刘欣的父亲作为一名煤矿工人,长期的井下工作让他患上了在煤矿工人中及其常见的尘肺病,并且因此去世。“不要下井”是父亲留给他的最后一句话。二十年后,当博士毕业的刘欣秉承着父亲的遗志再次来到煤矿的时候,他带来了一个令人震惊的想法——“点燃煤层”,让煤层在可控范围内燃烧,直接在地下生成一氧化碳,为人类提供能源。
作为一个山西人,当我在《地火》中看到这个情节时确实被震撼到了。在《地火》创作的90年代后期,煤矿效益低下,矿井工作环境恶劣,爆破等非机械化开采在各大矿井广泛存在,死亡率也一直居高不下。 而且煤炭的直接燃烧会带来严重的环境问题,如生成二氧化硫、一氧化氮等有害气体,大量的有害气体在高空聚集会导致酸雨形成,严重危害建筑物、农作物及人类的身体健康。用直接燃烧的方法不可能充分利用煤炭资源,炉烟带走了大量的热,炉渣中仍含有没有燃烧充分的炭。人们一直在试图寻找着更为安全可靠的煤炭开采方式和更为清洁的煤炭利用形式。将煤炭转化为洁净的气体或液体燃料再加以利用就是人们摸索出的煤炭利用新形式。
煤炭的气化是以煤炭为原料,在特定的设备(如气化炉)内,在高温高压下使煤炭中的有机物质和气化剂发生一系列的化学反应,使固体的煤炭转化成可燃性气体的生产过程。通常以氧气、蒸汽或氢气为气化剂,生成的可燃性气体以一氧化碳、氢气及甲烷为主要成分。煤炭气化包括高温使煤炭干燥脱水,加热使挥发物析出,挥发物与剩余的煤炭进行气化反应。
煤炭液化是把固态状态的煤炭通过化学加工,使其转化为液体产品(液态烃类燃料,如汽油、柴油等产品或化工原料)的技术。煤炭通过液化可将硫等有害元素以及灰分脱除,得到洁净的二次能源,对优化终端能源结构、解决石油短缺、减少环境污染具有重要的战略意义。主要分为煤的直接液化和煤的间接液化两大类。(1)煤直接液化煤在氢气和催化剂作用下,通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为煤炭直接液化。裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。因煤直接液化过程主要采用加氢手段,故又称煤的加氢液化法。(2)煤间接液化间接液化是以煤为原料,先气化制成合成气,然后,通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。
无论是煤炭的气化和液化都需要用到大量的催化剂,尤其是煤炭的地下气化,所使用的催化剂的价格远远大于其所能产生的煤气的价值,以至于煤的地下气化仍是一个梦,一个人类做了近一个世纪的梦。可是林欣却不走寻常路。
“您听着,我不用催化剂也可以做到煤的地下气化!”
“怎么个做法呢?”局长终于推开了眼前的图纸,似乎很专心地听刘欣说下去,这给了他一个很大的鼓舞。
“把地下的煤点着!”
一阵长时间的沉默,局长直直地看着刘欣,同时点上一支烟,兴奋地示意他说下去。但刘欣的热度一下跌了下来,他已经看出了局长热情和兴奋的实质。在他这日日夜夜艰难而枯燥的工作中,他终于找到了一个短暂的放松消遣的机会:一个可笑的傻瓜来免费表演了。刘欣只好硬着头皮说下去。
“开采是通过在地面向煤层的一系列钻孔实现的,钻孔用现有的油田钻机就可实现,这些钻孔有以下用途:一,向煤层中布放大量的传感器;二,点燃地下煤层;三,向煤层中注水或水蒸气;四,向煤层中通入助燃空气;五,导出气化煤。
“地下煤层被点燃并同水蒸气接触后,将发生以下反应:碳同水生成一氧化碳和氢气,碳同水生成二氧化碳和氢气,然后碳同二氧化碳生成一氧化碳,一氧化碳同水又生成二氧化碳和氢气。最后的结果将产生一种类似于水煤气的可燃气体,其中的可燃成分是百分之五十的氢气和百分之三十的一氧化碳,这就是我们得到的气化煤。
就这样,刘欣点燃了煤层,前四天,如同刘欣设想的一样,煤层一直处于稳定出气的阶段,产量也达到了上百台煤气发生炉的水平。但到了第五天,灾难来临了,原本选做实验的孤立小煤层竟然通过一条裂缝与大煤层连在了一起,并由此引发了大煤层的起火,在历经1年的灭火努力之下,大煤层火势依然无法遏止,刘欣怀着对父亲的愧疚走进了不断喷出热浪的矿坑。
大刘在地火灾难这几章的描写是非常生动与形象的,无论是喷发上百米的过热蒸汽,还是地火热浪上涌之后对地表的破坏,让人感受到刘欣此次实验造成的巨大破坏和由此而给人们带来的绝望。
一年以后
刘欣仿佛行走在地狱中。整个天空都是黑色的烟云,太阳是一个刚刚能看见的暗红色圆盘。由于尘粒摩擦产生的静电,烟云中不时出现幽幽闪电,每次闪电出现时,地火之上的矿山就在青光中凸现出来,那图景一次次像用烙铁烙在他的脑海中。
烟尘是从矿山的一个个井口中冒出的,每个井口都吐出一根烟柱,那烟柱的底部映着地火狰狞的暗红光,向上渐变成黑色,如天地间一条条扭动的怪蛇。
公路是滚烫的,沥青路面熔化了,每走一步几乎要撕下刘欣的鞋底。路上挤满了逃难的人流和车辆,闷热的空气充满了硫磺味,还不时有雪花状的灰末从空中落下,每个人都戴着呼吸面罩,身上落满了白灰。道路拥挤不堪,全副武装的士兵在维持秩序,一架直升机穿行在烟云中,在空中用高音喇叭劝告人们不要惊慌……疏散移民在冬天就开始了,本计划在一年时间完成,但现在地火势头突然变猛,只得紧急加快进程。一切都乱了,法院对刘欣的庭审一再推迟,以至于今天早上他所在的候审间一时没人看管了,他迷迷糊糊地走了出来。
公路以外的地面干燥开裂,裂纹又被厚厚的灰尘填满,脚踏上去扬起团团尘雾。
一个小池塘,冒出滚滚蒸气,黑色的水面上浮满了鱼和青蛙的尸体。现在是盛夏,可见不到一点绿色,地面上的草全部枯黄了,埋在灰尘中,树也都是死的,有些还冒出青烟,已变成木炭的枝桠像怪手一样伸向昏暗的天空。所有的建筑都已人去楼空,有些从窗子中冒出浓烟,刘欣看到了老鼠,它们被地火的热力从穴中赶出,数量惊人,大群大群地拥过路面……随着刘欣向矿山深处走去,越来越感受到地火的热力,这热力从他的脚踝沿身体升腾上来。空气更加闷热污浊,即使戴上面罩也难以呼吸。地火的热量在地面上并不均匀,刘欣本能地避开灼热的地面,能走的路越来越少了。地火热力突出的区域,建筑燃起了大火,一片火海中不时响起建筑物倒塌的巨响……刘欣已走到了井区,他走过一个竖井,那竖井已变成了地火的烟道,高大的井架被烧得通红,热流冲击井架发出让人头皮发炸的尖啸声,滚滚热浪让他不得不远远绕行。选煤楼被浓烟吞没了,后面的煤山已燃烧多日,成了发出红光和火苗的一块巨大的火炭……
这里已看不到一个人了,刘欣的脚已烫起了泡,身上的的汗几乎流干,艰难的呼吸使他到了休克的边缘,但他的意识是清楚的,他用生命最后的能量向最后的目标走去。那个井口喷出的地火的红色光芒在召唤着他,他到了,他笑了。
无论是题材还是给读者带来的思考,《地火》都无疑是一篇绝佳的读物,在读完之后我甚至还设想过是否可以以一种纯物理方式对煤炭进行地下液化,将其变没煤浆之后输出地面,以避免矿工的下井。
但在结束之时,大刘却笔锋一转,透过120年后一个学生的日记给我们带来一丝安慰,甚至是一种欣喜。那是以地火形式来气化煤炭的技术已相当成熟,甚至使人类避免了一场争夺石油的战争。
今天我国在煤炭化工领域已取得长足进步,山西煤层气开采也全面展开,相信我们以后会在清洁利用煤炭资源的道路上取得更大突破。