Чем выше становятся цены на нефть, тем актуальнее становятся технологии, позволяющие обходиться без нее. Однако столетний опыт применения таких технологий свидетельствует о том, что достойной замены горючему из нефти пока не нашлось. По крайней мере, с экономической точки зрения.
Горючее сердце
О том, что двигатели внутреннего сгорания могут работать без бензина, получаемого из нефти, было известно давно. Уже первые четырехтактные двигатели, которые были разработаны Николаусом Отто и выпускались его фирмой с конца 1870-х годов, работали на светильном газе (смесь метана, окиси углерода, водорода и других газов, получаемая при сухой перегонке каменного угля). Однако более поздние опыты показали, что лучшим топливом является бензин, а самым дешевым сырьем для него служит нефть, роль которой как энергоносителя с 1890-х годов неуклонно возрастала. Вместе с тем поиски альтернативного сырья шли уже с начала XX века.
В 1913 году немецкий химик Фридрих Бергиус разработал процесс гидрогенизации угля, в ходе которого под действием высокого давления из каменного угля получался жидкий углеводород — фактический заменитель нефти. Вскоре открытие Бергиуса заинтересовало германское правительство, поскольку с началом первой мировой войны Германия оказалась отрезанной от заморской нефти, а угля в стране было в избытке. В 1915 году Бергиус построил завод в Рейнау, однако наладить процесс гидрогенизации в промышленном масштабе так и не смог из-за технологических сложностей. Но его дело не было забыто. В 1925 году Бергиус продал патент на свой метод компании BASF, которой руководил крупный химик Карл Бош. Вскоре BASF слилась с другими немецкими химическими гигантами в единый концерн IG Farbenindustrie, который под влиянием Боша, возглавившего концерн, построил завод по производству синтетического бензина. Несколько раньше, в 1923 году, альтернативный способ производства углеводородов из угля предложили немецкие химики Франц Фишер и Ганс Тропш, работавшие в Институте кайзера Вильгельма. В синтезе Фишера--Тропша из угольной крошки с использованием катализаторов выделяли углеводороды, что также позволяло создавать горючее, не используя нефть. Эту технологию взяла на вооружение компания Ruhrchemi.
Хотя обе технологии по своей экономичности существенно уступали производству бензина из нефти, в тогдашнем мире на них возлагались большие надежды, поскольку считалось, что природные запасы нефти уже почти исчерпаны. В 1926 году правительство США создало Федеральный совет по сохранению запасов нефти, и выводы совета оказались неутешительными. "Общие наличные ресурсы в насосных и фонтанирующих скважинах,— говорилось в его докладе,— составляют около 4,5 млрд баррелей, которых теоретически хватит всего лишь на шесть лет". Естественно, цены на нефть, составлявшие в 1925 году $1,68 за баррель, в 1926-м преодолели психологически важный рубеж и достигли $1,88.
Высокооктановая береза
Больше всех проблемой обеспокоилось руководство могущественной Standard Oil, которая с начала 1920-х годов безуспешно билась над созданием заменителя нефти из сланцев. Отчаявшись создать собственную технологию, компания обратила внимание на немецкие достижения. В 1926 году глава отдела научных разработок Standard Oil Фрэнк Хауэрд, побывавший на предприятиях BASF, уже входившей в Farbenindustrie, с удивлением докладывал начальству: "BASF может получать высококачественное моторное топливо из лигнита и других низкосортных углей в количествах до 50% веса угля. Это означает абсолютно полную независимость Европы в вопросе снабжения бензином". Президент Standard Oil Уолтер Тигл пожелал лично ознакомиться с достижениями немцев, и посещение заводов BASF повергло его в состояние шока: "Я не знал, что такое исследовательская работа, пока не ознакомился с ней здесь. Мы младенцы по сравнению с теми, кто действует тут". Шок длился недолго, и вскоре Тигл предложил руководству IG Farbenindustrie продать права на все патенты Бергиуса, связанные с производством искусственного жидкого топлива. Бош, со своей стороны, нуждался в деньгах Standard Oil, но расставаться с патентами не хотел. Вскоре был найден компромисс: Farbenindustrie передавала Standard Oil права на производство и продажу искусственного горючего по всему миру, кроме самой Германии, а Standard Oil подключала к проекту свои неисчерпаемые финансовые ресурсы. Однако уже в 1930 году планы Standard Oil изменились, поскольку в Техасе были обнаружены гигантские запасы нефти. Естественно, Standard Oil, владевшая как настоящей нефтью, так и правами на производство ее заменителя, предпочла совершенствовать буровые установки, а не метод Бергиуса, и производство синтетического бензина осталось чисто германским бизнесом.
Иначе обстояли дела в СССР, где к экономии нефти относились очень серьезно. У нас с середины 1920-х годов взяли на вооружение технологию газогенераторных двигателей, которая появилась во Франции во время первой мировой войны. Такие двигатели работали на газовой смеси, получаемой при горении древесины в особых печах — газогенераторах. Печи эти заполнялись березовыми чурками стандартного размера (обычно 5 х 5 см), которые сжигались при низкой температуре горения, а выделявшийся газ направлялся в карбюратор. Вместо древесины также можно было использовать торф и уголь. В 1930-х годах в СССР на газогенераторах работали сотни автомобилей и тракторов, а также катера, самоходные баржи и мотовозы. Но за дешевизну топлива приходилось платить снижением мощности. Так, легковой газогенераторный автомобиль М-1Г, переделанный из обычного М-1, имел мощность двигателя 37 л. с., в то время как у М-1 она равнялась 50 л. с.
"Мерзко пахнущий 'самовар'"
С приходом Гитлера к власти в Германии тоже стало развиваться производство газогенераторной техники, а производители синтетического бензина стали получать крупные субсидии, поскольку нацисты рассчитывали обеспечить свои вооруженные силы горючим собственного производства. В 1937 году синтетическое топливо производилось на пяти заводах, которые выдавали тогда 4,8 млн баррелей в год. Но уже в 1938 году Германия производила 10 млн баррелей синтетического топлива, а в 1943 году — 36 млн баррелей. Причем немцам удалось наладить даже производство высокооктанового синтетического горючего, пригодного для авиации. Впрочем, горючее, полученное из нефти, на котором летали союзники, было значительно лучше, и их самолеты заметно превосходили люфтваффе в скорости и маневренности.
Не лучше обстояли дела и с газогенераторами, поскольку на твердом топливе моторы работали довольно плохо. Советский остарбайтер Михаил Черненко свидетельствовал: "В Германии во время войны стали делать газогенераторы не только дровяные, но и на брикетах из буроугольной крошки и пыли, благо этого топлива в отличие от бензина было там в достатке. Так вот, в мастерской, куда нас привезли, тем и занимались — ставили газогенераторы на грузовики и автобусы, в основном армейские. К легковой машине, на которой ездит сосватавший нас сюда важный полковник, тоже пристроен сзади сделанный здесь газогенератор — мерзко пахнущий 'самовар'. Полковник Гайст заезжал сюда частенько. Его автомобиль заводился дай бог если через четверть часа, а то и вовсе не желал ехать на газогенераторном горючем. Когда же полковник добирался до мастерской и мотор развинчивали, чтобы прочистить, то из цилиндров текла вонючая смолистая жижа. С газогенератором, только не сзади, а спереди, прямо перед радиатором, ездил и сам конструктор этого чуда техники хромой инженер Цилькен. Его спортивный автомобиль — наверное, BMW — тоже, естественно, без конца барахлил. Конструктор, не раз приезжавший в мастерскую за помощью, был в отличие от спокойного и вежливого полковника сильно невоздержан. Возможно, полагал, что его машина с подвешенным к ней 'самоваром' плохо заводится из-за вредительских козней 'этих русских'".
В СССР тем временем тоже широко внедряли газогенераторы, поскольку нефтепродукты были необходимы фронту. Техника, работавшая в тылу, вроде тракторов или городских автобусов спешно переводилась на газогенераторы, в то время как школьники и студенты в массовом порядке занимались заготовкой чурок.
Пытались научиться жить без нефти и в других воюющих странах. Заводы, работавшие по методу Фишера--Тропша, во время войны работали в Японии, Китае и даже в богатых нефтью США. Однако решающего значения для них эти производства не имели.
После войны от искусственного бензина и газогенераторов стали быстро отказываться, поскольку нефть была дешевой, а бензин был лучше торфа и чурок. Так, в конце 1940-х годов на Кировском заводе стали производить газогенераторный трактор-тягач КТ-12, предназначенный для работ на лесоповалах. Но в начале 1950-х Минлеспром СССР потребовал создать более мощную машину, и уже в 1954 году КТ-12 стали заменять на дизельный ТДТ-40.
Единственной страной, начавшей производство синтетического бензина после второй мировой войны, стала ЮАР, попавшая в экономическую блокаду из-за апартеида. Компания Steenkolen en Olie наладила производство по методу Фишера--Тропша, и в 1980-х годах ее продукция покрывала половину потребности страны. Разработка технологий, позволяющих обходиться без нефти, тем не менее, не прекращалась ни в США, ни в других странах. Но возвращение к массовому производству синтетического горючего произойдет лишь тогда, когда нефть окажется такой же недоступной, какой она была для Германии времен мировых войн.
подписи
Альтернативное топливо так и не помогло вермахту добраться до месторождений кавказской нефти