Петр Образцов - Мир, созданный химиками. От философского камня до графена
Кстати, недавно американские и датские ученые подсчитали, на сколько именно «несметны» арктические запасы нефти и газа. Они составили хитроумную программу для компьютерного моделирования процессов образования углеводородов на шельфе. Результаты оказались действительно потрясающими и намного превышающими прежние оценки: в Арктике содержится примерно 30 % всех мировых запасов природного газа и 13 % нефти. Если раньше стоимость арктических углеводородов оценивалась в сотни миллиардов долларов, то теперь речь должна идти о триллионах. Некоторые месторождения можно разрабатывать уже сегодня, другие — через лет десять, когда глобальное потепление приведет к таянию ледового панциря. Впрочем, с газогидратами связаны и предсказания будущего Армагеддона. Так, широко обсуждается гипотеза о возможном высвобождении гидратного метана при повышении температуры из-за глобального потепления — гипотеза «клатратного ружья». Дело в том, что метан является парниковым газом и выделение его вызовет дальнейшее потепление — и еще большее выделение метана. Остановить этот процесс, как и выпущенную из ружья пулю, будет уже невозможно. Впрочем, многие ученые не разделяют мнение о парниковом характере потепления атмосферы Земли. Сейчас мы расскажем, почему они так думают.
Глобальное помутнение умов
Начнем с того, что сам термин «глобальное потепление» выдает леность переводчиков. Конечно, сейчас уже ничего не изменишь, все привыкли к «глобальному», но правильнее было бы перевести «всемирное потепление». В переносном смысле «глобальный» означает всеобъемлющий, но в данном случае имеется в виду «на глобусе», то есть всемирный. Это потепление вроде бы существует, вроде бы носит действительно всемирный характер и навязло в зубах у политиков, экологов, журналистов и обычных граждан всех 200 государств мира.
Итак, когда говорят о глобальном потеплении, имеют в виду возрастание средней температуры атмосферы планеты за последние сто лет примерно на 0,6–0,7 градуса Цельсия. Казалось бы, это небольшая величина, однако метеорологи заметили, что повышение на полградуса из этих 0,6–0,7 °C приходится на самые последние десятилетия ХХ столетия, то есть скорость повышения температуры тоже увеличивается. Математик бы сказал, что вторая производная положительна. Сразу же посыпались предсказания об увеличении температуры планеты к 2050 и 2100 годам на уже очень опасные несколько градусов. Опасные потому, что при таких температурах неминуемо растают ледники Антарктиды, Гренландии и полярная шапка Арктики. На метр повысится уровень Мирового океана, утонут Венеция, Санкт-Петербург и вся Голландия. Вдобавок растает вечная мерзлота Сибири, и в результате рухнут все наши города на сваях и полопаются нефте- и газопроводы. В экваториальных областях Земли наступит абсолютная сушь, земледелие станет невозможным. Короче, глобальный кошмар.
Хотя будут и плюсы, особенно для стран, разлегшихся на поверхности Земли не в меридиональном, а в широтном направлении, как наша Россия. В Сибири зацветут яблони, подмосковные агрокомплексы будут поставлять в столицу свежесорванные бананы и авокадо, а купальный сезон в Черном море продлится до января и начнется в феврале.
Разумеется, все это только предсказания. Повышения температуры на планете бывали и раньше, как и похолодания. В главе 5 уже упоминалась теория о падении Римской империи из-за многолетней засухи, вызванной глобальным потеплением. Причем факт глобального потепления в V веке является непреложным, это доказано строгими геологическими методами. А ведь никакой промышленности, выделяющей углекислоту, в Древнем Риме практически не было! Или вот, есть сведения, что в X–XIII веках правители Владимиро-Суздальского княжества охотились с ручными гепардами, и их не приходилось на зиму прятать в отапливаемых княжеских палатах. На Земле установилось глобальное потепление. И напротив, картины Брейгеля с конькобежцами на льду голландских каналов, рек и озер написаны во время так называемого малого ледникового периода. Предсказания вообще неблагодарная вещь. Например, в 1938 году советские ученые рассчитали, что через 20 лет КПД паровозов повысится на 20 %. Но через 20 лет от паровозов полностью избавились, отправили их на «запасные пути» и заменили электро- и тепловозами. Так и осталось неизвестным, возрос ли и на сколько КПД этих красивых, но чудовищно неэффективных монстров. А вот еще — совсем недавно у нас собирались строить суперканалы для заполнения водой Каспийского моря, мелеющего прямо на глазах. Сейчас мы имеем катастрофический подъем уровня этого моря и затопление прибрежных городов, причем без всяких каналов.
И что будет через 50 или 100 лет, одному Богу известно. Но оказалось, что уже сейчас на потеплении можно заработать. Для этого пришлось придумать фантастическое антропогенное, «человеческое» объяснение этого потепления. Было сделано предположение, что температура растет из-за так называемого парникового, или тепличного, эффекта. Любой огородник знает, что в парнике теплее и всякий овощ растет там лучше и быстрее. При этом теплицу можно, но не обязательно нужно специально обогревать — и специалисты объясняли парниковый эффект так: стекло пропускает к почве и растениям парника ультрафиолетовые лучи Солнца, которые эту почву подогревают. При этом образуются инфракрасные (тепловые) лучи, которые исходят из почвы, но не могут покинуть теплицу, так как для этих волн стекло непрозрачно. Постепенно температура в парнике растет.
Аналогом стекла, пропускающего ультрафиолет, но задерживающего инфракрасные лучи, в атмосфере являются парниковые газы — прежде всего углекислый газ, а также метан и многие другие, вплоть до обычного водяного пара. Количество выбрасываемого в атмосферу углекислого газа непрерывно растет, особенно это наблюдалось в ХХ веке. Углекислота является продуктом сжигания топлива и вообще промышленной деятельности, говорят адепты антропогенного потепления. И именно в ХХ веке промышленность развивалась особенно бурными темпами.
Вот вам и готовая теория: работают заводы — выделяется углекислота — действует как стекло в парнике — температура атмосферы растет — скоро все потонем или высохнем. Единственным способом предотвращения глобальной катастрофы является сокращение выбросов углекислоты, то есть скукоживание промышленной деятельности. Или по крайней мере переход к такому виду топлива, при котором образуется меньше углекислого газа. Интересно, к какому? Любое углеродсодержащее топливо — нефть, газ, уголь, торф, дрова — не годится, продуктом горения всегда будет углекислота. Остается разве что водород, но для его получения тоже необходимо электричество, вырабатываемое на тепловых или гидроэлектростанциях. Первые не годятся — опять придется жечь углеродсодержащее топливо, вторые исчерпали свои ресурсы.
Лоббисты «парникового эффекта» подняли страшный шум на всю планету, и эта явно прекрасно оплаченная кампания принесла свои плоды. В конце 1997 года в Японии был подписан Киотский протокол, согласно которому все страны-подписанты обязались сокращать свои выбросы углекислоты, причем для каждой страны определялась некая квота этих выбросов. Россия, например, должна выбрасывать сколько-то миллионов тонн углекислоты, а Зимбабве — явно поменьше.
Тепличка Вуда
Но, как известно, дьявол таится в деталях. Казалось бы, почти весь мир удалось «подсадить» на красивую углекислотную теорию. Однако. Однако еще в начале прошлого столетия удивительный американский ученый Роберт Вуд усомнился в справедливости объяснения тепличного эффекта. Надо сказать, что Вуд прославился простотой своих опытов и остроумностью решений. Так, однажды в Голливуде он увидел сложное и дорогое акустическое устройство, имитирующее «ужасный» скрип при открывании старой двери, созданное специально для съемок детективов и фильмов ужасов. Вуд удивился: а почему бы не установить просто старую скрипучую дверь? С тех пор на всех студиях такие двери и стоят. Вуд обожал химию и однажды подсыпал в остатки пищи, подаваемой в одном пансионе, немного хлорида лития LiCl, безвредного и похожего по вкусу на соль вещества. Он подозревал, что хозяйка пансиона вторично использует эти объедки, и на следующий день провел спектральный анализ якобы свежеприготовленной котлеты. Ярко-красная линия лития в спектре выдала мошенницу.
Итак, Вуд построил маленькую настольную тепличку с крышкой из плоского прозрачного кристалла обычной поваренной соли, которая в отличие от стекла пропускает и ультрафиолет, и инфракрасные лучи. И что бы вы думали — выставленная на солнечный свет тепличка отлично работала, температура внутри ее исправно повышалась! Вплоть до того момента, пока не была настежь раскрыта маленькая дверка.
