Цивилизация с нуля. Что нужно знать и уметь, чтобы выжить после всемирной катастрофы

Многие химические реакции принципиально необратимы: поездка в один конец, во время которой реагенты перекомбинируются в новые вещества. Например, в горящей свече молекулы углеводородов воска в процессе горения окисляются до воды и углекислого газа, но обратная трансформация сама собой не произойдет никогда. Другие же химические процессы представляют собой обратимые реакции, в ходе которых два противоположных превращения происходят одновременно. «Реагенты» превращаются в «продукты», но в то же самое время последние вновь возвращаются в исходное состояние. Переход азотно-водородной смеси в аммиак — как раз один из таких обратимых процессов, и, чтобы склонить баланс в сторону нужного вещества, нужно тщательно задать условия в реакторе. Для получения аммиака это означает высокую температуру (около 450 °C) и мощное давление (около 200 атмосфер). Экстремальная среда в реакторе и трубопроводах и является причиной, по которой так непросто осуществлять процесс Габера — Боша. По сравнению с другими важными процессами, упомянутыми в этой книге и требующими использования горячих печей, например с выплавкой металла или изготовлением стекла, связывание азота — высокое достижение сложной инженерии. Если постапокалиптическому человечеству не удастся сохранить подходящий реакторный сосуд, придется научиться самим изготавливать промышленные термобарокамеры.

Но вынудить азот соединиться с водородом и образовать аммиак — это лишь первый шаг. После того как азот связан, его нужно превратить в более широко употребляемую субстанцию — азотную кислоту. Аммиак окисляется в горячем конвертере — не в печи, а в сосуде, где, по сути дела, сам газообразный аммиак служит топливом и где имеется платиново-родиевый катализатор. Этот сплав содержится в каталитических нейтрализаторах, которые устанавливаются в выхлопных системах машин, чтобы уменьшить вредные выбросы, потому его сравнительно просто будет раздобыть. Получившийся диоксид азота затем абсорбируется водой, и получается азотная кислота.

Урожайность поля не повысится, если аммиак или азотную кислоту вылить на поле в чистом виде: первый слишком щелочной, вторая слишком кислая. Но если их перемешать, они нейтрализуются, образовав соль, нитрат аммония. Она представляет собой просто волшебное удобрение, поскольку содержит двойную дозу доступного азота. Как мы видели в главе 7, нитрат аммония применяется и в медицине: разлагаясь, он высвобождает обезболивающую закись азота. Словом, процесс Габера — Боша поможет постапокалиптическому обществу дорасти до индустриальной цивилизации, избавит вас от необходимости собирать ради жизненно важного азота навоз и птичий помет, разводить в воде древесный уголь или копать в пустыне селитру, а вместо этого откроет возможность брать азот из практически неисчерпаемого атмосферного запаса.

В наши дни посредством процесса Габера — Боша ежегодно получают около 100 млн т аммиака, а изготовленные из него удобрения кормят треть населения планеты — около 2,3 млрд голодных ртов насыщаются благодаря этой химической реакции. А поскольку вещества, содержащиеся в пище, ассимилируются нашими клетками, примерно половина белков в нашем теле построена из азота, искусственно связанного при помощи технологий, изобретенных людьми. В каком-то смысле мы отчасти изготовлены на заводах.

Глава 12 Время и место

Род проходит, и род приходит, а земля пребывает во веки.

Екклесиаст, 1:4

Мысли, которые мне внушают руины, возвышенны. Все обращается в ничто, все гибнет, все проходит, только вселенная остается, только время продолжается.

Дени Дидро

В предыдущей главе мы подошли к довольно сложным технологиям промышленной химии, которые могут удовлетворить запросы развивающегося человечества спустя несколько поколений после апокалипсиса. Теперь я хочу вернуться к самым основам. Что могут предпринять люди, пережившие планетарную катастрофу, чтобы с абсолютно чистого листа научиться определять две первоосновные вещи: где мы находимся и какой на дворе день и час? Это ведь не праздная забава: умение проследить свое движение во времени и пространстве необычайно важно. Первое дает возможность измерять течение времени в сутках, счислять дни и определять сезоны, что необходимо для успешного земледелия. Я расскажу, какие наблюдения вы сможете произвести, чтобы с удивительной точностью восстановить календарь и, если понадобится, даже высчитать далеко в неведомом будущем, который идет год (классический вопрос, неизбежно срывающийся с уст героя в фильмах про путешествия во времени). Второе важно для того, чтобы определить свое местоположение на планете в отсутствие заметных ориентиров. Без этого не понять, как попасть туда, куда вам хочется попасть, а значит, невозможны торговые и исследовательские путешествия.

Начнем же со времени.

Счет часов