Мир, созданный химиками. От философского камня до графена - Петр Образцов

Лоббисты «парникового эффекта» подняли страшный шум на всю планету, и эта явно прекрасно оплаченная кампания принесла свои плоды. В конце 1997 года в Японии был подписан Киотский протокол, согласно которому все страны-подписанты обязались сокращать свои выбросы углекислоты, причем для каждой страны определялась некая квота этих выбросов. Россия, например, должна выбрасывать сколько-то миллионов тонн углекислоты, а Зимбабве — явно поменьше.

Но, как известно, дьявол таится в деталях. Казалось бы, почти весь мир удалось «подсадить» на красивую углекислотную теорию. Однако. Однако еще в начале прошлого столетия удивительный американский ученый Роберт Вуд усомнился в справедливости объяснения тепличного эффекта. Надо сказать, что Вуд прославился простотой своих опытов и остроумностью решений. Так, однажды в Голливуде он увидел сложное и дорогое акустическое устройство, имитирующее «ужасный» скрип при открывании старой двери, созданное специально для съемок детективов и фильмов ужасов. Вуд удивился: а почему бы не установить просто старую скрипучую дверь? С тех пор на всех студиях такие двери и стоят. Вуд обожал химию и однажды подсыпал в остатки пищи, подаваемой в одном пансионе, немного хлорида лития LiCl, безвредного и похожего по вкусу на соль вещества. Он подозревал, что хозяйка пансиона вторично использует эти объедки, и на следующий день провел спектральный анализ якобы свежеприготовленной котлеты. Ярко-красная линия лития в спектре выдала мошенницу.

Итак, Вуд построил маленькую настольную тепличку с крышкой из плоского прозрачного кристалла обычной поваренной соли, которая в отличие от стекла пропускает и ультрафиолет, и инфракрасные лучи. И что бы вы думали — выставленная на солнечный свет тепличка отлично работала, температура внутри ее исправно повышалась! Вплоть до того момента, пока не была настежь раскрыта маленькая дверка.

Таким образом, Вуд установил — и это следует учесть всем садоводам и огородникам! — что в теплице тепло не из-за каких-то там излучений, а только потому, что в ней закрыта дверь и нет воздухообмена с атмосферой. Откройте дверь, и весь парниковый эффект пропадет! И с парниковыми газами типа углекислоты или метана тоже ничего не получается.

Критики углекислотного объяснения глобального потепления довольно долго отмалчивались, видимо, опасаясь упреков в консерватизме и неуважения к модной экологии. Лишь в последнее время, когда общество подустало от воплей зеленых и от их лицемерной критики глобализации и прогресса, которым они-то как раз с удовольствием пользуются, появилось письмо нескольких сотен ученых со всего мира, которые публично подвергли парниковый эффект научной критике.

Ну хорошо, а почему все-таки происходит потепление? Скорее всего, дело тут в «звезде по имени Солнце». В конечном итоге все энергетические происшествия на Земле — лишь отголоски солнечных бурь. Есть такое старое выражение; «мы живем в атмосфере Солнца». Вклад человеческого промышленного и сельскохозяйственного производства в общий энергетический баланс по сравнению с «солнечной» долей ничтожен.

Однако близость двух кривых — роста температуры и роста содержания углекислоты в атмосфере — наводит на некоторые размышления и требует объяснений. И вот изучение антарктического льда (в пузырьках внутри льда сохраняется атмосфера многотысячелетней давности) показало, что не рост температуры вызван ростом содержания углекислого газа, а скорее наоборот! Причина поменялась местами со следствием: сначала на планете теплеет, а уже потом увеличивается количество углекислоты. Океанологи считают, что это вполне естественно, так как соотношение объемов углекислоты в океане и атмосфере — 80:1. При повышении температуры воды углекислый газ просто выделяется в атмосферу.

Ситуация с глобальным потеплением и Киотским протоколом повторяет страшилку про озоновую дыру. По поводу образования зон с низкой концентрацией озона, который спасает нас от губительного ультрафиолета, тоже ломалось множество копий, карьер и судеб. Надувание озонового пузыря привело к подписанию Монреальского протокола о сокращении производства фреонов, которые якобы убивают этот самый озон. В результате баллончики с дезодорантами стали наполнять опаснейшей, горючей пропан-бутановой смесью, а компрессоры холодильников заполнять более дорогими веществами. А начиналось это так.

В 1973 году в Калифорнийском университете химики Марио Молина и Шерри Роуленд обнаружили, что некие соединения хлорфторуглероды (ХФУ, или фреоны), путешествуя по атмосфере, способны в конце концов достигать находящегося в стратосфере озонового слоя. На высоте от поверхности земли 15~50 километров ХФУ могут реагировать с озоном и таким образом уменьшать толщину этого слоя. Дело в том, что это очень прочные соединения, не взаимодействующие «по дороге» к озоновому слою практически ни с какими веществами — большинство других веществ окислилось бы атмосферным кислородом или разрушилось под действием солнечного света. За эту историю сразу же ухватились зеленые.

Важно, что хлорфторуглероды — не какая-нибудь небывалая экзотика, а широко использовавшиеся тогда в промышленности и быту продукты. Потрясающая инертность ХФУ сделала их идеальными веществами для заполнения аэрозольных баллончиков и систем охлаждения в холодильниках. ХФУ не ядовиты, не горючи, не пахнут, быстро улетучиваются — что еще нужно для пульверизаторов с дезодорантом или пеной для бритья!

Через несколько лет состоялась Международная конференция по проблеме истощения озона (в рамках Программы ООН по сохранению окружающей среды). Вскоре сотрудники НАСА объявили о сокращении озонового слоя на 1 %, а в середине 80-х годов прошлого века наконец-то обнаружилась озоновая «дыра» (область малого содержания озона) над Антарктидой. И в 1989 году вступает в силу Монреальский протокол, требующий прекратить производство ХФУ к 2010 году.

Первооткрыватели разрушающего действия фреонов на озоновый слой — Молина, Роуланд и Крутцен (Германия) — получили в 1996 году Нобелевскую премию по химии. Вполне заслуженно, так как претензии в этой истории могут быть предъявлены не к химии, а к «экологическим» выводам. С точки зрения химии процесс взаимодействия озона O3 с ХФУ в общем выглядит так:

Видно, что хлор играет роль катализатора реакции распада озона.

Кроме зеленых, на борьбе с ХФУ сумели сделать себе имя и политики, особенно в США, где одним из ведущих противников этих газов стал сенатор Ал Гор.

Правда, юридическое образование позволяет ему разбираться во фреонах не лучше, чем свинье в апельсинах, а Сталину в языкознании. Но неужели у этой теории не было противников? Конечно, были — прежде всего промышленники. Знаменитая компания «Дюпон» (о ней кое-что сказано и в главе 16), производившая подавляющее большинство фреонов, очень даже спорила с учеными. Однако очевидная заинтересованность фирмы всегда вызывала недоверие к ее аргументам, и зеленые снова победили — фирма «Дюпон» практически прекратила выпуск ХФУ.