История альтернативной энергетики. Газ
Операция "монетизация"
В мировой истории 19 века присутствует очень много сведений о производстве и использовании горючих газов практически во всех развитых на тот момент странах. Многие скептики, и вполне не безосновательно, считают, что существовавшее на тот момент газовое оборудование различного назначения было настолько развито, что его можно перепутать с электрическим оборудованием. Кроме того, не просто с электрическим оборудованием, а с тем, которое использовало утраченное ныне потребление энергии из атмосферного ресурса. Может, тут есть какой-то подвох? Давайте попробуем понять (спойлер - подвох есть).
Но прежде чем углубляться в тему, рассмотрим краткую историческую справку. Природный газ в промышленном масштабе стали использовать только не ранее 30-х годов прошлого века.
В частности, впервые в СССР и вообще в отечественной истории газопровод Саратов-Москва был введён в эксплуатацию в 1942 году (отложим в памяти это событие), благодаря трудам всё того же Берии. В государственном масштабе природный газ начал использоваться только в 60-х годах. По ряду причин использовать природный газ в промышленном масштабе ранее второй половины 19 века люди не могли. Газ в те времена добывали другими способами, если их обобщить, то это было высокотемпературное воздействие на различные материалы и компоненты - древесину, уголь или нефть в замкнутом пространстве. Способов добычи такого газа было несколько в зависимости от сырья, на протяжении лет они совершенствовались. Основным его применением было освещение помещений и улиц. Газ так и называли - светильный газ.
По официальной истории, подобное газоснабжение в начале 20 века не выдержало конкуренции с набирающим обороты электроснабжением, и кануло в лету вместе с заводами по производству этого газа. Определённая логика в этом есть. Светильный газ, несмотря на технологическую очистку при добыче, содержал много примесей. При сгорании светильного газа в воздух выделялись вредные вещества, да и сами светильники не могли иметь ту производительность, которую давали электрические. Несмотря на ряд совершенствований газовых осветительных приборов, с изобретением калильных фонарей, картина изменилась незначительно. Электрические осветительные приборы медленно и верно вытесняли газовые. Давайте сейчас не будем принимать во внимание, что в 19 веке существовало электрооборудование, работающее за счёт атмосферного ресурса, в том числе и осветительное - это тема для другой статьи. Представим, что всё было так, как написано в официальной истории в отношении эволюции газовых и электрических осветительных приборов.
По информации от одного из читателей, живущего в Европе и интересовавшегося этой тематикой, получены довольно интересные данные о борьбе газа с электричеством в очень западной части Украины, когда она ещё не имела никакого отношения к СССР. Это помнят старые люди, которые там живут. С их слов, картина выглядела следующим образом.
В конце 19 века практически все дома во Львове имели индивидуальные электрические установки на крышах, эти установки обеспечивали удовлетворение всех бытовых потребностей - освещение, отопление, гигиена, приготовление пищи (как и договорились, в подробностях про это далее не будем). Далее по непонятной причине эти установки начали менять на бесплатный газ, который разводили по дому в специальных трубках из материала, похожего на свинец. Эти трубки прятали в штукатурку. Иногда дома строили прямо под газоснабжение, эти трубки закладывали сразу на фазе строительства. По непонятной причине газификация домов шла несистемно и с отторжением. Бывало такое, что на одной стороне улицы чередовались дома с электроснабжением и газоснабжением. Их даже маркировали специальными символами, которые сохранились до сих пор:
Слева дом, в котором был газ, справа - электричество. Оба символа находятся над дверями. Видимо, это имело какое-то значение, и лицам, намеревавшимся купить или арендовать жильё, было не всё равно. Но дальше ещё интереснее. В 20 веке оба этих способа стало стремительно вытеснять проводное бесплатное электричество. В газифицированных домах провода стали проводить в тех самых трубках, где ранее шёл газ.
И спустя какое-то время это электричество стало платным, сначала символически, затем не очень. Для чего были нужны эти комбинации с бесплатным газом, а затем с бесплатным электричеством? Здесь всё довольно просто. Кто-то из исторических персонажей говорил, что халявы на этом свете не бывает. Если тебе дают что-то бесплатное, то значит, что за это заплатил кто-то другой. А кто мог платить в данном случае? Ведь газ производили заводы, которые функционировать бесплатно не могли по определению. Но вернёмся к этому позже, а сейчас вникнем в матчасть.
В сети имеется один интересный труд по истории искусственных горючих газов. Составляли его люди, имеющие учёную степень, и при этом они работали со многими литературными источниками, по этому нет смысла не доверять этому труду. Некоторые цитаты оттуда хотелось бы привести для полного понимания происходившего в то время.
Наибольшего размаха получение искусственного горючего газа достигло в Северной Америке. В 1868 г. в США насчитывалось 971 газовое общество и в Канаде 47. Из этих обществ 616 эксплуатировали каменноугольный газ; 312 употребляли другие способы добывания газа, преимущественно добывали водяной газ. Из 118 газовых обществ в Пенсильвании, существовали шесть обществ эксплуатировавших природный (naturgas) газ нефтяных месторождений. Из этих шести обществ одно общество Bradford Gaslight et Heating С0 показывало годовой расход газа в 34 млн.м3.
В Англии в 1890 – 91 году насчитывалось 594 газовых завода. Количество проданного газа 2915 млн.м3; число потребителей 2,3 млн.; число уличных фонарей 460 тыс. штук; длина газоносной сети 35150 км. В Берлине потребление газа в 1890-91 г. достигло 94 млн.м3. В Париже ежегодное потребление газа дошло до 308 млн.м3.
В России газовая промышленность не имела таких размеров как за границей. В 1888 г. в России было чуть более 210 газовых заводов; 30 из них служили для освещения городов, 157 – фабрик и 23 – железнодорожных станций. Число газовых заводов на фабриках и железнодорожных станциях не может служить мерилом газовой промышленности страны, т.к. эти заводы были небольших размеров. В 1888 г. 40 заводов употребляли каменный уголь, 6 – дерево, все остальные нефтяные остатки или нефть. В России, включая Царство Польское и Финляндию, всего 24 города освещались газом. Светильный газ, употреблявшийся для освещения городов, преимущественно каменноугольный, только Казань и Ялта освещались нефтяным газом, Киев – смешанным (древесно-нефтяным), Вильно и Гельсингфорс – древесным газом. Из всех городов России Петербург потреблял наибольшее количество газа, хотя потребление газа ежегодно уменьшалось; так в 1886 г. все петербургские газовые заводы продали 21,1 млн.м3 газа, а в 1890 г. – только 20,1 млн.м3. Количество потреблявшегося в год газа на одного жителя: в Лондоне – 176 м3; в Брюсселе – 111; в Париже – 108; в Берлине – 86 м3, в Вене – 70; в Варшаве – 27,4; в Петербурге – 20,2 м3 газа.
Очень интересные данные приведены по России. Почему такой дисбаланс потребления газа, если Империя в те времена уже владела и донбасским углём, и бакинской нефтью, и имела сеть железных дорог для транспортировки всего этого? Неужели вся страна освещалась свечами и лучинами? Судя по архивным историческим фото, никак нет. Даже в уездных городах, в богатых домах, висели люстры на потолках, которые многие исследователи идентифицировали как газовые. Так может, они были совсем не газовые? Однозначно ответить на этот вопрос сложно. Причин здесь может быть несколько, от банальных приписок в статистике до тёмного периода в российской истории от франко-прусской до русско-японской войны. Именно в то время, судя по фото, города были опустевшими, лесов практически не было, а огромные реки пересохли. Не исключено, что это было результатом некой стихии, которую скрывают все исторические источники. В стране царил хаос, и населению было не до газа. Ещё одна интересная фраза - "так в 1886 г. все петербургские газовые заводы продали 21,1 млн.м3 газа". Так кому же продавали газ эти самые петербургские заводы? Очень много непонятных вопросов, но продолжим.
В дореволюционной России газовое производство было ничтожно. В 1906 г. в 8 крупных городах (Петербурге, Москве, Риге, Одессе, Харькове, Ростове н/Дону, Ревеле и Варшаве) на одного жителя было произведено не более 13,3 м3 газа. В 1915 г. имелось лишь 20 газовых заводов. В 1929 г. функционировал лишь Московский газовый завод, производивший около 24 млн. м3.
Очень странная тенденция. Великая Империя, над которой никогда не заходило солнце и которая по количеству населения была в первой тройке существовавших в то время Империй, медленно и верно отказывается от газопотребления. И это в то время, когда до 1917 года в стране идёт промышленный бум. Что было после 1917 года, все знают, но тем не менее в 1929 году остался только один газовый завод. Неужели всё так быстро перешло на электричество по плану ГОЭЛРО? Конечно же, нет. Электростанции, выстроенные по этому плану, были возведены только в 1932 году, и точечно при крупных городах. Для чего же большевикам понадобилось закрывать газовые заводы? Неспроста Г. Уэллс отзывался о Ленине , что тот, отвергая всех «утопистов», в конце концов сам впал в утопию электрификации. Но Ленин в утопию совсем не впадал. Он был хорошо мотивирован извне, продвигая этот план, да и большую его часть реализации он не застал. Так чем же перед большевиками так провинились газовые заводы? Вроде как идеологически они под культовые сооружения не подходили. Ещё один непонятный вопрос, но продолжим.
Наибольшее распространение имеют газы, получаемые в специальных печах (генераторах, ретортах) из твердого топлива и из нефти. Немалое значение имеют газы, получающиеся как побочные продукты в металлургии (доменный газ, газ коксовых печей). Генератор – вертикальная или шахтная печь, выложенная внутри огнеупорным кирпичом. На рис. 1 показан самый простой тип генератора.
Рисунок 1 - Генератор (вертикальная угольная печь).
Что может быть проще? Снизу нагнетается воздух, чтобы поддерживать горение. Нижний слой сырья сгорает, нагревая верхние и вызывая их термическое разложение. Полученный газ в неочищенном виде выходит в трубу сверху. Сырьё загружается также сверху. Именно в таком виде в исторических источниках ретортные печи встречаются практически везде. И мы получаем, что для производства газа какая-то часть сырья сгорает. Есть некоторые вопросы к этой картинке, но наверное для общего восприятия этого достаточно. Перейдём к технико-экономическому обоснованию.
Добывание светильного газа производится преимущественно из того сорта углей, который носит специальное название газовых углей) и содержит мало золы и серы. Такие угли дают хороший выход газа (из 1 пуда 160 – 180 фут3 или 0,28 –0,30 м3/кг).
Допустим, что обычный каменный уголь даёт выход светильного газа 0,3 м3/кг. Если в 1886 г. все петербургские газовые заводы продали 21,1 млн.м3 газа, то они израсходовали на него угля в количестве 70,333 тысячи тонн. Это 1034 современных полувагона грузоподъёмностью 68 тонн. Откуда там мог взяться уголь в таком количестве, если Екатериновские железные дороги, связавшие Юзовские шахты в Донбассе с Санкт-Петербургом, были введены в эксплуатацию в 1904 и 1908 году? Допустим, уголь мог попасть через порт из-за границы, но опять же, откуда ему взяться? Глядя на успехи стран Европы в производстве газа, можно сделать вывод, что все свои собственные и колониальные ресурсы угля они расходовали только на себя, а если что-то и продавали в Россию, то малую часть. Получается очередной исторический нонсенс. Либо газ в Санкт-Петербурге производился не в том объёме, как нам преподносит статистика, либо его добывали не из угля. А скорее всего, и то, и другое. К сожалению, в свободном доступе нет фотографий газовых заводов России 19 века, чтобы оценить их мощность хотя бы приблизительно.
Однако, фото газовых заводов других стран 19 века в сети имеется очень даже много.
Это газовый завод небольшой производительности в Германии, конец 19 века. Очевидно, завод работал на древесном сырье, горы которого лежат поблизости. Не находите странности на фото? Правильно, дымовые трубы не испускают дым и больше похожи на античные колонны. И если посмотреть на рисунок ретортной печи, то рождаются вопросы, а именно, для чего вообще эти трубы, если выходящий из топки газ и есть рабочий полезный продукт, который в трубу выпускать ну никак нельзя.
Аналогичная картина на газовом заводе в Австралии. Труба тоже есть, и как ни странно, не дымит.
Это уже завод посерьёзнее во Франции. Как видим, дым или пар идут откуда угодно, но не из труб. Во французских источниках фото таких заводов очень много.
Все заводы стоят как близнецы-братья, и отличаются только количеством труб. И снова нигде из труб не идёт дым, и снова трубы стоят как-то отдельно от ретортных печей. Что может идти от этих труб к ретортным печам под землёй? Наверное, надо посмотреть изнутри.
Странная получается картина. Вся ретортная печь поделена на множество секций, и ниже отметки грунта там явно ничего не предназначено для доступа операторов. А как это всё могло работать? Очевидно, в каждую секцию загружалось сырьё для производства газа, а сам газ удалялся через трубы, расположенные снаружи, в какой-то коллектор вне данного помещения. Отработанное сырьё удалялось вручную.
Если секции расположены одна над другой, значит их равномерный нагрев шёл не горящим внизу или вверху топливом. Сырьё для сгорания и для выработки газа здесь явно было разделено друг от друга. И вообще, что могло нагревать эти секции внутри печи, если нигде не видно выходящего дыма? При таких колоссальных объёмах его было бы видно обязательно. Значит, секрет фокуса надо искать в другом месте.
Есть ещё одна небольшая деталь ко всему вышесказанному. Газ надо не только произвести, но и ещё доставить до конечного потребителя. Для этого его надо собрать в ёмкость и создать давление, чтобы газ далее шёл по трубопроводам до мест назначения. Фото этих ёмкостей также сохранились.
Снова начинаем наблюдать какую-то схожесть с античной архитектурой. Зачем это всё здесь? Есть ещё одно редкое фото верха подобной ёмкости от 1870 года.
Видимо, совсем недавно в этом месте прошли военные действия, и один из столбиков срезало чем-то летающим. Хорошо видно набалдашник с этого столбика, на соседних столбиках их уже нет. Для чего они были нужны? Понятное дело, что для сжимания газа в подобной ёмкости был нужен насос, который располагался под землёй где-то рядом с этой ёмкостью. По понятной причине работать от сгорания топлива данный насос не мог. Снова непонятный технический ребус, но перед тем, как перейти к его решению, рассмотрим ещё одну маленькую деталь.
Чуть выше имеется фото газового завода в пригороде Парижа Vaugirard. По иронии судьбы, в библиотечном фонде по этому газовому заводу хранится чуть больше материала, чем по остальным. Давайте посмотрим.
Это ёмкости для накопления газа, производимого этим заводом. Ничего удивительного, на всех заводах Парижа есть похожие конструкции. Главная ёмкость заглублена в грунт, видимо, в целях промышленной безопасности.
По непонятной причине в 1923 году этого завода уже нет, о чём имеется фото.
На месте завода уже находится шедевр урбанистики, а на месте резервуара находится или клумба, или бассейн. Во Франции вроде бы не было большевизма, но почему-то газовые заводы там демонтируют одновременно с советской Россией. Странное совпадение. Наверное, здесь это объясняли борьбой за экологию или как в британских доминионах, изменение градостроительной политики. Сохранился план этого завода.
Как видим, на улице Мадемуазель из-за территории завода выходят две газовых трубы, и идут куда-то направо. Поскольку план не ориентирован на север, найти это место на современной карте пришлось не без труда. И как вы думаете, куда эти две трубы идут?
Для тех, кто не в курсе, для чего две трубы заходят в церкви, рекомендую прочитать вот здесь. А конкретно про эту церковь Сен-Жан-Батист Гренель можно сказать, что её официально перестраивали в 1872 и 1886 годах. Наверное, одновременно с запуском и умощнением газового завода. Картина начинает проясняться. И всё же, как там всё работало на этих газовых заводах?
Во Франции 19 века в большом числе печатались рекламные каталоги различной продукции. Среди прочего, были там каталоги неких странных машин.
Они стоят в одном ряду с паровыми машинами, и даже чем-то похожи на них. Вот только используют нагретый воздух (переведите аннотацию), и при этом не содержат камер для сгорания топлива (даже дверей топки на них нет). Каким образом этот нагретый воздух там берётся? Один из экземпляров можно даже увеличить.
И правда, откуда там берётся горячий воздух, да ещё и в объёме, способном вращать двигатель сверху? Но если такое изделие продавали, то это был явно не гротеск художника. А если посмотреть фото выставок и музейных экспонатов, то увидим, что точно не гротеск.
Это и есть тот самый волшебный котёл без топки, который брал горячий воздух из ниоткуда. Понятно, что в электромеханике чудес не бывает, и ниоткуда этот котёл ничего брать не мог. Только в рекламном каталоге его показывают без двух труб, которые подходят к этому котлу снизу, ну и трубу у него рисуют слегка упрощённо. А если представить так?
Допустим, самое интересное на газовом заводе, а именно источник горячего воздуха, у нас под землёй, и выходит этот воздух в ретортную печь внутри здания. Две трубы от храма подходят к этой трубе и возбуждают в нём сильные вихревые токи за счёт атмосферного электричества, и вот они то и греют воздух, а также гонят его в ту же ретортную печь. Только масштабы уже не те, что в рекламном каталоге. Воздух нагрет до очень высокой температуры, и проходя через секции с сырьём для производства газа, он без всякого огня устраивает термическое разложение и удаляет газ в тот самый коллектор. Всё встаёт на свои места. Далее газ идёт на фильтрацию и в накопительные ёмкости. Всё просто. Стоящие на этих ёмкостях вазочки есть также источник питания того же принципа, который приводит в действие насос для поддержания давления. Всё дело в тех самых двух трубах от храма.
Не исключен вариант, что вместо воздуха подобный котёл нагревал воду в пар и гнал его через ретортные печи. Такой способ был распространён при производстве газа, например, в Америке. Также не исключен другой вариант, что котёл находился внутри самой трубы, а в печь шёл трубопровод с горячим воздухом или паром под землёй. С точки зрения строительства этот вариант был бы более лёгким в исполнении.
Ну а приспособить подобные котлы под дрова могли только в конце 19 века. Если убрать металлосвязь данного котла с куполом на крыше (или храмом) или снести сам купол, он превращается в кусок железа, и кроме как для дров, ни для чего больше не пригоден. Примеров тому масса.
Зачем такому красивому котлу такая топорно сделанная труба? Это издержки перехода на новый тип энергоносителей, когда старые бесплатные источники сломали, а новые ещё не то что не сделали, их ещё даже не изобрели. В России, например, даже такое было:
Ну и наверное на этом хватит физики, и переходим к политэкономии.
Как было сказано, газ есть бизнес президентов. Сказал это, если я не ошибаюсь, бывший президент Украины, и тут он был прав на все сто. Такое было, есть и думается, будет. Коррупция высших эшелонов власти пошла с тех времён, когда изобрели светильный газ. Идея его продавать в государственных масштабах возникла практически сразу же. В монархических государствах верховный правитель считает казну своей личной собственностью, и если пополнять её за счёт продажи газа, то даже сама идея продажи газа выглядела бы вполне благородно. Вот только продвижение объёмов продаж в монархиях шло со скрипом, чему мешало наличие придомовых бесплатных энергоустановок. Ну и здесь применялись различные маркетинговые ходы, которые стары как мир и не изменились даже в настоящее время. Способов принуждения к отказу от них было придумано великое множество, от обычного админресурса до распространения слухов о вредности таких систем. Конечным владельцам квартир газ предоставлялся бесплатно, но оплачивали его домовладельцы или третьи лица. В условиях безоткатной экономики даже при небольшой абонентской плате на газ содержание газового завода окупалось и приносило доход. По сути, здесь перепродавалась бесплатная энергия с небольшой доработкой, такая комбинация очень бы понравилась Остапу Бендеру.
Другое дело, когда верховными правителями государства являлись номинальные госслужащие со всеми правами и обязанностями таковых. Подобные схемы продажи газа в интересах бюджета, без возможностей личного обогащения, выглядели бы как минимум несерьёзно. Ну и соответственно, в 19 веке были продуманы и реализованы те самые схемы, которые в модернизированном виде применяются и сейчас. Были задействованы международные банки и много других инструментов. Одно маленькое НО - продавать газ по символической цене становилось не интересно, а повышать цену мешали те самые бесплатные энергоустановки, которые и производили тот самый газ, а заодно могли использоваться индивидуально на каждом доме в обход активных продаж газа. Требовалось какое-то новое решение для переключения ренты на другой энергоноситель. Изобретение генераторов электричества и двигателей внутреннего сгорания решило эту проблему. В достаточно короткий срок были уничтожены как газовые заводы, так и купольные бесплатные энергоустановки. Экономика прочно села на нефтяную иглу. Как всегда бывает, когда уничтожали старое, совершенно не думали, чем его можно заменить. В итоге получилось несколько десятилетий, когда старый газ исчез, а до появления нового (природного) жили с керосиновыми лампами и дровяными печами. Собственно, тех, кто затеял такую комбинацию, это не касалось и волновало в меньшей степени. А существование в недалёком прошлом бесплатных энергоустановок забылось достаточно быстро. Несколько войн и революций, плюс безграмотность народных масс сделали своё дело за несколько десятков лет.
С появлением природного газа в широком потреблении изменилось разве что только то, что вместо нескольких маленьких газовых заводиков возник завод в государственном масштабе. Это касается всех стран, в которых имеются достаточно большие месторождения газа. На примере России деятельность этого госзавода можно легко отслеживать по СМИ. Что там творится на самом деле, многие знают непонаслышке, наверное, приводить ссылки нет смысла.
П.С. Аналитиков Сбербанка уволили явно неспроста (наверное, слышали эту историю). Пройдёт несколько лет, и этот Российский газовый госзавод ждёт судьба тех же заводов, только столетней давности. Судьбу этого госзавода явно уже предопределили. Интересно, что изобретут на этот раз вместо него?