Точнее, она «потеряет лицо», начнет принимать другой облик – ведь от технологий облик цивилизации зависит в высокой степени. Причем это не будет однократным событием – фазы изменений можно спрогнозировать. Попробуем чуть подробнее.
СТУПЕНЬКИ К ПОСТУГЛЕВОДОРОДУ
Кто является действительно великим ученым? Естественно предположить, что тот, кто открыл закон, названный его именем. Ньютон, например, или Ом. Или хотя бы эффект. Российская наука не может похвалиться обилием таких эффектов и законов, названных именами русских ученых – так сходу вспоминается разве что эффект Черенкова да колонка Цвета – основателя хроматографии.
Тем не менее, есть у нас ученый, на счету которого сразу два закона, точнее полтора: Периодический закон Менделеева и закон Клапейрона-Менделеева. Дмитрий Иванович известен нам как химик, хотя делом своей жизни он сам считал Таможенный тариф 1891 года, который фактически создал российскую индустрию; Менделеев был научным руководителем разработки этого тарифа. Был он и советником по экономике Александра III, и достижения этого царствования, оказывается, базировались на прочном фундаменте.
У Менделеева была интересная особенность: он занимался тем, что в данный момент нужно России, и всегда успешно. Ходит легенда, что его исследованию русская водка обязана своим стандартом крепости – 40 град., причем Менделеев занялся этим вопросом не по природной склонности, а в свете планировавшейся тогда водочной госмонополии. Не знаю, так ли это, но вот к перевооружению армии Менделеев действительно разработал бездымный порох – лучший, чем французский. А предварительно, съездив во Францию, раскрыл состав лучшего в то время французского пороха. Без шпионских штучек, не выходя из кафе и просто читая экономические разделы французских газет.
Занимался он и нефтедобычей, кое-что об этом известно, я имею в виду его сакраментальную фразу, которую везде вворачивают, говоря о нефти, но никак не осмысливают.
В общем великим ученым был наш соотечественник, любил Россию и как мало кто другой способствовал ее процветанию. Потому и неудивительно, что на выборах в Академию его прокатили тогдашние академики – ну не чувствовали они себя ровней такому талантищу.
Но к нашей теме относится еще одно предложение Д. И. Менделеева – о подземной газификации угля. Говоря о конце нефти и о том, что делать потом, без этой технологии никак не обойтись. Она понадобится больше чем через век после того, как идея о ней была высказана – но понадобится. Когда кончатся не только нефть, но и природный газ.
ГАЗОВАЯ ПАУЗА
Но сначала поговорим о природном газе. Природный газ (точнее, попутный нефтяной) знали еще в античности, задолго до новой эры. Но если нефтяной рынок уже тогда, можно сказать, существовал – нефть собирали и продавали, в основном, для бытовых и медицинских нужд – то газ использовали только для священного огня в храме огнепоклонников в окрестностях Баку. И причина меньшего интереса к газу, чем к нефти – примерно та же, что и сейчас. Газ существенно сложнее хранить и перевозить, и даже сейчас в цене газа «транспортная составляющая» вдвое превышает таковую для нефти. А тогда-то с газами работать и вообще не умели. Точнее, герметичную упаковку знали – слово «герметичный» происходит от имени Гермеса Триждывеличайшего (Трисмегиста) – легендарного египетского ученого, о котором уже древние греки знали только по смутным легендам; но сжимать или сжижать газы для практического применения научились только-только, необходимая для этого точность изготовления насосов и поршней достигнута лишь недавно.
Правда, видел фотографию (к сожалению, не нашел ее, чтобы воспроизвести здесь), как китайские крестьяне везут по домам газ из местных небольших месторождений. На ослика навьючен огромный бурдюк, метров семь в поперечнике, и он его тащит, как аэростат воздушного заграждения. Нет у китайских крестьян ни баллонов, ни компрессоров, а поди ж ты… Правда, погода нужна безветренная.
Только к нашему времени, когда истребление накопленного за миллионы лет стало основой новой цивилизации, произошло действительное открытие газа. Да, сразу надо сказать, что попутный нефтяной газ – это не совсем то же, что природный. Газ, идущий с нефтью, более «грязный» и, зачастую, химически агрессивный. Если пускать его по трубопроводам для природного газа, он «съест» трубы за несколько лет. Поэтому его лучше сразу после добычи от нефти отделять. В принципе, он поддается «облагораживанию», и это лучше, чем сжигать его в факелах – но так он получается чуть подороже, чем природный.
Вот природный газ в этом отношении совершенно безопасен. Если его правильно подготовить – высушить и т. д. – то нет домашнего топлива лучше. При сгорании он оставляет после себя только углекислый газ и водяной пар. Он даже не имеет запаха – то, что мы считаем «запахом газа» – специальная его ароматизация особо вонючими веществами – меркаптанами, чтобы утечка газа сразу чувствовалась. Правда, он, если не соблюдать технику безопасности, взрывается – но сдуру можно взорвать практически все – и склад с удобрениями, и цех сахарной пудры.
Измеряют природный газ в кубических метрах при атмосферном давлении. Много это или мало, кубометр газа?
Из школы мы знаем (не все, конечно, а кто усвоил школьную программу), что вода в восемьсот раз плотнее воздуха. То есть кубометр воды весит тонну, а кубометр воздуха – чуть больше килограмма – точнее – 1,2928 кг. Примерно такое же соотношение и между нефтью и газом, ближе, пожалуй, даже к тысяче раз. И нефть бывает разная – полегче (ближневосточная) и потяжелее; и газ тоже разный. Даже граница между ними слегка размыта. Ведь что такое нефть и газ? Смеси углеводородов. Молекула углеводорода чаще всего представляет собой цепочку из атомов углерода, к каждому из которых, как лапки сороконожки, прикреплены два атома водорода. Также по одному атому водорода прикреплено к цепочке в качестве головы и хвоста. Цепочки покороче – газы, подлиннее – жидкости, совсем длинные – твердые-вещества, если парафин или полиэтилен считать твердыми. Цепочка из шести атомов углерода может быть замкнута в кольцо – это бензол, у него нет «головного» и «хвостового» атомов водорода, только «лапки» – по два на атом углерода.
В природном газе обычно больше всего метана. Это «цепочка», состоящая лишь из одного звена – 1 атом углерода и 4 водорода. Метан легче воздуха. А вот уже этан (2 атома углерода и 6 водорода) тяжелее. Смесь метана и этана горит у нас на кухне.
Еще тяжелее пропан и бутан. Пропан продается в баллонах, и, так как он отличается по свойствам от метана и этана, то его нежелательно использовать в «городских» газовых плитах – будет коптить. Нужны другие форсунки в горелках.
Природные газы являются газами лишь при комнатной температуре, а если их охладить или сжать, то они становятся жидкостью. Правда, чтобы сконденсировать метан, его надо слишком сильно сжимать или охлаждать.
В нефти всегда имеется растворенный газ, и наоборот: при добыче газа обычно получают газоконденсат – что-то вроде очень легкой нефти.
Так как состав и нефти, и газа в разных месторождениях разный, то нельзя абсолютно точно сказать, в каком соотношении по теплотворной способности (а нас в первую очередь это интересует) находятся между собой нефть и газ.
Но грубо и округленно можно считать, что тысяча кубометров газа приблизительно, соответствует тонне нефти, а килограмм газа – литру жидкого топлива. Кубический километр газа (в них иногда оценивают месторождения), то есть миллиард кубических метров – это примерно миллион тонн жидкого топлива. А тысяча миллиардов кубометров, или триллион кубометров газа – это примерно миллиард тонн нефти.
Запасы нефти считают миллиардами тонн, а газа – триллионами кубометров, и это удобно. И цены тоже близки – если нефть стоит около 150 долл. за тонну, то газ – где-то около 100 долл. за 1000 кубов – цена ниже, потому что газообразное топливо менее удобно, чем жидкое.
