Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2006 № 09
Все формы живого, в принципе, могут быть описаны математическими формулами.
Такие скачки необходимы, ибо благодаря им возникают новые формы жизни, максимально приспособленные к изменившимся условиям окружающей среды. И все эти изменения действительно могут быть прописаны химическими формулами, которые лежат в основе процессов, происходящих в молекулах, макромолекулах и более крупных конгломератах.
Разобравшись во всех этих тонкостях, со временем исследователи смогут выписать и «формулу зебры» ту самую, которая определяет расположение полос на ее шкуре. Но это, так сказать, частность — некий побочный вывод из всеобщей «формулы жизни».
Публикацию подготовил С. НИКОЛАЕВ
НОВАЯ ЖИЗНЬ СТАРЫХ ИДЕЙ
Дрова XXI века
Огнем костра человечество любуется уже около 500 000 лет. И вот теперь, в век угля, нефти и атомной энергии, люди хотят вернуться к сжиганию древесины. Только на ином технологическом уровне.
«Дерево», показывающее возможности использования древесины.
Не только для костра
Дрова в прежние времена использовали не только для бытовых нужд. Они играли важнейшую роль во многих технологических процессах, скажем, в металлургии. Уже в Древнем Египте для повышения температуры в плавильных печах использовали древесный уголь.
Большими мастерами по этой части были и россияне. Например, в XVIII веке Россия вышла на первое место в мире по выплавке чугуна, обогнав лидеров того времени — Англию и Швецию. Тому способствовало не только мастерство наших металлургов, но и качество древесного угля. Ведь для выплавки одного пуда чугуна требовалось сжечь в 3–5 раз большее количество угля.
Крупными потребителями древесины были также и солеварни, гончарные мастерские, кирпичные, стекольные, сахарные и мыловаренные заводы…
И хотя в XVIII веке промышленность начала переходить на каменный уголь, пароходы и паровозы вплоть до начала прошлого столетия работали по старинке — на дровах.
Древесное топливо выручило нашу страну и в Первую мировую войну, и в Великую Отечественную. Когда не хватало бензина, керосина и прочих нефтепродуктов, котельные, паровозные топки и печки в жилых домах опять-таки отапливались в основном дровами. На древесных чурках работали даже автомобили!
Они никогда не кончатся
И все же дрова утратили свое монопольное положение на топливном рынке еще в прошлом столетии. В последние десятилетия преимущество получили не только каменный уголь, но прежде всего нефть и природный газ. По данным эксперта правления Российского лесного научно-технического общества Д. Рохленко, ныне в мировом энергетическом балансе доля дров не превышает 3,5 %, а в России — даже 1 %.
Есть, впрочем, и теперь государства, в которых дрова и сейчас — основной вид топлива.
В странах Африки, например, на дрова идет 88 % всей заготовленной древесины, в Южной Америке — 68 %, а в Индии — свыше 90 %. Но и в промышленно развитых странах интерес к дровам может возрасти.
И тому есть причины. Рано или поздно, как полагают эксперты, дешевая нефть на Земле кончится, как и уголь, а вот древесина будет всегда. Из семечка лет за пятнадцать можно вырастить новое дерево, годное на дрова. И вообще количество древесины на Земле, как это ни удивительно, растет: общий годовой прирост в лесах планеты составляет в среднем 5,5 миллиарда кубометров, то есть примерно в 1,5 раза больше годового объема лесозаготовок. Более того, на топливо вовсе не надо изводить деловую древесину. Сейчас с успехом отрабатывают технологии эффективного использования древесных отходов — стружек, опилок, сучков, коры, даже листьев и хвои.
В Швеции, например, на таком топливе сегодня работает более 200 районных теплоцентралей. А в США количество используемых в энергетике древесных отходов увеличится в ближайшие 30 лет не меньше чем в 2,5 раза.
Внешне пресс питерцев выглядит даже элегантно.
Будущее начинается сегодня
Для удобства употребления таких отходов в ряде стран из них прессуют топливные брикеты. С некоторых пор подобное производство стали налаживать и в России. Брикеты эти удобны по форме, хорошо горят, их плотность гораздо выше, чем у исходной биомассы, да и тепла они выделяют в 1,5 раза больше.
Специалисты петербургской фирмы «Дюкон», например, предлагают потребителям пресс для опилок. После прессования под давлением в 150 атмосфер первоначальная масса уменьшается в объеме в 10 раз. Одновременно резко возрастает теплоотдача такого топлива. Как показали испытания, брикеты из опилок могут даже в 3–4 раза превосходить каменный уголь. И все же основные перспективы применения древесины в качестве топлива связаны не с брикетами и не с дровами, а с переработкой древесной биомассы в жидкое и газообразное топливо.
Так, в городе Пущино Московской области сотрудниками Института биологического приборостроения РАН создана модульно-блочная установка «Лада» по переработке углесодержащего сырья. В основу технологии, как пояснил заместитель директора В.К. Кудряшов, положен термохимический крекинг.
«Помните, еще Менделеев говорил, что топить печь нефтью все равно, что ассигнациями, — сказал он журналистам. — Примерно так же обстоит дело и отходами деревообрабатывающих, сельскохозяйственных и целлюлозных производств. Из них можно получать смолы, спирты, кислоты, сорбенты для сбора разлившейся нефти и еще множество полезных вещей».
Скажем, метанол, который имеет еще одно название — древесный спирт, производят сухой перегонкой древесины с последующей очисткой, а этанол — при помощи гидролиза. Из тонны дерева можно при этом получить до 180 литров спирта и еще ряд ценных продуктов: кормовые дрожжи, фурфурол, жидкую углекислоту, топливный лигнин…
Современный реактор для производства пара и горячей воды (печью его даже язык не поворачивается назвать).
В последние годы этанол широко применяют в Бразилии, где на нем работает уже несколько миллионов автомобилей. Производят его там из отходов сахарного тростника, бамбука, сорных кустарников. В нашей стране тоже разработаны перспективные технологии получения жидкого горючего из древесины. Особенно интересной представляется разработка специалистов НПО «Энергомаш», которая позволяет получать из древесных отходов диметиловый эфир. Теплотворная способность этого топлива на 48 % выше, чем у метанола, и на 15 % выше, чем у этанола, а по экологической безопасности он превосходит все традиционные виды моторного топлива, полностью отвечает всем требованиям европейских стандартов.
Валерий ДУБИНСКИЙ
ВНИМАНИЕ!
Самый первый «ЮТ»
«В.И. Ленин среди делегатов III съезда комсомола».
«…Коммунистом стать можно лишь тогда, когда обогатишь свою память знанием всех тех богатств, которые выработало человечество».
«…Поколение, которому теперь 15 лет… должно все задачи своего учения ставить так, чтобы каждый день в любой деревне, в любом городе молодежь решало практически ту или иную задачу общего труда, пускай самую маленькую, пускай самую простую».
Дорогие друзья!
Вы уже поняли, наверное, что у вас в руках необычный номер «Юного техника».
Да, ровно 50 лет прошло с тех пор, как ваши дедушки и бабушки открыли самый первый номер журнала с такой же точно обложкой, как та, что вы только что перевернули. Это было время, когда человек еще не поднялся в космос, когда никто в мире ни разу не слышал слово «транзистор», экраны телевизоров были размером с почтовую открытку, а компьютеры занимали многоэтажные здания. Верится с трудом, но это было.
Мы от души благодарим всех, кто поздравил журнал с юбилеем!
Спасибо библиотечным работникам, подлинным хранителям нашей культуры. Благодаря им «ЮТ» попадает многим и многим ребятам, которые станут со временем инженерами и учеными» гордостью России. Ведь не секрет, что, хотя не все наши читатели стали профессорами и академиками, нет, пожалуй, в стране ни одного академика, который не читал бы в свое время «Юный техник».
Спасибо всем авторам писем с добрыми пожеланиями в адрес журнала — и школьникам, современным читателям журнала, и их бабушкам и дедушкам, впервые открывшим в сентябре 1956 года журнал «Юный техник».
А каким он был тогда — смотрите сами. Сегодня мы публикуем часть материалов того, ставшего уже историческим, номера.
