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地底下的火焰


——(原载1953年4月《中学生》)

  你听说过煤矿里的火灾吗?那景象是万分可怕的。浓黑色的烟雾笼罩着大地。岩石给烧裂了,火舌从地底下伸出来,好像要舔光地面上的一切。
  整个的煤层燃烧起来了。过去,人们很难把这地底下的火焰熄灭,只有让它成年累月地燃烧。白天,浓烟把太阳遮得暗淡无色;夜晚,火光把天空映得通红。
  俄国的化学家门捷列夫(1834—1907)有一回看到了这样的火灾。他忽然想到一件事儿。是熄灭火灾的方法吗?不是的。他不主张熄灭这地底下的火焰,而是要控制它,利用它。
  门捷列夫的眼光透过了地面,看到了地底深处的熊熊的火苗。煤在燃烧,在进行剧烈的氧化:像煤炉里一样,一部分煤得到了充分的氧化,烧成了二氧化碳;另一部分煤得不到充分的氧化,烧成了一氧化碳。
  二氧化碳是废物,在它里面,碳已经充分氧化,因此它不能再跟氧化合,不能再燃烧了。
  一氧化碳却截然不同,在它里面,碳还没充分氧化,它还能跟氧化合,还能燃烧。所以,一氧化碳是一种有用的气体燃料。
  那个时候已经有制造一氧化碳——制造煤气的工厂了。制造煤气的原料就是煤。只要使煤燃烧,又不给它充分的空气,就能生成一氧化碳——煤气。煤气跟自来水一个样,可以用管子接到各处去。要用的时候只要旋开阀门,点上个火就成,真是最方便不过了。
  门捷列夫想,为什么要把煤开采出来,再运到工厂里去燃烧呢?煤在地底下燃烧,那么就让它燃烧吧,只要能想出办法来控制它,不让它烧成废物——二氧化碳,而燃烧成有用的气体燃料——一氧化碳。
  怎么控制这地底下的火焰呢?门捷列夫想,要把火焰严密地封闭在矿层里,不让它自由地跟空气接触。空气必须经过一根管子通进矿层里去。这样,人就可以调节空气,使矿层里的煤全部只能燃烧成一氧化碳;再用另一根管子把一氧化碳引到地面上来,整个矿层就变成了一个绝大的煤气制造厂了。
  把煤气制造厂建设在矿层里,有说不完的好处。第一,采煤的繁重辛苦的劳动可以省掉了。第二,一氧化碳可以用管子接到各处去,不必像煤那样用车辆和船只来运输。第三,可以把矿层里的煤利用得干干净净,不让有一点儿浪费。
  并且在使用的时候,一氧化碳跟煤相比,真是又方便,又干净。一点火,它就着了。火焰要大要小,可以随意调节。烧的时候没有一点儿烟气,没有一点儿臭味。煮饭,点灯,冶金,制玻璃,制水泥……全可以用它。
  门捷列夫已经想得十分周全,只缺少实地试验了。可是在当时,人们面对着这从地底下钻出来的狂乱的火焰,只感到恐惧,只感到自己无能,还有谁敢支持门捷列夫的勇敢的理想呢?
  可是时代在前进。旧时代认为不可能的事儿,到了新的时代就可能变成现实。人们曾经嘲笑过梦想飞行的人,但是今天,我们随时会看到飞机在天空里飞翔。门捷列夫的大胆设想,到俄国革命之后才引起人们的注意。苏联的新一代的工程师们已经在某些矿区,试验他们把煤气制造厂建设在矿层里的计划了。
  苏联的工程师先在矿层里筑起几垛墙来,把矿层分成许多格。每格中间开一条巷子。巷子两头各通一根管子到地面上来:一根是打进空气去的,另一根是让煤燃烧产生的一氧化碳通出来的。
  其他设备可以放在地面上。要一台鼓风机,是把空气打进煤层里去用的。要一座煤气洗涤塔,从矿层里通出来的一氧化碳,要通到塔里去洗掉灰尘和氨——氨是化肥的原料。还要一座巨大的煤气贮藏塔,洗干净的一氧化碳就贮藏在这座塔里。还要敷设许多煤气管,把一氧化碳通到工厂和住户里去。当然,还要建造管理房、化验室等等。
  一切装置完备了,让地底下的煤层燃烧吧。
  可是煤层并没有失火呀,不打紧,可以把煤层点燃嘛。先灌一点儿汽油到煤层的巷子里去,用电流把汽油点着。鼓风机马k打进空气去,煤就开始燃烧了,开始跟空气里边的氧进行化合了。
  在地面上,一切平静如常,谁也觉察不出熊熊的火焰在地底下燃烧。一列一列整齐的房屋,青葱的草地,盛开着花的果树,空气跟公园里一般洁净,一般新鲜。
  那么,工程师们怎么来控制煤层的燃烧呢?他不是也看不见地底下的火焰吗?不打紧,有许多仪表帮助着他们。仪表告诉他们,打进矿层去的空气的成分怎样,速度怎样;出来的煤气的成分怎样,速度怎样;煤层里的温度怎样,燃烧是不是均匀。他们可以调节打进矿层去的空气的速度,使矿层中的煤全部都变成一氧化碳。
  经过了长时期的试验,工程师们发展了门捷列夫的理想。他们说,打空气到矿层里去,不如打纯净的氧气到矿层里去。空气中有4/5是氮气,而氮气在制造一氧化碳的过程中是不起作用的。
  新的困难又发生了。煤遇到了纯净的氧气,就会烧得更加猛烈,温度会升得很高。这样高的温度,足以把煤层上面的地面和隔开煤层的墙壁烧融。
  工程师们又想出办法来制服这疯狂的火焰。他们把水蒸气和氧气一同通进矿层去。水蒸气一碰着烧红的煤,会生成一氧化碳和氢气,同时降低了温度。
  原先从煤层里通出来的是一氧化碳和不能燃烧的氮气,氮气还占2/3,现在是一氧化碳和氢气,这两种气体都可以燃烧。
  当作燃料,一氧化碳和氢气可以混在一起用,也可以分开来用。更重要的是,一氧化碳和氢气混在一起,可以制成人造汽油。这样一来,固体的燃料——煤,就成为液体燃料——汽油了,就可以用在汽车上飞机上了。
  试验还在进行中,正在一步步走向成功。过去,人们面对着从地底下钻出来的火焰束手无策;将来,人们却要有意识地点燃煤层。过去,门捷列夫的勇敢的理想只能写在纸上;将来,地底下的煤气制造厂将会在各个矿区建设起来。到那时候,人们将会欢呼:让地底下的火焰更猛烈地燃烧吧!


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