Вот тут-то и пойдет речь о том, что надо сделать, чтобы открыть широкую дорогу гелиоэнергетике. Первое — разработать дешевую технологию получения сверхчистых кремния и некоторых других химических элементов, свойства которых позволяют их применять в фотоэлектрогенераторах.
Может быть, кремний — редкий элемент? Да ничего подобного! В одном ведре обычного речного песка содержится столько кремния, что его с избытком хватит на то, чтобы покрыть пластинками фотоэлемента добрый десяток квадратных метров площади.
Все дело — в технологии получения. Первые граммы сверхчистого кремния, которые были получены в лабораториях, обходились чрезвычайно дорого. Даже сейчас этот материал дорог. Примерно в 100 раз дороже обычного получается «солнечное» электричество.
Мы очень бегло ознакомились с различными направлениями гелио-энергетики. И везде, куда бы мы ни бросили взор, бездна нерешенных вопросов.
Тепловая энергетика. Постройка бань, прачечных, сушилок для фруктов, которые бы не требовали ни грамма горючего и никакого ухода за своими аппаратами, кроме еженедельной очистки поверхности водонагревателей от осевшей пыли, — разве это не благороднейшая задача, которую мог бы взять в свои руки комсомол Туркмении и Казахстана, Грузии и Узбекистана, да и Украины, Молдавии, ибо рентабельная работа таких установок возможна до широты Харькова и Киева? Какую экономию горючего, труда обслуживающего персонала могло бы принести широкое внедрение таких установок! А ведь постройка таких «солнечных предприятий» может быть осуществлена буквально своими руками, она под силу любой колхозной комсомольской организации.
Не меньшую экономию могло бы принести и широкое распространение солнечных кипятильников, кухонь, холодильников, имеющих рабочую площадь зеркал от одного до десяти-двенадцати метров. Однако такие устройства, к сожалению, распространены у нас еще очень слабо. Выпущено в Ашхабаде, например, всего около полутора тысяч солнечных кухонь. Наладить их производство тоже могла бы помочь наша молодежь.
А разве не могли бы принять участие самые широкие массы нашей молодежи в опытах по повышению коэффициента полезного действия хлорофилла? Отвергнутый энергетикой, этот путь использования энергии солнечных лучей бесконечно перспективен с точки зрения сельскохозяйственного производства. Действительно, ведь если поднять КПД фотосинтеза наших сельскохозяйственных растений с одного до двух процентов — это будет практически означать удвоение урожая. Разве не стоит постараться ради этого?
Примечательно, что когда в Риме в 1961 году собралась международная научная конференция по новым источникам энергии — лучам Солнца, ветру и подземному теплу, — то из 250 сообщений ученых 169 были посвящены Солнцу. На выставках СССР демонстрирует сейчас несколько типов солнечных установок: кухня — плита с диаметром зеркала около 1 метра (она заменяет 800-ваттную электроплитку); термоэлектрогенератор на 10–20 ватт с таким же зеркалом и аккумулятором; фотоэлектрогенераторы, способные питать радиоприемник «Минск»; и, наконец, модель солнечной печи для научных исследований. Она создает в тигле температуру 1500–2000 градусов, плавит металлы…
Улучшать эти конструкции и выпускать их сотнями тысяч — заманчивая перспектива.
Конечно, это все задачи нелегкие. Но они, бесспорно, разрешимы. Мало того, они будут разрешены в ближайшем будущем. И может быть, как раз кем-нибудь из читателей книги.
Материалы, которых ждет техника
* * *
Есть целый ряд уже задуманных людьми конструкций машин, интересных путешествий, оригинальных аппаратов, создание которых откладывается на неопределенное время. На то время, когда будет найден материал, который и сделает возможным создание машины, аппарата, осуществимым путешествие. Судите сами:
— Человек не может спуститься в кратер действующего вулкана, потому что не создан еще достаточно жаростойкий и малотеплопроводный материал, из которого он мог бы сшить себе «лаволазный» костюм или построить «подлавовую» лодку.
— Как известно, передача программ телевидения осуществляется в пределах прямой видимости. Следовательно, чем выше антенна телепередатчика, тем дальше возможен прием. Однако максимальная их высота не превышает на сегодня шестисот метров. До сих пор даже не запланировано строительство антенн высотой в два, три, пять километров. И все потому, что нет достаточно прочных материалов, способных выдержать тяжесть такой антенны.
— Мощные электродвигатели можно было бы сделать значительно меньшими по размеру, если бы органическая обмотка проводов могла выдержать температуру в несколько сот градусов.
У инженеров, проектирующих машины, аппараты, сооружения, в распоряжении нет целого ряда материалов, которые им были бы чрезвычайно полезны. Им бы хотелось иметь:
— Металлы, прочные, как сталь, но с меньшим удельным весом, чем воздух. Они нашли бы широкое применение в авиации.
— Вещества — более твердые, чем алмаз, но способные плавиться. Из них отливали бы не только инструменты для обработки алмазов, но и никогда не затупляющиеся ножи, резцы, сверла, долота и т. д.
— Жидкости, способные растягиваться, как резина. Они были бы незаменимы в целом ряде устройств автоматики и телемеханики.
— Смазочные масла, не теряющие вязкости при температуре в тысячу градусов. Нагревательные печи, паровые котлы, прокатные станы… Разве можно перечислить устройства, в которых они могли бы найти применение?
— Ткани, пропускающие жидкости или газы только в одном направлении.
— Металлы, обладающие свойством электрической сверхпроводимости при обычных комнатных температурах.
Металлы, прозрачные, как стекло.
И так далее, и так далее. Можно смело сказать: каждый инженер, создавая новую конструкцию машины, мечтает о материалах, которых еще нет. Он уныло листает страницы справочников, перебрасывает движок логарифмической линейки, осуществляя прикидочные расчеты, и, выбрав, наконец, самый подходящий материал, печально вздыхает. Или мечтает: вот если бы к прочности этого материала да прозрачность того, да упругость третьего, да жаростойкость четвертого… Куда проще, удобнее, меньше, производительнее получилась бы машина!
Но, увы, пока нет ни прозрачных металлов, ни резиновых жидкостей, ни плавящихся алмазов… Мы подчеркиваем это слово «пока», потому что убеждены, будет все это. Будут в распоряжении техники и промышленности вещества с самыми удивительными и причудливыми сочетаниями свойств, кажущиеся фантастическими сегодня. Но, конечно, ив XXI веке будут вздыхать и мечтать конструкторы: им захочется еще большего.
Совершенствование материалов — один из важнейших методов технического прогресса. Внедрения новых синтетических материалов, металлов и сплавов с новыми свойствами требует новая Программа КПСС. Ускоренное развитие химической промышленности, запланированное на ближайшие годы нашей партией и правительством, — одно из средств решения этой задачи. Ведь именно химия дает сегодня в распоряжение людей материалы, которых не знает природа, которые значительно превосходят все то, чем располагал человек в течение многих тысячелетий.
Однако борьбу за новые материалы ведут не только химики. Контрольные цифры семилетнего плана требуют широкого внедрения легированных металлов. Это тоже борьба за новые материалы. Новые сорта цемента, новые марки бензина, новые смеси бетона — это тоже все новые материалы.
В этой главе собраны рассказы ряда ученых о борьбе за новые удивительные материалы, которых ждет техника и которым принадлежит будущее.
Четыре этапа науки о волшебных превращениях
С нами беседует член Президиума Академии наук СССР академик Александр Николаевич Несмеянов, один из крупнейших организаторов советской науки. Он избрал своей узкой научной специальностью металлоорганическую химию. Его труды в этой области переведены на многие языки. Ученые всего мира называют «диазометодом Несмеянова» одну из важнейших реакций синтеза металлоорганических соединений. О будущем удивительнейшей из наук, о будущем науки о чудесных превращениях веществ —
химии — и просим мы рассказать ученого. После короткой паузы ученый начинает рассказ.
— Да, у моей молодой науки, у органической химии, большое и прекрасное будущее. Эта стремительно развивающаяся наука уже имеет огромные достижения и несравненно больше обещает в будущем.
На первом этапе молодая органическая химия — наука, родившаяся из слияния «растительной» и «животной» химии, — занималась только изучением веществ живой природы. Но уже во второй трети прошлого века она вступила на путь самостоятельного творчества. Ее первая победа заключалась в создании веществ, находящихся в организмах. Правда, она шла особыми, а не заимствованными у живой природы путями. Так органическая химия начала свой основной путь — путь синтеза. Идя этим путем, химики сумели синтезировать и органические вещества, которых нет в природе, такие, например, как вещества синтетического волокна — капрон, как нитроглицерин или тротил — взрывчатые вещества, широко используемые в технике. Зоологи не знают животного, шерсть которого состояла бы из капрона. Ботаники не встречали растения, в клубнях или семенах которого откладывался бы тротил. Нет, молекулы этих и многих других органических веществ-красителей, не существующих в природе, лекарственных веществ, более интенсивных, чем природные, моторных топлив высокого качества созданы человеком. Это было второй великой победой органической химии.
