Оказывается она дефицитна
В последнее время все чаще и тревожнее поговаривают о недостатке воды. Дефицит воды на самой водной планете Солнечной системы! Не парадокс ли это?
Оказывается, не парадокс. Только речь идет не о воде вообще, а о той, без которой человек обойтись не в состоянии, - о пресной воде. Ее-то на Земле и не так уж много. К тому же основные запасы пресной воды представляют собой ледники горных вершин и льды Арктики и Антарктиды. Там ее "захоронено" 24-25 млн. км3, или 97 %. Использовать ледниковую воду человечество пока не в состоянии. В нашем распоряжении лишь вода рек, озер и разных водоемов, "всего" каких-то 876000 км3 (порядка 3%). Но и эти "лишь" распределены по земной поверхности крайне неравномерно. Существуют районы, где количество осадков превышает количество испаряющейся воды. Это северные районы СССР, США. Канады, большинство областей тропической зоны Южной Америки и Африки.
В то же время на Земле немало пустынь и полупустынь, где годами не бывает дождей. Например, в местах расположения Асуанской ГЭС дожди не выпадают десятилетиями. Такие зоны составляют до 60 % суши, они захватывают США, Бразилию, Чили, Алжир, Иран...
Все убыстряющийся рост народонаселения, бурное развитие промышленности, увеличение площадей орошаемых сельскохозяйственных земель вызывает стремительно растущий спрос на пресную воду. И вот ее уже катастрофически не хватает.
В США "районами национального бедствия" объявлены Калифорния, Техас, Пенсильвания, Колорадо и другие штаты. От недостатка пресной воды эпизодически страдают крупнейшие города мира: Нью-Йорк, Токио, Париж, нуждаются в пресной воде и некоторые районы СССР. Мир вступил в полосу надвигающегося "водного голода".
Грозная опасность
Пресной воды пока еще хватало бы, если бы мы не засоряли колодец, из которого только что напились, забыв, что жажда заставит снова к нему возвратиться.
Сточные воды канализационных систем и отходы промышленных предприятий сбрасываются в те же реки и озера, из которых города и заводы снова берут воду для своих нужд. Загрязнение рек, озер, морей и уже океанов грозной опасностью нависло над человечеством.
Только в одно оз. Эри каждый день р. Детройт приносит 9 млн. кг отбросов из 12 городов США и Канады. Миллионы рыб гибнут в жиже из мазута, грязи, отбросов и сточных вод. Вся эта масса выплескивается на берег, на городские пляжи.
Оз. Эри мертво... Умирают и другие великие озера США. Районы, для которых они являются источниками пресной воды, стоят на грани катастрофы.
В водопроводную сеть Нью-Йорка поступает вода, почти дважды побывавшая в употреблении - р. Гудзон не успевает вынести сбросы в море, и они вновь захватываются насосами водопроводной станции. Естественно, такая вода не пригодна не только для питья, ею нельзя умываться. Питьевую воду жители Нью-Йорка покупают в магазинах, она продается в бутылках.
Подобное положение и во многих других городах США. Рынок сбыта чистой воды превращается там в источник бизнеса.
Швеция - страна горного воздуха и кристально чистых озер.
В 1963 г. на горном курорте Церматт разразилась эпидемия тифоидной лихорадки. Заболело 310 человек, двое из них умерли. Все отели в Церматте были закрыты. Источник инфекции был найден - питьевая вода из "кристально чистых" озер. Увы, озера оказались зараженными сточными водами. Великолепное Женевское озеро умирает. Рыбы в нем уже почти нет. По поводу Женевского озера микробиологи невесело шутят: "Слишком густое для питья и слишком жидкое для пахоты!"
Рейн - важнейшая водная артерия Западной Европы. Ежегодно воды Рейна "транспортируют" до 120 т железа, 85 т ртути, 1000 т мышьяка, 1500 т свинца. С промыслом рыбы на Рейне давно покончено. Для Нидерландов загрязнение Рейна приобрело трагические последствия. Там воду из Рейна не только нельзя пить, но даже белье домохозяйки стирают в минеральной воде, привозимой... из Норвегии!
Средиземное море - самое грязное море на Земле. По сути, оно превратилось в гигантскую сточную канаву. Степень загрязнения в нем достигла опасного предела и ставит под угрозу жизнь не только обитателей моря, но и людей, населяющих побережье. По мнению специалистов, если загрязнение вод Средиземного моря будет продолжаться нынешними темпами, его флора и фауна полностью погибнут в течение ближайших 30 лет.
Балтийское море - одно из самых малых морей, длина его береговой линии составляет примерно 20000 км. Но вдоль этой линии соседствуют высокоразвитые государства. На берегах Балтийского моря стоит более 60 крупнейших промышленных городов. В Балтику несут свои мутные воды 200 рек.
Трудно в полной мере представить масштабы загрязнения этого моря. В Копенгагене и многих других городах Дании канализационные воды сбрасываются в Балтику без всякой предварительной очистки. Без очистки сбрасывают промышленные отходы и основную массу фекалий Швеция, Финляндия, ФРГ. "Когда плывешь по Балтике, - пишет датский эколог Аксель Эллхаммер, - приходится буквально продираться сквозь мусор. В Балтийском море можно теперь плавать без компаса, ориентируясь по мусору".
А как обстоят дела с океаном?
Исследователи океанических глубин со дна Пуэрториканской 8-километровой впадины вместе с уникальными, еще неизвестными науке породами рыб, извлекли... бидоны с краской, банки из-под фруктовых соков и пива, пустые бутылки, электрические батареи!
В водах Карибского моря обнаружили ДДТ, которым опыляли плантации Африки. Близ Гренландии в морских водах нашли остатки туалетной бумаги, неизвестно откуда приплывшей.
Во время своего легендарного плавания на папирусной лодке "Ра" норвежский исследователь Тур Хейердал обнаружил, что поверхность Атлантики загрязнена стоками промышленных и бытовых отходов на всем протяжении от Европы до Америки.
Однажды жители Форт-Майерса (штат Флорида, США) были поражены, увидев море красным: на поверхности плавало множество мертвой рыбы. Выяснилось, что кровавая окраска вызвана внезапным "нашествием" полурастительных, полуживотных организмов - дипофлагеллатов. Бурному размножению этих паразитов способствовало повышение концентрации кобальта, фосфора, азота и витамина В-12 в прибрежных водах. Цветение воды сопровождалось выделением ядов. Рыба дохла, разлагалась, превращаясь в дополнительный корм для дипофлагеллатов. В Форт-Майерсе перестали ловить рыбу. Сюда больше не заглядывают туристы.
На загрязнении океанов сказалось и уникальное свойство воды растворять в себе газы. Установлено, что в океане ежегодно вместе с дождями выпадает 200 тыс. т свинца и 1 млн. т углеводородов (содержащихся в выхлопных газах автомашин), выпадает до 5 тыс. т ртути (добавляемой в горючее и используемой при производстве бумаги).
По свидетельству Г. Холла, в Мировой океан ежегодно сбрасывается столько железа, сколько его расходуется для производства половины всей выплавляемой в мире стали!
Мы не будем приводить известные читателю данные о загрязнении океана нефтью, которая выбрасывается из терпящих кораблекрушение танкеров или из буровых установок...
А как обстоят дела в нашей стране?
В Советском Союзе охрана окружающей среды взята под контроль государства.
В марте 1972 г. ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли Постановление "О мерах по предотвращению загрязнения бассейнов рек Волги и Урала неочищенными сточными водами". И ныне крупные комплексы очистных сооружений работают в Перми, Волгограде, Горьком, Куйбышеве, Калинине; их общая пропускная способность более 7 млн. м3/сут.
В январе 1976 г. ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли Постановление "О мерах по предотвращению загрязнения бассейнов Черного и Азовского морей".
Приняты меры по очистке р. Москвы. Под улицами Москвы протянулась длиннейшая в мире сеть подземных каналов общей протяженностью в 5000 км. По ним загрязненная вода пошла на фабрики восстановления. С поверхности р. Москвы навсегда исчезли радужные нефтяные пятна, вода стала прозрачной и чистой. Сейчас в р. Москве водится 20 видов рыбы, в том числе лещ, судак, жерех, карп, окунь... Начали разводить форель - самую требовательную к чистоте воды рыбу.
Итак, чистота источников пресной воды превратилась для человечества в глобальную проблему номер один. Но даже если наукой и будет достигнута всеобщая стопроцентная очистка сбрасываемых вод, угроза "водного голода" будет лишь отодвинута, но не устранена. Дело в том что спрос на чистую воду с каждым днем все более опережает возможности его удовлетворения. Куда же расходуется пресная вода?
Сколько воды вытекает из крана вашей квартиры
Мы пьем ее, утоляем жажду. Как уже говорилось, человек за год выпивает количество воды, равное пятикратной массе его тела.
Для питья и приготовления пищи расходуется не так уж много: 2-3 л/сут на каждого жителя Земли. Но кроме того вода необходима и для других целей: стирки белья, бани, ванны, мытья полов, поливки улиц и т. д.
В средние века каждый городской житель расходовал в среднем 10-15 л/сут. Сейчас, когда комфорт наших жилищ неизмеримо возрос, бытовое потребление пресной воды достигло 150-600 л/сут на человека (в зависимости от культурного уровня государства). В нашей стране за годы Советской власти расход воды на каждого жителя увеличился в среднем в 13 раз.
На каждого москвича с учетом всех нужд в сутки расходовалось:
1890 г. 11 л
1914 г. 60 л
1926 г. 85 л
1959 г. 571 л
1980 650 л
Если даже взять некоторую условную среднюю величину 400 л/сут и умножить ее на все население земного шара (3,5 млрд. человек), то получится астрономическое число - 14*108 м3 пресной воды в сутки! К 2000 г. население планеты удвоится и составит 7 млрд. человек. К середине XXI века оно перевалит за 20 млрд.
Так что даже обеспечение личных (бытовых) потребностей в пресной воде представляет сложнейшую техническую проблему. Но бытовое потребление составляет ничтожную долю от общенационального потребления.
Общенациональное потребление
Главными потребителями воды ныне являются бурно развивающаяся промышленность и сельское хозяйство. Современный металлургический или целлюлозно-бумажный комбинат расходует воды больше, чем город с населением в 100-200 тыс. человек.
Вот показатели потребностей производства некоторых видов сырья в воде:
1 т стали 120 м3
1 т бумаги 900 м3
1 т резины 1500 м3
1 т синтетики 2000 м3
Если бы нужды москвичей ограничивались только питьевой водой, столичному водопроводу было бы достаточно подавать около 15400 м3 воды в сутки. В действительности же московский водопровод подает 5 млн. м3/сут, 58 м3/с, т. е. в 325 раз больше.
Сегодняшняя норма пресной воды с учетом промышленности и сельского хозяйства составляет на одного человека во Франции 1200, а в США 6500 л/сут.
Перед человечеством встала проблема: где взять дополнительные источники пресной воды?
Подземные источники
Подземными источниками люди пользовались на протяжении всей истории своего существования. Какое село, даже современное, обходится без колодца? А кому из нас не доводилось испить студеной, прозрачной, как воздух, родниковой водицы?
Но речь идет не об этом, а о промышленной добыче подземной пресной воды, о том, чтобы на поверхность хлынули реки, соизмеримые по своему стоку с реками наземными: Волгой, Амазонкой, Нилом. Поиски таких вод увенчались успехом. Гидрогеологи обнаружили настоящие моря подземной пресной воды. Так, в нашей стране под Западно-Сибирской низменностью было открыто "водохранилище" площадью в 3,5 млн. км2, что составляет примерно 1/3 территории Европы. Под Туркменией раскинулось "водохранилище", превышающее по площади Аральское море. Запасы пресных вод под безводными пустынями Казахстана составляют более 65 таких озер, как Балхаш. Установлено, что в подземных морях Казахстана сосредоточено пресной воды порядка 60 млрд. м3.
В нашей стране сток с территории площадью 20 млн. км2 составляет 1000 км3. Неисчерпаемый источник!
По данным гидрогеологов, запасы подземных вод в земной коре только до глубины 800 м составляют примерно 4 млрд. км3. Чтобы заполнить такой объем, все реки Земли должны сливать свои воды в течение 100 лет!
Подземные моря пресной воды обнаружены на всех материках и под всеми пустынями. Существует такое море и под самой безжизненной, самой обширной пустыней Сахарой.
Однако начавшееся интенсивное использование пресных подземных вод очень часто сопровождается непредвиденными осложнениями: вслед за пресной водой на поверхность вдруг устремляется и соленая.
Не будем удивляться. Подземные пресные моря - лишь тоненькая пленка на поверхности того безжизненного и неисчерпаемого океана, который пропитывает недра Земли и в существовании которого мы уже не сомневаемся. Своим вмешательством человек нарушает какое-то установленное природой равновесие между пресными и солеными подземными водами. Сначала, очевидно, предстоит познать закономерности этого равновесия, и только тогда будет открыт путь в подземные кладовые пресной воды для ее промышленного использования.
Другим немаловажным последствием использования подземной воды является возможное проседание грунта, опускание земной поверхности. С этой неожиданной проблемой столкнулись такие страны, как США (особенно штат Калифорния), Япония, Италия. Причина опускания - образование пустот, рыхлость почвы. Проседание захватывает значительные площади и может изменяться по глубине от нескольких сантиметров до нескольких метров в год. В результате опускания почвы рушатся здания, приходят в негодность дороги и каналы, рвутся трубопроводы... Особенно печальным примером этого является опасность, нависшая над одним из прекраснейших городов мира - Венецией. Исстари ее население брало воду из артезианских колодцев (других источников пресной воды город не имеет). Увеличение числа населения, а главное - бурный рост промышленности в черте города привели к резкому повышению потребления пресной (подземной) воды. И вот проседает весь город с его великолепными храмами, дворцами, музеями. А так как расположен он в основном на островах, то судьба ему уготована трагическая: разделить участь мифологической Атлантиды, т. е. превратиться в дно морское.
Такая же участь постигает и другой древний город - столицу Таиланда - Бангкок, который возвышается над поверхностью Сиамского залива всего на 1,5 м.
Существование подземных морей пресной воды явилось одним из сенсационных открытий XX в. И, конечно же, гидрогеологи не могли пройти мимо такой странной закономерности: под каждой мертвой пустыней непременно расстилается море пресной воды!
Какая тут связь и взаимообусловленность?
Вот бесспорный факт, установленный наукой: Сахара, величайшая пустыня Земли, в течение последних тысячелетий дважды меняла свой лик. Дважды она покрывалась буйной тропической растительностью, дважды на ней появлялись леса, возникали широкие глади озер, устремляли к океану свой бег полноводные реки. Трудолюбивые феллахи возделывали плодородные поля вокруг богатых многолюдных городов, а бедуины пасли стада на тучных нивах. Леса кишели дичью, зверьем, а в реках не переводилась рыба. И дважды исчезали озера, пересыхали реки, выгорали травы и леса. Зеленый благодатный край постепенно угасал, обращаясь в раскаленную мертвую пустыню. Под солнцем лежал только голый камень да песчаные барханы... Но, может быть, подобное происходило и с каждой пустыней? В чем дело? Что тут можно предположить?
Верхняя граница подземного моря, например, в Каракумах находится на глубине всего 30 м от песчаной поверхности пустыни. В Сахаре же эта глубина достигает 150-200 м. Не свидетельствует ли столь заметная разница в уровнях о возможности периодического воздымания и опускания подземных морей? Не имеют ли место в недрах нашей планеты своеобразные приливы и отливы воды в вертикальной плоскости? Что касается причин, способных их вызвать, то ими могут быть тектонические силы.
Если уровень подземных морей действительно периодически меняется (с периодом опускания и воздымания 2-3 тыс. лет), тогда становится легко объяснимым столь же периодическое появление пустынь на Земле и неотвратимое возвращение их к жизни.
Сочетание пустынь с подземными морями переплетается еще с одной закономерностью: в одних широтах с пустынями расположены высочайшие горные хребты, самые глубокие разломы земной коры (типа средиземноморского) и очаги самых разрушительных землетрясений.
Выше мы уже высказали предположение, что тектонические силы есть результат безостановочного процесса образования воды. Продолжая эту мысль, на основании приведенных закономерностей мы утверждаем, что вода не только вздымает материки, но и устилает их мертвыми, безводными пустынями. Вода - первооснова всего живого, и она же - творец безжизненных пустынь.
Голубые артерии
Современное развитие гидравлической техники позволяет осуществлять переброску пресной воды по трубопроводам и каналам из районов чрезмерно обильных водой в засушливые районы.
Бесспорным творением века является Каракумский канал, длина которого в 1980 г. достигла 1050 км. Он не единственный в нашей стране.
Голубые живительные артерии вдоль и поперек пересекают некогда безжизненные пустыни Средней Азии. Работает Каршинский канал с шестью насосными станциями, подающими 200 м3/с воды на высоту 132 м.
Несут живительные воды Большой Андижанский канал, Большой Наманганский, Иски-Ангарский, Аму-Бухарский...
На 458 км протянулся канал Иртыш - Караганда, принесший воду в бурно растущий г. Экибастуз и положивший конец дефициту воды на металлургическом комбинате Темиртау и в г. Караганде. Завершены работы по строительству первой очереди Северо-Крымского канала. Днепровская вода, проделав путь свыше 400 км от Каховского водохранилища до Керчи, пришла в засушливые районы Крымского полуострова. На 480 км протянулся Большой Ставропольский канал, несущий воду из р. Кубани.
Если бы существовали марсиане, то, наблюдая Землю, они бы обнаружили на территории нашей страны те "марсианские каналы", которые в 1877 г. открыл на Марсе итальянский астроном Джованни Скиапарелли.
Достоинство каналов состоит в том, что кроме доставки воды они выполняют роль транспортных путей, по которым движутся речные суда. К тому же они становятся прибежищем для рыб.
Но есть у каналов и недостатки. Покрыть всю страну каналами - значит, отнять у нее значительную площадь, пригодную под пашни, сады, плантации. В каналах имеют место потери воды на фильтрацию в почву, на испарение с поверхности. Русла каналов подвержены заилению, покрытию водорослями.
Существует другой способ транспортировки воды, избавленный от всех перечисленных недостатков, - это трубопроводы. Некогда самыми уникальными в мире считались три трубопровода протяженностью 400, 600 и 900 км, снабжавшие пресной водой г. Лос-Анджелес (США). Но сегодня они выглядят весьма скромными сооружениями в сравнении с той единой централизованной системой трубопроводного снабжения, которая создана на целинных земляк Казахстана. Только по землям Северо-Казахстанской области разветвилось 7800 км трубопроводов. К ним добавилось еще 1200 км, охвативших Кокчетавскую, Кустанайскую, Павлодарскую, Тургайскую и Целиноградскую области.
И, наконец, следует сказать еще об одной идее будущего - транспортировке айсбергов. Наибольшую популярность получила идея буксировки из антарктических вод в Австралию, в западные районы Южной Америки и на Средний Восток. Существуют уже чисто инженерные проекты с экономическими обоснованиями. Дело за исполнением.
Можно, однако, предложить более рациональное решение: использовать тепло атома для превращения льда Антарктиды в воду на самом материке, а затем транспортировать воду по трубопроводам, проложенным по дну океана.
Все перечисленные нами виды транспортировки воды имеют общий недостаток: они не увеличивают общего запаса пресной воды, не решают глобальной проблемы назревающего "водного голода".
Опреснение соленых вод
Самое древнее, а в наши дни самое перспективное получение резервов пресной воды - это дистилляция, выпаривание морских вод. Основное достоинство этого способа - неиссякаемый источник - Мировой океан.
Опреснение морской воды заманчиво еще и потому, что в качестве осадков после выпаривания остаются такие ценнейшие вещества, как золото, платина, уран, титан и все прочие элементы, входящие в периодическую систему Д. И. Менделеева. Высокая насыщенность этими веществами отходных рассолов со временем превратит выпаривание не только в источник пресной воды, но и в один из вспомогательных способов добычи редких элементов из океанических вод.
Крупнейшая в мире опреснительная установка была построена в начале 60-х годов в Советском Союзе на берегу Каспийского моря. Ныне она представляет собой уникальный комбинат по производству пресной воды. В ней трудится мирный атом, первый реактор на быстрых нейтронах. В безводной и бесплодной пустыне, щедро снабжаемой живительной влагой, возник город-сад, город-цветник. Он разительно контрастирует с мертвым ландшафтом пустыни, появляется перед взором путника, подобно сказочному оазису. Этот современный город химиков и нефтяников с многотысячным населением назвали именем великого украинского поэта Шевченко. Сегодня на каждого жителя г. Шевченко приходится 400 л опресненной воды в сутки.
Существуют методы опреснения, которые не требуют ни нагревания, ни охлаждения.
Знаете ли вы, как в древности поступал путник, мучимый жаждой и нашедший в безводной пустыне родник с солоноватой, не пригодной для питья водой? Он вырывал поблизости достаточно глубокую яму, и просочившаяся в нее из родничка вода оказывалась достаточно пресной. Секрет очень прост - грунт играл роль своеобразного фильтра и очищал воду не только от грязи, но и от растворенной в ней соли. Как это происходит?
Дело в том что в водном растворе молекулы солей распадаются на ионы - катионы и анионы. Правда, количество диссоциирующихся на ионы молекул для разных солей будет разным. Соли сильных кислот (например, соляная кислота плюс каустик) распадаются на ионы полностью.
А теперь представьте, что и вещество, сквозь которое фильтруется соленая вода, тоже способно диссоциировать в воде. Тогда неизбежна ионообменная реакция между фильтрующим веществом (его называют сорбентом) и раствором соли. Итог реакции - пресная вода.
Существуют естественные сорбенты. Это уже упомянутый нами грунт пустыни. Но естественные сорбенты обладают низкой поглощающей способностью, они дают мало пригодную для питья воду и быстро загрязняются, т. е. теряют очистительную способность.
В этом отношении человек оказался сильнее природы. В химических лабораториях созданы ионообменные смолы - катиониты и аниониты, обеспечивающие полное обессоливание воды. Разумеется, выбор той или иной смолы зависит от типа растворенных в воде солей.
В принципе сорбционный способ опреснения воды подкупающе прост. Но даже лучшие синтетические нониты недостаточно эффективны, они пригодны лишь для малозасоленных вод и не позволяют создать установки промышленного значения, т. е. им не под силу напоить целый город. К тому же эксплуатация сорбционных установок осложняется необходимостью периодической регенерации (восстановления) ионообменных перегородок.
Дальнейшее совершенствование сорбционного способа опреснения привело к созданию электродиализного метода. Мы уже говорили, что в водном растворе соли распадаются на ионы. Так вот, если в таком растворе создать электрическое поле, ионы солей устремятся к катоду и аноду соответственно знаку своих зарядов. Однако в обычном сосуде тенденция к такому направленному движению будет сводиться на нет хаотическим теплым движением молекул растворителя, т. е. самой воды.
Рис. 3. Схема работы многокамерного электродиализатора
Тогда исследователи пошли на хитрость: сосуд, предназначенный для обессоливания, разделили перегородками (диафрагмами), изготовленными из ионообменных смол. Катионитовые и анионитовые диафрагмы чередуются, как это изображено на рис. 3. Диафрагмы не пропускают ни молекул воды, ни ионы солей, пока к ним не присоединяют источник тока. Как только перегородки получат напряжение, катионитовая диафрагма свободно пропустит катионы, но остановит отрицательно заряженные ионы (анионы), Зато анионитовая диафрагма, наоборот, даст путь анионам, но преградит его положительно заряженным частицам (катионам).
Процесс электроионитового опреснения приобретает, таким образом, строго организованный характер. Число камер может быть сколь угодно велико (обычно делают установки на 50-200 камер). Во ионы солей не совершают путешествия через все камеры, в этом нет необходимости. Катион, свободно минуя катионитовую перегородку, будет остановлен в следующей камере анионитовой перегородкой.
Таким образом, из каждой, например четной, камеры ионы солей выбрасываются в нечетные камеры, и в них остается чистейшая вода, которая непрерывным потоком отводится потребителю.
Установки, работающие по описанному способу, называются диализаторами. В нашей стране созданы диализаторы производительностью до 1000 м3/сут пресной воды. В южноафриканском городе Уэнкоме эксплуатируется электродиализная установка производительностью 11000 м3/сут. Теперь почти на всех морских судах имеются опреснительные установки подобного типа, дающие от 1 до 200 т воды в сутки.
Замкнутый кругооборот воды
Идея замкнутого кругооборота в использовании пресной воды давно "стучится в дверь" современной техники очистительных сооружений. Без использования замкнутого кругооборота пресной воды не может быть и речи о дальних космических перелетах, тем более о путешествиях в иные звездные системы. Взять с собой запас питьевой воды на многие месяцы или годы - значит, безнадежно перегрузить космический корабль. Регенерация пресной воды при длительных космических полетах в первом приближении осуществлена уже сегодня. Первые испытания установки для этой цели провели на орбитальной станции "Салют-4" космонавты Алексей Губарев и Георгий Гречко.
Замкнутый кругооборот пресной воды внедрен на многих предприятиях нашей страны, например на автозаводе им. Ленинского комсомола, Камском автозаводе, Челябинском трубопрокатном заводе, Магнитогорском и Карагандинском металлургических комбинатах.
Вода из воздуха
В 1888 г. на раскопках в Феодосии обнаружили сеть водопроводных труб, проложенных много веков назад. Установить назначение труб труда не составило: они подводили воду к 114 фонтанам древнего города. Но откуда подводили?
Трубы брали свое начало... в кучах щебня, сложенных на самых возвышенных местах, где, кроме голого камня да ветров, ничего не было. Объяснение дали физики: пары воды, которые проносил ветер, пронизывая рыхлые кучи, конденсировались и оставляли на камнях мириады капелек воды. Несложный расчет показал, что капельки, сливаясь, низвергали в древнюю Феодосию настоящую реку пресной воды - около 700000 л/сут. Древний, испытанный и основательно забытый способ получения воды из воздуха. Природа постоянно демонстрирует его человечеству, оставляя в предутренние часы росу на траве. Эту самую росу, только искусственным путем, получали не знавшие физики, но весьма наблюдательные феодосийские умельцы. Между тем секрет получения воды весьма прост. За ночь камни и окружающий воздух охлаждались. Днем воздух нагревался быстрее, чем щебенка. Просачиваясь между холодными камнями, ветер оставлял на их поверхности то, что в технике именуют конденсатом. Подсчеты показали, что в центральной полосе СССР ветер, дующий со скоростью 5 м/с, проносит за сутки над участком длиной 100 км и шириной 1 км количество воды, достаточное для заполнения водохранилища длиной 1 км, шириной 5 м и глубиной... 60 м! Знатное получилось бы озерцо. И всего за сутки! А суховей, как это ни парадоксально, несет в себе еще больше воды, поскольку скорость его значительно выше. Он мог бы обильно орошать поля, вместо того чтобы их высушивать.
Следует ли возродить этот древний метод использования воздушного источника пресной воды? В своем первозданном виде, конечно, нет. Кто же решится покрывать поля, сады, плантации множеством громоздких каменных куч? Да и производительность такого способа нас уже никак не устроит.
Мы живем в век научно-технической революции, когда, сохранив лишь принцип получения воды из воздуха, мы можем придать ему чисто современное техническое решение. Впрочем, оно уже существует. Вспомните, что бытовые холодильники нам приходится периодически освобождать от настывшего на стенках морозильных камер снега. А что представляет собой этот снег, как не воду, извлеченную из воздуха вашей квартиры?!
Разумеется, мы не предлагаем использовать выпускаемые нашей промышленностью холодильники вместо каменных пирамид. Техника найдет более рациональные решения. Мы можем представить себе, что в сравнительно недалеком будущем где-то в знойных засушливых, лишенных воды пустынях возникнут гигантские сооружения, которые будут превращать солнечное тепло в электрическую энергию и направлять ее в полупроводниковые соты. Здесь с помощью полупроводников произойдет превращение электрической энергии в холод. Вода из воздуха, прогоняемого через соты, потечет в накопители, а оттуда в каналы, в трубопроводы по городам, селам, полям. Солнце, раскаляющее пустыни, само же и напоит их водой. Воздушный океан станет таким же неиссякаемым источником пресной воды, как и наземный Мировой океан.