6. Научно-технические решения
экономических кризисов ХIХ в.
Энергетический кризис.
Каждая цивилизация имеет свои экономические ресурсы развития. Ресурсы могут быть исчерпаемые и неисчерпаемые, материальные и нематериальные. В раннем Средневековье "белка могла пересечь Англию не слезая с деревьев", в смутное время почти все леса были вырублены. В Германии времен М. Лютера были серебряные рудники, но дефицит угля был такой, что в некоторых областях не осталось, не только деревьев, но даже кустов. Рост населения, при сокращении пахотных земель, из-за огораживания, привел к тому, что Англия в ХVII в. уже не могла себя самостоятельно прокормить. Решение проблемы - завозить продовольствие из Европы, обменивая на шерстяные ткани и из Индии. В ХVIII в. произошли два события, которые случайным образом стимулировали развитие в Англии технологической базы:
1. В 1700 г. в парламенте под давлением крупных землевладельцев был принят закон, который запрещал завоз хлопковых тканей из Индии. Индийские хлопковые ткани были дешевыми, из-за низкой оплаты труда местных работников, и сухопутным путем экспортировались в Китай, Турцию, другие страны. Спрос на хлопок в Европе был очень высок, так как нижнее бельё, простыни изготавливались или из шелка (очень дорогого), или из хлопка. В результате, английские фабрики были вынуждены самостоятельно перерабатывать неочищенный хлопок, используя дорогую рабочую силу. За 120 лет станки были настолько усовершенствованы и производительность труда настолько выросла, что с 1820 г. Англия завозит хлопковые ткани в Индию по цене значительно ниже, чем у местных ткачей.
2. Добыча каменного угля. В ХVIII в. морской транспорт был развит не настолько хорошо, чтобы завозить в Англию дрова. Массовая добыча каменного угля, сначала производилась исключительно как добыча топлива для отопления жилых домов. Когда появляются паровые машины, для них уже готов ресурс, которого хватило на 100 лет. Кроме того, разделение каменного угля на кокс и угольную смолу (1775 г.) стимулирует развитие черной металлургии и химических производств. Когда паровые механизмы начинают экспортироваться, то оказывается, что цена за тонну обработанного железа выше, чем за тонну серебра.
К концу ХIХ в. оба эти ресурса исчерпаны. Все новые земли открыты, рынки поделены между империями, повышение производительности станков не оправдывает затраченных средств, так как дополнительно произведенный товар некому продавать. Уголь заканчивается, а завозить его из других стран нерентабельно.
Единственное решение проблем, которое смогли придумать - отмена запрета на экспорт технологий и создание новых производств в колониях и дружественных странах, там, где есть сырьё, топливо, дешёвая рабочая сила.
Продовольственный кризис.
Во Франции и Германии угольные шахты истощены не были, но из-за роста населения, к середине ХIХ в. возникла угроза голода. Немецкий химик Юстус Либих впервые указал на уменьшение в почвах минеральных веществ и необходимость возвращать их в землю. В 1840 г. он выпустил книгу «Органическая химия в применении к земледелию и физиологии», в которой, в частности, писал: «Придёт время, когда каждое поле, сообразно с растением, которое на нём будут разводить, будет удобряться свойственным удобрением, приготовленным на химических заводах». При анализе любого растения, в нем удавалось обнаружить углерод, водород, кислород и азот. В золе, которая оставалась после сжигания растений, Либих нашел соединения других элементов, в том числе калия, кальция, магния, фосфора, серы, железа. Растения могли получать их только из почвы. При анализе почв, присутствие этих элементов подтвердилось. Оказалось, что растению необходимы: калий, фосфор, кальций и, как нашел Либих только позднее, азот. Решением проблемы был экспорт удобрений, в первую очередь чилийской селитры. В 1885 г. запасы чилийской селитры оценивались в 90 млн. тонн. Если, в начале XIX в. экспорт чилийской селитры в Европу составлял всего 1000 т в год, то, в начале XX в. он исчислялся уже миллионами тонн. Запасы её быстро истощались, а потребность в нитратах стремительно росла.
В 1914 г. британский флот блокировал Германию, и она лишилась чилийской селитры. Но за год до этого заработал первый организованный Габером завод синтетического аммиака в Оппау. Синтетический аммиак дал стране и удобрения, и порох и взрывчатые вещества. Первые годы работы завода практически весь аммиак шел на производство удобрений.
Кроме удобрений, для сельского хозяйства требовались биоцидные препараты. Великий Картофельный Голод в Ирландии можно было предотвратить с использованием химических или социальных технологий. Социальным путем - не получилось, хотя попытки предпринимались. Когда в Ирландии миллионы людей умирали от голода, Ирландия экспортировала в США и Англию крупные партии мяса и рыбы. Были попытки завозить дешевую кукурузу, но население не могло её покупать, так как не было денег. П. Милларде, изобретателю бордосской жидкости, на тот момент было всего 7 лет. Но эта эпидемия фитофтороза в Европе была последней. В дальнейшем, при появлении нового вредителя сразу предлагается надежное решение - разработка нового биоцидного препарата избирательного действия. В 1867 году в борьбе с колорадским жуком успешно применили парижскую зелень Cu(CH3COO)2·3Cu(AsO2)2. Ее, а впоследствии и другие соединения мышьяка, начали широко использовать во всех странах мира, и применяли вплоть до 60-х годов XX в.
В Российской империи также создавали комиссии по борьбе с эпидемиями сельхозкультур, но там решение проблемы было антинаучным и антисоциальным: зараженные поля, а на всякий случай и соседние, поливали керосином и сжигали.
В России представление о священном праве частной собственности всегда было несколько своеобразным.
В 1896 г. для борьбы с сосущими вредителями были предложены керосиново-мыльные и керосиново-известковые эмульсии, а в 1905г. – эмульсия нефтяных минеральных масел. Широко использовали также препараты растительного происхождения: анабазин-сульфат и никотин-сульфат.
Если в Западной Европе за последние 1000 лет, 2 года из 5 были неурожайными и голод случался регулярно, хотя бы раз в 10 лет, то с середины ХIХ в. проблема обеспечения продовольствием была решена. Правда, в США во время Великой Депресссии от голода умерло от 2 до 8 млн человек, но причиной было не отсутствие урожая - чтобы не снижать цену, фермеры сжигали и топили в море непроданное зерно. Десятки млн. умерших в ХIХ в. от голода индусов также погибли не из-за отсутствия продуктов, склады были забиты продовольствием, которое шло на экспорт.
Урбанизационный кризис.
В XIX в. в Европе резко усилился процесс урбанизации, возросло число больших городов, изменился характер их застройки. Если в 1750 г. в Англии было всего два города с населением более 50 тыс. чел, то в 1831 г. – уже восемь. К концу XIX в. городское население составляло 75% всего населения страны. Во Франции к 1870 г. городское население возросло в полтора раза по сравнению с 1780 г. и составило 35% населения страны.
Городское население начинает, кроме продовольствия, потреблять другие невозобновляемые природные ресурсы. Уже в ХVIII в. стало ясно, что в Англии дров на всех не хватит. Каменного угля, а для богатых горожан – кокса, хватило для отопления на 100 лет. К концу ХIХ в. пришлось использовать топливо более эффективно - устанавливать централизованное паровое отопление, с последующей заменой угля на мазут и газ.
Другая проблема городов - освещение. Когда свечей стало не хватать, в ХVIII в. появляются лампы на китовом жире. К середине ХIХ в. население растет, популяция китов уменьшается, вопрос стоит очень остро - или ученые что-нибудь придумают, или города не смогут дальше развиваться. Решение найдено - керосиновая лампа. До ХХ в. керосин - основной продукт переработки нефти, остальные фракции часто просто выбрасывают. Когда нефть становится слишком ценным сырьем, чтобы её просто сжигать для освещения, появляется электрическая лампочка.
Весь ХIХ в. Западная цивилизация сталкивалась с периодическими возникающими локальными кризисами развития, которые были решены с помощью науки и технологий. Также были решены проблемы, которые считались неразрешимими в Средневековье: обеспечение всех граждан едой, жильем, одеждой, информацией, развлечениями, медицинским обслуживанием, защитой от внешнего врага. Научно-технический прогресс приносил счастье и избавлял от несчастий. Считалось, что так будет и дальше. ХХ в. показал, что все не так просто.
Вопросы.
26. Минеральные удобрения стали применять в Европе только в ХIХ в. Как до этого времени решали проблему истощения почв и почему с ХIХ в. этот способ стал неудовлетворительным?
27. В период с 1845 по 1851 гг. из-за болезни картофеля (фитофтороза, вызванного паразитическими грибоподобными микроорганизмами) в Ирландии 1.000.000 человек умерли от голода, а 1.500.000 эмигрировали. Как можно было остановить болезнь доступными на то время средствами?
28. Уже к ХVIII в. Англия испытывала острый дефицит древесного угля. Каменный уголь не пригоден для получения металлов. Как тогда Англия стала лидером среди мировых держав в производстве чугуна и стали в ХIХв.?
29. Почему в ХIХ в. алюминий стоил дороже золота, если с 1835 г. способ его получения принципиально не отличался от современных технологий.
30. Приведите пример 5 случаев использования в ХIХ в. продуктов питания в качестве промышленного сырья.
* Сера не является минеральным удобрением и не потребляется растениями в больших количествах. Почему тогда внесение серы в почву заметно повышает урожайность и устойвость к заболеваниям растений?
* Приведите пример превосходства в информационных технологиях первобытных племен над Английской Империей в ХIХ в.
* В конце ХIХ в. в США был создан локомотив, мощностью 2000 л.с., у которого в качестве рабочего тела, вместо воды, использовали ртуть. Зачем нужно было разрабатывать, конструировать и собирать паровоз, эксплуатация которого заведомо невозможна ни по экономическим, ни по экологическим причинам?