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地底下的火焰

--(原載1953年4月《中學生》)
 

  你聽說過煤礦裡的火災嗎?那景像是萬分可怕的。濃黑色的煙霧籠罩著大地。岩石給燒裂了,火舌從地底下伸出來,好像要舔光地面上的一切。

  整個的煤層燃燒起來了。過去,人們很難把這地底下的火焰熄滅,只有讓它成年累月地燃燒。白天,濃煙把太陽遮得暗淡無色;夜晚,火光把天空映得通紅。

  俄國的化學家門捷列夫(1834—1907)有一回看到了這樣的火災。他忽然想到一件事兒。是熄滅火災的方法嗎?不是的。他不主張熄滅這地底下的火焰,而是要控制它,利用它。

  門捷列夫的眼光透過了地面,看到了地底深處的熊熊的火苗。煤在燃燒,在進行劇烈的氧化:像煤爐裡一樣,一部分煤得到了充分的氧化,燒成了二氧化碳;另一部分煤得不到充分的氧化,燒成了一氧化碳。

  二氧化碳是廢物,在它裡面,碳已經充分氧化,因此它不能再跟氧化合,不能再燃燒了。

  一氧化碳卻截然不同,在它裡面,碳還沒充分氧化,它還能跟氧化合,還能燃燒。所以,一氧化碳是一種有用的氣體燃料。

  那個時候已經有製造一氧化碳——製造煤氣的工廠了。製造煤氣的原料就是煤。只要使煤燃燒,又不給它充分的空氣,就能生成一氧化碳——煤氣。煤氣跟自來水一個樣,可以用管子接到各處去。要用的時候只要旋開閥門,點上個火就成,真是最方便不過了。

  門捷列夫想,為什麼要把煤開採出來,再運到工廠裡去燃燒呢?煤在地底下燃燒,那麼就讓它燃燒吧,只要能想出辦法來控制它,不讓它燒成廢物——二氧化碳,而燃燒成有用的氣體燃料——一氧化碳。

  怎麼控制這地底下的火焰呢?門捷列夫想,要把火焰嚴密地封閉在礦層裡,不讓它自由地跟空氣接觸。空氣必須經過一根管子通進礦層裡去。這樣,人就可以調節空氣,使礦層裡的煤全部只能燃燒成一氧化碳;再用另一根管子把一氧化碳引到地面上來,整個礦層就變成了一個絕大的煤氣製造廠了。

  把煤氣製造廠建設在礦層裡,有說不完的好處。第一,采煤的繁重辛苦的勞動可以省掉了。第二,一氧化碳可以用管子接到各處去,不必像煤那樣用車輛和船隻來運輸。第三,可以把礦層裡的煤利用得乾乾淨淨,不讓有一點兒浪費。

  並且在使用的時候,一氧化碳跟煤相比,真是又方便,又乾淨。一點火,它就著了。火焰要大要小,可以隨意調節。燒的時候沒有一點兒煙氣,沒有一點兒臭味。煮飯,點燈,冶金,制玻璃,制水泥……全可以用它。

  門捷列夫已經想得十分周全,只缺少實地試驗了。可是在當時,人們面對著這從地底下鑽出來的狂亂的火焰,只感到恐懼,只感到自己無能,還有誰敢支持門捷列夫的勇敢的理想呢?

  可是時代在前進。舊時代認為不可能的事兒,到了新的時代就可能變成現實。人們曾經嘲笑過夢想飛行的人,但是今天,我們隨時會看到飛機在天空裡飛翔。門捷列夫的大膽設想,到俄國革命之後才引起人們的注意。蘇聯的新一代的工程師們已經在某些礦區,試驗他們把煤氣製造廠建設在礦層裡的計劃了。

  蘇聯的工程師先在礦層裡築起幾垛牆來,把礦層分成許多格。每格中間開一條巷子。巷子兩頭各通一根管子到地面上來:一根是打進空氣去的,另一根是讓煤燃燒產生的一氧化碳通出來的。

  其他設備可以放在地面上。要一台鼓風機,是把空氣打進煤層裡去用的。要一座煤氣洗滌塔,從礦層裡通出來的一氧化碳,要通到塔裡去洗掉灰塵和氨——氨是化肥的原料。還要一座巨大的煤氣貯藏塔,洗乾淨的一氧化碳就貯藏在這座塔裡。還要敷設許多煤氣管,把一氧化碳通到工廠和住戶裡去。當然,還要建造管理房、化驗室等等。

  一切裝置完備了,讓地底下的煤層燃燒吧。

  可是煤層並沒有失火呀,不打緊,可以把煤層點燃嘛。先灌一點兒汽油到煤層的巷子裡去,用電流把汽油點著。鼓風機馬k打進空氣去,煤就開始燃燒了,開始跟空氣裡邊的氧進行化合了。

  在地面上,一切平靜如常,誰也覺察不出熊熊的火焰在地底下燃燒。一列一列整齊的房屋,青蔥的草地,盛開著花的果樹,空氣跟公園裡一般潔淨,一般新鮮。

  那麼,工程師們怎麼來控制煤層的燃燒呢?他不是也看不見地底下的火焰嗎?不打緊,有許多儀表幫助著他們。儀表告訴他們,打進礦層去的空氣的成分怎樣,速度怎樣;出來的煤氣的成分怎樣,速度怎樣;煤層裡的溫度怎樣,燃燒是不是均勻。他們可以調節打進礦層去的空氣的速度,使礦層中的煤全部都變成一氧化碳。

  經過了長時期的試驗,工程師們發展了門捷列夫的理想。他們說,打空氣到礦層裡去,不如打純淨的氧氣到礦層裡去。空氣中有4/5是氮氣,而氮氣在製造一氧化碳的過程中是不起作用的。

  新的困難又發生了。煤遇到了純淨的氧氣,就會燒得更加猛烈,溫度會升得很高。這樣高的溫度,足以把煤層上面的地面和隔開煤層的牆壁燒融。

  工程師們又想出辦法來制服這瘋狂的火焰。他們把水蒸氣和氧氣一同通進礦層去。水蒸氣一碰著燒紅的煤,會生成一氧化碳和氫氣,同時降低了溫度。

  原先從煤層裡通出來的是一氧化碳和不能燃燒的氮氣,氮氣還占2/3,現在是一氧化碳和氫氣,這兩種氣體都可以燃燒。

  當作燃料,一氧化碳和氫氣可以混在一起用,也可以分開來用。更重要的是,一氧化碳和氫氣混在一起,可以製成人造汽油。這樣一來,固體的燃料——煤,就成為液體燃料——汽油了,就可以用在汽車上飛機上了。

  試驗還在進行中,正在一步步走向成功。過去,人們面對著從地底下鑽出來的火焰束手無策;將來,人們卻要有意識地點燃煤層。過去,門捷列夫的勇敢的理想只能寫在紙上;將來,地底下的煤氣製造廠將會在各個礦區建設起來。到那時候,人們將會歡呼:讓地底下的火焰更猛烈地燃燒吧!

  
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