Никола Тесла - НИКОЛА ТЕСЛА. ЛЕКЦИИ. СТАТЬИ.
Такое же неоценимое преимущество в экономии энергии, которая есть в распоряжении че- ловека, можно получить, если избавиться от огромной потери угля, которая неразрывно связа- на с нынешними способами производства железа. В некоторых странах, как например в Великобритании, пагубные эффекты этого разбазаривания топлива уже начинает ощущаться. Цена на уголь постоянно растет, и бедные страдают все больше и больше. Хотя мы все еще да- леки от ужасного "истощения угольных месторождений", филантропия призывает нас изобрес- ти новые методы производства железа, которые не требовали бы столь варварских затрат этого ценного сырья, из которого мы сегодня получаем большую часть нашей энергии. Оставить эти запасы энергии невредимыми или хотя бы не трогать их, пока мы не разработали процесс более эффективного сжигания угля — это наша обязанность перед грядущими поколениями. Тем, кто придет за нами, топливо понадобится больше, чем нам. Мы должны научиться производить железо в нужных нам количествах с помощью применения солнечной энергии, совсем без за- трат угля. Как одна из попыток продвинуться в этом направлении, многообещающей является идея плавлению металлической руды электрическим током, получаемым из энергии падающей воды. Я сам потратил много времени, стараясь добиться осуществления этого процесса, что позволило бы производить железо дешево. После длительного изучения этого предмета, обна- ружив, что непосредственно использовать сгенерированные токи для плавления руды невыгод- но, я придумал метод, который оказался еще более экономичным.
ЭКОНОМИЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЖЕЛЕЗА В НОВОМ ПРОЦЕССЕ
Индустриальный проект, который я разработал шесть лет назад, предполагал применение электрических токов, получаемых от энергии падающей воды, не напрямую для плавления руды, а для разложения воды, в качестве предварительного шага. Чтобы снизить стоимость такого завода, предполагал генерировать токи в особенно простых и дешевых динамо, которые я разработал исключительно для этой цели. Водород, получаемый в разложении электролизом, должен был сжигаться или воссоединяться с кислородом, не с тем, от которого его отделили, а с атмосферным. Это даст почти полное преобразование электрической энергии, затраченной на разложение воды, в форме тепла, получаемого от воссоединения водорода. Это тепло и должно было использоваться для плавления руды. Кислород, получаемый как побочный продукт разложения воды, я намеревался использовать для некоторых других промышленных целей, что, возможно, дало бы хорошие коммерческие результаты, ввиду того, что это самый дешевый способ получения этого газа в больших количествах. При любом исходе, он мог бы применяться для сжигания всех видов отходов, дешевого углеводорода, или угля самого низшего качества, который нельзя сжечь в атмосфере или иным образом употребить с пользой, и это также давало бы значительное количество тепла, которое можно было бы использовать для плавления руды. Чтобы повысить экономичность этого процесса, я, кроме того, предполагал предпринять меры, чтобы горячий металл и отходы, выходя из печи, отдавали бы свое тепло холодной руде, идущей в печь, и таким образом при плавлении терялось бы относительно мало тепловой энергии. Я вычислил, что этим методом возможно производить сорок тысяч фунтов железа на лошадиную силу в год. Если принять широкие допущения относительно неизбежных потерь, это количество составит приблизительно половину теоретически достижимого. Основываясь на этой оценке и на практических данных относительно определенного вида песчаной руды, в избытке присутствующей в районе Великих Озер, учитывая цену транспортировки и труда, я получил, что в некоторых местностях этим методом можно производить железо дешевле, чем каким-либо другим из используемых способов. Этот результат обеспечивался бы еще надежнее, если бы кислород, получаемый из воды, вместо того, чтобы применяться для плавления руды, как предполагалось, использовался бы более выгодным способом. Каждая новая потребность в этом газе приносила бы заводу еще больше прибыли, тем делая железо еще дешевле. Данный проект был разработано исключительно в интересах индустрии, Когда- нибудь, я надеюсь, из пыльной и сморщенной куколки вылетит красивая индустриальная ба- бочка.
Производство железа из песчаных руд с помощью процесса магнитного разделения в прин- ципе очень перспективно, потому что при этом не происходит никаких затрат угля; правда по- лезность этого метода сильно снижается из-за необходимости последующей плавки железа. Что касается дробления железной руды, я бы счел это рациональным, только если оно будет выполняться за счет водной энергии, или энергии полученной иным путем без затрат топлива. Электролитический холодный процесс, который бы мог позволить дешево добывать железо, а также отформовывать его в нужные формы без потребления топлива, был бы, на мой взгляд, очень большим прогрессом в производстве железа. Как и некоторые другие металлы, железо до сей поры сопротивлялось электролитической обработке, но не может быть сомнений, что та- кой холодный процесс в конце концов заменит собой в металлургии нынешний метода литья, и тем позволит избежать огромных затрат топлива, необходимых при повторяющихся разогрева- ниях металла в литейной.
До времен около нескольких десятилетий назад полезность железа почти полностью была основана на его замечательных механических свойствах, но начиная с прихода коммерческого динамо и электромотора его ценность для человечества очень сильно выросла за счет его уни- кальных магнитных качеств. Что касается последнего, железо сильно улучшилось за недавнее время. Поразительный прогресс начался около тринадцати лет назад, когда я открыл, что если в переменном моторе вместо кованого железа, как было тогда принято, применять Бессемеров- скую сталь, то производительность машины удваивается. Я обратил на этот факт внимание М — ра Альберта Шмида, чьему неустанному упорству и способностям сильно обязано превос- ходство Американской электрической техники, и который в то время был управляющим про- мышленной корпорации, занятой в этой области. Следуя моему предложению, он построил трансформаторы из стали, и они продемонстрировали такое же замечательное улучшение рабо- ты. После чего эти исследования были систематически продолжены под руководством М — ра Шмида, и из "стали" (которая только называлась так, потому что на самом деле это было чи- стое мягкое железо) были удалены примеси, и в результате вскоре получился продукт, который позволил еще немного улучшить результат.
НАСТУПЛЕНИЕ ЭРЫ АЛЮМИНИ Я — ПРИГОВОР МЕДНОЙ ПРОМЫШ- ЛЕННОСТИ — ОГРОМНАЯ ЦИВИЛИЗУЮЩАЯ МОЩЬ НОВОГО МЕТАЛЛА
С этими улучшениями, сделанными за последние годы в области железа, мы дошли практически; до границ усовершенствования. Мы не можем надеяться очень существенно увеличить его прочность на разрыв, его упругость, твердость или ковкость, как не можем мы и ожидать, что оно сильно улучшится в плане его магнитных качеств. Совсем недавно было получено заметное достижение путем примешивания к железу малого количества никеля, но перспективы дальнейшего продвижения в этом направлении не так велики. Можно ожидать новых открытий, но они не могут дать большого вклада в ценные свойства этого металла, хотя существенно снизить стоимость его производства они могут. Ближайшее будущее железа гарантировано его непревзойденными механическими и магнитными свойствами. Они таковы, что в настоящее врем ни один другой продукт с ним конкурировать не может. Но не может быть сомнений в том, что в не слишком отдаленном будущем железо во многих областях его неоспоримого господства должно будет передать скипетр другому: наступающая эпоха будет эпохой алюминия. Прошло всего семьдесят лет с тех пор, как этот удивительный металл был открыт Велером, а алюминиевая промышленность, едва ли сорока лет от роду, приковывает к себе внимание всего мира. Такой быстрый рост в истории нашей цивилизации еще не наблюдался. Не так давно алюминий продавался по фантастической цене в тридцать или сорок долларов за фунт; сегодня его можно купить в любом количестве за столько же, но центов. И более того, недалеко время, когда и эта цена будет считаться фантастической, потому что в способах его производства возможны грандиозные усовершенствования. Основная часть этого металла производится сегодня в электрической печи с помощью процесса, совмещающего в себе плавление и электролиз, что дает множество преимуществ, но естественно приводит к огромной потере электрической энергии тока. Мои оценки показывают, что цену алюминия можно было заметно уменьшить, если применить в его производстве способ, аналогичный предложенному мной для производства железа. Чтобы расплавить фунт алюминия, требуется всего лишь около семидесяти процентов тепла, необходимого для расплавления фунта железа, а поскольку его [удельный] вес составляет только одну треть веса последнего, то по объему алюминия может быть получено из одного и того же количества тепловой энергии в четыре раза больше, чем железа. Но идеальное решение — это холодный электролитический процесс производства, и на него я и возлагаю свои надежды.
