Еще одна форма растраты, которая распространена в зарубежных странах, но которой удалось избежать в Соединенных Штатах, — это испарение бензина и подобных легких продуктов, когда нефть подвергается воздействию воздуха в открытых резервуарах. Это самая ценная часть нефти, и если она подвергается воздействию солнца хотя бы один день, она значительно теряет в ценности.
Процессы переработки в нефтяной промышленности, вероятно, осуществляются с лучшей системой и меньшими потерями, чем в любом другом ресурсе, благодаря тому, что бизнес контролируется крупными компаниями. В его производстве нет отходов, за исключением небольшого остатка, который можно было бы использовать для смазки дорог вместо использования сырой нефти. Основная растрата заключается в его использовании. Учитывая тот факт, что запасы не бесконечны, действительно, быстро исчезают, использование должно быть ограничено только необходимыми направлениями, для которых нет заменителей по аналогичным ценам. Это смазочные масла и освещение домов. Ненужные виды использования — это сжигание в локомотивах и для развития энергии.
Всякий раз, когда открываются новые нефтяные месторождения, происходит соответствующее падение цен. Чтобы быстро сбыть нефть, ее обычно продают для использования в самых низкосортных целях, и цена на такую сырую нефть составляет не более одной сотой от цены на высококачественные нефтепродукты. Отчет Национальной комиссии по охране природных ресурсов настолько превосходен, что он цитируется почти дословно.
«В настоящее время нефти добывается больше, чем необходимо для нужд промышленности. В течение десяти лет нынешние месторождения не смогут прибыльно обеспечивать потребности в достаточном объеме. Единственное направление, в котором можно ограничить добычу, — это нефть, содержащаяся на государственных землях.
«Предложение таких государственных земель для освоения по низкой цене — это не что иное, как искушение для частных лиц к расточительству нефти путем перепроизводства, поскольку земли, приносящие сотни долларов с акра в виде этого продукта, можно получить за небольшую сумму. Каждый акр государственной земли, в котором, как полагают, содержится нефть или природный газ, должен быть изъят из открытой продажи и сдан в аренду на условиях, регулирующих добычу.
«Ее использование в качестве источника энергии оправдано на тихоокеанском побережье, если она применяется в газогенераторных двигателях».
СПИРТ
В качестве заменителя других видов топлива древесный или денатурированный спирт, вероятно, будет находить все большее применение с каждым годом, и многими рассматривается как великое топливо будущего, поскольку материалы, из которых он производится, являются отходами растительного происхождения и всегда будут в изобилии.
Он изготавливается из целлюлозы, древесной части растений, и может производиться из опилок, свежеспиленных с живых деревьев, из мелкого и отбракованного картофеля, из низкосортного зерна, не стоящего того, чтобы выставлять его на продажу, а также из низкосортных фруктов и овощей всех видов. Говорят даже, что сотни акров полыни на Западе, которые всегда считались более чем бесполезными, можно переработать в древесный спирт и тем самым превратить в ценный продукт.
Его можно использовать для любых целей, для которых используется бензин, хотя требуется горелка другого типа. Его необходимо нагреть гораздо сильнее, прежде чем он превратится в пар, и из-за этого было трудно создать удовлетворительные горелки для всех видов отопительных, осветительных и силовых работ; механизмы пока еще далеки от совершенства. Древесный спирт пока нельзя производить дешевле бензина, и его не так легко сжигать, поэтому он медленно занимает важное место в промышленном мире; но цены на газ и бензин будут расти, будут найдены лучшие методы производства и сжигания спирта, и тогда у нас появится топливо, которое сможет заменить уголь или нефть для освещения или получения энергии.
Считается, что древесный спирт будет особенно полезен фермеру, поскольку у него так много отходов растительного происхождения, такая большая потребность в энергии в небольших количествах, и он находится далеко от источников общественного энергоснабжения, таких как электрические и газовые станции. Спиртовые двигатели могут заменить труд как лошадей, так и людей на ферме. На ровных фермах они могут приводить в действие тяжелые машины, такие как косилки, жатки и сноповязалки, плуги и культиваторы. На любой ферме их можно использовать для работы стационарных двигателей, для измельчения корма для скота, перекачки воды, сбивания масла, работы швейных машин, приведения в действие вентиляторов, управления экипажами и фургонами и выполнения многих других задач.
Древесный спирт дает аммиак в качестве побочного продукта, используется в производстве красителей и продуктов каменноугольной смолы, бездымного пороха, лаков и искусственного шелка, изготовленного из хлопка.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Отчет Национальной комиссии по охране природных ресурсов.
Отчеты Геологической службы США.
Охрана руд и сопутствующих минералов. (Карнеги.) Отчет конференции губернаторов.
Охрана минеральных ресурсов. (Правительственный отчет США.)
Промышленный спирт и его использование. У. Х. Уайли. Бюллетень, 269.
Добыча торфа в США в 1908 году. Правительственные отчеты США.
Добыча нефти в США в 1908 году.
Добыча газа в США в 1908 году.
Расточительство наших топливных ресурсов. (Уайт.) Отчет конференции губернаторов.
ГЛАВА VII
ЖЕЛЕЗО
Мы уже отмечали важность железа в нашей современной жизни. Ее невозможно переоценить. Все многочисленные изделия из железа и стали, наши инструменты, наши машины, наши транспортные средства, наши мосты, наши стальные здания и тысяча и одна другая вещь зависят от наших запасов железа.
Из всех элементов, составляющих земную поверхность, только три встречаются чаще, чем железо, поэтому мы могли бы подумать, что у нас всегда будет его обильный запас; но когда оно встречается в небольших количествах, как это обычно бывает, его, конечно, невозможно добывать с прибылью. Только тогда, когда его находят в достаточном количестве, чтобы добывать с выгодой, его называют железной рудой.
Железная руда встречается только в двадцати девяти штатах Союза, и восемьдесят процентов текущей добычи приходится на два штата: Миннесоту и Мичиган. Мы видим, что железо распределено очень неравномерно, и именно от нескольких регионов мы должны зависеть в будущем.
Прежде чем мы сможем подсчитать, сколько у нас железа, мы должны понять, что оно встречается не в чистом виде, а в смеси с различными другими веществами: глиной, сланцем, шифером, кварцем, серой, фосфором и т. д. Все это должно быть удалено, частично путем промывки, но большая часть — путем обжига или «плавки» в доменных печах, после чего оно называется чугуном. Это, конечно, требует большого количества топлива.
Именно эти факторы, а также расположение руды должны учитываться при оценке количества железа в стране. Если руда дает большой процент железа при плавке с небольшим количеством отходов, она, конечно, гораздо ценнее, чем если количество железа в каждой тонне материала, извлеченного из земли, невелико.
Во всех минералах связь между предложением и ценой заметна. Стоимость труда и энергии совершенно одинакова, дает ли руда пятьдесят пять тонн чистого железа на сто или только тридцать тонн, но полученная цена составляет немногим более половины.
Поэтому, если цена низкая, добыча и плавка ста тонн земли может стоить дороже, чем будет заплачено за тридцать тонн железа, которые дала бы низкосортная руда. Таким образом, земли, дающие только тридцать тонн на сто, никогда не будут разрабатываться до тех пор, пока цена на железо не станет настолько высокой, что превысит стоимость производства — то есть до тех пор, пока их можно будет разрабатывать с прибылью.
Железо озера Верхнее, найденное в Миннесоте, обычно более чем на пятьдесят пять процентов состоит из чистого железа. То есть, если добыть сто тонн земли, из нее можно получить более пятидесят пяти тонн чистого железа. Это руда самого высокого качества. Добывается и некоторая руда, дающая сорок тонн или меньше. В Соединенных Штатах существуют огромные количества, миллиарды тонн железной руды, которые дали бы менее тридцати тонн железа на сто. Эти низкосортные руды и те, которые, как известно, залегают так глубоко в земле, что стоимость их добычи превышает стоимость готовых изделий из железа, классифицируются как «недоступные», то есть их невозможно прибыльно добывать при нынешних условиях. Но мы должны помнить, что по мере истощения руд более высокого качества возникнет необходимость использовать более низкие сорта, и в результате цены будут неуклонно расти.
Железо иногда встречается почти непосредственно под землей, а иногда глубоко в недрах. То, что находится прямо под поверхностью, конечно, добывается гораздо легче, безопаснее, дешевле и с гораздо меньшими потерями, чем то, что требует глубокой добычи. Такие условия встречаются в районе озера Верхнее, и там практически нет потерь, так как низкосортные руды складываются в стороне, где их можно легко достать в случае необходимости.
С другой стороны, некоторые действующие железные рудники достигают глубины до двух тысяч футов. В этих шахтах, как и в угольных, оставляют целики для поддержки породы сверху. Часто оставляют и кровлю из железной руды. Низкосортная руда остается в земле, и не предпринимается никаких усилий для ее сохранения для будущего использования. Это составляет основное расточительство при добыче железа.
Чистое железо из руды отделяется путем вымывания глин и мягких элементов, но более твердые вещества должны быть расплавлены с помощью тепла. Вначале это делалось с помощью древесного угля, который до сих пор используется в Швеции. Самый современный метод — использование электричества, вырабатываемого гидроэнергией, но большая часть плавки железа в этой стране осуществлялась с помощью угля. Каждая тонна выплавленного железа требует своей доли угля для топки. Если в газогенераторных двигателях можно использовать низкосортное топливо или гидроэнергию, это станет большим подспорьем в деле экономии угля.
Если ограниченный запас довольно низкосортного железа находится рядом с угольным регионом, его часто можно добывать с прибылью, тогда как, если он находится далеко от обильных запасов топлива, его приходится отправлять на отдаленные доменные печи. Стоимость транспортировки приводит к тому, что руда, содержащая небольшой процент железа, классифицируется как «недоступная».
Иногда крупная компания, имеющая много рудников, располагает несколькими разновидностями руды разной прочности и твердости. Если их можно смешать для получения среднего сорта, добавив небольшое количество высококачественной руды к большому количеству более низкого сорта, ценность продукта удвоится.
Иногда побочные продукты также могут стать чрезвычайно прибыльными при производстве больших объемов, когда расходы на проведение работ слишком велики, чтобы пытаться делать это в малых объемах. Поэтому, если железные рудники принадлежат небольшой компании, многие руды могут быть классифицированы как «недоступные», которые могли бы быть использованы крупной компанией. Все эти вещи должны учитываться при оценке запасов железа.
Первая плавка железной руды в этой стране была произведена в Линне, штат Массачусетс, в 1645 году с использованием низкосортных болотных руд и плавки с помощью древесного угля из окружающего леса.
Теперь, если мы посмотрим на железную карту Соединенных Штатов, мы обнаружим, что существует четыреста восемьдесят доменных печей, но только девять из них находятся к западу от реки Миссисипи, и большинство из них — в Миссури. Величайший из всех железных регионов сейчас находится в северной части Мичигана и Миннесоты. Он дает восемьдесят тонн из каждых ста добытых в Соединенных Штатах, но плавка производится вдоль южных берегов озера Мичиган. Причина этого в том, что сам железный регион находится далеко от дешевых источников топлива. Питтсбург, штат Пенсильвания, был великим железным городом Соединенных Штатов из-за близости к огромным запасам как угля, так и железа. Бирмингем, штат Алабама, является сердцем великого плавильного региона Юга.
Железо распределено по районам следующим образом:
(1) Северо-восточный, включающий штаты Вермонт, Массачусетс, Коннектикут, Нью-Йорк, Нью-Джерси, Пенсильвания, Мэриленд и Огайо, поставляет чуть более пяти процентов железа, добываемого в Соединенных Штатах.
(2) Юго-восточный, включающий Вирджинию, Западную Вирджинию, восточную часть Кентукки и Теннесси, Северную и Южную Каролину, Джорджию и Алабаму, дает нам двенадцать процентов нашего железа.
(3) Район озера Верхнее, включающий северные части Мичигана, Миннесоты и Висконсина, поставляет более восьмидесяти процентов.
(4) Район долины Миссисипи включает западную часть Кентукки и Теннесси, Айову, Миссури, Арканзас и Техас. Этот регион дает менее половины одного процента от общего объема поставок.
(5) Район Скалистых гор включает Монтану, Айдахо, Вайоминг, Колорадо, Юту, Неваду, Нью-Мексико, Аризону, западную часть Техаса, Вашингтон, Орегон и Калифорнию; и весь этот огромный регион сейчас поставляет лишь немногим более одного процента.
Официальный отчет, который является настолько полным, насколько это возможно, но, естественно, подвержен ошибкам, оценивает количество доступного железа, то есть того, которое можно добывать при нынешних условиях, почти в пять миллиардов тонн.
Давайте посмотрим, как долго этого может хватить для удовлетворения спроса.
До 1810 года количество добываемой железной руды было настолько малым, что едва ли стоило внимания. С 1810 по 1870 год было добыто чуть менее пятидесяти миллионов тонн, с 1870 по 1889 год — почти 154 000 000 тонн, а с 1889 по 1907 год — 475 000 000 тонн, или всего почти 680 000 000 тонн. Установлено, что объем добычи удваивается примерно каждые девять лет. Только в 1907 году он составил 52 000 000 тонн, или около одной тринадцатой части всего, что было добыто.
В 1880 году мы использовали 200 фунтов чугуна на каждого мужчину, женщину и ребенка в стране; в 1890 году — 320 фунтов; в 1900 году — 390 фунтов, а в 1907 году — 696 фунтов. Согласно правилу роста, к 1916 году мы будем использовать 104 000 000 тонн в год; к 1925 году — 208 000 000, а к 1934 году — 416 000 000 тонн, и если такие же темпы роста сохранятся, к 1940 году нам потребуется за это время шесть миллиардов тонн. Но у нас менее пяти миллиардов тонн того, что сейчас классифицируется как доступная руда, а это означает, что до того времени (когда сегодняшние школьники станут деловыми людьми) мы исчерпаем всю нашу хорошую и дешевую руду и будем вынуждены полагаться только на низкосортные руды, стоимость которых будет очень высока.
В отличие от угля, лесов и почвы, здесь нет большого и совершенно бесполезного расточительства железа. Но использование железа настолько многочисленно и разнообразно, а запасы высококачественных руд, которые можно дешево добывать, настолько малы по сравнению с потребностями будущего, что мы должны всеми способами уменьшать нагрузку на них, заменяя их другими, более дешевыми и распространенными материалами, когда это возможно.
Основное использование железа — для перевозки грузов. Вот некоторые цифры, приведенные г-ном Карнеги. Перемещение тысячи тонн груза по железной дороге требует 80-тонного локомотива и двадцати пяти 20-тонных стальных вагонов, или 580 тонн железа и стали, чтобы перевезти его через — скажем, в среднем десять миль двухпутного пути со стрелками, крестовинами, костылями и т. д., которые будут весить более четырехсот тонн. Таким образом, мы видим, что для перемещения тысячи тонн груза требуется использование равного веса железа. Тот же груз можно переместить по воде с помощью от ста до двухсот пятидесяти тонн металла, так что если бы грузы отправлялись по воде, а не по железной дороге, количество железа, необходимое для этой услуги, сократилось бы по меньшей мере на три четверти, количество угля сократилось бы не менее чем наполовину, и в то же время был бы сэкономлен уголь, используемый при дополнительной плавке. Ни один шаг, доступный нам сегодня, не сделал бы больше для сдерживания истощения как железа, так и угля, чем использование наших рек для перевозки тяжелых грузов.
Следующее большое использование железа — для зданий и мостов. Значительно возрастающее использование цемента и бетона сокращает это и будет сокращать еще больше. Цемент изготавливается из шлака, или отходов железной руды — глин и сланцев — и стоимость этого ценного продукта немногим выше прежней стоимости его складирования. Превращая бесполезный шлак в цемент, стоимость производства железа снижается, и в то же время уменьшается нагрузка на железо.
Большое количество стали высочайшего качества используется для линкоров, пушек и военных припасов. Если бы великие нации мира согласились сократить свои вооружения, одно из великих истощений мировых запасов железа, угля и древесины прекратилось бы, и эти материалы были бы направлены на улучшение мира.
Худшая черта этого заключается в том, что эти военные припасы постоянно меняются. Они должны быть новейшего образца, иначе они малоценны для боевых целей. Конструкция линкоров сильно отличается год от года, и старые корабли выбрасываются, чтобы освободить место для более новых и крупных. Говорят, что наш новейший линкор в одиночку мог бы несколькими выстрелами уничтожить весь флот адмирала Дьюи. Ниже приводится отрывок из недавней журнальной статьи:
«Военно-морскими офицерами признается, что корабли десятилетней давности являются устаревшим типом и были бы бесполезны против новых судов. Признается, что в течение десяти лет или менее новые типы, в свою очередь, устареют и будут бесполезны против типа судна, который обязательно будет создан. То есть, как только судно стоимостью в миллионы долларов покидает доки, оно вступает в активную конкуренцию за место на свалке».
Величайшее улучшение, которое можно представить в ситуации с железом, будет заключаться в открытии и использовании сплавов или смесей железа с другими материалами. Сталь, самая прочная из всех форм железа, является сплавом железа и углерода, и для различных целей они дополнительно смешиваются с никелем и кремнеземом. За последние несколько лет было открыто много других сплавов, и каждый из них делает возможным новое использование железа, требующее большей прочности. Один из лучших — это смесь железа и кремния, называемая ферросилицием. Кремнезем — один из самых дешевых и распространенных материалов среди всех продуктов земли, поэтому его сочетание с железом значительно продлит срок службы запасов железа; и вполне вероятно, что в будущем сочетания других материалов дадут лучшие и более дешевые металлы, чем любые из произведенных до сих пор.