A ), как видно из рисунка, тоже собирает падающие на него солнечные лучи (С) в одну точку (F). Если бы можно было построить вогнутое зеркало с поперечником в 1 километр, то в той точке, в которой оно собирало бы лучи, можно было бы поставить доменную печь: тепла было бы достаточно, чтобы выплавить чугун из руды!

Вот с помощью таких-то вогнутых зеркал и пробуют теперь использовать для работы непосредственно солнечное тепло.

На рисунке 28 изображен общий вид солнечного двигателя, установленного в Египте. На нем видны два ряда вогнутых зеркал, сделанных из обыкновенного посеребренного стекла. Всего таких рядов пять. Вдоль зеркал идут батареи котлов, на которые направляются собираемые зеркалами солнечные лучи. Вода в котлах нагревается до кипения и получающийся высокого давления пар передается по трубам в машинное отделение. Там он приводит в действие паровую машину в 60 лошадиных сил. Зеркала устроены так, что они все время поворачиваются к солнцу.

Работу такой машины нельзя еще считать очень выгодной.

Есть солнечные двигатели и другого устройства, в которых обходятся без вогнутых зеркал. Вместо воды в них употребляют иногда какую-нибудь более легко обращающуюся в пар жидкость, например сгущенный в жидкость сернистый газ 1 ). Но все эти установки пока довольно несовершенны и не получили еще широкого распространения. Разработка их — дело техники будущего, но будущего, вероятно, очень недалекого.

В наших местах, где солнца бывает не так много, где зимой холодно, а весной и осенью оно тоже греет не очень-то сильно, рассчитывать на прямое использование солнечной энергии, конечно, не приходится.

Но зато в жарких странах, где горячее солнце печет круглый год, солнечные двигатели будут иметь большое значение. Вообразите себе какую-нибудь пустыню Сахару, где некуда деваться от палящего солнца. Сколько энергии уходит там даром на бесполезное для нас нагревание бесплодных песков! Заставляя эту энергию с помощью солнечных двигателей днем выполнять нужную для людей работу и запасая ее посредством электрических аккумуляторов и для ночной работы, можно было бы многие местности пустыни превратить в богатые, цветущие, пригодные для жизни людей места.

"Желтым углем" человечество еще как следует не овладело. Но, благодаря успехам науки и техники, оно уже начинает подходить к этому и, рано или поздно, превратит и его в своего слугу. Далекое солнце станет мощным мотором, который будет заставлять работать наши машины и снимет с наших плеч добрую долю бремени тяжелого физического труда.

10. Подземный жар.

Когда христианские попы хотят сделать свою "паству" более послушной и щедрой на удовлетворение "нужд церковных", то они начинают рассказывать о "геенне огненной", об "аде, где грешников будет жечь неугасимый огонь". Этот ад, по их представлению, помещается где-то внутри земли.

Надо сознаться, что попы довольно удачно выбрали место для своего воображаемого ада. Внутри земли действительно очень высокая температура. Человек узнал об этом, прорывая глубокие шахты при разработке залежей каменного угля, соли и других полезных ископаемых, а также прорезая

насквозь высокие горы при постройке туннелей. В некоторых прорытых человеком шахтах настолько жарко, что работать там можно только в течение короткого времени, с частыми сменами и отдыхом наверху. Наблюдения, произведенные при подобных работах, показали, что по мере углубления в землю на каждые 33 метра температура повышается на 1°. Происходит это потому, что, как выяснила наука, земля наша некогда была расплавленным огненно-жидким шаром. Она лишь постепенно остывала, покрываясь снаружи твердой застывшей коркой. Толщина этой корки в настоящее время достигает какой-нибудь сотни километров, в то время как расстояние от поверхности земного шара до его центра больше шести тысяч километров. Если так жарко в глубоких шахтах, которые являются лишь маленькими булавочными уколами в оболочке нашей планеты, то какая же невообразимая жара должна господствовать во внутренности земли! Поистине —"геенна огненная"… Надо во избежание недоразумений тут же оговориться, что никакого огня там, конечно, нет, как пет его, например, внутри расплавленной массы какого-нибудь металла. Ведь огонь бывает только при горении, а для горения нужен воздух: во внутренности же земли никакого воздуха, конечно, тоже нет.

Итак, по мере углубления в землю становится все жарче и жарче. Вычислено, что уже на глубине 3 километров должно быть настолько жарко, что будет кипеть вода. Другими словами — температура должна достигать там 100 градусов. В некоторых же местах земного шара температура но мере углубления растет еще быстрее. Там, очевидно, твердая кора еще тоньше и расплавленная огненно-жидкая масса еще ближе подходит к поверхности земли. Вы, конечно, слышали и про такие места, в которых эта масса изливается иногда на поверхность земли, что бывает при вулканических извержениях. Для обслуживания большинства нужд нашей промышленности и транспорта мы в настоящее время пользуемся тепловой энергией, превращая ее в движение, электричество и т. п. Тепловая энергия является тем драгоценным источником, который питает силой наши фабрики, заводы, паровозы, пароходы… И вот, оказывается, что под нашими ногами находится буквально целый клад — неисчерпаемые запасы тепла, которые спрятаны, однако, довольно глубоко. До них надо еще добраться и надо суметь взять их в свои руки. Человечество и в этом деле сделало еще только самые первые, самые робкие шаги…

В Италии, около небольшого городка Лардерелло из земли бьют горячие источники, вода которых содержит в растворе борную кислоту. Так как борная кислота применяется и в технике (например для приготовления эмали, глазурей и т. и.) и в медицине (как обеззараживающее средство), то ее и добывают из этих источников в больших количествах (рис. 29). Для этого раствор борной кислоты выпаривают в больших котлах, которые обогреваются бьющими там же из-под земли источниками горячего пара. Кроме того этот же нагретый внутри земли пар употребляется для приведения в действие динамомашин, вырабатывающих электричество. Получаемое таким способом электричество применяется для освещения и других целей не только в самом Лардерелло, но посылается по проводам и в целый ряд других городов.

Есть и еще примеры использования источников го– ячей воды или водяного пара для технических целей например в Америке), но пока их еще очень немного. А между тем, если бы прорыть глубокие шахты и на дне их установить машины, которые могли бы превращать теплоту прямо в электричество, то можно было бы получить столько энергии, что ее с избытком хватило бы на все наши нужды. Правда, прорытие таких глубоких шахт в настоящее время потребовало бы очень больших затрат,— это во-первых. А во-вторых, мы пока еще не умеем строить таких машин, которые превращали бы теплоту прямо в электричество: ведь на электрических станциях, в которых энергия получается от топлива, теплота приводит в действие сначала паровую машину, которая уже вращает динамомашину, вырабатывающую электричество. Такой способ не очень выгоден, ибо при нем электричество обходится довольно дорого.