Памяти Николая Егина
1949 — 2017
Автор работал и проживал в г. Рязань.
|
Вы можете ознакомиться с изобретениями Николая Егина Важная информация об авторских свидетельствах
Все представленные на сайте изобретения имеют авторские свидетельства на изобретение, чертежи и конструкторскую документацию. Автор – Николай Егин. Важная информация об авторских свидетельствах
|
Для улова средних и крупных частиц драгметаллов техника давно разработана, постоянно усовершенствуется, вот только беда в том, что месторождения вырабатываются, а новых нет. Вместе с тем, существует достаточно распространенная промежуточная форма состояния драгметаллов, например, золота в виде мелких чешуек, размеры которых составляют сотые доли от величины песчинок. Это так называемые мелкодисперсное золото появляется во многих ручьях и речках Сибири и др. регионах при таянии снегов в из верховьях. Стремительные потоки талой воды вымывают из рыхлых горных пород эти драгоценные блестки и несут их в придонных слоях. В чистой воде на мелководье они хорошо видны, но поймать их «РИФами», лотками и драгами невозможно. Для первых они слишком крупные, для вторых — мелкие, поэтому промежуточная ниша добычи мелкодисперсных драгметаллов оказалась пустой.
Поскольку талая вода в ручьях и речках чистая и имеет низкую электропроводность, мы решили воспользоваться этим. Схема устройства для добычи золота из воды изображена на рисунке 1.
Источником тока (блок питания) 9 служил автомобильный аккумулятор, водяной или ветрогенератор на + 24 В с умножителем напряжения 10.
к. Имели большую кинетическую силу и давление воды. Не могло их удержать и достаточно слабое электрическое поле. На мелкие чешуйки золота оптимально подобранное электрическое поле и упругость волокон оказывали доминирующее значение и надежно удерживали их. Электродвигатель 7 с редуктором перемещал ленту 3 со скоростью не более 0,1 м/сек, так, что все золото, собранное на ленте 3 поступало в коробку рекомбинатора 5 зарядов. С помощью роликов лента 3 меняла направление движения на 180 º и поступала в съемную кассету 8 с моющим раствором, который имел высокую электропроводность и гидрофобность. Заземление коробки 5 и кассеты 8 совместно с указанным расположением в них ленты 3 и свойствами моющего раствора полностью снимали статическое электричество с чешуек золота и полимерных нитей с УВС на ленте 3. Кроме того, гидрофобность раствора резко снижала силы поверхностного натяжения между частичками золота и деталями устройства, что полностью устраняло налипание мелких чешуек золота на них. Очищенная лента 3 продвигалась снова в зону улавливания мелкодисперсного золота, а концентрат из кассеты 8 отбирался на переработку.
Мелкодисперсное состояние металлов и минералов достаточно распространено в рыхлых горных породах по всему миру. Более того, при правильном подборе электростатических и механических параметров конструкции «Лента-СДМ» способна выполнять промышленную добычу целого ряда редкоземельных и цветных металлов из морской воды, имеющей высокую электропроводность. Устройствами, аналогичными «Ленте-СДМ» отдельные фирмы успешно добывают уран из морской воды. Можно применить новую технологию и для различных производственных целей в химической, медицинской, пищевой, нефте — газовой и др. отраслях хозяйства. Способ и устройство патентуется, имеется ряд «НОУ-ХАУ».Неприкосновенный золотой запас океана – Наука – Коммерсантъ
Проект Фрица Габера закончился неудачей, как и все другие попытки аккумуляции золота из океана химическими методами, и до, и после него.
Но мысль о добыче золота из морской воды не оставляет ученых: сейчас они делают ставку на моделирование процессов биоаккумуляции металлов морскими организмами. С золотом в обозримом будущем это вряд ли получится, но для некоторых тяжелых и переходных металлов шансы на успех уже появились.
Фото: AP
Фото: AP
Спаситель нации
Попытка Габера извлечь золото из морской воды в промышленных масштабах изучена историками науки вдоль и поперек. В апокрифическом варианте эта история гуляет по электронным энциклопедиям и соцсетям. Если коротко, дело было так. Движимый патриотическим долгом профессор Технологического института Карлсруэ Фриц Габер решил наладить процесс соосаждения золота из морской воды с сульфатом свинца и последующим извлечением из осадка драгоценного металла с тем, чтобы этим золотом Германия расплатилась по репарациям со странами, победившими ее в Первой мировой войне. Они требовали от Германии 132 млрд золотых марок (эквивалент 50 тыс.
тонн золота), и взять такую сумму в 1920 году немцы могли разве что из Мирового океана. Во всяком случае, профессору Габеру, пообещавшему попробовать высосать эти тысячи тонн золота из морской воды, его соотечественники поверили сразу и безоговорочно.
Химик он был гениальный и удачливый, к тому же большой патриот Германии. Придумал, как получать аммиак в буквальном смысле из воздуха. В 1918 году ему присудили за это Нобелевскую премию по химии. А еще раньше, в 1913 году, в Германии по технологии Габера заработал первый завод по синтезу аммиака — как символ избавления от импортозависимости от чилийской и индийской селитры, которая лимитировала производство удобрений и взрывчатки в рейхе накануне великой войны. И в годы войны Габер внес неоценимый научный вклад в создание немецкого Wunderwaffe того времени — боевых отравляющих веществ. Ну как было не поверить в успех его нового патриотического предприятия, и ему поверили даже промышленники и банковский капитал. Немного помявшись, они все-таки вложились в его проект и финансировали на протяжении пяти лет, с 1922 по 1927 год.
Сам Габер тоже, без сомнения, верил если не в промышленный, то в научный успех своего проекта по извлечению золота из морской воды, иначе не взялся бы за него, рискуя репутацией ученого и добрым именем честного человека. Наверняка ему было известно про неудачную попытку Уильяма Рамзая, тоже нобелевского лауреата по химии (1904), сделать это в Англии. Знал он и про многочисленные патенты других менее титулованных химиков на добычу золота из морской воды, ни один из которых не был реализован на практике. И, конечно же, слышал про аферы жуликов, эксплуатировавших веру в науку неученого народа.
Самой яркой такой аферой прославился некий пастор из Новой Англии, который, по данным американских газет того времени, собрал с акционеров основанного им общества по аккумуляции золота из моря почти миллион долларов и сбежал с деньгами, оставив акционерам пару «аккумуляторов золота», которые при ближайшем рассмотрении оказались кастрюлями-скороварками. Рамзай, кстати, создал траст для добычи золота, причем это долгое время держалось в тайне, поэтому там обошлось без скандала, по крайней мере публичного.
Таким образом, возникает вопрос: на что надеялся Габер, не считал же он всерьез, что кругом дураки, один он умный.
Аналитика подвела
Исходной ошибкой Фрица Габера была неверная оценка концентрации золота в морской воде, но то была не его вина. У Габера не было оснований не доверять десяткам, если не сотням серьезных научных работ, сделанных серьезными учеными, по измерению содержания золота в водах Мирового океана. Во всех этих исследованиях их авторы оценивали концентрацию золота в морской воде в интервале от 2 до 64 мкг/л, или, как сейчас принято писать в научных работах по геохимии микроэлементов,— от 2 до 64 ppb (parts per billion — частей на миллиард).
А это означало, что в одном кубометре (тонне) морской воды содержится от 2 до 65 мг золота. Не густо, как говорится, но зато это были гарантированные миллиграммы, а их источник был в буквальном смысле бездонный. Много позже стало известно, что еще в декабре 1919 года на торжествах при вручении ему Нобелевской премии в Стокгольме (чек на премию1918 года Габер получил только через год после заключения Компьенского перемирия) он имел беседу со Сванте Аррениусом (автором теории электролитической диссоциации) насчет перспектив извлечения золота из морской воды.
Нобелевский лауреат Аррениус, кстати, был одним из тех серьезных ученых, которые оценивали концентрацию золота в океане в микрограммовых количествах на литр воды и даже рассчитал общее содержание золота в Мировом океане — 8 млрд тонн, что при уровне ежегодной мировой добычи золота в то время в 500 тонн выглядело заманчиво. Экономические расчеты показывали, что расходы на довольно затратные процедуры предварительного концентрирования золота из огромных объемов морской воды и затем окончательного его соосаждения окупятся и из каждых 10 мг металла, извлеченных из тонны морской воды, 2 мг золота пойдут в прибыль.
Но все расчеты, как научные, так и бухгалтерские, пошли прахом, как только Габер приступил к осаждению золота из морской воды. Его в осадке практически не было по одной простой причине: концентрация золота в морской воде оказалась на три порядка меньше, чем предполагалось. В лаборатории Габера было проанализировано несколько тысяч проб воды из разных точек Мирового океана, но везде содержание золота было максимум на уровне тысячных миллиграмма на тонну воды.
С точки зрения морской геохимии Габер проделал важную и полезную работу — уточнил концентрацию золота в морской воде фактически по всей акватории Мирового океана. Результаты этой грандиозной работы он опубликовал в 1927 году в статье «Золото в морской воде» в одном из номеров немецкого «Журнала прикладной химии» (Haber, F. «Das Gold im Meerwasser». 1927. Zeitschrift fur Angewandte Chemie. 40 (11): 303–314). Но с точки зрения рентабельности свой проект ему следовало закрыть, что он и сделал в том же 1927 году.
Задним числом понятно, почему так получилось: аналитические методы измерения столь малых количеств вещества были несовершенны, столь же несовершенны были и методы выделения чистого вещества из смесей, не было возможности строго проконтролировать загрязнение анализируемого образца химическими реактивами и т. д. Помимо прочего Габер в ходе своего проекта во многом усовершенствовал методики микроанализа, но и после него с появлением принципиально новых методов и приборов — сначала пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии, а потом масс-спектрометрии — концентрация золота в морской воде каждый раз снижалась.
Когда Габер приступил к работе по извлечения золота из моря, концентрация этого металла в морской воде измерялась в ppb, когда он свернул свой проект — в ppt (part per trillion — частях на триллион), сейчас — в ppq (parts per quadrillion — частей на квадриллион). На сегодняшний день концентрация золота в морской воде оценивается в 10–30 ppq. Понятно, что за один век золота в морской воде не стало меньше в миллион раз, просто измерения его концентрации стали намного точнее. И в абсолютном выражении золота в океане, как это ни печально, на тот же порядок стало меньше: при средней концентрации 10 ppq его в Мировом океане всего-то 15 тыс. тонн, а не 8 млрд тонн, как считал Сванте Аррениус.
Золото Талмуда
Неудача Габера не остановила ученых, они и после его признания в невозможности добычи золота из морской воды упорно продолжали это делать. А чуть раньше публикации финальной статьи Габера в 1927 году 11 мая 1925 года газета The New York Times сообщила своим читателям: «Мечту об извлечении золота из морской воды возродил одесский профессор Талмуд, чьи эксперименты уже признаны достаточно успешными, чтобы побудить отдел технических наук Высшего совета народного хозяйства СССР предоставить в его распоряжение лабораторию и оказать содействие в материалах и средствах для дальнейшего изучения возможности развития процесса в экономически выгодном масштабе».
Фамилия Талмуд достаточно редкая даже в Одессе, но в те годы там было сразу два химика с такой фамилией — Давид Львович Талмуд и Израиль Львович Талмуд, родные братья, выпускники Одесского химического института на улице Коминтерна (б. Дворянской). Давиду тогда было 25 лет, его брату Израилю — 23 года, так что едва ли кто-то из них имел профессорское звание (хотя в те времена было возможно и такое). Сейчас трудно установить, кто из них добыл из моря близ Одессы столько золота, чтобы просить товарища Рыкова, возглавлявшего ВСНХ, дать ему лабораторию и грант на дальнейшие исследования. Но от «одесского золота» ничего, кроме заметки в NYT (и, вероятно, в советских газетах, откуда ее переписал американский корреспондент), в истории науки не осталось.
Наверное, это было к лучшему, иначе в деле Рыкова, Бухарина и прочих «правотроцкистов», осужденных и расстрелянных в 1938 году, могли фигурировать и братья Талмуды. А они прожили долгую и достойную жизнь. Старший, Давид, стал известным коллоидным химиком, основателем глобулярной теории строения белков, членом-корреспондентом АН СССР с 1934 года, лауреатом Сталинской премии, кавалером орденов Ленина и Отечественной войны.
Младший, Израиль, пошел по производственной линии, дослужился до директора Волховского алюминиевого завода, откуда ушел на руководящую должность в ГКНТ, был награжден Ленинской премией за разработку технологии комплексной переработки нефелинового сырья на глинозем, сопродукты и цемент. Про золото из морской воды ни один из них больше никогда публично не упоминал.
Стальные зубы и латунные челюсти
Не успела окончательно растаять надежда на извлечение золота из морской воды химическими методами, как появилась новая идея. Она лежала, как говорится, на поверхности. Еще в викторианские времена, когда морская геохимия накапливала данные, двигаясь сплошным фронтом вширь и вглубь Мирового океана, стало известно, что некоторые металлы, которые в океане содержатся в следовых количествах, на грани тогдашних методов их обнаружения, морские организмы накапливают в своих тканях до миллиграммовых величин на килограмм живого веса. Иными словами, ученые вернулись на тот уровень содержания металлов в океане, который Габер счел рентабельным для морской добычи золота.
Разумеется, никто не собирался извлекать миллиграммы золота из планктона, бентоса и рыб, сжигая их тоннами, да и золота в них в таких количествах не было, а были железо, никель, кобальт и другие металлы, которые не представляли такого интереса, чтобы искать иной способ их добычи взамен традиционной металлургии. Прицел был другой: детально изучить процесс биоаккумуляции металлов гидробионтами, а потом смоделировать его в промышленных масштабах применительно к золоту.
Насколько популярна эта идея была в предвоенные годы говорит хотя бы то, что она попала на страницы фантастического романа Григория Адамова «Тайна двух океанов», который вышел в 1938 году. Там сын советского дипломата пионер Павлик предельно четко формулирует задачу, которую надо решить Цою, химику подводной научной экспедиции и секретарю комсомольской ячейки на подлодке «Пионер»: «Эти проклятые моллюски высасывают из морской воды золото!.. Мы их заставим высасывать это золото для нас! Мы их превратим в фабрики золота! В советские фабрики золота!»
К сожалению, эта задача была в те годы невыполнима даже для секретаря комсомольской организации и еще долго оставалась таковой для менее социально ответственных ученых.
Сдвиг наметился только в 1960-е годы, когда Кеннет Тоув и Хайнц Ловенстам из Смитсоновского института (США) обнаружили у морского моллюска криптохитона Стеллера настоящие металлические зубы, точнее зубцы на радуле, ротовой терке, которой моллюск соскребает с камней на дне обрастания — его обычную пищу. А если еще точнее, то металлическими были не сами зубцы, которые состоят, как и наши зубы, из фосфатов кальция, а кончики зубцов. На микрофотографиях, сделанных учеными, было видно, что на кончики зубцов моллюска словно каким-то сказочным дантистом надета стальная коронка из магнетита (FeO·Fe2O3) с острым концом и режущими краями.
Хитоны — одни из самых древних и примитивных моллюсков, панцирь на их спине состоит из пластин, сочлененных подвижно, как у броненосца, и они могут, как те же броненосцы или ежики, сворачиваться шариком. Криптохитон Стеллера, довольно крупное существо длиной до 40 см и весом до 2 кг, водится в американских прибрежных водах от Калифорнии до Аляски, у нас — от Камчатки до Японии.
Люди его ловили и поедали тысячи лет, пока не задумались: как же сами хитоны не ломают себе зубы, если в буквальном смысле грызут камни. Результат этого любопытства оказался впечатляющим.
Потом железные терки обнаружились у других моллюсков-детритоедов, например у морских блюдечек. Они водятся и в морях, и в пресных водах, их панцирь похож на коническую шляпу китайского или вьетнамского крестьянина. Только у них «коронки» на зубах не магнетитовые, а из другого минерала — гетита (FeOOH). Хорошо изучен и процесс минерализации радулы моллюсков железом. Ее внутренний, погруженный в ткани глоточной стенки конец, где формируются молодые зубцы, прозрачен и целиком состоит из органического вещества. По мере того как старые рабочие зубцы снашиваются, новые передвигаются наружу, приобретают сначала красновато-коричневую окраску, а затем становятся черными и блестящими — железными.
Вскоре металлические челюсти, только не железные, а латунные, обнаружили у многощетинковых червей глицерид ученые из лаборатории Морской биологической ассоциации Великобритании в Плимуте.
Глицериды, крупные хищные черви размером до полуметра, питаются донными рачками-бокоплавами. При поимке жертвы глицерида выворачивает глотку, образуя мускульный хоботок, на конце которого обнажаются четыре симметричные челюсти черного цвета, похожие на крючки. Они захватывают рачка и, сдавливая его, прокалывают его хитиновый панцирь. В тело жертвы впрыскивается яд, а затем глотка с умерщвленным бокоплавом втягивается внутрь. Понятно, что и в этом случае в эволюции шел отбор на особо прочные кончики челюстей, способные проколоть довольно прочный хитиновый панцирь жертвы. Как показал химический анализ и микрофотографии срезов челюстей, на их кончиках тоже были металлические чехольчики практически из чистой меди с легирующей добавкой цинка, то есть настоящие латунные коронки.
Молекулярная металлургия
Железные зубы моллюсков и латунные челюсти полихет — самые любопытные примеры морской «биометаллургии», но примеров накопления металлов гидробионтами на сегодня известно уже множество.
Например, «медные» жабры сидячих многощетинковых червей из семейства амфаретид, черви прикреплены к дну и убежать от рыб, которые откусывают их торчащие наружу жабры, не могут, зато могут накопить в жабрах медь до ядовитого для рыб количества. Или асцидии, которые в клетках ванадоцитах в целомической жидкости (аналоге крови высших животных) накапливают ванадий до концентрации в миллион раз выше, чем в морской воде. И так далее.
При этом природа снабжает моллюсков железными зубами, а полихет — латунными челюстями без сопутствующей разведки и добычи руды, ее обогащения, доменных печей, литья и прочих энергоемких горных и металлургических технологий, а тихо, незаметно, без видимых усилий. Как именно, это и пытаются выяснить ученые. Ведь помимо прочего океан в отличие от наземных рудных месторождений — возобновляемый источник металлов.
Сегодня впервые после проекта Габера это направление науки переживает ренессанс, исследования ученых снова финансируются, а они со своей стороны в заявках на гранты рисуют такие заманчивые картины практического использования их результатов в будущем, до каких не додумался бы не только Павлик, но даже секретарь партийной организации подводной лодки «Пионер».
Вот только до реализации морской металлургии хотя бы в лабораторных условиях пока, увы, далеко.
С недавних пор биоаккумуляцией металлов заинтересовались молекулярные биологи, которые сейчас исследуют транскриптом тканей радулы хитона. На первом этапе им удалось выяснить, что наиболее экспрессированные транскрипты на неминерализованных участках содержат гены ферритина, а на минерализованных — ферменты митохондриальной дыхательной цепи. Также исследователи выделили 22 белка в минерализованной области, среди которых был обнаружен один совершенно новый — RTMP1. Именно эти белки и станут предметом дальнейших исследований минерализации оксида железа у хитонов. А пока самым важным из белков, участвующих в процессе минерализации, считается ферритин, который формирует белковую клетку-ловушку, в которой помещается до 4500 атомов железа в форме минерала магнетита.
Что же касается золота, то оно биологически инертно и в процессах биоаккумуляции не замечено. Вроде бы есть данные насчет каких-то видов бактерий, копящих золото, но они требуют проверки, после истории с золотом Габера подобные вещи воспринимаются критически.
Ася Петухова
В морской воде есть золото, но мы не можем его достать
Океаны полны золота, которое просто плывет, чтобы его забрать! Проблема в том, чтобы выяснить, как извлечь драгоценный металл. Более века мечтатели, аферисты, безумцы и благонамеренные изобретатели пытались найти способ запустить океаническую золотую лихорадку. Пока поиски всех этих богатств оказались безрезультатными. Но это не значит, что люди не пытаются.
По данным Национальной службы океанов, в наших океанах содержится около 20 миллионов тонн* золота, взвешенного в обычной морской воде. Но это золото распределено по всему обычному содержанию минералов в морской воде в количестве «частей на триллион». Как заявляет NOAA, «каждый литр морской воды содержит в среднем около 13 миллиардных долей грамма золота». На морском дне также есть залежи золота, но прибыльная их добыча выходит далеко за рамки наших нынешних возможностей.
Тем не менее, золото есть золото, и оно способно заставить людей поверить во всевозможные спекулятивные вещи.
С тех пор, как британский химик Эдвард Сонштадт обнаружил в морской воде золото в 1872 году, были те, кто пытался нажиться на этом, честно или нет.
Хорошая идея, но от моря такого не добудешь. Джеймс Сент-Джон/CC BY 2.0
Самая ранняя и крупнейшая попытка добычи золота в океанах была предпринята в 1890-х годах. И все это было обманом. Мошенничество началось, когда пастор Новой Англии Прескотт Форд Джернеган заявил, что изобрел «аккумулятор золота», который может высасывать золото из морской воды с помощью процесса, включающего специально обработанную ртуть и электричество.
Утверждая, что вдохновение для этого изобретения пришло к нему в ниспосланном небесами лихорадочном сне, Джернеган вместе с другом детства Чарльзом Фишером основал компанию Electrolytic Marine Salts Company. Джернеган провел, казалось бы, успешную демонстрацию аккумулятора некоторым потенциальным инвесторам, и они заработали. Был составлен привлекательный проспект, в котором утверждалось, что «в водах Лонг-Айленд-Саунда достаточно золота, чтобы погасить государственный долг и оставить в казначействе больший золотой запас, чем до сих пор располагало правительство».
По данным Исторического общества Новой Англии, к 189 г.8, компания Electrolytic Marine Salts привлекла около 1 миллиона долларов наличными от инвесторов.
Компания открыла завод по извлечению золота в отдаленном Любеке, штат Мэн, где их деятельность вряд ли подвергнется проверке. Операция заключалась в том, чтобы использовать 1000 аккумуляторов для добычи золота. Волнение по поводу операции стало таким, что началась работа над вторым, более крупным заводом, в надежде, что Любец может превратиться в город бума золотой лихорадки.
Однако в июле 1898 года все развалилось. Когда акционеры захотели поближе взглянуть на свои инвестиции, Джернеган и Фишер исчезли. Согласно The New York Times Джернеген недавно приобрел государственные облигации на сумму 80 000 долларов. Выяснилось, что во время первой демонстрации Фишер подплыл к аккумулятору и заменил чистую ртуть своей собственной смесью с добавлением золота. Аккумуляторы оказались не более чем сфабрикованными суповыми котлами.
Когда обман был разоблачен, сотни приехавших в Любец на заработки моментально остались без работы, завод закрыли, а инвесторы остались без денег. Джернеган бежал в Европу со своей семьей и сумел выскользнуть из тюрьмы, в то время как о Фишере больше ничего не было слышно.
Эта широкомасштабная афера, возможно, ослабила первоначальный энтузиазм по поводу золота в морской воде, но уж точно не помешала людям мечтать о нем.
В 1900 году лондонский изобретатель Генри Клэй Булл подал патент на «метод извлечения золота из морской воды», хотя, похоже, он так и не был использован.
Фриц Габер в лаборатории. Федеральный архив Германии/CC-BY-SA 3.0
В 1920-х годах немецкий разработчик химического оружия и лауреат Нобелевской премии Фриц Габер стремился пополнить казну Германии после Первой мировой войны, разработав процесс извлечения золота из моря. . Габер и группа ученых потратили годы, пытаясь усовершенствовать прибыльный метод извлечения с использованием центробежной силы и электрохимии, прежде чем, наконец, осознали, что допустил ошибку в своих первоначальных расчетах, переоценив потенциальный выход золота.
Проект был заброшен. Хабер и его команда обнаружили один серьезный недостаток, который преследовал каждую честную попытку извлечь золото из морской воды: добыча золота стоит больше, чем даже стоит чистое золото.
Согласно статье 1934 года в Times , один из первых заводов Dow Chemicals на пляже Куре в Северной Каролине, который в основном использовался для извлечения брома из морской воды, сообщил Американскому химическому обществу, что они будут прибыльно добывать золото из океанов в течение короткого времени. десятилетие. Они утверждали, что, как и бромид, который раньше также было трудно извлечь из воды, золото (наряду с серебром, радием и другими драгоценными металлами) быстро станет легко отделяемым минералом. По их мнению, как только «секрет» извлечения золота будет раскрыт, оно будет производиться как простой побочный продукт процесса извлечения брома. К сожалению, секрет так и не был раскрыт.
Похожая статья появилась в Times в 1941 году, в которой говорилось, что колумбийский профессор Колин Финк разработал метод извлечения золота из морской воды в рамках процесса извлечения бромида.
Он даже подал заявку на патент на свой процесс в 1942 году. И снова этот оптимизм оказался необоснованным. В статье также упоминалось, что Уиллард Доу из Dow Chemicals отказался от поисков морского золота «после того, как извлек из тонны морской воды не более булавочной головки золота».
По мере совершенствования процессов химического анализа на протяжении 20-го века мизерное количество золота в морской воде определялось более точно, и мечты о добыче достаточного количества золота, чтобы разбогатеть, таяли. В 1990, New Scientist поделился исследованием, в котором было установлено, что в Атлантическом и Тихом океанах содержится «1 грамм золота на каждые 100 миллионов тонн морской воды».
Тем не менее, есть те, кто все еще пытается извлечь максимальную пользу из этой кажущейся сокровищницы. В статье 2002 года в журнале The Hindu утверждалось, что индийский ученый Джой Пракаш Агарвала разработал новый метод извлечения золота с помощью химического процесса, хотя, похоже, он также не превратился в источник богатства.
Возможно, самый известный современный случай, когда кто-то утверждает, что добывает золото из моря, — это случай с инженером-биомедиком и изобретателем Марком Салливаном, который разработал двигатель, который, как утверждалось, использует эффект Кориолиса планеты для производства энергии. В качестве побочного продукта его океанические турбины в конечном итоге будут фильтровать золото из морской воды. Изобретение Салливана приобрело изрядную известность, когда он представил его на популярном шоу Shark Tank в 2012 году в поисках финансирования. Инвесторы на шоу не заинтересовались его генератором, но он заработал репутацию немного эксцентричного изобретателя, представившего концепцию добычи морского золота современным глазам массовой аудитории.
К его чести, Салливан говорит, что его намерением для своего генератора было не добывать золото в океанах, а создавать чистую энергию.
«Моя мотивация — помогать людям», — говорит он. Золото просто оказалось заманчивым естественным побочным эффектом. На сегодняшний день действующий генератор Салливана еще не реализован, потому что, как сказал нам Салливан, «он может опередить свое время на 20 лет». Он говорит, что его следующий крупный энергетический проект будет направлен на использование силы гравитонов.
Учитывая наше современное понимание трудностей, связанных с добычей золота из морской воды, все еще существует удивительно большое количество мошенников, пытающихся обмануть людей, заставив их думать, что это реальность. Хотя на форумах по аффинажу золота можно найти доказательства того, что люди пытаются предположить, что они разработали какой-то секретный метод.
Многовековые поиски океанского золота могут показаться бессмысленной затеей, но факт остается фактом: морская вода насыщена одним из наших самых ценных минералов. Не исключено, что однажды в будущем ученые разработают способ залезать в воду и выходить из нее с горстью золота.
Просто это может занять много времени и усилий.
* Поправка: в этой истории изначально говорилось, что в океанах содержится 20 000 000 фунтов золота. Оценки более в пределах 20 000 000 тонн.
6 раз, когда мы пытались добывать золото из морской воды
Многие старатели, стремившиеся разбогатеть во время Калифорнийской золотой лихорадки, преодолели тысячи миль пешком, на повозке или верхом. Но нам, современным миллионерам, подойдет любая старая береговая линия.
Это потому, что в 1872 году британский химик Эдвард Сонштадт обнаружил скудные следы золота в морской воде. На тот момент ученые уже знали о серебре, меди и свинце, спрятанных в мировом океане, но ничего такого ценного, как золото, еще не было. Сонштадт предположил, что большие резервуары можно использовать во время прилива для захвата и извлечения богатств из морей (по оценкам, около 65 миллиграммов золота на тонну морской воды).
Сегодня некоторые эксперты утверждают, что добыча морской воды может стать более привлекательной альтернативой нынешним методам добычи золота и будущей глубоководной добыче золота — схеме сбора золота и других металлов, выбрасываемых из гидротермальных жерл, часто расположенных на расстоянии более милю ниже поверхности и накапливаются на морском дне.
Хотя ожидается, что добыча полезных ископаемых в нейтральных водах начнется в 2025 году, а Международный орган по морскому дну на сегодняшний день заключил более 30 контрактов на разведку глубоководных месторождений полезных ископаемых, эксперты утверждают, что это нанесет непоправимый ущерб океаническим экосистемам, которые уже с трудом восстанавливаются. бороться с изменением климата.
К сожалению, расчеты Сонштадта оказались щедрыми. Исследование 1990 года, опубликованное учеными Массачусетского технологического института, вместо этого показало, что на каждые 100 миллионов тонн воды в Атлантическом и Тихом океанах приходится всего около 1 грамма растворенного золота (сегодня это стоит около 63 долларов). Если вы подсчитаете, это по крайней мере несколько сотен миллиардов долларов, плавающих вокруг, в зависимости от предполагаемого объема мирового океана. Однако при таких низких концентрациях извлечение его с помощью доступных сегодня технологий, вероятно, не окупится.
Конечно, это не остановило исследователей, мятежных изобретателей и по крайней мере одного убедительного мошенника от попытки.
«Золотой аккумулятор»
Прескотт Форд Джернеган, пастор из Массачусетса, испытывавший финансовые затруднения, заболел тифом летом 1896 года. Во время выздоровления он утверждал, что у него была лихорадочная мечта превратить морскую воду в золото; таким образом, афера родилась.
Джернеган объединился с другом детства Чарльзом Фишером, опытным дайвером, чтобы привлечь инвесторов для своего изобретения «Золотой аккумулятор» в том же году. Стоя на пирсе в Провиденсе, штат Род-Айленд, Джернеган опустил в воду оцинкованное ведро, наполненное ртутью, и утверждал, что активировал батарею, которая обеспечивала электрический ток, необходимый для извлечения золота. Однако инвесторы не знали, что Фишер оказался под водой, заменив исходную ртуть ранее купленным золотом с добавлением ртути.
«В водах Лонг-Айленд-Саунд достаточно золота, чтобы погасить государственный долг и оставить в казначействе больший золотой запас, чем до сих пор имело правительство», — писал Джернеган в брошюре о своей новой компании по производству электролитических морских солей.
К 1898 году успешная компания собрала почти 1 миллион долларов (около 34 миллионов долларов сегодня), изготовила серию цинковых ведер на уединенной мельнице в штате Мэн и наняла более 100 ничего не подозревающих сотрудников для управления этой схемой.
Все развалилось, когда товарищ по заговору, частный сыщик Уильям Фелан, почувствовал себя обманутым в своей доле богатства и опубликовал все, что ему было известно о мошенничестве, в New York Herald. К тому времени, когда инвесторы начали расследование, оба мошенника сбежали — Джернеган и его семья нацелились на Европу, а о Фишере больше ничего не было слышно.
Военные репарации
Во время Первой мировой войны немецкий химик Фриц Габер руководил группой ученых на передовой, помогая использовать газообразный хлор и другие химические вещества в качестве оружия. Однако Габер так и не предстал перед судом за военные преступления и даже был удостоен Нобелевской премии в 1919 году.18 за изобретение процесса Габера-Боша.
Химический метод превратил азот в удобрение для сельскохозяйственных культур, а позже положил начало производству химического оружия, внедренному во время Второй мировой войны.
В течение следующего десятилетия Габер тайно пытался добыть золото из морской воды, чтобы помочь выплатить огромные военные репарации, которые Германия задолжала. Он подсчитал, что из одной метрической тонны морской воды можно извлечь 65 миллиграммов золота, и он и его коллеги усердно работали над разработкой метода, основанного на дорогостоящем электричестве и массивных центрифугах. Несмотря на огромные инвестиции, Хабер добился высокой прибыли.
После того, как Германия дала зеленый свет двухлетнему плану исследования количества золота в Мировом океане, Габер обнаружил, что его первоначальные расчеты были ошибочны на 1000 процентов; Энергоемкие усилия по добыче этого скудного количества золота в конце концов оказались финансово нецелесообразными. Когда Габер умер от сердечно-сосудистой недостаточности вскоре после бегства из Германии (из-за своего еврейского происхождения) в 1933 году, он все еще винил себя за этот просчет.
Глаз для побочных продуктов
Согласно 19В статье 34 в New York Times завод Dow Chemicals недалеко от Уилмингтона, Северная Каролина, сообщил, что он может собрать «клад на три квадриллиона долларов» чистого золота, серебра и других металлов из морской воды в течение десяти лет. Завод, первоначально построенный для извлечения элемента брома из морской воды для использования в бензине, был первым в своем роде.
Уильям Доу, президент компании, утверждал, что золото можно извлечь так же легко, как и бром, просто он еще не понял, как это сделать. Он изложил план, согласно которому золото первоначально будет извлекаться в виде побочного продукта брома, чтобы исключить большие затраты на перекачку огромных объемов морской воды. По словам Доу, количество воды, прокачиваемой через завод каждый день, предположительно содержало золото на сумму от 300 до 1000 долларов (от 6000 до 21 000 долларов в сегодняшних долларах).
Однако в 1941 году компания Dow объявила, что их усилия «извлекли не более булавочной головки золота из одной тонны морской воды», согласно другой статье в New York Times.
Год спустя профессор Колумбийского университета Колин Финк подал еще один патент на извлечение золота, основанное на его собственном процессе извлечения бромида. Но опять же, никаких сообщений об успехе не поступало.
«Генератор Салливана»
Перенесемся в 2012 год, когда изобретатель из Техаса по имени Марк Салливан прошел на съемочную площадку телешоу Shark Tank. Он искал инвестиции в размере 1 миллиона долларов для своего концептуального «генератора Салливана», который, как он утверждал, использовал морскую воду и силу Кориолиса (вызванную вращением Земли) для создания парового вихря; затем этот гипотетический ураган можно было бы использовать для вращения турбин генератора и создания чистой энергии.
Чтобы подсластить горшок, Салливан добавил, что побочные продукты процесса будут включать питьевую воду и месторождения полезных ископаемых, таких как золото. Если генератор Салливана высотой 100 футов звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, то, вероятно, так оно и есть.
После неудачной попытки привлечь инвестора Shark Tank за прошедшее с тех пор десятилетие мало что изменилось в изобретении.
Молекулярная губка
В 2018 году швейцарские химики обнаружили новый материал, способный захватывать золото. Они сообщили, что их молекулярная «губка» — полимер, заполненный порами, увеличивающими площадь его поверхности, — притягивает от 90 и 99 процентов ионов золота в воде и может превратить их в блестящие самородки за считанные минуты. Еще более впечатляющей является его способность нацеливаться на золото, учитывая, что других металлов, таких как медь, в морской воде в 11 000 раз больше.
Говоря о морской воде, материал можно использовать не только в океане. Согласно исследованию, опубликованному в Журнале Американского химического общества, он также может отделять золото от пресной воды, электронных отходов и даже отстоя сточных вод. Чтобы извлечь золото из полимера, химики нагрели его до 1600 градусов по Фаренгейту, чтобы сжечь избыток органического материала, а затем обработали соляной кислотой.
В результате получилось золото самой высокой пробы (23,9каратов) когда-либо сообщалось о золоте, добытом таким способом.
В отличие от других изобретений в этом списке, ингредиенты, используемые для создания полимера, недороги и легко доступны. Однако полимер необходимо периодически обрабатывать аскорбиновой кислотой для его регенерации. А когда дело доходит до большего количества воды — в данном случае более 2 галлонов — исследователи добились такой же эффективности только после замачивания материала в течение нескольких недель.
С момента своего открытия швейцарская команда стремилась превратить полимер в шарики, которые можно было бы использовать в картриджах фильтров для проточной воды. Их новый стартап, Retreeva, стремится сделать металлургическую промышленность более устойчивой, помогая ювелирным и электронным компаниям извлекать часть золота, которое ежегодно теряется в потоках отходов во время производства на сумму около 3,5 миллиардов долларов.
Microbial Metalworkers
В последние годы все больше исследований определили крошечную палочковидную бактерию как идеального кандидата для извлечения золота из морской воды.
Delftia acidovorans была впервые обнаружена в почве в Нидерландах, но недавно была обнаружена и в других средах. Исследователи из Университета штата Северная Каролина, например, обнаружили D. acidovorans по всему кампусу, в основном в сливах раковин и душевых.
Эти выбранные места обитания обычно токсичны из-за высоких концентраций тяжелых металлов, но бактерия процветает, потому что выделяет пептид (известный как дельфтибактин), который нейтрализует заряженные ионы. В результате ионы золота превращаются в наночастицы, которые со временем накапливаются в трещинах и щелях в виде самородков. Исследователи в Германии недавно определили гены, которые делают это возможным, и успешно внедрили их в ежедневный микроб E. coli для извлечения золота из электронных отходов.
Если вы готовы протереть слив в душе и отправиться прямо на ближайший пляж, возможно, сделайте шаг назад. До сих пор количество золота, добытого таким образом, почти отсутствует; Ученые не то чтобы делают золотые слитки в лаборатории, и вряд ли это будет практично на промышленном уровне.