Бродянский В.М. От твердой воды до жидкого гелия (история холода)

6.4. ПРИРОДНЫЕ ХОЛОД И ЛЕД НА СЛУЖБЕ ЧЕЛОВЕКУ - ДЕЛО НЕ ТОЛЬКО ПРОШЛОГО, НО И БУДУЩЕГО

Холодильная техника, естественно, сильно потеснила за последнее столетие древние способы охлаждения, основанные на использовании природного холода. Заготовка природного льда свелась в наше время почти к нулю. Однако наивно было бы полагать, что холодильная техника, при всех ее достижениях, должна полностью вытеснять из низкотемпературной технологии холод, который дает природа. Отец невесты в "Свадьбе" Чехова, который предпочитал "натуральное" - "умственному", был в определенной степени прав. Оказалось, что по мере развития цивилизации, когда задачи организации ее рационального взаимодействия с живой природой (экологические) выходят на первый план, ситуация существенно меняется. Сокращение расходов материалов и энергии становится не только экономической задачей, но в полном смысле слова - вопросом жизни. Соответственно возрастает и значение экологически чистого естественного холода.

Рассмотрим небольшой пример. Разве не вызывает сомнений необходимость тратить электроэнергию (а следовательно топливо и материалы) на работу не только крупных, но и бытовых холодильников зимой, когда рядом, за стеной, температура воздуха такая же, как и в холодильнике, а иногда не выше, чем в морозильнике с четырьмя звездочками? Можно возразить, что холодильной техникой пользоваться удобнее - она не зависит от капризов природы, легко регулируется... Это, конечно, верно, но не может изменить дела в принципе. Можно, по-видимому, найти пути, позволяющие и в этом, и в других случаях, используя природный холод, сократить расход материальных и энергетических ресурсов.

Однако этим дело не исчерпывается. Природный холод и лед можно использовать не только пассивно для охлаждения, как делали наши предки. Есть и другие, новые возможности, простирающиеся от получения пресной воды в засушливых районах до выработки электроэнергии на базе природного холода. Кроме этого, изучение живой природы Севера и других холодных районов Земли дает интереснейший материал для использования ее секретов в практических целях.

Прежде чем перейти к анализу возможностей, полезно провести некоторую "инвентаризацию" - посмотреть, какими запасами льда мы (т.е. человечество) располагаем. Не возникнет ли опасение, что их недостаточно?

Общие запасы природного льда на Земле превышают 30 млн км³ - это куб со стороной, равной 311 км! Если его поставить на поверхность Земли, то верхняя грань выйдет в Космос на уровень, где летает большинство искусственных спутников. Основная его масса сосредоточена в ледниках Антарктиды, Гренландии и горных районов. Второе место занимают подземные льды (вечная мерзлота); их в 60 раз меньше, чем ледниковых. Тем не менее их очень много. В России вечной мерзлотой занята колоссальная площадь - около 10 млн км2 (примерно 47% территории). В Канаде и Аляске доля ее еще больше (соответственно 50 и 80%).

Третье и четвертое места занимают морские льды и снежный покров. Хотя здесь льда в сотни и тысячи раз меньше, чем в ледниках, его и в таком виде более чем достаточно.

Наконец, некоторое количество льда и снега находится в атмосфере. Лед и снег образуются при конденсации водяного пара, поднимающегося с поверхности земли, морей и океанов. Таким образом, испарившаяся вода возвращается на землю не только в виде дождя, но и в замороженном виде - как снег и град. В отличие от снега град выпадает летом и не только в средних широтах, но и в южных районах, и даже в тропиках - в Африке, Индии, Средней Азии, на Кавказе и др. Градины бывают самыми разными, иногда они достигают очень больших размеров - до 10-15 см в поперечнике и даже более. Известен случай, когда градина (в Индии, 1961 г.) убила слона. Ее масса была равна 3 кг. Очевидно, однако, что такого рода "естественный холод" мало пригоден для использования, хотя и падает с неба в теплое время.

Несмотря на колоссальные общие запасы всех видов природного льда, необходимо его разумное использование, не нарушающее локального природного равновесия. При соблюдении этого условия природный холод может дать многие полезные результаты. Здесь мы расскажем только о четырех направлениях, о которых упоминалось выше.

Следующая страница: Природный лёд для хранения продуктов