Чтение онлайн

Нефть подешевела? Кошмар! Нефть подорожала? Ужас! Почему люди так живо реагируют на цены на нефть и следят за ними каждый день, как за прогнозом погоды? Вот и папа с дедушкой частенько говорят о нефтяной игле. А дело в том, что наша с вами комфортная и удобная жизнь и всё вокруг буквально пропитаны нефтью, точнее, веществами, из нее полученными.

Судите сами. Бензин и дизельное топливо, которыми мы кормим автомобили, — из нефти. Авиационный бензин и керосин — оттуда же. Мазут, который мы сжигаем в топках тепловых электростанций, чтобы получать электричество, — тоже из нефти. Так что без нефти ни свет зажечь, ни в машине прокатиться, ни на самолете полетать. Но не только это. Нефть для химиков — это источник вдохновения и веществ, которые они используют для синтеза того, чего не существует в природе, но без чего мы уже не можем обойтись.

Нефть — это царский подарок природы человечеству. Конечно, об этом земном богатстве нам следовало бы поговорить в самом начале книги, где мы инспектировали земные кладовые. Но мы специально оставили нефть на «десерт». Ведь благодаря этому «чёрному золоту» химики создают рукотворный мир, существующий одновременно с миром природы.

Вы когда-нибудь видели настоящую нефть? Держали в руках? Наверняка нет. Впрочем, выглядит она не так уж и привлекательно — тёмно-коричневая, почти чёрная жидкость, которая к тому же и резковато пахнет. Но она заключает в себе настоящее химическое богатство — почти тысячу самых разных веществ. Большинство из них, около 90%, это так называемые углеводороды. Из названия уже понятно, что молекулы этих веществ состоят из атомов углерода и водорода. Есть совсем маленькие, лёгкие молекулы, содержащие четыре-шесть атомов углерода и десять-четырнадцать атомов водорода. А есть большие, тяжелые, где атомов углерода больше двадцати, а счёт атомов водорода идёт на десятки. И все эти углеводороды — настоящий хлеб для химиков, то самое сырьё, из которого можно творить новый мир.

Время фонтанов нефти, бьющих из земли, давно прошло. Сегодня нефть качают с помощью таких вот насосов

Это не грязь, это нефть — чёрное золото

Прошёл не один десяток лет, пока химики научились разделять эту смесь на отдельные вещества. В конце концов это удалось сделать благодаря тому, что у всех веществ в нефти — разная температура кипения. Об этой индивидуальной характеристике вещества мы уже с вами говорили. Нагревая нефть до разной температуры, можно последовательно отбирать те вещества, которые при данной температуре закипают и улетают. Тут главное собрать их, не растеряв ни крошечки. Эту работу сегодня выполняют на нефтеперерабатывающих заводах, где стоят космического вида высоченные блестящие аппараты — ректификационные колонны. В них-то нефть и разделяется на части, которые называются фракциями.

Легкокипящая фракция, в которой собраны самые лёгкие углеводороды, — это добыча химиков. Она отправляется на нефтехимические заводы. Здесь из фракции добывают и делают разнообразные вещества. Одно из самых главных — этилен, молекула которого содержит два атома углерода и четыре атома водорода. Из этилена, как вы уже, конечно, догадались, делают полиэтилен, это самый распространённый полимер. Если из полиэтилена, который каждый год производят в мире, сделать плёнку вроде той, что покрывают парники на вашей даче, то ею можно полностью укрыть Францию и Германию с Люксембургом в придачу. А ещё из этилена получают этиленгликоль, из которого, в свою очередь, делают антифриз, без которого автомобиль не может ездить зимой, полимер лавсан и многое другое.

Фракции с более высокой температурой кипения — это жидкие бензин, керосин, дизельное топливо. Их очищают, добавляют всякие присадки и отправляют на автозаправки и в аэропорты. А самая тяжело кипящая смесь, густой вязкий мазут, поступает на теплоэлектростанции. Но не весь мазут сжигают в топках, часть его перерабатывают, стараясь превратить в бензин, которого требуется очень много. Для этого надо разорвать длинные углеродные цепочки в молекулах мазута на более короткие, эту процедуру химики называют крекингом.

А ещё из нефти выделяют битум, который идёт на изготовление дорожных покрытий, вазелин и разные масла, без которых опять же не могут работать двигатели автомобилей. Какой всё-таки удивительный продукт запасла для нас природа. Словно точно знала, что он понадобится человечеству. И понадобился, да ещё как!

Действительно, а что будет, если нефть вдруг закончится? С чем же тогда работать химикам? Из чего они будут делать всё то, чем сегодня заполнен наш мир?

Никто не может точно сказать, на сколько лет нам хватит нефти, спрятанной в земле. Одни говорят — на сорок лет, другие — на сто, третьи — на двести. А некоторые учёные утверждают, что нефть не закончится никогда, потому что она постоянно образуется в толще земли. И действительно, разведчики нефти каждый год докладывают о новых открытых месторождениях. Благодаря геологоразведке за последние двадцать лет количество разведанных запасов нефти на нашей планете увеличилось на треть!

Нефть есть везде. Она залегает под дном морей и океанов, на суше на разной глубине. Иногда она выходит на поверхность, образуя нефтяные озёра или лужи. Но чаще смешивается с песком, образуя черные нефтяные пески. Такого чёрного маслянистого песка много на севере Канады. Он лежит на дне бесконечных болот, на нем произрастают леса, которые местные жители называют битумными. Когда учёные оценили, сколько же этого песка в Канаде и сколько в нём припасено нефти, то Канада по запасам этого «чёрного золота» с двенадцатого места мгновенно взлетела на второе. Оказалось, что у неё на территории запасено нефти почти столько же, сколько в самой богатой (по сегодняшним оценкам) нефтяными месторождениями Саудовской Аравии.

Нефть есть везде, но добыть её зачастую непросто, и обходится это недёшево. Поэтому почти всю нефть в мире добывают на территории двенадцати стран, в том числе и в России, которая занимает пока восьмое место. А у остальных стран нефти, можно сказать, что и нет, поэтому им приходится её покупать. Иначе чем кормить химическую промышленность? Чем заправлять автомобили и самолеты? Чем топить тепловые электростанции?

Вот посмотрел бы сейчас Дмитрий Иванович Менделеев, как мы сжигаем бензин в двигателях и мазут в топках ТЭЦ, и затопал бы ногами. «Да что же вы делаете! — воскликнул бы он. — Ведь ещё сто двадцать пять лет назад я предупреждал, что сжигать нефть — это всё равно, что топить печь ассигнациями (то есть деньгами)». Менделеев полагал, что всю нефть надо отдавать химикам, чтобы они творили свои чудеса, полезные людям.

А знаменитый Никола Тесла добавил бы: я тоже предупреждал вас в начале прошлого века, что бензиновый двигатель — это тупик, только нефть переведёте и атмосферу загрязните. Никола Тесла был уверен, что лучшее транспортное средство для человека — это электромобиль.

И они правы. Сжигать нефть и её продукты, пожалуй, одно из самых худших решений. При сгорании выделяется диоксид углерода, или углекислый газ (один атом углерода, два атома кислорода), загрязняющий воздух, и с каждым годом нам всё труднее дышать. К тому же большое количество диоксида углерода в атмосфере увеличивает парниковый эффект, из-за которого на Земле становится теплее. Поэтому лучше бы нефть оставить в покое, даже если она и не закончится в ближайшем будущем. Но чем её заменить?

Уже понятно, как можно заменить, хотя бы в значительной части, нефть в энергетике. Ведь наша планета просто купается в энергии. Её несут солнечный свет, ветер, морские волны, внутреннее тепло Земли. Надо только научиться её взять, не причиняя вреда природе. И вот уже в Германии, Дании, Испании подставили свои лопасти ветрам гигантские ветряки. Размах лопастей современного ветряка — 126,3 метра, больше, чем высота статуи Свободы в Нью-Йорке (93 метра). А между прочим, один такой ветряк может обеспечить электричеством пять тысяч частных домов.

На Северном побережье Европы уже пробуют свои силы приливные электростанции. Как вы наверняка знаете из приключенческих книг и фильмов, уровень воды в океане постоянно меняется, приливы и отливы сменяют друг друга дважды в день. Это явление учёные научились использовать для получения электроэнергии. Можно сделать поплавок, который будет качаться на волнах и преобразовывать энергию колебания воды в электричество. В прибрежные поселки электрический ток прибежит по кабелю, проложенному по дну. А в солнечной Испании и в Калифорнии под открытом небом выстроились рядами, как кресла в театре, солнечные батареи, похожие на большие зеркала. Они ловят солнечный свет и превращают его в электричество.