Рождение атомной энергетики можно отнести к взрыву ядерной бомбы в Аламагордо, штат Нью-Мексико, в 1942 г. Вторая мировая война закончилась вскоре после атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки. Япония капитулирова­ла, столкнувшись со столь разрушительным оружием. Вско­ре после этого было объявлено о начале программы «Атом для мира>», и правительство начало искать возможности кон­тролировать энергию атома, ожидая, что через 50 лет вся национальная экономика будет основана на очень дешевом ядерном топливе.

Ядерное топливо сильно отличается от химических, та­ких как бензин, ракетное топливо и природный газ, напри­мер, в первую очередь, по количеству энергии, которое можно из него получить. Более того, ядерному топливу НС нужно реагировать с другим веществом, в отличие от хими­ческого топлива, которому нужен для горения кислород. Оно просто спонтанно распадается, и, если это происходит с «приемлемой скоростью», происходит равномерное выделе­ние тепла, которое можно использовать для производства пара. Пар можно направить в турбины, вращающие генерато­ры, и в результате получить электричество.

Очевидно, что отказаться от машин совершенно не реаль­но. Они — часть нашей жизни, далее большая, чем лошади для предыдущих поколений.

Некоторые считают, что молено использовать метиловый спирт в качестве замены бензина и дизельного топлива. У’гверждают, что он не создает такого загрязнения, как бензин (например, не вызывает смог), и это верно. Однако не упоминают о том. что метиловый спирт производит столько лее углекислого гаєш, что и бензин, как н о том, что он служит источником другого канцерогена — формальдегида. Так будет ли одно лучше другого? Отказаться от бензина и нефти в пользу метанола, это все равно, что попасть из

огня, да в полымя. Вместо этого нам необходимо топливо, которое было бы и чистым и эффективным, не несущим рака, смога и грязи. Таким топливом является водород, и об этом мы расскажем ниже.

Мы не просим никого приносить бессмысленные жертвы. Люди должны попять значимость проблемы. Наше эгоистич­ное отношение и требование прогресса любой ценой обхо­дится потерей здоровья и разрушением окружающей среды.

Грязь

А теперь поговорим немного о грязи. Мы имеем в виду не бытовую грязь, а ту, что собирается на открытых по­верхностях сразу после того, как их помыли, о масляни­стой саже, которую вы можете обнаружить даже на глад­ких окрашенных полках. Откуда берется подобная грязь?

Появляется она благодаря наличию частичек электриче­ски заряженной грязи в воздухе. Любые частицы, которые парят в воздухе достаточно долгое время, собирают на себя электрический заряд, что мешает им слипаться и, следова­тельно, не дает упасть на землю. Но время от времени их
заряд уменьшается или они теряют его, в результате чего слипаются в более крупные и оседают на поверхность.

Значительное количество этих частиц происходит из естественных источников, существовавших до появле­ния автомобилей, — лесные пожары и громадные коли­чества пепла, что выбрасывают вулканы во время из­вержений, которые происходят на планете более или менее постоянно.

Но в XX веке, поскольку людям стало необходимо при­водить в движение множество машин и механизмов, произ­водить электричество для отопления н приготовления пи­щи, они стали сжигать большое количество ископаемых топлив (бензина, уголя. нефти, дров) и стали причиной появления в атмосфере громадного количества пыли. Осо­бенно богатые маленькими черными частицами сажи вы­хлопы дает дизельное топливо. Таким образом, наши сего­дняшние топлива служат источником не только смога, но и значительных количеств грязи и сажи, которые стоят нам стольких дополнительных хлопот.

Мы уже поняли, что использование дизельного топлива и бензина для приведения в движение транспортных средств и 64

нефти в промышленности повлекло ла собой множество про­блем, которые нам нужно решать. Здесь и парниковый эф­фект с глобальным потеплением, и общее ухудшение здоро­вья человечества, в первую очередь из-за респираторных за­болевании вроде эмфиземы, и кислотные дожди, и исчезнове­ние лесов, и гибель озер. Тем не менее мы пока еще не связываем бензин и нефть с наиболее пугающей из болезней — развитием раковых новообразований и опухолей. Однако недав­ние исследования установили взаимосвязь между веществами, содержащимися в выхлопных газах дизельных автомобилей и некоторыми видами рака. Например, исследование, проведенное Американским раковым обществом, обнаружило корреляцию ме­жду числом случаев смерти от рака легких, не вызванного курением, и тем, сколько километров эти люди пропутешество­вали в машинах. Выхлопы дизельных двигателей особенно кан­церогенны из-за того, что содержат бензапирен, то самое веще­ство, которое вызывает рак легких у курильщиков.

Но это еще не все. В тех местностях, где производится бензин и очищается нефть, замечено увеличение числа ра­ковых заболеваний по сравнению с другими областями, где нет такой промышленности.

Весьма печально, что, несмотря на все достоинства авто­мобиля, он так дорого обходится человеческому здоровью, не говоря уже об окружающей среде.

‘Гот, кто дочитал до этого места, понял, что смог — пря­мой результат горения топлив — бензина и дизельного топли­ва, — которые мы используем для заправки средств передви­жения. Мы не можем обойтись без транспорта, более того, к концу XX века персональный транспорт стал неотъемлемой частью человеческой жизни в развитых странах. Но нет необ­ходимости использовать для передвижения только бензин и дизельное топливо. Есть другие, экологически чистые способы заправки автомобилей, и далее мы обсудим их.

Выше мы уже описати некоторые симптомы недомогания из-за смога — сначала начинается жжение в глазах, по мере усиления воздействия наступает более глубокое поражение организма, подвергаются воздействию и раздражаются брон­хи. Часто взаимодействуя со смогом, вполне можно заполу­чить целый букет болезней, которые вместе описываются одним названием — «смоговая болезнь». Если кто-то уже страдает респираторным заболеванием, а смог достаточно плотный, то и вовсе молено умереть.

Особенно опасен убийственный смог. Наиболее извест­ный случай его появления был отмечен в 1952 г. в Лондоне. Убийственный смог накрыл город па четыре дня. Было трудно ходить по улицам, потому что едва можно было различить мостовую. Смог вторгался в дома, и становилось настолько темно, что не видно было даже ступенек на лестницах. В результате умерло 4 тыс. человек из-за проблем со здоровь­ем. которые вызвал этот смог.

Процесс образования смога достаточно сложен, и мы не будем вдаваться во все детали, лишь вкратце обрисуем его истоки п последствия.

Возникновение смога начинается с момента начала экс­плуатации автомобиля и связано с его выхлопными газами. По большей части здесь наиболее существенны два химиката.

Первый из них — это простое химическое соединение, называемое диоксидом (или закисью) азота. Когда оно поки­дает выхлопную трубу и попадает под интенсивный солнеч­ный свет, то диссоциирует и образует окись азота и «актив­ный кислород». Он легко соединяется с обычными молеку­лами кислорода воздуха (которым мы дышим), образуя но­вое соединение — озон. Этот озон, остающийся на уровне земли, вреден в отличие от того, о котором вы прочли в главе 6 и который находится в защитном слое стратосферы.

Но оставим на время озон и вернемся к другим вещест­вам, выходящим из выхлопной трубы автомобиля. Когда бен­зин сгорает в двигателе, он образует углеродосодержащие вещества. Их молекулы достаточно великії и сложны по струк­туре, но все же не видны невооруженным глазом. Важно, что они поразительно активны химически. Попадая в воздух, они соединяются с озоном, образуя уже упомянутые нитроарома — тпческие вещества (PAN).

Появившиеся молекулы PAN — весьма неприятное вещество, содержащее и «активный кислород» и оксиды азота. Оно осаж­дается на маленьких твердых частицах, всегда присутствующих

в воздухе. Именно эти мелкие частички, адсорбировавшие PAN и парящие в воздухе, составляют основу смога.

Когда мы, покинув город, попадаем в деревню, то обна­руживаем, что природа здесь значительно чище, и нет той грязи, к которой жители городов привыкли как к данности. Возвращаясь обратно, мы замечаем, что в городе, где авто­мобиль не редкость, воздух определенно затуманен и насы­щен различными запахами. Но будем справедливы, автома­шины — не единственный источник загрязнения в городах; свою лепту в его образование вносят дым и пепел из труб.

Например, замечали ли вы. что в деревне ваши ногти остаются чистыми, а в городе вам постоянно необходимо чистить их? Так откуда же в городе эта дополнительная грязь?

Смог — что это такое?

Все знакомы с туманной дымкой. Это взвесь мельчайших водяных частиц, которые полупрозрачны и вполне чисты. Вы можете пройти сквозь них и почувствуете лишь легкую влажность без жжения в глазах, кашля и не ощутите себя запачканным.

Туманы имеют большую плотность, они затрудняют види­мость, но ничем от дымки не отличаются — в целом это все тот же водяной пар. Единственное отличие заключается в том, что в таком тумане присутствуют твердые частички, на кото­рых конденсируется вода. Это и делает туман более густым, чем дымка.

Смог — современное явление, значительно более опасное, чем туман. Даже при самом легком смоге, в котором види­мость составляет несколько километров, зачешутся глаза и запершит в горле. По мере того, как он станет более густым, его воздействие усилится — появится кашель вследствие раз­дражения бронхиальных трубок. И, наконец, последняя стадия развития смога — такое сокращение видимости, что движение 62

транспорта затрудняется или вовсе становится невозможным, хотя такое случается не часто.

Существенная разница между смогом и туманом заключает­ся в его новой компоненте, в сложной органической смеси, конденсирующейся на мелких кусочках грязи — летучих части­цах пепла, продуктах испарения из топок, пыли, взвешенной в воздухе. Какие лее органические субстанции вызывают столько шума? Это ннтроароматические соединения (PAN), которые, проникая в глаза и горло, вызывают раздражение и жжение.

Ответ — да, но достаточно ли? Возможно, нет.

Первым большим шагом вперед был международный кон­гресс в Канаде. Множество стран со всего мира подписали документ, известный как Монреальский протокол, и согла­сились сократить производство CFC на 50 % к 2000 г. Но специалисты по борьбе с загрязнением утверждают, что для действенной помощи окружающей среде производство фрео­на необходимо сократить на 75—85 %.

Американский химический гигант «Дюпон», изобрета­тель фреонов, объявил, что может найти замену CFC, которая не будет вредить озоновому слою, но не сможет начать ее производство до завершения многолетних все­сторонних испытаний и анализов. Тем временем и другие химические компании стараются найти безвредные для озона заменители фреона.

CFC — это не единственный способ заставить работать холодильники и кондиционеры. Есть давно известная техно­логия, называемая эффектом Пельтье. Если пропускать элек­тричество через специально изготовленные провода, один конец провода станет холодным, а другой — теплым. При использовании этой технологии в холодильнике или конди­ционере холодный конец провода необходимо поместить в охлаждаемое помещение, а теплый оставить снаружи. В этом случае снижается шум от работы компрессора, и прекраща­ются утечки CFC в атмосферу, а следовательно озоновая дыра не будет увеличиваться.

Очень многое вы можел’е сделать самостоятельно. Объяс­ните окружающим, насколько серьезна эта проблема, расска­жите своим друзьям, о чем прочли в этой книге. Если вы обеспокоены состоянием окружающей среды, поделитесь этим с другими. Соберите группу и обсудите эту проблему — чем больше ваша группа, тем большее воздействие вы мо­жете оказать на общество. Найдите пути исправления суще­ствующего законодательства.

Помните, что в этом случае время — важнейший фактор. Могут пройти годы, пока будет разработан заменитель CFC, притом такой, который не повлечет за собой другое эколо­

гическое бедствие. А пока мы должны прекратить пользо­ваться фреонами и тем, что производится из них. К сожале­нию, в настоящее время этого не происходит повсеместно. Для этого нам нужно приложить еще немало усилий. Что бы мы об этом не думали, но мы все живем в мире, где правительства избираются людьми для того, чтобы служить им. Так что давайте используем все свои силы.

То. что вызвало образование озоновой дыры, совершенно определенно является результатом человеческой деятельности. Озоновый слой существует миллиарды лет, иначе бы па Земле просто не могли бы появиться растения. И тот факт, что дыра появилась в последние несколько лет, можно объяснить только воздействием нашего технологически развитого общества.

Химики знают многое о том, как вещества реагируют друг с другом. Существует всего несколько веществ, которые взаи­модействуют с озоном настолько активно, что, можно сказать, «поедают» его. Вскоре после начала исследований подозрения пали на искусственно созданную группу веществ, известных как фреоны. Они также называются хлористыми фторуглеродами (CFC), потому что состоят из атомов хлора, фтора и углерода. Фреоны широко используются в производстве пепополистиро —

ла (пенопласта) п пенорезины (задумайтесь, сколько раз на дню вы вступаете в контакт с этими материалами), но боль­шинство знакомо с ними в качестве наполнителей холодильни­ков и кондиционеров, охлаждающих воздух. Они использова­лись как газ-вытеснитель в аэрозольных баллончиках, таких как лак для волос или освежитель воздуха, по в настоящее время во многих странах запрещено такое их использование.

Появляясь в виде течи в холодильниках и кондиционерах или выделяясь из бракованного пенопласта, CFC поднимает­ся во внешние слои атмосферы к озоновому слою. Оказав­шись там, он начинает «поедать» озон. Одна молекула CFC за 150 лет своей жизни может сожрать до 100 тыс. молекул озона, а одна пенопластовая упаковка содержит миллиарды миллиардов молекул фреона.

Почему впервые дыра появилась над Антарктикой не со­всем понятно. Некоторые полагают, что CFC концентрирует­ся там из-за высотных атмосферных потоков и вращения Земли вокруг своей оси. Другие думают, что ее появление связано с температурным режимом Южного полюса. Все вы­сказанные версии вполне реалистичны. Между тем, уже поя­вились тревожащие научные доказательства того, что озоно­вый слой над Северным полюсом также начинает истончать­ся. Первое время ученые полагали, что слой озона будет утоньшаться со скоростью два процента в десять лет повсю­ду. И сначала это не вызывало тревогу. Но сейчас ученых беспокоит не только увеличение размеров озоновой дыры, но и незнание причин образования ее именно над Антарктикой.

В 1985 г. данные спутника НАСА, вращающегося на высокой орбите над Землей, подтвердили то, что предвос­хищали некоторые ученые — над Антарктидой образова­лась дыра в защитном озоновом слое. Некоторые страны послали в антарктические экспедиции ученых, которые про­вели исследования льда и разрушающих ультрафиолетовых солнечных лучей, и пришли к единому мнению — озоновая дыра определенно существует.

Это открытие не сулило ничего хорошего. Пока пс ожидалась всемирная катастрофа, потому что в Антарктике живет совсем немного людей, но представьте, что было бы, если бы дыра росла? Дополнительные команды ученых, включающие врачей, были призваны ответить на этот вопрос. Общее заключение было таково — дня людей увеличение озоновой дыры означает более широкое распространение заболевания рака кожи.

Во второй половине 80-х гг. замечено значительное уве­личение числа жертв этого заболевания, большее, чем во все предшествующие годы. При этом следует заметить, что некоторые виды рака кожи смертельны.