В возрасте 27 лет молодой инженер-консультант Джозеф Смитон (1724–1792) решает заняться исследованием возможности изменения дизайна водяного колеса с целью увеличения его эффективности. Для этого он создает практические модели и тестирует их. Будучи инженерным консультантом компании Carron Ironworks, лидера производства чугуна в Британии того времени, Смитон имеет возможность построить колесо и его детали из железа и применять свои изобретения на практике. Его первое железное колесо было установлено в 1769 году.
Историк Эндрю Тайлкот введший в оборот термин «Smeaton Revolution», подсчитал, что изобретения Джозефа Смитона способствовали кардинальному повышению КПД выработки. По его оценкам, к 1780 году затраты на выработку одной единицы энергии составили 20 % от уровня 1750 года. Рост эффективности складывался из снижения цен на железо, роста размера и эффективности колеса, снижения скорости износа и уменьшения затрат на ремонт. Для сравнения, пятикратный рост производительности солнечных батарей обанкротил бы всю нефтегазовую промышленность. Возобновляемые источники энергии полностью покрывали потребности экономики и населения.
Обычно первую волну индустриальной революции ассоциируют с углем и железными дорогами, но их широкое применение началось только с 1830-х годов. Первая же волна индустриальной революции базировалось на водяных мельницах, водных каналах и улучшенных дорогах (которые называли turnpikes). Именно такие инфрастурктурные проекты были фокусом внимания и поглотителем основных инвестиций в тот период.
Парламент Британии с 1700-го по 1750 год в среднем утверждает финансирование на 8 проектов в год (Turnpike Acts), тогда как с 1760-го по 1770 год таких законов становится 40 в год
Поставки угля из Ньюкасла в Лондон начались гораздо раньше индустриальной революции, но именно появление большого количества новых каналов и дорог начиная с 1750-х годов способствовало снижению цен на транспортировку на 50 %. Всего за 30 лет правительство Британии, аристократия и торговцы финансируют строительство каналов, соединяющих Северное и Ирландское моря со всеми навигационными реками страны. Одним из первых каналов, продемонстрировавших значительное снижение затрат на транспортировку угля, стал канал Duke of Bridgewater, связавший угольный регион Ворлзли с Манчестером.
Улучшение транспортной инфраструктуры принесло огромные преимущества всем секторам британской экономики за счет расширения рынков сбыта, снижения стоимости перевозок, повышения стабильности и скорости поставок.
История финансового пузыря «Компании Южных морей» (South Sea Company) 1720 года отчетливо показывает, что уже в то время инфраструктура рынков капитала в Британии была хорошо развита, и существовало большое количество брокерских компаний, занимавшихся поисками прибыльных инвестиций-спекуляций.
Банк Англии, созданный в 1694 году как регулятор рынка суверенных британских облигаций, также способствовал развитию финансового рынка.
Историки Хаук и Хиггинс (Hawke и Higgins) так определили источники финансирования инфраструктурных проектов того времени:
Структура инвестиций в строительство каналов (1755–1780 годы)
В то время земельные владения и морская торговля были основными источниками богатства, поэтому их вовлечение в финансирование новой инфраструктуры было критически важным.
Основной причиной, по которой феодальная аристократия стала главным финансовым спонсором активного строительства инфраструктуры, был Закон о недрах. В отличие от континентальной Европы, Британия (так же, как и США) оставляла права на недра собственникам земли. Иными словами, феодальная аристократия, контролировавшая большее количество земли, имела право и на то, что находилось на этой территории под землей. И это значительно стимулировало разработку угольных и иных месторождений. А так как неэффективная транспортная инфраструктура мешала доставке сырьевых товаров на рынки сбыта, именно аристократия стала основным инвестором инфраструктурных проектов.
Новые предприниматели из текстильной промышленности и металлургии не могли собрать достаточно капитала для строительства собственных станков и железных мельниц, притом, что размер необходимых инвестиций для новых индустрий был в десятки раз меньше, чем капитал, необходимый для строительства новой транспортной инфраструктуры.
Торговцы, второй источник британского капитала, хорошо описаны Карлом Марксом: «Люди, получившие баснословные богатства за счет разграбления Нового Света. Это включало в себя монопольные контракты на торговлю с определенными странами, контроль над золотыми и серебряными приисками, отнятыми у аборигенов Центральной и Южной Америки, работорговлю и разграбление Африки».
Многие факты подтверждают, что источниками крупного капитала Британии были коррупция и разграбление аборигенов Нового Света, сопровождавшие колониальную политику Европы с XV века. Олигархов в те времена называли «набобами» (nabob), термин, обозначающий супербогатого человека, сделавшего свое состояние в Новом Свете. Слово «набоб» носило уничижительный характер, оно показывало, что человек накопил богатство сомнительными средствами. Карл Маркс пишет, что огромные состояния новых набобов возникали повсюду. Основной же чертой их способа накопления капитала являлось то, что набобы, не вкладывая ни шиллинга, получали доступ к зарубежным ресурсам и монополию от Британской Ост-Индской компании под патронатом и охраной британского суверенитета.
Штат крупнейших компаний состоял не более чем из ста человек. Ключевые предприниматели этой эпохи одновременно являлись и бизнесменами, и учеными, придумывавшими инновации. Отличительным свойством бизнеса того времени являлось то, что основной капитал был сделан именно за счет внедрения собственных инноваций на собственном производстве, а не путем лицензирования изобретений Такие изобретатели-предприниматели, как Ричард Аркрайт, Джон Уилкинсон, Генри Корт и другие создали огромные богатства своими изобретениями и внедрением их на своих предприятиях. Они были огромными энтузиастами той эпохи, примерами для подражания и гордости.
Текстиль, железообрабатывающая и строительная отрасли были самыми быстрорастущими секторами экономики в эпоху первой технологической волны. К 1831 году три этих сектора составили более 50 % ВВП Британии, а доля сельского хозяйства стала составлять менее 25 % ВВП.