Никола Тесла - Статьи

Железо, являясь наиважнейшим фактором прогресса в настоящее время, вносит больший вклад, чем любой другой промышленный продукт, в силу, ускоряющую прогресс человечества. Использование этого металла носит всеобщий характер и так тесно связано со всем, что касается нашей жизни, что стало так же необходимо нам, как воздух, которым мы дышим. Его название синонимично его полезности. Но каким бы огромным ни было влияние железа на развитие человечества, оно не увеличивает силу, побуждающую человека к прогрессу, в той степени, в какой это могло бы быть. Производство железа, как оно существует сейчас, сопровождается ужасающе большим расходом топлива, т. е. растратой энергии. Кроме того, лишь часть всего произведенного железа находит полезное применение. Значительная часть его уходит на создание тормозящего сопротивления, и в то же время другая немалая часть является средством развития отрицательных сил, которые в большой степени замедляют движение человечества. Таким образом, отрицательная сила войны почти полностью представлена в железе. Невозможно вычислить с какой-либо степенью точности величину этой самой мощной из всех тормозящих сил, но она, несомненно, очень крупная. Если позитивную побудительную силу, действующую в настоящее время благодаря совокупному полезному применению железа, можно представить, к примеру, десятью единицами, то я бы не счел преувеличением оценить отрицательную силу войны с должным учетом всех ее задерживающих прогресс воздействий и последствий, скажем, в шесть единиц. На основе этих оценок полезная побуждающая сила железа, действующая в позитивном направлении, определялась бы разностью этих двух чисел, которая равна четырем. Но если, в случае установления всеобщего мира, производство военной техники будет остановлено, и вся борьба за верховенство между народами превратится в здоровое, всегда деятельное и плодотворное коммерческое соперничество, то и позитивная побудительная сила, заложенная в железе, измерялась бы суммой этих двух чисел, равной шестнадцати, то есть эта сила вчетверо превышала бы нынешнее значение. Конечно, этот пример приведен лишь для того, чтобы дать представление об огромном увеличении количества полезной работы человечества, которое было бы следствием радикальной реформы производства железа, поставляющего орудия ведения войны.

Ил. 11. Фотография эксперимента, иллюстрирующего действие электрического генератора колебаний мощностью 75 000 лошадиных сил. Разряд, нагревая воздух, создает сильную тягу и уходит вверх через отверстие в крыше здания. Максимальная ширина в поперечнике почти 70 футов. Напряжение превышает 12 000 000 вольт, а частота колебаний составляет 130 000 в секунду.

Такая же не поддающаяся оценке польза от сбережения энергии, имеющейся в распоряжении человека, может быть получена путем устранения огромных потерь угля, которые являются неотъемлемой составляющей современных способов производства железа. В некоторых странах, например Великобритании, начинают ощущаться пагубные последствия этого расточительного расходования топлива. Цена на уголь постоянно растет, и бедняки вынуждены всё больше и больше страдать. Хотя мы еще далеки от грозящего «истощения залежей каменного угля», филантропия внушает нам мысль об изобретении новых способов производства железа, которые не допустят таких варварских потерь этого ценного материала, который мы в настоящее время используем для производства большей части нашей энергии. Наш долг перед грядущими поколениями состоит в том, чтобы оставить им этот запас энергии нетронутым, или по крайней мере не трогать его до тех пор, пока мы не повысим эффективность процессов сжигания угля. Тем, кто придет после нас, понадобится больше топлива, чем нам. Нам следует научиться производить нужное нам железо, используя энергию Солнца, совершенно не тратя уголь. Были попытки добиться этого. Идея плавки железной руды с помощью электрических токов, полученных от энергии падающей воды, приходила в голову многим. Я сам провел много времени в попытках осуществить на практике такой процесс, который сделал бы возможным производство железа с малыми затратами. После длительного исследования этого вопроса, убедившись, что использование генерированных токов непосредственно для плавления руды невыгодно, я изобрел способ, намного более экономичный.

Промышленный проект, который я разработал шесть лет тому назад, в качестве предварительного шага предусматривал применение электрических токов, полученных от энергии водопада, не специально для плавления руды, а для разложения воды. Чтобы уменьшить стоимость установки, предложил генерировать токи в исключительно дешевых и простых динамо-машинах, спроектированных мной именно с этой целью. Водород, высвободившийся в результате электролитического разложения, должен был сгорать или воссоединяться с кислородом, но не с тем, от которого он был отделен, а с атмосферным кислородом. Таким образом, почти вся электрическая энергия, израсходованная на разложение воды, возвращалась в виде теплоты, полученной в результате воссоединения водорода, которая и должна была использоваться для плавления руды. Кислород, полученный в качестве побочного продукта разложения воды, я намеревался использовать для некоторых других промышленных целей, что, возможно, приносило бы хорошую финансовую прибыль, так как это самый дешевый способ получения этого газа в больших количествах. Его, например, можно использовать для сжигания всякого рода мусора, низкосортного углеводорода или угля самого плохого качества, который невозможно сжигать в воздухе или рентабельно утилизировать другим способом, и, таким образом, опять можно будет иметь в своем распоряжении значительное количество теплоты для плавления руды.

Чтобы повысить экономичность процесса, предусмотрена эксплуатация установки таким образом, чтобы горячий металл и продукты горения, выходящие из печи, отдавали свое тепло холодной руде, поступающей в печь, так что в процессе плавления будет теряться лишь сравнительно небольшое количество тепловой энергии. По моим расчетам, этим способом можно было бы получать примерно сорок тысяч фунтов железа в год, затрачивая одну лошадиную силу. Эти приблизительные расчеты были сделаны с учетом потерь, которые невозможно избежать; при этом вышеназванное количество составляет около половины от теоретически достижимого. Полагаясь на эти расчеты и на конкретные факты относительно определенного вида ожелезненного песчаника, в изобилии залегающего в районе Великих Озёр, учитывая стоимость транспортировки и трудовых затрат, я пришел к заключению, что в некоторых местностях производство железа этим методом обходилось бы дешевле, чем любым из применяемых способов. Этот метод даст большую выгоду, если полученный из воды кислород использовать не для плавления руды, как предполагалось, а найти ему более выгодное применение, удешевляя, таким образом, производство железа. Проект был выдвинут только с учетом интересов производства. Когда-нибудь, я надеюсь, прекрасная индустриальная бабочка появится из сухой, сморщенной куколки.

Отделение железа из ожелезненного песчаника с помощью магнита в принципе весьма достойно похвалы, поскольку не связано с расходованием угля, но эффективность этого метода в значительной степени снижается из-за необходимости последующего плавления железа. Что касается дробления железной руды, я бы посчитал его рациональным только при условии применения гидроэнергии или энергии, полученной способом, исключающим расходование топлива. Электролитический низкотемпературный процесс, благодаря которому появилась бы возможность извлечения железа, а также его отливки в нужные формы без топливных затрат, мог бы стать, по моему мнению, очень важным шагом вперед в производстве железа. Так же, как некоторые другие металлы, железо до сих пор не поддавалось электролитической обработке, но не может быть сомнений, что этот низкотемпературный процесс заменит в конце концов существующий в металлургии несовершенный метод литья и, таким образом, устранит огромные потери топлива, которые неизбежны при частом нагревании металла в печах.

Еще несколько десятилетий тому назад ценность железа заключалась в его удивительных механических свойствах, но с приходом в производство динамо-машин и электрических моторов его значимость для человечества выросла благодаря его уникальным магнитным качествам. Первые шаги в этом замечательном деле были сделаны около тридцати лет тому назад, когда я открыл, что применение в двигателе переменного тока ковкой бессемеровской стали вместо сварочного железа, как это было принято в то время, удваивало производительность мотора. Я рассказал об этом явлении г-ну Альберту Шмиду, чьим неустанным усилиям и компетентности в большой степени обязано превосходство американской электротехнической продукции, впоследствии управляющему промышленной корпорацией, занимавшейся этим производством. Приняв мое предложение, он построил трансформаторы, используя указанную сталь, и они также продемонстрировали свое очевидное преимущество. Затем под руководством г-на Шмида было продолжено систематическое исследование, в ходе которого постепенно удалены примеси из «стали» (которая являлась таковой только по названию, так как в действительности это было ковкое железо), и вскоре получили продукт, не нуждавшийся в дальнейших существенных улучшениях.