Нефть. Люди, которые изменили мир

От идеи до воплощения

Спустя несколько месяцев на Аугсбургском машиностроительном заводе[182 - Сейчас Машиностроительный завод Аугсбург – Нюрнберг (MAN) – один из ведущих европейских производителей коммерческой техники и одна из наиболее коммерчески успешных компаний, реализующих в России грузовики. Прим. ред.] (который в 1904 году получит известное сегодня всему миру название MAN) начались разработки нового двигателя. Вложить деньги в дело, сулящее огромную прибыль в будущем, поспешили многие состоятельные промышленники, в том числе компания Фридриха Круппа[183 - Немецкий промышленник, основатель компании Friedrich Krupp AG Hoesch-Krupp – крупнейшего промышленного концерна в истории Германии, работавшего в сфере добычи угля, производства стали, артиллерии, военной и сельскохозяйственной техники, текстильного оборудования, автомобилей, судов и локомотивов. Прим. ред.]. Дизель продолжал усовершенствовать собственное изобретение и в ноябре 1893 года зарегистрировал патент на модифицированный вариант двигателя.

Работа над практическим воплощением механизма, придуманного дерзким ученым, шла не очень гладко. Первая модель весом 4,5 тонны с трехметровым маховиком взорвалась при запуске, лишь чудом никого не убив. В январе 1895 года двигатель Дизеля проработал целую минуту и при 88 оборотах развил мощность в 13,2 лошадиных силы. У этого устройства имелся один существенный изъян: из-за сильного перегрева мотора прогорал поршень и лопались клапанные пружины. Инженер ломал голову над тем, как устранить неполадку: он снабжал цилиндр водяной рубашкой, использовал вместо бензина его пары и даже, наступая на горло собственной песне, снабжал схему свечой зажигания, изменяя основополагающему принципу самовоспламенения топлива.

Неудачи Дизеля обошлись его благодетелям в круглую сумму: «Крупп и К°» потратили на эксперименты 30 тысяч марок, но Рудольф сумел убедить спонсоров продолжить финансовые вливания. Наконец, опыты увенчались успехом. В конце 1895 года мотор системы Дизеля проработал без перерыва 17 суток, а в 1897 году свет увидел первый полноценно функционирующий двигатель. При весе пять тонн агрегат делал 172 оборота в минуту и развивал мощность до 20 лошадиных сил. Расход топлива составил 250 граммов нефти на одну лошадиную силу, а термический КПД – 26,2 % – вдвое выше, чем у паровых турбин!

На Рудольфа посыпались заказы от самых разных фабрикантов и заводчиков – промышленники были готовы отдать любые деньги за суперэффективный двигатель. Помимо Круппа и Аугсбургского завода заказы поступили от старых знакомых – братьев Зульцер, от бельгийской компании братьев Карельс, от немецкой компании «Дойц»[184 - Современная Deutz AG (рус. Дойц) – производитель газовых и дизельных двигателей. Прим. ред.], от одного из британских предприятий и даже от пивного короля Соединенных Штатов Адольфуса Буша[185 - Создатель одной из ведущих пивоваренных компаний Anheuser-Busch Companies, Inc. – крупнейшей в Америке и второй по величине в мире. Заложил основы современной американской пивоваренной промышленности. Прим. ред.]. Далее последовал интерес со стороны французских автопроизводителей и от Хайрема Перси Максима – американского изобретателя, сына известного оружейника. Очень быстро Дизель стал миллионером.

Богатство, разорение, смерть

Разбогатев, Рудольф оставил исследования и занялся коммерцией. Он продавал и покупал все, что попадалось ему на глаза, торговал нефтяными участками при содействии Эммануила Нобеля[186 - Эммануил Людвигович Нобель (1859–1932) – нефтепромышленник и инженер, племянник знаменитого учредителя Нобелевской премии Альфреда Нобеля. Прим. ред.], организовывал католическую лотерею, основал предприятие по строительству электропоездов. Желая укрепиться в новом статусе, сын бедного ремесленника жил на широкую ногу, купил в Париже особняк почти за миллион марок, много путешествовал, устраивал званые обеды и ни в чем себе не отказывал.

1 января 1898 года изобретатель открыл собственный завод по выпуску двигателей. Спустя два года Дизель получил Гран-при Всемирной выставки в Париже[187 - Всемирная выставка 1900 г. (фр. Exposition Universelle) проводилась в Париже с 15 апреля по 12 ноября 1900 г. Включала 18 тематических отделов с экспозициями 35 стран. Символом выставки стала встреча нового, XX века. Прим. ред.]. Удивительно, что к тому моменту ни один двигатель Дизеля (или попросту дизель, как стали называть изобретение еще при жизни его создателя) еще не был продан. Более того, один за другим стали разгораться скандалы, когда инвесторам открывалось, что устройство еще далеко от совершенства и требует существенных доработок. Первые дизели, поставленные заказчикам, не работали должным образом, в результате компании приостановили выплаты, а многие аннулировали заказы. Собственный завод Рудольфа тут же разорился. Изобретателю, чтобы избежать полного обнищания, пришлось браться за ум и вспоминать о своих инженерных талантах. Вскоре он разработал и продал прусскому военному ведомству многоцилиндровый судовой дизельный двигатель для строящегося броненосца.

«Я абсолютно убежден, что вскоре будет изготовлен автомобильный двигатель, работающий на сырой нефти. И тогда я буду считать главную цель моей жизни достигнутой».

Вопреки давнему желанию инженера использовать в своем изобретении угольную пыль, машины работали на жидком топливе. Первоначально Дизель использовал растительные масла и легкие нефтепродукты. Однако через какое-то время он пришел к выводу, что более вязкий и тяжелый продукт прямой перегонки нефти предпочтительнее для его двигателей: такое топливо нагревается не так быстро, как бензин и керосин, и потому отдает энергию в течение более долгого промежутка времени. Правоту Рудольфа подтвердил Эммануил Нобель, который приобрел лицензию на двигатель и приспособил его для работы на сырой нефти. Применение тяжелых нефтепродуктов для дизельных двигателей в XX веке поспособствовало решению задачи безотходного использования нефти.

Крутые повороты на дороге жизни изобретателя вконец расшатали его нервную систему. Ему пришлось проходить курс лечения в мюнхенской психиатрической больнице Нойвиттельсбах. В начале 1910-х Рудольф часто страдал от депрессии. Его финансовое положение оставалось неустойчивым. К тому же ему казалось, что в Германии он не получил достаточного почета и признания.

«Я могу все перенести, что думают обо мне. Невыносимо только одно – когда считают тебя глупцом!»

29 сентября 1913 года Рудольф Дизель взошел на борт парома «Дрезден», который направлялся из Антверпена в Лондон. Изобретатель ехал в английскую столицу на открытие очередного завода по производству созданных им двигателей. После ужина инженер пожелал спутникам спокойной ночи и вышел из кают-компании. Больше его никто не видел живым. Спустя несколько недель рыбаки выловили труп мужчины, в котором по перстням на пальцах опознали Дизеля. Точные обстоятельства его смерти так и остались невыясненными. По самой распространенной версии, изобретатель свел счеты с жизнью.

Несмотря на то что одно из самых значимых изобретений человечества в XIX веке не принесло его автору счастья, оно увековечило память о нем. Дизельные двигатели сегодня широко применяются в стационарных силовых установках, в тепловозах, в автобусах, грузовых и легковых автомобилях, в сельскохозяйственной технике и в судостроении.

Основные свершения

• Изобрел двигатель внутреннего сгорания, работающий за счет самовоспламенения топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха.

• Популяризовал использование нового эффективного двигателя в судостроении и автомобилестроении.

• Экспериментировал с новым видом топлива для собственного изобретения, доказав эффективность применения тяжелых нефтепродуктов.

Основные даты

1858 г. родился в Париже.

1870 г. переехал с семьей в Лондон, затем отправился на учебу в Аугсбург.

1875 г. окончил политехническую школу.

1880 г. окончил Высшую техническую школу в Мюнхене.

1880–1890 гг. работа на заводе рефрижераторов в Париже.

1890 г. возвращение в Берлин.

1892–1893 гг. получение патентов на «рациональный тепловой двигатель».

1897 г. создание первого работающего двигателя системы Дизеля.

1898 г. открытие завода по производству дизельных двигателей.

1900 г. получение Гран-при на выставке в Париже.

1913 г. гибель при невыясненных обстоятельствах.

18. Владимир Вернадский

(1863–1945)

КЛАССИК СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Выдающийся ученый и мыслитель, автор учения о биосфере Владимир Иванович Вернадский сформировал новаторскими открытиями обширную область знаний о нашей планете, стал основоположником геохимии и создателем биогеохимии – науки, на которую опирается современная геохимия нефти. Он разработал геохимическую теорию миграции углерода в земной коре и доказал, что обогащение осадочных пород углеродом обязано развитию на Земле живого вещества.

Начало большого пути

Владимир Иванович Вернадский родился в Санкт-Петербурге 28 февраля (12 марта) 1863 года в семье профессора Александровского лицея[188 - Александровский лицей – название, которое получил Царскосельский лицей после переезда из Царского села в Санкт-Петербург. Прим. ред.], экономиста и публициста, яркого представителя русской либеральной интеллигенции Ивана Васильевича Вернадского и Анны Петровны Вернадской (урожденной Константинович), учительницы музыки и пения. В семье царила характерная для 60-х годов XIX века либеральная атмосфера[189 - В 60-е гг. XIX в. в среде разночинной интеллигенции зародилось и обрело особую популярность народничество – идеология и общественное движение, ориентированное на сближение с народом и утверждение либерально-демократических принципов как достойной основы общественного и государственного устройства. Прим. ред.].

Окончив гимназию в 1881 году, Владимир решил связать свое будущее с естественными науками и поступил на физико-математический факультет Петербургского университета. Здесь он получил первые научные представления о нефти, прослушав курс химии, который читал профессор Д. И. Менделеев[190 - Дмитрий Иванович Менделеев (1834–1907) – русский ученый-энциклопедист, профессор, создатель периодического закона химических элементов Прим. ред.]. В студенческие годы Вернадский дружил с будущими представителями отечественной научной элиты: историком С. Ф. Ольденбургом[191 - Сергей Федорович Ольденбург (1863–1934) – востоковед, один из основателей русской индологической школы. Автор работ по истории культуры и религии древней и средневековой Индии, истории буддийского искусства, многочисленных трудов по фольклору, искусству народов стран Востока. Прим. ред.], геологом А. П. Карпинским[192 - Александр Петрович Карпинский (1846–1936) – основатель русской геологической научной школы, первый выборный президент Российской академии наук. Составитель сводных геологических и тектонических карт европейской части СССР, Урала и Западной Европы. Прим. ред.], географом А. Н. Красновым[193 - Андрей Николаевич Краснов (1862–1914) – основоположник современной конструктивной географии, ботаник и путешественник, один из пионеров отечественного субтропического земледелия, в частности культуры чая, цитрусовых, бамбука, хурмы на Кавказе. Прим. ред.] и А. А. Корниловым[194 - Александр Александрович Корнилов (1862–1925) – русский историк, публицист, политический деятель. Прим. ред.].

Владимир Иванович самостоятельно изучил несколько иностранных языков. Научную литературу он читал на 15 европейских языках. Его перу принадлежат статьи на английском, французском и немецком.

В 1885 году Вернадский окончил Петербургский университет. Его первым местом службы стала должность хранителя минералогического кабинета университета. Через год он женился на Наталье Егоровне Старицкой, с которой они прожили до самой ее смерти «душа в душу и мысль в мысль».

В 1886 году Вернадский и его университетские товарищи создали «Братство» – просветительский кружок, девизом которого было: «Работай как можно больше, потребляй на себя как можно меньше, на чужие нужды смотри как на свои». Эти принципы легли в основу дальнейшей жизни великого ученого.

В 1890 году Вернадского приглашают на кафедру кристаллографии и минералогии Московского университета. Здесь он обращается к проблеме происхождения нефти. Спустя год молодой ученый защитил магистерскую диссертацию в Петербургском университете. Темой его исследования стало строение соединений кремния.

В начале 1890-х под руководством Владимира Ивановича прошло несколько геологических и почвоведческих экспедиций по России и Европе. Магистр наук выступал на конференциях и подготовил ряд публикаций для иностранных научных журналов. Летом 1893 года Вернадский отправился в Крым. Там его внимание привлекли грязевые сопки – явные доказательства нефтеносности восточной части полуострова.

Вернадский был не только великим ученым, но и видным общественным деятелем. При его участии в российской провинции открывались школы, земские больницы и народные библиотеки. Вопросам народного образования академик придавал огромное значение. Когда в 1920–1921 годах на Тамбовщине случился голод, по инициативе Вернадского был образован комитет помощи крестьянам. По настоянию ученого в регионе открылась 121 столовая. Более 6 тысяч жителей пострадавших районов удалось обеспечить едой и питьем.

Степень доктора наук Владимир Иванович получил в 1897 году, защитив диссертацию по кристаллографии. Уже через год его утвердили в должности экстраординарного профессора.

К началу нового, ХХ века Вернадский уже обладал статусом одного из ведущих ученых России. Свидетельством этого послужило приглашение от известного ученого-химика, профессора В. В. Марковникова[195 - Владимир Васильевич Марковников (1837–1904) – русский химик, основатель научной школы. Исследовал кавказские нефти. Содействовал развитию отечественной химической промышленности. Один из организаторов Русского химического общества. Прим. ред.] прочесть доклад на открытии торжественного заседания в честь 40-летия его научной и педагогической деятельности.

Исторический доклад

Пожалуй, самым существенным вкладом профессора Вернадского в изучение нефти и ее свойств стал доклад, прочитанный им 25 февраля 1901 года в Политехническом музее по приглашению Марковникова. В своем выступлении, озаглавленном «Нефть как природное тело в науке XIX столетия», Владимир Иванович обрисовал общую картину развития нефтяной отрасли в веке минувшем, а также наметил перспективы использования углеводородов в наступившем столетии.

В докладе Вернадский затронул проблему генезиса нефтяных месторождений. Ученые рубежа веков яростно спорили о происхождении нефти. Одни утверждали, что столь ценное сырье образовалось органическим путем, другие настаивали на обратном.

«Переработанные и измененные, превращенные в новые тела соединения углерода, происшедшие из организмов, местами скопляются в земной коре в значительных количествах. Таковы залежи угля, известняков, выделения углекислоты и иногда отложения нефти, графита. Эти углеродистые соединения вновь входят в организмы, проходят стадии сложных органических тел и по отмирании дают прежние минералы»[196 - Вернадский В. И. Нефть как природное тело в науке XIX столетия // Журнал Русского физико-химического об-ва. 1901. Т. 33. Отд. 2. Вып. 4. С. 59–66. Прим. ред.].

Вернадский относился к последователям органической теории. По его убеждению, все горючие полезные ископаемые возникли из остатков живых организмов, обитавших на Земле в незапамятные времена. Ученый полагал, что процесс превращения осадков в осадочные горные породы сопровождался разноплановыми биохимическими метаморфозами находящегося в них органического вещества. Именно эти преобразования и привели к возникновению нефти. Из этого следовал вывод, что в земной органике заключена небывалая геологическая сила. Она способна сформировать богатейшие залежи углеводородного сырья. Этот постулат в дальнейшем послужил основой для разработанной Вернадским новой научной дисциплины – биогеохимии. Новая наука изучала роль живого вещества планеты в геохимических процессах.