В апреле 1921 года союзники определили германские репарации в 132 миллиарда золотых марок. Одна такая марка соответствовала примерно 0,358 грамма чистого золота. В золотом эквиваленте выходило около 47 тысяч тонн.
Масштаб проблемы понятен. Страна после войны была разорена, а счёт выглядел фантастическим.
И тут немецкий химик Фриц Габер вспомнил об океане. Старые справочники уверяли, что в морской воде растворено столько золота, что даже малая его часть могла бы решить финансовую проблему Германии.
Фриц Габер
Идея звучала безумно. Но у Габера уже был опыт превращения безумной химической идеи в промышленность.
***
Человек, который брал азот из воздуха
Габер разработал способ получать аммиак из азота и водорода, а Карл Бош превратил реакцию в крупное производство. Так появился процесс Габера — Боша: азот из воздуха стал сырьём для удобрений.
Масштаб трудно переоценить. По известной оценке исследователей, синтетический азот сегодня поддерживает производство еды примерно для половины человечества. За синтез аммиака Габер получил Нобелевскую премию по химии за 1918 год.
Но его биография не укладывается в роль доброго учёного-кормильца.
Во время Первой мировой Габер руководил германскими работами по химическому оружию и участвовал в подготовке крупной хлорной атаки под Ипром в 1915 году. Через несколько дней его жена Клара Иммервар, тоже химик, покончила с собой - ей трудно было пережить это страшное событие.
После войны Габер снова решил спасать Германию химией. На этот раз без газа — с морской водой.
***
Золото нашлось в старом справочнике
В 1872 году британский химик Эдвард Сонстадт исследовал воду у острова Мэн и подтвердил: золото в море есть. Его оценка - примерно 65 миллиграммов на тонну воды.
Через двадцать лет появились оценки около 5–6 миллиграммов на тонну. Для Габера это было главное число. По его расчётам, добыча могла иметь смысл примерно от 3–4 миллиграммов на тонну.
Проблема пряталась не в океане, а в химическом анализе. Когда ищешь ничтожные следы металла, несколько частиц из реактива, сосуда или пыли способны испортить весь результат. Сонстадт, кстати, делал контрольные опыты, так что дело было не в забывчивости химиков XIX века. Просто измерять такие концентрации они ещё толком не умели.
Габер начал проект в 1920 году. Чем точнее становился анализ, тем меньше золота оказывалось в море.
***
Лаборатория поплыла через Атлантику
В декабре 1922 года проект согласились финансировать немецкие промышленные корпорации Degussa и Metallgesellschaft. Летом 1923-го на пассажирском лайнере «Ганза» оборудовали лабораторию, и Габер с сотрудниками отправился из Гамбурга в Нью-Йорк.
Воду брали прямо по пути, часть проб исследовали на борту. Ради секретности участников проекта даже оформляли как членов судовой команды. Получался редкий вид золотой лихорадки: первый класс, океанский лайнер и нобелевский лауреат, который ищет микрограммы металла в ведре солёной воды.
Потом были новые рейсы, Южная Атлантика, Северное море и образцы с исследовательского судна «Метеор». За годы проекта изучили больше пяти тысяч проб.
И чем аккуратнее работала лаборатория, тем хуже выглядел бизнес-план.
Средняя концентрация в пробах «Метеора» получилась около 0,0044 миллиграмма на тонну — примерно четыре микрограмма золота в тысяче литров воды.
Для рентабельной добычи Габеру требовалось около 3–4 миллиграммов. Разрыв — примерно в тысячу раз.
В мае 1926 года он публично признал, что искать дальше бессмысленно. В 1927-м вышла его большая работа о золоте в морской воде. Это был не провал измерений. Наоборот: измерения наконец стали достаточно хорошими, чтобы убить красивую идею.
Любопытно, что «Метеор» вошёл в историю совсем по другой причине. За экспедицию 1925–1927 годов судно 14 раз пересекло Южную Атлантику и сделало около 67 тысяч эхолотных промеров. Главной добычей оказались не слитки, а одна из первых подробных карт огромной части океанского дна.
***
Золото там всё-таки есть
Ради одного грамма при такой концентрации пришлось бы обработать десятки миллионов тонн морской воды.
Но океан огромен. Если грубо распространить эти концентрации на весь его объём, получатся десятки тысяч тонн растворённого золота. Поэтому фраза «в океане лежит золотое состояние» формально верна и практически бесполезна.
Возьмите супертанкер на 300 тысяч тонн и заполните его морской водой. Внутри окажется всего несколько миллиграммов золота.
Химики и сейчас создают материалы, которые отлично ловят золото из растворов. В 2022 году авторы работы в Nature Communications получили около 94% извлечения за десять минут из морской воды с концентрацией золота около 20 микрограммов на литр.
Звучит прекрасно, пока не посмотреть на исходную воду. Её заранее обогатили золотом. Естественная концентрация в открытом океане примерно в миллион раз ниже. Авторы сами написали, что их материал пока не годится для добычи золота из океана.
И дело не только в фильтре. Нужно прокачать через него колоссальный объём воды, изготовить сам материал, отделить золото от солей, снять его с сорбента и подготовить сорбент к следующему циклу. На пикограммовых концентрациях счёт за движение воды съедает мечту раньше, чем начинается золотая лихорадка.
При текущем раскладе добывать золото из воды смысла не имеет. Нужно либо удешевить способ процеживания воды, либо найти воду, где концентрация золота выше.
Сергей Ткаченко