История DuPont: ядовитый бензин

В XX век корпорация DuPont вступает, будучи одной из самых богатых и влиятельных компаний США под управлением уже пятого представителя династии Дюпонов по имени Пьер. Интересы семьи уже давно не ограничивались военной промышленностью и порохом. И, конечно же, Дюпоны не могли не обратить внимания на зарождающиеся автомобильный рынок и индистрию нефтехимии. 

На заре автомобилестроения двигатели заводились посредством ручного вращения кривошипа, ручка рычага которого после запуска могла с невероятной силой отскакивать в сторону. Эта так называемая «обратная вспышка» покалечила немало людей. А в 1908 году от удара рукоятки погиб близкий друг основателя Cadillac и Lincoln Генри Лиланда. После этого трагического случая Лиланд задумался над созданием бесшатунного двигателя.

Дело было поручено талантливому изобретателю Чарльзу Кеттерингу, который был совладельцем Dayton Engineering Laboratories Company (DELCO) и уже поставлял системы зажигания для Cadillac. Спустя пару лет Кеттеринг патентует электростартер — эпохальное изобретение в истории автомобилестроения, которое устранило опасную ручную тягу и позволило многим американцам (особенно женщинам) впервые сесть за руль. 

Первые электростартеры были установлены Cadillac на серийных моделях в 1912 году и быстро стали стандартом автоиндустрии. Но вскоре покупатели начали жаловаться на то, что двигатели новых автомобилей имеют тревожную тенденцию стучать и издавать  резкий металлический звук, указывающий на его неисправность. Критики обвинили в этом электрические компоненты Кеттеринга.

Однако изобретатель был убеждён, что стук связан не с процессом зажигания, а со взрывчатыми свойствами топлива, которые позже назовут «октаном». Дело в том, что став более совершенными и мощными, автомобильные моторы теперь нуждались и в более качественном топливе. Бензин в те годы изготавливался методом прямой перегонки из сырой нефти и повысить его октановое число выше 50-60 не получалось.

Кеттеринг оказался прав: звуки возникали из-за преждевременного сгорания топливно-воздушной смеси и  детонации двигателя, которая происходит в случае если октановое число топлива не соответствует степени сжатия в цилиндрах — то есть, когда горючее взрывается до того, как поршень завершил свой цикл. Детонация являлась распространенной причиной серьезных поломок, а также значительного увеличения расхода топлива.

В 1916 году United Motors, которую также как и General Motors (GM) основал Уильям Дюрант, покупает компанию DELCO за $2.5 миллиона. И оказалось, что внутри холдингового объединения, уже велись работы над устранением стука. Под руководством Альфреда Слоана на базе DELCO создаётся Dayton Research Laboratories, а директором по исследованиям становится Кеттеринг. Но масштаб фигуры последнего был куда больше, чем просто глава R&D отдела. 

После изобретения электростартера Чарльз Кеттеринг входил в совет директоров целого множества компаний из-за чего получил прозвище «Босс». В частности он был президентом Flxible Sidecar Company (производитель автобусов, катафалков и карет скорой помощи), сооснователем Dayton-Wright Company (авиапромышленное предприятие в партнерстве с братьями Райт), инвестировал в производство генераторов, подшипников, радио, а также  курировал в DuPont разработку лаков и эмалей Duco.

Изучение детонации было лишь одним из направлений деятельности Кеттеринга. Для решения этой проблемы он нанял к себе в лабораторию ассистента по имени Томас Миджли и поручил ему поиск присадки к бензину с антидетонационным эффектом. Молодому Миджли быстро повезло: когда он добавил в топливо йод, то стук мотора прекратился. Йод повышал октан, однако был коррозийным и непомерно дорогим. 

Вдохновленный фундаментальным открытием, Миджли продолжил экспериментировать с присадкам, испытывая на антидетонационные свойства все вещества, которые только мог найти: от топленого масла и камфоры до этилацетата и хлорида алюминия. Но все они, к сожалению, не приводили к нужному эффекту. 

К 1917 году Кеттеринг и его сотрудники обратили свой взор на этиловый спирт, также известный как этанол. В ходе испытаний, проведенных под руководством Кеттеринга и Миджли для армейского авиационного корпуса на аэродроме Райт-Филд в Дейтоне, штат Огайо, исследователи пришли к выводу, что спирты являются одним из лучших противоударных видов топлива, но не идеальны для авиационных двигателей, если не используются в качестве добавки, в смеси с бензином.

В следующем году GM поглощает United Motors за $45 миллионов, с целью объединить под собой несколько известных производителей запчастей, включая DELCO, Dayton-Wright и Dayton Metal Products. Следует уточнить, что это сделка уже проходила при Пьере Дюпоне, который с 1915 года был членом совета директоров GM. К 1920 году семья Дюпон контролировала уже более 35% акций компании, а Пьер стал ее президентом, сместив с должности Дюранта.

Вскоре Томас Миджли подаёт патентную заявку на смесь спирта и крекированного (олефинового) бензина в качестве противоударного топлива. В октябре 1921 года Миджли участвовал на заседании Общества автомобильных инженеров в Индианаполисе и нахваливал спирт в качестве присадки, упоминая чистое горение, отсутствие каких-либо углеродных отложений и чрезвычайно высокую степень сжатия, при которой мотор будет работать без стука.

Несмотря на найденное решение давней проблемы, исследования детонационного эффекта продолжились и спустя пару месяцев, в декабре 1921 Миджли объявляет о значительном сокращении стука в моторах благодаря присадке тетраэтилсвинца (ТЭС) — ядовитое и канцерогенное металлоорганическое соединение, которое впервые было синтезировано немецким химиком Карлом Лёвигом в 1853 году.

Собственно, наличие «свинца» в названии соединения уже исчерпывающе говорит о вреде его использования. Ведь свинец — это яд, мощный нейротоксин, о болезненных и смертоносных эффектах которого известно уже почти 3 000 лет, и о котором писали исторические личности — от греческого поэта и врача Никандра до Бенджамина Франклина. 

Дабы избежать дурных ассоциаций Кеттеринг предложил название «Ethyl» (Этил) для новой противоударной жидкости, что станет чудовищным обманом и легкой иронией в свете недавнего, быстро угасшего интереса обоих ученых к этиловому спирту. Причём историкам не удалось найти в трудах Миджли и Кеттеринга доказательств превосходства ТЭС над спиртом,  в отличие от факта чистки архивов GM.

Профессор Уильям Коварик из Рэдфордского университета, утверждает, что бензин с тетраэтилсвинцом был лишь одним из результатов первоначально бессистемного, а затем очень избирательного поиска патентоспособной антидетонационной добавки. В целом, с точки зрения корпорации выбор в пользу ТЭС очевиден. 

Во-первых: нефтяные компании ненавидели этанол, что было мощным сдерживающим фактором для зарождающейся GM, которая не желала портить с ними отношения. 

Во-вторых: этанол, в отличие от ТЭС, нельзя было запатентовать, он не приносил GM никакой прибыли; более того, любой «реднек» с самогонным аппаратом мог произвести спирт дома, причём в те дни многие так и поступали.

В-третьих: имелось заметное влияние на управленческие решения семьи Дюпон, которая отходила от своих пороховых корней и проявляла растущих интерес к нефтехимическому бизнесу. 

В марте 1922 года глава GM Пьер Дюпон написал  своему брату Ирене Дюпону, председателю компании DuPont, что ТЭС — это «бесцветная жидкость со сладковатым запахом, очень ядовитая при попадании на кожу, что приводит к отравлению свинцом почти сразу». Его заявление о раннем знании высочайшей смертоносности ТЭС заслуживает внимания, поскольку это знание будет неоднократно опровергаться директорами в последующие годы.

Не менее важно и то, что братья Дюпон знали о ТЭС ещё до того, как GM подала патентную заявку на использование тетраэтилсвинца в качестве усилителя октанового числа, что говорит о глубоких связях GM и DuPont. После подачи заявки была заложена основа для производства ТЭС, а в октябре 1922 года DuPont заключил соглашение о поставках GM. Подпись от GM поставил Пьер Дюпон, а от DuPont — Ирене Дюпон. 

Здесь нельзя не упомянуть, что Ирене был идеологическим сторонником фашизма, оказывал раннюю поддержку Гитлеру, интересовался евгеникой и теорией расового превосходства. Также он спонсировал праворадикальные течение в США, некоторые из которых имели ярко выраженные антисемитские настроения. А ещё DuPont владела долями в двух компаниях, ответственных за производство газа Циклон Б, которым фашисты травили людей в лагерях смерти. 

В декабре 1922 года Американское химическое общество наградило Томаса Миджли медалью Николса за «Использование антидетонационных составов в моторных топливах». Это была первая из нескольких крупных наград, которые он получил за свою карьеру. Однако в этом же году его здоровье пошатнулось. Он испытывал постоянную слабость и пониженную температуру тела. 

Все признаки указывали на отравление свинцом. Однако факт своего отравления Миджли не афишировал, а позже и вовсе отрицал. Например, 30 октября 1924 года он участвовал в пресс-конференции и, чтобы продемонстрировать якобы безопасность ТЭС, он облил веществом руки и в течение минуты вдыхал его из флакона, заявив, что он может делать это каждый день и не испытывать никаких проблем. 

Производство компонента началось в 1923 году с небольшого предприятия в Дейтоне, которое производило 160 галлонов тетраэтилсвинца в день и поставляло его в литровых бутылках, каждая из которых служила добавкой для 300 галлонов бензина. Первая в мире цистерна этилированного бензина была перекачана в Refiners Oil Company на углу Шестой и Главной улиц в Дейтоне, со станции, принадлежавшей другу Кеттеринга Уилларду Тэлботту. 

За четыре месяца до этого взволнованный директор лаборатории в Службе общественного здравоохранения США Уильям Кларк, написал помощнику генерального хирурга, предупреждение о том, что DuPont готовится к производству ТЭС на своем заводе в Дипуотере, штат Нью-Джерси. Он заявил, что этот продукт представляет собой «серьезную угрозу для здоровья населения», а с завода уже поступили сообщения о том, что «в результате опытного производства произошло несколько очень серьезных случаев отравления свинцом».

Завод DuPont в Дипуотере

Учитывая значительный контроль компании DuPont над всеми местными СМИ в пределах ее владений вдоль реки Делавэр, летальные исходы на производстве замалчивались. Слухи об отравлениях рассеивались, куда чаще люди говорили об отличном влиянии нового топлива на работу двигателей. А после автогонок Индианаполис-500, на которых победила команда, заправляющая свои машины Этилом, спрос на новое топливо начал расти в геометрической прогрессии.

В апреле 1923 года General Motors создаёт General Motors Chemical Company (GMCC), чтобы контролировать производство тетраэтилсвинца. Кеттеринг был избран президентом, а Миджли — вице-президентом. А уже в августе запускается завод ТЭС компании DuPont в Дипуотере, штат Нью-Джерси.  Но не прошло и тридцати дней, прежде чем случилась первая смерть рабочего от отравления ТЭС.

В итоге Чарльз Кеттеринг подписывает эксклюзивные контракты со Standard Oil of New Jersey (она же Esso, ныне известная как Exxon), Standard Oil of Indiana (позже переименованная в Amoco и поглощенная BP) и принадлежавшей семье Меллонов Gulf Oil (впоследствии ставшей частью Chevron) на распространение этилированного бензина на Восточном побережье, Среднем Западе и Юге соответственно.

Пьер Дюпон покидает должность генерального директор GM и на его место приходит давний коллега Кеттеринга и Дюпонов Альфред Слоан. В том же 1923 году General Motors и Standard Oil of New Jersey учреждают Ethyl Corporation для производства и дистрибуции этилированного бензина. Но поскольку ни GM, ни Esso не имели опыта работы в химической промышленности, они наняли компанию DuPont для управления производственными мощностями. 

Параллельно с этим одна из наследниц империи Рокфеллеров самостоятельно проводила эксперименты с ТЭС. Так, Jersey Standard разработала более быстрый и дешевый метод синтеза тетраэтилсвинца. То есть GM по-прежнему владела патентом на использования ТЭС в качестве присадки, а у Standard появилась более совершенная технология его производства и патент, подтверждающий это.

В августе 1924 года началось производство ТЭС на нефтеперерабатывающем заводе Bayway в Элизабет, штат Нью-Джерси. И уже в октябре фиксируется пятый смертельный случай среди рабочих. Ещё тридцать пять рабочих испытали тремор, галлюцинации, тяжелые параличи и другие серьезные неврологические симптомы отравления органическим свинцом. 

В общей сложности более 80 процентов сотрудников Bayway умрут или получат тяжелые отравления. Новости об этих смертях станут моментом, когда многие американцы впервые услышат об опасности этилированного бензина, хотя Standard Oil of New Jersey  старательно замалчивала катастрофу, а General Motors отказалась проводить расследование. 

Через несколько дней штат Нью-Джерси приказал закрыть завод в Bayway, а компании Standard было запрещено снова производить ТЭС без разрешения штата. После этого завод DuPont в Дипуотер станет единственным предприятием в Западном полушарии, производившим тетраэтилсвинец вплоть до 1948 года. Умирать сотрудники не перестали, количество несмертельных отравлений росло. 

Глава GM Альфред Слоан одобрил создание медицинского комитета с участием  Гилман Томпсон — врача-консультант компании Standard Oil of New Jersey (которая занималась маркетингом этила), в качестве председателя. По итогам расследования медицинский комитет GM представил весьма предостерегающий отчет о ТЭС. 

29 августа 1924 года Ирене Дюпон написал Слоану: «Я прочитал заключение врачей и меня не беспокоит серьезность выводов». Нитроглицерин, — еще более опасен в производстве, беззаботно добавил Дюпон, а свинцовая пыль из выхлопных газов автомобилей была ничем по сравнению с эрозией свинцовой краски. Спустя годы это станет основным пунктом защиты сторонников ТЭС.

Сообщалось, что Томас Миджли из-за создавшейся ситуации был в депрессии до такой степени, что подумывал об отказе от всей программы тетраэтилсвинца. Совпадение или нет, но в следующем году Миджли освободят от должности вице-президента GMCC якобы из-за его неопытности в организационных вопросах, хотя он останется сотрудником General Motors.

У Босса же были иные взгляды. Для улучшения стандартов безопасности на производстве Кеттеринг нанял перспективного врача Роберта Кехо. Вскоре Кехо станет главным медицинским консультантом компании Ethyl Corporation и директором первой Лаборатории прикладной физиологии Кеттеринга на базе Университета Цинциннати (Огайо), занимающейся токсикологическими проблемами, характерными для промышленности. 

Роберт Кехо

Кехо работал на этих должностях более 40 лет до выхода на пенсию. И все эти годы исследования «безвредности» освинцованного бензина практически проводились только его командой. Кехо утверждал даже такие абсурдные вещи как то, что присутствие свинца в организмах является нормальным, и что воздействие низких уровней свинца не является вредным. А финансировались эти исследования тремя компаниями: General Motors, DuPont и Ethyl Corporation. 

Мнения других ученых игнорировались. Например, известный физиолог Янделл Хендерсон, являющийся также экспертом по газам описывал надвигающуюся экологическую катастрофу в одном из своих интервью New York Times ещё в 1925 году. Он утверждал, что этилированный бензин представляет собой «одну из величайших угроз для жизни, здоровья и разума».

Хитроумные лоббисты ТЭС сами  утверждали, что использование этилированного бензина поднимает новые проблемы общественного здравоохранения. Также они попросили регуляторов сообщить, в чем заключаются их обязанности, подразумевая, что они не виновны в нарушении каких-либо правил, поскольку никакие правила ранее не были установлены. Новая проблема очевидно требовала решения с помощью нового политического подхода.

Тогда доктор Кехо предложил методику или принцип, позже названный Правилом Кехо, который разрешил противоречие. Выступая от имени корпораций он согласился прекратить продажу бензина, содержащего свинец, при условии, если появятся научно обоснованные факты его реальной опасности. В противном случае, нельзя допускать прекращения производства столь экономически выгодного продукта в угоду чьим-то ничем не подкрепленным мнениям, — рассуждал Кехо.

Правило Кехо имело два важных следствия. Во-первых, он возложил бремя доказательств на противников тетраэтилсвинца и если их доказательства не окажутся неоспоримыми, то ТЭС будет разрешен. Во-вторых, он уравновешивал интересы защиты общественного здравоохранения с экономическими выгодами от ТЭС (мол, тетраэтилсвинец это вредно, но подумайте сколько будет экономиться денег на топливе). 

К тому же, оспаривать исследования против ТЭС можно очень долго, постоянно требуя дополнительных данных и не соглашаясь с интерпретацией этих данных. Именно благодаря «усилиям» Кехо  этилированный бензин беспрепятственно продавался вплоть до 1965 года, пока в свет вышла книгаученого-геохимика Клэра Паттерсона под названием «Загрязненная и естественная свинцовая среда человека».

Паттерсон еще с сороковых годов проводил исследования по определению возраста Земли. Для этой задачи требовалось измерить возраст изотопов свинца в остатках метеорита Каньон-Дьябло на основе уран-свинцового и свинец-свинцового методов.

Коллега Паттерсона Джордж Тилтон проверил содержание урана в лаборатории и осознал, что сама лаборатория может загрязнять их образцы — микроскопические следы урана висели в воздухе, искажая данные. Тилтон отправился в стерильную лабораторию, и, когда он попытался сделать все заново, числа, которые он получил, были безупречными.

Паттерсон понял, что у него такая же проблема. Он попытался удалить свинцовые загрязнения из своих образцов, но свинец был всюду. Пытаясь создать подходящие условия для продолжения своей научной работы, учёный буквально стал одержимым. 

Он поменял трубы, профильтровал воздух, вымыл всё с кислотой и начал носил специальные костюмы. Никто не мог войти в его лабораторию, ведь даже волосы посетителя или перхоть уже загрязняли помещение свинцом. К слову, в своем новом помещении в Калифорнийском технологическом институте Паттерсон создал одну из первых в истории ультрачистых камер.

У Паттерсона появились все основания утверждать, что мир столкнулся с глобальным и очень серьезным загрязнением свинцом, которое началось с промышленной революцией и заметно ускорилось после того, как на рынок вышел этилированный бензин. Он захотел непременно донести свое открытие до общественности, но сделать это было непросто.

Лаборатория Кехо была единственным источником информации о воздействии свинца и имела широкое влияние на формирование точки зрения по этому вопросу не только в США, но и за рубежом. Будучи пытливым ученым и человеком с обостренным чувством справедливости, Паттерсон решил во что бы то ни было опровергнуть исследования Кехо.

В книге «Краткая история почти всего на свете» отмечается, что после критики в адрес свинцовой промышленности Паттерсону было отказано в контрактах со многими научно-исследовательскими организациями, в том числе с якобы нейтральной службой здравоохранения США. А в 1971 году он был исключен из национального исследовательского совета США по загрязнению атмосферы свинцом.

Несмотря на «деплатформинг», Паттерсон не останавливался и проводил множество новых исследований, доказывающих увеличение содержания свинца во всем  сущем. Разумеется, что Паттерсон выступал против использования ТЭС в качестве присадки к бензину и против Ethyl Corporation в частности. Спустя годы его правда пролилась на свет, но это было не столько торжество здравого смысла, сколько следствие политических изменений.

Середина прошлого столетия стала расцветом телерадиовещания. Контролировать распространение информации (например, подкупать газетных журналистов или скупать тиражи) стало гораздо сложнее. Поэтому производственные трагедии стали достоянием общественности и уже вся страна была в курсе, что на заводах постоянно творится что-то неладное. 

Люди не чувствовали защиту государства в этих вопросах, а недовольные люди — это голосующие за оппозицию люди. И если кто-то теряет власть, то кто-то смышленый обязательно ее находит.  Таковых было не мало, но отцом экологического движения в США принято считать Эдмунда Маски. 

Критикуя промышленников и постоянно сетуя на загрязнение окружающий среды Маски достаточно быстро из члена Палаты представителей штата Мэн дослужился до губернатора, а в середине шестидесятых стал сенатором США от штата Мэн и создал Комитет по охране окружающей среды (EPA). Лишь с этого момента начали происходить реальные изменения в стандартах применения свинца.

В этот период времени  потребности DuPont в нефтепродуктах были уже настолько велики, что она решила купить себе целую нефтяную компанию. Ею стала Conoco. После сделки DuPont превратилась в одного из десяти крупнейших производителей нефти в США. В 1999 DuPont продала Conoco. 

В семидесятых Агентство по охране окружающей среды (EPA) стало постепенно выводить ядовитый бензин с американского рынка. Однако полностью в США его запретили только к 1996 году и Паттерсон не доживет до этого момента всего несколько месяцев. При этом Европа избавилась от топлива с ТЭС лишь в 2000, а Россия и вовсе в 2002.

За несколько десятков лет своего существования в качестве присадки к бензину тетраэтилсвинец стал причиной серьезных проблем со здоровьем людей (в том числе умственной отсталостью у детей), миллионов преждевременных смертей по всему миру, и привел к высокому уровню загрязнения окружающей среды.

В 2002 году ООН была принята инициатива, которую назвали «Партнерством за чистое топливо и транспорт». Организация создала альянс из государств, компаний и представителей гражданского общества, которые убеждали национальные правительства в необходимости запрета ТЭС, предоставляли новые технологии заводам, искали инвестиции в безопасное горючее и даже раскрывали коррупционные скандалы. 

Уже в 2011 году результаты деятельности были налицо: исследователи вычислили, что постепенная отмена ядовитого вещества повысила мировой ВВП на 4% ($2.4 трлн). К 2016 году этилированный бензин был разрешен только в Ираке, Йемене и Алжире. И, наконец, 30 августа 2021 года он окончательно перестал использоваться на Земле.

Тетраэтилсвинец позволял Дюпонам, Кеттерингу, Слоану и кучке нефтяников зарабатывать миллиарды долларов на протяжении десятилетий. Но ответственным за преднамеренную экологическую и гуманитарную катастрофу  назначат Томаса Миджли. Даже не Кехо, а лаборант Миджли войдёт в историю, как человек нанесший наибольший урон окружающей среде.