Прогресс и экология
Шероховатость поверхности и ее отражательная способность меняются не только в результате уничтожения лесов, но и при строительстве водохранилищ, городов, дорог и т.п. очень наглядна и поучительна ситуация с пустынями. Они расположены в основном в субтропической зоне. Отражательная способность пустынь очень высокая – около 35%. Это значит, что более трети приходящей от Солнца энергии отражается обратно. Окружающие пустыню районы отражают значительно меньше коротковолнового излучения Солнца. Но, кроме того, пустыни теряют энергию и в длинноволновом диапазоне, поскольку в воздухе почти нет водяного пара и это излучение не задерживается атмосферой. Таким образом, пустыни – это зоны потерь энергии. Такими же зонами являются и полярные районы. Эта способность пустынь является причиной того, что восходящие движения воздуха подавляются и формируются направленные вниз вертикальные движения воздуха. По этой причине воздух еще больше удаляется от состояния насыщения. Если в прилегающих к пустыне районах уничтожается растительность, то там увеличивается отражательная способность земной поверхности и эти районы постепенно будут превращаться в пустыни. То же следует ожидать и от уничтожения тропических лесов. Нисходящие вертикальные движения воздуха, характерные для пустынь, иссушают земную поверхность и превращают ее в пустыню. Причин превращения плодородных земель и лесов в пустыни много. Это и перенаселение этих территорий, и чрезмерное использование пастбищ, и чрезмерно интенсивная обработка земли, и т.п.
Отражательная способность Мирового океана меняется в случае разливов нефти и образования на воде пленки. Во всем мире в год производится примерно 4-5 кубических километров нефти. Объем океана составляет 1,4 миллиарда кубических километров. Можно думать, что воды Мирового океана могут бесследно растворить всю производимую нефть. Когда происходит выброс нефти в океан, 10-20% от выброшенного
7
количества перемешивается с более глубокими слоями воды за одни сутки. Образовавшаяся пленка из нефти через несколько суток также рассасывается, растворяется в воде. Биологические и экологические последствия от разлива нефти в Мировом океане крайне неблагоприятны.
Если же нефть разольется на поверхности льда, то это изменит его отражательную способность. Лед станет поглощать значительно больше солнечной энергии. В результате толщина льда уменьшается более чем вдвое. Разлитая нефть долго сохраняется во льдах.
8
Рациональное природопользование.
Оценка ситуации, к которой мы пришли на сегодняшний день, свидетельствует о чрезвычайно важной роли науки в решении проблем ресурсопотребления и ресурсосбережения.
Существует два подхода к экономии ресурсов. Первый – повсеместное наведение порядка, технологической и трудовой дисциплины. Образно говоря, мы должны подобрать то, что лежит у нас под ногами. Но при всей важности такой работы возможности здесь ограничены. И чем мы будем действовать организованнее, настойчивее и результативнее, тем быстрее данные возможности исчерпаем. Так что основывать на подобном подходе долговременную научно-техническую политику нельзя.
Второй же подход базируется на всемирном ускорении научно-технического прогресса во всех сферах народного хозяйства за счет применения прогрессивных технологий и материалов.
Столь сложная и многоплановая задача предусматривает создание, широкое промышленное освоение ресурсосберегающих и безотходных технологий получения и обработки различных материалов, в том числе и принципиально новых, совершенствование правил и норм как проектирования, так и конструирования, научно обоснованные нормы расходы материалов и, бесспорно, повышение надежности и долговечности машин, механизмов, самых разнообразных сооружений.
Новые материалы. Именно их применение дает возможность значительно уменьшить массу машин, отказаться от ныне остродефицитных дорогостоящих материалов, улучшить эксплуатационные характеристики технических устройств.
Важная задача в решении проблемы ресурсосбережения – борьба с коррозией металлов. Потери от нее во всех промышленно развитых странах огромны.
Среди разработок ученых немало таких, которые позволяют усиленно бороться с коррозией. К примеру, большой экономический эффект в защите деталей турбин энергетических транспортных газотурбинных установок дает технология нанесения двухслойных металлокерамических покрытий.
Чрезвычайно перспективное направление экономии металла и повышения срока эксплуатации быстроизнашивающихся деталей – использование наплавки при их производстве и ремонте. В результате наплавка превратилась в обязательный технологический процесс, когда изготавливают различные детали и узлы. Корпуса атомных реакторов, конусы и чаши засыпных аппаратов доменных печей, трубопроводная арматура высоких параметров для энергетических и химических установок, буровой инструмент, клапаны двигателей внутреннего сгорания, рабочие
9
органы почвообрабатывающих машин – все они в настоящее время выходят из цехов с наплавкой антикоррозионными, износостойкими, жаропрочными или иными сталями и сплавами с особыми эксплутационными свойствами. Таким образом, при сравнительно небольших затратах, многократно увеличивается срок службы, повышается надежность и работоспособность машин и оборудования.
Не менее важна наплавка для восстановление изношенных деталей. Приобретая вторую жизнь, они дешевле новых и, как правило, не уступают им в выносливости. Наплавка – один из основных методов ремонта металлургического и горнодобывающего оборудования, автотракторной, строительной, дорожной и прочей техники.
Уровень материалоемкости производства завтрашнего дня закладывается, естественно, на стадии проектирования. И в новых проектах обязательно надо предусматривать не только повышение производительности труда, но и снижение расходов топлива, электроэнергии на единицу мощности или объема выполняемых работ. То же относится и к затратам сырья в расчете на единицу выпускаемой продукции. Подобные нормативные показатели должны регулироваться специальными государственными стандартами, которые, конечно же, следует оперативно пересматривать в соответствии с новейшими достижениями науки и техники.
Несомненно, решение столь сложной и многоплановой проблемы, какой является снижение материалоемкости, не может быть полным и всеобъемлющим без учета перспектив, открывающихся на новых рубежах научно-технического прогресса.
Прежде всего необходимо значительно сблизить фундаментальные исследования и науно-технические проблемы большого хозяйственного значения, нацелиться на получение результатов в виде крупных технологий, которые обеспечат комплексную, всестороннюю модернизацию и отдельных предприятий, и целых отраслей экономики.
Второе, чего нужно добиться и о чем уже шла речь, - широкомаштабность внедрения. Сотни, иногда тысячи разработок, пусть самых передовых и экономически эффективных, но используемые в единичных случаях, создают лишь иллюзию научно-технического прогресса.