С момента появления двигателей внутреннего сгорания инженеры ломали головы, как выжать из них побольше мощности. По большей части они увеличивали объём моторов и количество цилиндров, но всему есть предел. Чтобы поднять мощность двигателя на совершенно новый уровень и попутно решить несколько серьёзных технических проблем, инженеры стали использовать присадки к топливу на основе свинца. Связанная же с этим история очень интересна.
Гениальное и смертоносное открытие
В начале 1920-х перед автомобильной индустрией встала неприятная техническая проблема — детонация. Двигатели внутреннего сгорания начинали стучать, теряли мощность и быстро выходили из строя. Виной всему было низкое октановое число бензина, из-за которого происходил преждевременный взрыв топливной смеси. Инженеры искали выход, чтобы сделать горение более плавным. Главными в этой истории стали Чарльз Кеттеринг, легендарный инженер General Motors, и Томас Миджли-младший, талантливый химик. Кеттеринг дал задание найти присадку против детонации, а Миджли методом проб и ошибок перебрал тысячи соединений. И в декабре 1921 года он совершил роковое открытие. Как оказалось, тетраэтилсвинец, маслянистая жидкость с едва уловимым сладковатым запахом, с большой эффективностью подавляет детонацию. Достаточно было добавить менее одного процента этого вещества в бензин, чтобы двигатель работал ровно и мощно. Компания быстро запатентовала изобретение.
Вот только первые же признаки опасности проявились почти сразу. На опытном заводе в Дейтоне, а затем на полноценном производстве в Нью-Джерси рабочие начали страдать от галлюцинаций, припадков и скоропостижно умирать. В 1924 году на одном из заводов за несколько месяцев от острого отравления свинцом погибло не менее пяти человек, а десятки были госпитализированы с тяжёлыми последствиями. Производители отреагировали грамотным пиаром. Чтобы убрать ассоциации с ядовитым свинцом, присадку назвали просто «Этил», а в прессе и рекламе сделали акцент на безопасности с правильным использованием. Технический прогресс, суливший огромные прибыли, оказался важнее предостережений.
Популярность и угроза
Сопротивление было сломлено, и этилированный бензин начал завоевывать мир. Его преимущества для индустрии были очевидны и огромны. Тетраэтилсвинец был дешёвой и невероятно эффективной присадкой. Он резко поднимал октановое число даже у топлива низкого качества, что удешевляло его производство. Автомобильные двигатели становились мощнее и компактнее, а для водителей этил стал синонимом передовых технологий. К середине XX века подавляющая часть мирового автопарка ездила на свинцовом бензине. Но у него была и обратная, крайне токсичная сторона. При сгорании присадки свинец никуда не девался. Он выбрасывался в атмосферу, оседал на почве, попадал в воду и, самое главное, в лёгкие людей. Свинец — это сильный яд. Он не выводится из организма, а накапливается в костях и тканях.
Первый звоночек прозвучал, когда «Этил» только выходил на рынок. Исследователи уже тогда указывали на опасность хронического свинцового отравления для населения, но их голоса тонули в хоре индустриальных экспертов, нанятых нефтяными и автомобильными гигантами. Эти эксперты настаивали, что концентрации свинца в воздухе ничтожны и не представляют угрозы, а миф о безопасности тетраэтилсвинца тщательно культивировался десятилетиями.
Пока корпорации получали прибыль, а автовладельцы наслаждались мощностью моторов, свинец методично накапливался в окружающей среде. Он оседал на обочинах дорог, в садах городских домов, в пыли на подоконниках. Дети, играющие на улице, были особенно уязвимы. Никто тогда ещё не связывал воедино рост неврологических заболеваний, снижение уровня IQ в городских популяциях и поведенческие проблемы у молодёжи с невидимым ядом.
Настоящий детектив
Разгадку глобального отравления нашёл не эколог, а геохимик, решавший, казалось бы, чисто академическую задачу. В 1940-х годах амбициозный молодой учёный Клэр Паттерсон взялся определить точный возраст Земли с помощью анализа изотопов свинца в метеоритах. Но его исследования раз за разом проваливались: образцы в его собственной лаборатории показывали аномально высокий и необъяснимый фон свинца.
Паттерсон потратил годы на безумную работу. Он превратил свою лабораторию в чистую комнату» и одним из первых в мире разработал методы сверхточного анализа, чтобы избавиться от загрязнения. Когда ему наконец удалось получить чистые данные, он сделал два открытия. Во-первых, он вычислил возраст Земли — 4.55 миллиарда лет, цифра, которая до сих пор считается эталонной. Во-вторых, и это стало главным делом его жизни, он обнаружил, что современные природные образцы содержали кратно повышенный уровень свинца по сравнению с древними слоями.
Это могло означать только одно: человечество устроило масштабное загрязнение планеты, а главным виновником был этилированный бензин. Его результаты, опубликованные в 1960-х, были безжалостны: промышленные выбросы, в основном от автомобилей, многократно подняли концентрацию свинца в окружающей среде. Промышленники вместе с купленными учёными начали давить на Паттерсона. Ему отказывали в грантах и его критиковали на конференциях, но союзников у него тоже прибавилось, и вместе они предоставили медицинские доказательства.
Конец свинцовой технологии
Аргументов у учёных прибавилось, но свинцовую присадку добили не они, а новые экологические нормы и технологии. Первым ударом для тетраэтилсвинца был каталитический нейтрализатор. В США, особенно в задохнувшемся от смога Лос-Анджелесе, боролись с другой напастью — выхлопными газами. Новый закон, «Закон о чистом воздухе» 1970 года, требовал резкого снижения выбросов, поэтому начали ставить катализатор. Но у него была слабость: свинец из бензина мгновенно портил покрытие нейтрализатора, превращая его в бесполезную деталь. И автопроизводителям пришлось выбирать.
Окончательным ударом стало политическое решение. Агентство по охране окружающей среды США, опираясь на всё более весомые данные учёных, запустило процедуру постепенного запрета этилированного бензина. Корпорации попытались оспорить это в суде, утверждая, что нет доказательств существенного вреда, но на этот раз их аргументы не сработали. Суд встал на сторону науки и общественного здоровья.
Поэтапный отказ от присадки начался в США в 1973 году и завершился к 1986-му для обычного транспорта. Европа последовала этому примеру, хотя и с некоторым отставанием. Дольше всего свинец продержался в бензобаках развивающихся стран, где экологические нормы были слабее, а старый парк автомобилей очень большим. Последней страной, прекратившей использование этилированного топлива, стал Алжир в 2021 году, и глобальная эпоха свинца официально завершилась.
Впрочем, для некоторых машин не имеет совершенно никакого значения, какое топливо в них заливают. К примеру, за долгую историю на тракторы устанавливали самые разные двигатели. Некоторые из них вполне могли питаться практически любым топливом, другие же вообще работали на дровах.
