В сравнении с вышеописанным, этот - вдвое дешевле, не в пример безопасней, требует меньше воды и в целом намного эффективней. Немаловажно, что «метод Каррика» позволяет использовать в качестве сырья не только каменный - но и бурый уголь, нефтяные сланцы, природный битум и битумоносные пески… Лигнит - ископаемая древесина разной степени углефикации… Вогхед - «водорослевый» уголь.
В теории – любую твёрдую органику, не исключая и всякого рода отходы.
Короче, вопрос лишь в экономической целесообразности.
Суть метода достаточно незатейлива: нагрев без доступа воздуха до температуры от 450°С до 700°С (в зависимости от вида сырья) и последующая дистилляция отходящих газов.
Из каменного угля по «методу Каррика», в среднем получают двадцать пять процентов высокооктанового бензина, десять процентов керосина и двадцать процентов минерального масла. Оставшееся продукты – полукокс, синтез-газ и фенольная вода, могут использоваться в энергетике, металлургии и химической промышлености.
С середины 30-х, «Метод Каррика» стал повсеместно теснить «Процесс Бергиуса», но до начала Второй мировой войны - в силу ряда причин и обстоятельств, так и не вытеснил до конца.
После подписания «Пакта Молотова-Риббентропа», во время кратковременной советско-германской дружбы, наши «заклятые друзья» поделились (естественно, не бесплатно) технологией получения синтетического жидкого топлива по способу «Фишера-Тропша». Преобразование угля в нефть здесь происходит в результате химической реакции в присутствии катализаторов, содержащих железо и кобальт. При температуре около 300-350°C и давлении от 1 до 30 атмосфер.
Получающаяся смесь монооксида углерода и водорода (или синтез-газ), очищается и преобразовывается в жидкие углеводороды. Главным образом в синтетический бензин с октановым числом не более «87». Получение более тяжёлых видов топлива этим методом, приводит к быстрому выходу из строя оборудования - «отравлению» катализатора.
Освоить способ «Фишера-Тропша» до войны не успели. Но уже после неё, в СССР было построено несколько заводов оснащённых трофейным германским оборудованием, на которых отрабатывали репарации германские же специалисты.
Была и своя – отечественная технология по получению синтетического жидкого топлива, основанная на так называемом «Эффекте Юткина13», открытом в 1933-м году.
Процесс производства состоит из двух этапов. При прохождении разряда тока высокого напряжения через жидкость – угольно-водяную «пасту», происходит преобразование электрической энергии в механическую - своего рода ударная волна. Работая на наноуровне, она разрушает молекулярную структуру угля, насыщая ее водородом из воды. Благодаря этим эффектам, создаются условия для реакции сжижения угля и синтеза жидкого продукта. Как результат, более половины угольной массы превращается в нефть, которая затем обычным путём перегоняется в моторное синтетическое топливо - бензин, дизтопливо и мазут.
Себестоимость такого синтетического горючего, втрое меньше получаемого по методу Бергиуса.
Над усовершенствованием всех вышеназванных процессов, работали целые научно-исследовательские институты (НИИ) – как отраслевые или республиканские, так и головные, подчиняющиеся Академии наук СССР. Технологии менялись, оборудование совершенствовалось, изыскивалось всё новое и новое сырьё… Но как бы не изгалялись советские инженеры и учёные, синтетическое топливо получается дороже нефтяного как минимум в два, а то и в четыре раза. К примеру, себестоимость тонны синтетического бензина производящегося в Тикси (работающем на богхеде месторождения Оленек в северной Якутии) - 4512 рублей. Привозимого с «материка» - 2403 рубля.
Тем не менее, заводы по производству синтетических углеводородов работали, делали свое дело и в конце 30-х-начале 40-х, производили почти два миллиона тонн горюче-смазочных материалов в год14.
Почему?
А не хватало природной нефти в СССР!
По этой причине, после Второй мировой войны, всерьёз рассматривался план вторжения через и без того уже оккупированный Советами Иран и Ирак на Ближний восток и, оккупация стран Персидского залива.
Лишь после смерти Сталина в 1953-м году, после прихода к власти нового руководства страной и открытия богатейших нефте-газовых месторождений в Западной Сибири, заводы синтетического топлива стали один за другим закрываться.
Ну и последнее.
Немалую лепту в решение топливной проблемы в СССР, внесли такие «альтернативные» решения как широкое использование автомобилей, тракторов и другой техники с паровыми и калоризаторными (полудизелями) двигателями, про которые речь ещё впереди.
Ну и конечно же с газогенераторными установками.
«Газогенератор», это монтируемая на транспортном средстве установка для получения газа из органического сырья: дерева, угля, торфа или специальных брикетов.
Рисунок 8. Газогенераторная установка в виде прицепа к «даблдекеру» - двухэтажному лондонскому автобусу.
В виде продаваемых отдельно «обвесов» к автомобилям, газогенераторы производились по всему миру. А в нашей стране, газогенераторные автомобили модификации «колхозник» специально проектировались и строились массово – на конвейере.
Как видно из названия модификации, предназначались они специально для сельского хозяйства, или для тех районов «одной шестой части суши» - куда трудно доставить топливо из нефти, но зато где много дешёвой - а то и вообще дармовой древесины. Причём, проектировались и серийно строились не только газогенераторные легковые автомобили, грузовики и автобусы – но и трактора, комбайны и прочая техника.
Кроме сельского хозяйства, газогенераторные автомобили и тракторы широко использовались на лесо- и торфоразработках, на крупных деревоперерабатывающих предприятиях, при угольных шахтах и разрезах и так далее.
Естественно, такая «альтернативная» техника по ряду параметров уступала традиционной, ездящей на бензине или дизтопливе. В частности, значительно падает мощность и как следствие – скорость и грузоподъёмность. Но в довоенном и военном СССР, эта затея себя полностью оправдала, значительно снизив топливную проблему, а следовательно – способствуя выполнению «Программы автомобилизации СССР».
Глава 8. Ключевые вопросы советской автомобилизации и их решение: каучуковая проблема.
Ещё более сложной и невыполнимой, казалась грядущая проблема резинотехнических изделий для Автопрома СССР, главным образом автомобильных шин. Ведь, в отличии от нефти, «месторождений» каучука в нашей стране нет и его приходилось в огромных количествах закупать за границей.
В конце 20-х годов, сам товарищ Сталин заявил:
«В нашей стране есть всё, кроме каучука».
До Империалистической (Великой европейской, Первой мировой) войны Россия в год импортировала около двенадцати тысяч тонн каучука и готовых резинотехнических изделий из него. После начала индустриализации СССР, потребность в резине многократно увеличилась. Каждый выпускаемый автомобиль требовал порядка ста шестидесяти килограмм изделий из каучука, не считая используемых для ремонта уже эксплуатируемых автомашин.
Кроме того, резину потребляли другие отрасли народного хозяйства – электротехническая промышленность, судостроение, авиастроение и так далее. А цена на натуральный каучук каждый год росла, уже в середине 20-х годов достигая двух с половиной – трёх тысяч золотых рублей за тонну.
А ведь в завершении всех бед, Советскому Союзу одна за другой объявляли экономические санкции!
Одно лишь то обстоятельство, что Запад одним мановения руки может перекрыть нам доступ к этому стратегическому материалу, могло поставить жирный крест на всей «Программе автомобилизации СССР».
К счастью, этого не произошло.
В стране имелась достаточно сильная школа химиков-органиков, учёные мужи которой сумели убедить Правительство СССР в финансировании работ по синтезированию каучука.
В 1925-м году ВСНХ объявил международный конкурс на лучший способ получения синтетического каучука. Условия конкурса были достаточно жесткими:
1) Каучук должен был быть изготовлен в СССР, из имеющегося там сырья.
2) Цена искусственного каучука не могла превышать средней мировой цены.
3) К 1 января 1928-го года требовалось доставить в Москву два килограмма искусственного каучука.
Над синтетическим каучуком мировая наука билась давно – как-бы не с середины XIX века.
Что-то такое, очень похожее впервые получилось в 1879-м году, у французского химика Густава Бушарда.
В 1901-м году русский химик Иван Лаврентьевич Кондаков получил каучукоподобное вещество из диметилбутадиена.
В 1914-м году, англичане Мэтьюс и Стрендж получили каучук из дивинила в присутствии металлического натрия. Но их исследования дальше лабораторных опытов не продолжились: Британии хватало натурального каучука из многочисленных, раскиданных по всему миру колоний.
Во время Империалистической (Великой европейской, Первой мировой) войны, в отрезанной от источников натурального каучука Германии было налажено производство синтетического каучука из диметилбутадиена по способу Кондакова. Было получено порядка трёх тысяч тонн синтетического метил-каучука низкого качества, из которого изготовляли главным образом аккумуляторные коробки для подводных лодок. Поэтому, сразу после окончания боевых действий, Веймарская Республика забыла про эту технологию и как все «нормальные» страны, перешла на натуральный каучук.
И вот наконец, за дело синтеза каучука всерьёз взялись учёные из страны, которая всем цивилизованным миром испокон веков считалась априори «ненормальной». А уж после Октябрьского переворота…
Как это ныне известно даже современным школьникам, к финалу конкурса подошли сразу две группы учёных во главе с Сергеем Васильевичем Лебедевым и Борисом Васильевичем Бызовым. Проблемой синтеза каучука оба занимались давно – с ещё дореволюционных лет.
Сергей Лебедев впервые получил синтетический бутадиеновый каучук в 1910-м году. А его посвященная исследованию кинетики полимеризации дивинила и его производных, магистерская работа - в 1914-м году была награждена премией Российской Академии наук.
Начав свое образование в Петербургском университете и успешно окончив его в 1903-м году, Борис Бызов работал в лаборатории на заводе «Треугольник» и впоследствии стал ее руководителем. Там он разработал метод получения синтетического каучука путем гидролиза нефтяного сырья, за что получил премию Бутлерова в 1911-м году.
В общем, решение создать синтетический каучук не было каким-то «наитием»: оба учёных занимались проблемой более чем по пятнадцать лет каждый и изрядно в этом деле поднаторели.
Но это всё как говорится «сухая теория», лабораторные эксперименты - не подкреплённая заводской практикой. После объявления Советским правительством конкурса, обеим группам были выделены необходимые средства, оказана вся необходимая помощь и начались уже эксперименты с полупромышленными установками. К 1930-му году в Ленинграде был построен Опытный завод, на котором в 1931-м году был получены первые двести шестьдесят килограмм синтетического натрий-бутадиенового каучука из этилового спирта.
Рисунок 9. Б. В. Бызов и учёные его группы с автомобильными покрышками из резины, изготовленных из полученного из нефти синтетического каучука.
Примерно в это же время (а именно - 30 апреля 1931-го года), на опытном заводе «Резинообъединение», по способу Бызова была получена первая партия искусственного каучука из нефти весом полтонны. Таким образом в начале 30-х годов, в СССР имелись не одна – а целые две заводские технологии синтеза каучука: как из этилового (пищевого) спирта - так и из нефти.
Какую выбрать?
Предпочтение отдавали методу Лебедева. Ведь, сырьём для производства каучука, служил обычный этиловый (питьевой) спирт, который можно получать из сравнительно дешёвого картофеля на бесчисленных «винокуренных» заводах страны. Огромные пахотные угодья страны и предполагаемые успехи коллективизации позволяли надеяться, что доступного сырья удастся получить в достатке и, причём - не в ущерб пропитанию населения. Исходя из этого, даже закрыли глаза на недостатки дивинилового каучука: вдвое меньшую прочность и износостойкость по сравнению с натуральным каучуком, малую клейкость - из-за которой при изготовлении из него резиновых изделий приходилось идти на дополнительные затраты и, как следствие - просто неимоверную дороговизну.
(От автора:
Почему в «реальной истории» наши руководители предпочли метод Лебедева, я хрензнат! Не иначе как среди них окопался тайный троцкист и пособник «коллективного Запада». В этой тёмной истории настораживает и то, что оба учёных - Сергей Васильевич Лебедев и Борис Васильевич Бызов умерли в один год – 1934-й. И даже практически в одно и тоже время – 5 мая и 27 апреля…
Очень странное совпадение!
Думается что технология дешёвого каучука из нефти, которая неизбежно распространилась бы по развитым странам, угрожала бы мировым производителям натурального каучука.
А вот из пищевого спирта – никоим образом!
Мол, маются там комиссары с импортозамещением ценой затягивания поясов у народа – это лишь их личная проблема. Заодно и население «одной шестой части мира» подсократится из-за голодухи…).
В том же – в 1931-м году, в составе Наркомата автопрома СССР был создан Главк резинотехнической промышленности. Были заложены три каучуковых завода-гиганта: в Ярославле, Воронеже и подмосковном Ефремове мощностью 10 тысяч тонн каучука в год каждый. Все они были объявлены ударными комсомольскими стройками и возводились с поразительной быстротой. В 1932-м году Ярославский завод уже дал первый каучук. До конца Первой пятилетки предполагался выход этих резинотехнических комбинатов на полную мощность и обретение страной каучуковой независимости от мировой конъектуры.