Юрий Новиков - Беседы о сельском хозяйстве
- Получается так: от лошади мы отказались потому, что она отнимала у нас овсяную кашу, а от трактора откажемся из-за того, что он съедает наше нефтяное пюре?!
- Ничего удивительного: сейчас производство нефтепродуктов удваивается каждые 20 лет. Примерно то же самое можно сказать и об их стоимости. При таких темпах, если учесть, что они покрывают 40 процентов мировой потребности в энергии...
- А остальное?
- Уголь, газ и древесина - 53, атомная и гидроэнергия - 6, топливо животного происхождения - 1 процент.
- Простите, а это... последнее... что?
Высушенный на солнце навоз домашних животных и птиц - один из древнейших строительных и топливных материалов. Если исходить из приведенных цифр, то сегодня его роль в энергетике вовсе ничтожна. Однако утверждать так было бы ошибкой. Оценки специалистов очень сильно разнятся, но все они сходятся в том, что значительно больше половины человечества продолжает пользоваться кизяком все в тех же целях.
В такой стране, как Турция, он до сих пор покрывает 26 процентов потребности в энергии!
Здесь нет ничего странного. Теплотворная способность коровьего навоза вполне удовлетворительная.
В пересчете на другие виды топлива получается, что одна "средняя буренка" способна произвести 262 литра бензина или 525 килограммов каменного угля. Расчеты показывают, что в зависимости от совершенства методов получения топлива из экскрементов животных и человека оно может покрыть до 30 процентов современной мировой потребности в энергии и стать, таким образом, одним из основных ее источников. Тем более что в отличие от других видов топлива, это - по природе своей - неисчерпаемо, так как количество его растет пропорционально росту числа людей и их домашних животных.
"Микробиологический мотор" изобрел русский инженер А. Мельников в 90-х годах прошлого столетия. Вот в чем состояла его идея...
В отсутствие кислорода (в специальных емкостях) и при температуре 32-35 градусов происходит сбраживание осадка сточных вод или навоза. Брожение навоза осуществляется в две фазы под действием специфических бактерий и выделяемых ими ферментов. Вначале происходит расщепление сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов), содержащихся в упомянутом осадке, на более простые соединения с образованием органических кислот жирного ряда (муравьиной, уксусной, масляной и других), затем - их разрушение с образованием углекислоты и метана.
Биогаз, полученный в результате сбраживания навоза, состоит из углекислоты и метана, который, как известно, горит неплохо: его теплотворная способность лишь в 1,5-2 раза ниже теплотворной способности нефти и угля. Причем последние загрязняют среду, а биогаз - нет. Кроме того, из метана можно "достать" водород - топливо будущего...
Биогазовые двигатели в начале пути, но не исключено, что в скором времени заправочные станции для тракторов и автомобилей начнут строить в... коровниках. Во всяком случае, недавно французские инженеры создали технологию и двигатель, работающий на "бензине" из смеси навоза, сухой ботвы, соломы, стеблей кукурузы и других отходов. В США разработали установку, перерабатывающую стоки животноводческих ферм в горючий этилен и брикеты древесного угля. В Токийском технологическом институте создали "биоэлементы"", конечным продуктом которых является электрический ток. Ведутся аналогичные работы и в Советском Союзе.
Итак, превратить экскременты, бытовые отходы городов и деревень в топливо можно. Однако как быть с землей, которая уже сейчас не получает взятого из нее?
Что станет с ней, если человечество начнет перерабатывать весь навоз в горючий газ?
Вопрос очень серьезен. В поисках его решения предлагали даже делать биогаз не из навоза, а из... растений, специально для этой цели выращиваемых. Таким образом, трактору, возможно, придется еще раз вспомнить о своей четвероногой родственнице. Впрочем, проверка расчетов показала, что при существующем низком КПД фотосинтеза выращивание "топливных чурок"
экономически не эффективно: нефть обходится дешевле.
Да и занимать под новый вид топлива значительные площади - не слишком-то прогрессивная идея: не успели освободиться от забот, связанных с кормом для лошадей, и на тебе... Правда, недавно было найдено "бензиновое" дерево. Сок этого дерева - эуфоры, - растущего в некоторых засушливых районах мира, обладает теми же свойствами, что и сырая нефть...
Так или иначе, а поиски "чистого горючего" продолжаются... Задача эта, безусловно, будет решена, и, возможно, в недалеком будущем. Пока же борьба с вредными выхлопными газами трактора сводится к тому, что его стремятся снабдить высокой выхлопной трубой и кабиной с... кондиционером. Кстати, последний оказывается вовсе не лишним и в очень жаркое и в очень холодное время года.
С вибрациями (а с увеличением скорости тракторов они, естественно, увеличиваются) конструктору бороться куда труднее. Еще раз напомним, трактор не автомобиль, а поле не шоссе. По данным английского исследователя Р. Симонса, преобладающая частота колебаний трактора на пневматических шинах равна 3-6 герцам.
Это как раз соответствует собственной частоте колебаний человеческого тела и способствует развитию резонансных явлений. К чему приводят последние, читатель, вероятно, хорошо знает: вспомните хотя бы классический случай с мостом, рухнувшим только оттого, что его собственная частота колебаний совпала с частотой солдатского марша.
Исследования, проведенные во многих странах, показали, что длительное воздействие вибрации и толчков может привести к серьезным заболеваниям пищеварительной, сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, ухудшению зрения и потере чувства равновесия, снижению быстроты реакции, нарушению работы желез внутренней секреции и преждевременному старению организма.
Казалось бы, задача ликвидации вибраций достаточно проста: стоит только как следует подрессорить сиденье тракториста или всю кабину, как... Однако просто хорошо подрессоренная кабина вопроса не решает:
слишком упруго подвешенная мешает работе, ориентации и управлению, а слишком жесткая приводит к появлению профессиональных заболеваний позвоночника и желудка.
Для гашения вибраций (вертикальных и горизонтальных, разных по частоте и фазе) приходится разрабатывать чрезвычайно сложную систему демпфирования и подрессоривания. В принципе задача полного освобождения тракториста от вибрационных нагрузок и тряски оказалась разрешимой, но чрезвычайно дорогой. По-видимому, в связи с этим некоторые зарубежные фирмы объявили, что тракторист, сидя в герметичной кабине с хорошей антивибрационной защитой, может впасть в психологическую ошибку и потерять контроль над реальными условиями, в которых движется и работает трактор, что может явиться причиной аварии.
Шведская статистика свидетельствует, что до середины 60-х годов на каждые 100 тысяч сельскохозяйственных тракторов приходилось 20-30 несчастных случаев от опрокидывания. За период с 1920 по 1970 год число несчастных случаев со смертельным исходом от опрокидывания тракторов во всем мире составило 30 тысяч.
Конечно, приведенные цифры значительно ниже тех, которые характеризуют безопасность на автомобильных трассах, и тракторист имеет значительно больше шансов дожить до преклонного возраста, чем счастливый владелец автомашины. И тем не менее...
Тем не менее... в последние 10 лет особо пристальное внимание оказывается проблеме устойчивости трактора против опрокидывания, разработке таких кабин, в которых было бы "удобно" и безопасно опрокидываться.
Это вызвано опять-таки повышением скорости тракторных агрегатов. Результаты достигнуты вполне положительные: трактор стал более безопасной машиной, но и, конечно, более дорогой.
Бороться с шумом трактора, пожалуй, еще труднее, чем с вибрациями. Правда, Национальный институт механизации сельского хозяйства Англии еще в начале 60-х годов опубликовал успокоительное заявление о том, что у трактористов не наблюдаются профессиональные ушные заболевания и не замечаются случаи ослабления или потери слуха. Тем не менее признано, что из-за слишком большого уровня шума они быстро утомляются, а производительность труда снижается.
Австралийская опытная станция в Уэрриби произвела замеры уровня шума на рабочем месте тракториста.
В результате была опубликована "лестница шума".
На верхней ее ступеньке помещается шум, вызванный взрывом бомбы. Его величина - 135 децибелл. Рев реактивного самолета - 130, винтового - 120, а трактора - 105 децибелл. Для сравнения укажем, что самая шумная городская улица дает всего 80 децибелл. Вот еще одно свидетельство того, что "звуковое загрязнение" рабочей среды в сельской местности частенько превышает городской уровень. Что поделаешь: современному человеку некуда спрятаться от утомляющей машинной цивилизации.
