Уличное газовое освещение
Непрерывность многих технологических процессов на заводах и фабриках требовала круглосуточной работы. Но в цену продукции, выпускаемой после заката, входили расходы на освещение — дорогое ламповое масло и свечи. Для людей, возвращающихся с работы в темноте, надо было осветить улицы. Поиск дешёвого топлива для освещения в конце XVIII в. привёл к идее использовать коксовый («светильный») газ — побочный продукт коксования каменного угля, дающий при горении яркий свет. В 1803 г. Лондон первым из городов мира осветил свои улицы фонарями на «светильном газе».
Что даёт уголь?
В XVII в. металлоплавильные печи стали топить коксом — топливом из чистого углерода (С), полученным от пиролиза (пережигания без доступа воздуха, термического разложения) каменного угля. В ходе пиролиза уголь избавлялся от примесей, из которых образовывались побочные продукты коксования: каменноугольная смола, из которой получали дёготь и олифу, надсмольная вода, из которой выделяли аммиак для производства красителей и взрывчатых веществ, и коксовый газ, которому не находилось применения.
Немецкий химик Иоганн Бехер в 1680 г., пережигая в реторте (керамическом сосуде с узким горлышком) каменный уголь, поджёг выходящий из горлышка реторты коксовый газ, горевший ярким светом без дыма, копоти и запаха. Ровно через 100 лет бельгийский изобретатель Ян Минкеларс предложил использовать коксовый газ для освещения и сделал горелки, работавшие на этом искусственно полученном «светильным газе».
Светящийся дым
Распространением газового освещения Лондон обязан Уильяму Мёрдоку (изобретателю золотника для паровой машины). Разрабатывая новые технологии коксования каменного угля, Мёрдок экспериментировал и с коксовым газом. Он придумал разные конструкции газовых фонарей, осветил газовыми лампами свой дом, привлекая внимание к новым источникам света. Несмотря на неоднозначную реакцию лондонцев на его идею осветить города «дымом», Мёрдок в 1792 г. построил первый газовый завод. Каменный уголь там пережигался в кокс в закрытых котлах-ретортах, а выходящий «светильный газ» по трубам поступал в газгольдеры. — ёмкости для хранения газа. В 1802 г. газовый завод Мёрдока производил газ для освещения одной из фабрик Уатта, а в 1803 г. первые газовые фонари зажглись на улицах Лондона.
Лондон в огнях
В 1804 г. в Лондоне было учреждено «Общество газового освещения» и открылись несколько заводов, производивших «светильный газ». Вырабатываемый газовыми заводами газ по трубам поступал в газгольдеры — большие здания-хранилища. От газгольдеров по подземным трубам газ расходился по городским улицам, где на расстоянии 20-30 м друг от друга стояли фонарные столбы высотой 3-3,5 м. К их полым столбам из-под земли провели ответвления газовой трубы, и газ под давлением поднимался на вершину фонарного столба к защищённой стеклянной «коробкой» горелке. К 1819 г. в Лондоне проложили почти 400 км газовых труб, снабжающих газом 50 тыс. фонарей, обслуживавшихся сотнями фонарщиков.
И свет, и теплота
Первооткрывателем газового освещения можно также считать французского изобретателя Филиппа Лебона, в 1799 г. получившего патент на аппарат перегонки угля для промышленного получения «светильного газа» и построившего завод, на котором помимо газа производил и побочные продукты пиролиза — метиловый спирт (CH3OH) и дёготь. В начале XIX в. Лебон осветил газовыми фонарями свой сад, а в доме установил «термолампы» собственной конструкции, которые не только освещали, но и отапливали помещения. Лебон за свой счёт осветил одну из гостиниц и улиц Парижа. Но трагическая смерть в 1804 г. помешала изобретателю осуществить проекты городского освещения, и французская столица обрела газовый свет лишь в 1819 г.
Развитие идеи
Лондонские улицы освещались не только «светильным газом», но отходами — газом метаном, образовывавшимся в системе городской канализации. Этот газ отводили в трубы чугунных фонарей — «железных лилий» — и сжигали, избегая накопления взрывоопасных подземных смесей. С 1815 г. «светильный газ» стали получать, перерабатывая животные и растительные масла, а к середине XIX в. газ стали получать и из нефти. Исследование газов и других продуктов коксования привело к ряду научных открытий и появлению новых материалов.
В 1813 г. газовые фонари осветили Адмиралтейский бульвар Петербурга, но первый газовый завод в России заработал лишь в 1835 г. В 1810 — 1830-х гг. все крупные города мира обзавелись газовым освещением. В 1830-х гг. появились газовые горелки для освещения внутренних помещений, и газ пришёл в дома, поднимаясь на этажи по трубам, которые потом разветвлялись по комнатам.