А Вы, случаем, не с Юпитера?

А Вы, случаем, не с Юпитера?

В предыдущих главах речь шла о генной и клеточной инженериях. Генные инженеры пользуются услугами микроорганизмов, клеточные пока что обходятся без них. Но оба этих новых направления сулят человечеству выгоды, которые и представить трудно.

А теперь вернемся к нашим микробам.

Есть в этом царстве создания до того странные, что они кажутся мне выходцами из других миров. Озадачивают чаще всего своей необычностью анаэробы. Не вынося кислорода, они укрываются в таких местах, что только диву даешься, — например, в рубце жвачных.

В недавнее время в латвийском совхозе «Огре» при активном участии анаэробов предприняты были интересные начинания, уже приведшие к важным переменам. В «Огре» содержат большие свинарники. Спрос на свинину есть всегда: мало кто откажется от эскалопа или натурального бифштекса. Но вот беда, жить поблизости от большого свинарника не очень приятно.

Свиной навоз — совсем не то что конский или коровий. В цирке, например, всегда стоит запашок конюшни, и ведь не скажешь, что он неприятен. Свинарник же дает о себе знать дурным запахом издалека. Однако дело не только в запахе. Коровий, а тем более конский навоз не так уж сложно употребить в качестве удобрения. Со свиным хуже. В нем слишком много всего, что неприемлемо для пашни: вредных микробов, семян сорных трав, глистов и их яиц. От всей этой нечисти избавляются длительной переработкой, отнимающей полгода, а то и больше. А навоз между тем продолжает накапливаться. А если не весь он убран хотя бы под навес, то его начнут размывать дожди и мутные опоганенные ручейки потекут в близлежащую реку или озеро. Лучше, если под навесом, где хранится навоз, — цементная или бетонная площадка. А то ведь навозная жижа, понемногу впитываясь в землю, может дойти до грунтовых вод. А загрязнение подземных вод — это уж и вовсе чрезвычайное происшествие. Как их потом очистишь?

Работникам совхоза «Огре» надо всегда быть начеку еще вот по какой причине: свинарники располагаются невдалеке от главной латвийской реки Даугавы, откуда берут воду для питья.

И вот в «Огре» заработали два биореактора, каждый величиной с железнодорожную цистерну. Они спроектированы в Институте микробиологии Латвийской ССР.

Что такое реактор, ну, скажем, химический? Это аппарат, в котором происходят превращения одних веществ в другие, как правило, при очень высоких температурах и высоком давлении. В биореакторе тоже происходят превращения, реакции. Но их ведут живые создания — микробы. Пищей для микробов, действующих в огренских реакторах, служит не какой-нибудь изысканный бульон, а тот самый свиной навоз, который причиняет столько волнений и хлопот совхозным специалистам и столь неприятен дурным своим запахом всем проживающим окрест: подует не с той стороны ветерок — и хоть нос затыкай...

В реакторе, куда загружен навоз, идет брожение. Вызывают его не дрожжи, а иные создания — сугубые анаэробы, то есть микроорганизмы, которым не нужен кислород. И то, что человеку в обычных условиях удается совершить за шесть— восемь месяцев, то есть обезвредить навоз и приготовить из него удобрение, бактерии производят за пять суток. Глисты и их яйца погибают в биореакторе вообще за полчаса...

В совхоз «Огре» мы еще вернемся. А теперь наведаемся на болото. Здесь царство сфагнума — мха, который, медленно разлагаясь после отмирания, образует залежи торфа. Здесь на низких стелющихся кустарничках созревает клюква — наилучшая из северных ягод. Здесь опасные окнища — крохотные озерца, иные из которых так глубоки, что их считают бездонными. На таком болоте иногда вспыхивают вдруг огоньки, далеко видные ночью и породившие немало легенд. Суеверные люди всегда считали, что болотные огни зажигает нечистый дух. Наука давно уже объяснила, что огни на болотах — это горючий газ, вспыхнувший от молнии либо от спички, брошенной забредшим сюда в поисках клюквы курильщиком. Кем и как вырабатывается газ, незримо витающий над болотом и вспыхивеющий от искры? Науке это давно известно. А легенды все равно живут, сам же ученый охотно их вам перескажет. И плохо ли, что они живут рядом — красивый поэтичный вымысел и строгая, добытая опытом истина?..

Болотный газ — это метан. Горит бесцветным пламенем. И хорошо горит, без копоти. В природе широко распространен: он неизменный спутник нефтяных месторождений, встречается в вулканических газах, выделяется со дна стоячих непроточных водоемов, содержится в навозе и нечистотах. Метан широко используется, он служит сырьем для получения ценных продуктов химической промышленности — формальдегида, ацетилена, сероуглерода, хлороформа. Применяют его и просто в виде топлива.

Так вот метан в природе, где бы он ни присутствовал, создается бактериями, которые оттого и получили название — метанообразующие. Преобразуя углекислый газ, восстанавливая его до метана, как говорят химики, бактерии за счет этой реакции получают необходимую им для жизнедеятельности энергию...

В совхозе «Огре», в биореакторах, трудятся метанообразующие бактерии. С их помощью в хозяйстве убивают разом не двух зайцев, как в поговорке, а по крайней мере трех. Во-первых, бактерии быстро приготовляют из свиного навоза полноценное удобрение. Во-вторых, они способствуют очищению территории и воздуха от залежей отходов и от миазмов. В-третьих, вырабатываемый ими метан обогревает свинарники (в них содержится три тысячи животных), а также обогревает кормокухни и греет воду. Всю эту биоустановку обслуживает один человек.

Совсем неплохо. Ведь отопление и горячая вода тут, можно сказать, даровые. Один лишь «первый заяц» — быстро приготовляемые удобрения — уже окупает затраты на устройство биореакторов. Подумать только, кубометр загруженного в реактор навоза при брожении выделяет до 3 кубометров газа, равноценного 9 килограммам нефти. В Риге уже создан проект установки для «Огре», куда более крупной, нежели действующая. Она будет перерабатывать отходы от двадцати тысяч голов свиней. Возможно, что к моменту выхода книги в свет большой проект уже воплотится. А даровой биогаз из реакторов пойдет на отопление жилых домов в совхозном поселке.

В иных странах, которые бедны нефтью и природным газом либо вовсе не имеют таких месторождений, давно вырабатывают биогаз. В Индии действует более миллиона установок для производства метана. Правда, они столь маломощны, что все вместе преобразуют навоз лишь от 5 процентов коров, имеющихся в стране. Специалисты подсчитали между тем, что, перерабатывая с помощью метанообразующих бактерий навоз от трех—пяти коров, можно обеспечить среднюю семью газом для обогрева дома и приготовления пищи. Десятки миллионов небольших, на одно хозяйство, установок для биогаза сооружаются в Китае...

В нашей стране, обладающей большими запасами нефти и природного газа, «навозному» газу до поры до времени не придавали значения. Но нефть и газ, сколько бы их ни залегало в недрах, исчерпаемы. А навоз от домашних животных, будь то свиньи, коровы, лошади, овцы, непрерывно возобновляется. И рачительному хозяину негоже пренебрегать таким богатством. В латвийском Институте микробиологии разработан проект «биореактора для семейной фермы». Обзавестись таким реактором может каждый владелец усадьбы, который держит свиней. Биогаз можно употреблять не только для отопления дома и приготовления пищи, но и для обогрева теплицы, а летом даже для сушки сена.

Биогазом заинтересовались в Москве, в Государственном комитете СССР по науке и технике. Дело в том, что биогаз можно добывать с помощью бактерий не только из навоза, но и вообще из любого сельскохозяйственного сырья, которое испокон века именовали отходами и лишь недавно стали называть биомассой. Это и солома, и ботва, — скажем, свекольная, картофельная, — и многое другое.

Более того: метанообразующие бактерии способны добывать горючий газ из ила, осаждаемого сточными водами.

В газетах приводились поразительные цифры. Подсчитано, что в нашей стране скопления органических отходов так велики, что если перерабатывать всю их массу полностью, с помощью бактерий, то можно получить за год 90 миллиардов кубических метров метана и еще очень много этилового спирта.

Спирт, широко используемый в медицине и во многих производствах, нашел с недавних пор новое применение — в качестве горючего для автомобильных двигателей. Впервые эти опыты начались в Бразилии. Здесь спиртом разбавляют бензин. В бак заливают смесь — пятая часть спирта и четыре пятых бензина. После небольшой переделки двигателя, считают, можно добавлять в горючее и больше спирта. Применение спирта в качестве горючего сулит большие выгоды. Нефть дорожает, а сахарный тростник, скажем, из которого в Бразилии добывают спирт, дешевеет — урожайность этой культуры возросла за последнее время в три раза. Ну, а там, где сахарный тростник не произрастает, спирт можно производить недорого из любой биомассы. И еще: употребление спирта в качестве горючего позволит очистить атмосферу планеты от выхлопных автомобильных газов — спирт-то сгорает без остатка. Да и сам метан, который сейчас идет на обогрев и приготовление пищи, возможно, тоже будет использован как горючее для двигателей.

У метана есть и весьма неприятное свойство: он образует взрывоопасные смеси. Особенно опасен метан, скапливающийся в шахтах. Случайная искра, возникшая, скажем, от удара металла о камень, может вызвать взрыв. Ученые многие годы изыскивают способы борьбы с этим злом, приводящим к человеческим жертвам, но взрывы все же нет - нет да и случаются.

В нашей стране успешно разрабатывается новый, совершенно неожиданный, способ борьбы с метаном, скапливающимся в шахтах.

Вот что рассказывают академик Г. К. Скрябин и доктор биологических наук Е. Л. Головлев: «Для этой цели используются бактерии, интенсивно окисляющие метан в углекислоту и способные развиваться

на очень простых минеральных питательных средах. Чтобы снизить содержание метана в угольной шахте, суспензию этих бактерий либо закачивают в угольный пласт по системе скважин, либо наносят в виде своеобразного живого фильтра по поверхности породы в выработанных пространствах. Многочисленные эксперименты показали, что в условиях угольной шахты такие микроорганизмы за две—четыре недели окисляют до 60—70 процентов метана, что значительно снижает взрывоопасность в неблагополучных по метану шахтах и позволяет заметно интенсифицировать добычу угля. Этот метод уже прошел широкие производственные испытания и готов к внедрению в практику».

В первой части этой главы мы познакомились с метанообразующими бактериями, добывающими энергию за счет восстановления углекислого газа до метана. Иными словами, от углекислого газа отнимается кислород, а его место занимает водород. Но оказывается, что существуют бактерии, выполняющие прямо противоположную реакцию! Они окисляют метан, то есть отнимают у его молекулы водород, а его место занимает кислород. Метан перестает быть метаном, у него вырвано взрывоопасное «жало» — водород. И образуется безобиднейший углекислый газ.

Выращивая метаноокисляющие бактерии на природном газе, состоящем в основном из метана, на биотехнических заводах получают дешевый кормовой белок...

До недавнего времени областями приложения биотехнологии были химическая, пищевая и медицинская промышленности. Но вот появилась и биогеотехнология. Что она такое? Микроорганизмы взяты на вооружение геологами, рудоискателями. Некоторые руды, содержащие весьма ценные металлы, требуют очень больших затрат для своей переработки. Скажем, в каком-то месте есть золото, но оно сильно рассеяно и, чтобы собрать его по крупинкам, надо перемыть горы и горы породы. И вот ученые сумели превратить некоторые виды микробов в золотоискателей, добытчиков цветных металлов, урана.

Биогеотехнология вторгается и в такую область, как добыча нефти. Наши ученые стремятся, например, активизировать деятельность тех микробов, которые окисляют углеводороды нефти, что, в свою очередь, усиливает активность бактерий, вырабатывающих метан. Конечная цель — снизить вязкость нефти и более полно извлекать ее из недр...

Наука накопила много сведений о планетах нашей Солнечной системы. Например, стало известно, что атмосфера Сатурна и Юпитера состоит главным образом из метана! Да, из того самого горючего газа, который на нашей Земле монопольно производят, вероятно, уже не один миллиард лет метанообразующие бактерии.

Тут уже никак не сдержаться, чтобы не пофантазировать!..

Не эти ли бактерии занимаются тем же делом на планетах-гигантах? И далее. Существует предположение, что жизнь была занесена на новорожденную планету первоначально из других — обитаемых миров. Предположение это не может быть решительно отвергнуто, поскольку единой общепризнанной теории происхождения жизни на Земле, теории, подкрепленной неопровержимыми фактами, пока что не существует. Так вот, не было ли среди предполагаемых пришельцев, первопоселенцев Земли, метанообразующих бактерий?..

Развивать эти мысли не решаюсь, дабы не вторгаться в чужой жанр. Да и тема книги — иная.

Ну, а читателю, как кажется, тут есть над чем поразмыслить.