Каменный уголь мы начали применять задолго до Промышленной революции. Марко Поло прошел по Великому шелковому пути до самого Китая в конце XIII века и потом описывал, что у китайцев есть диковинный обычай – они жгут куски черного камня как топливо. И даже в Британии к концу II века римляне уже разведали и разрабатывали многие основные угольные пласты Англии и Уэльса и применяли каменный уголь для обработки металла и в отопительных системах (в римских домах оборудовали «теплые полы»).

Непосредственным катализатором процесса, который мы называем Промышленной революцией, стало текстильное производство. В индустрии обработки хлопка во второй половине XVIII века был сделан целый ряд изобретений, полностью преобразивших ее: появились станки, способные прясть нити из хлопковых волокон и шерсти, а затем ткать из них ткани. Эти станки сначала работали на водяных колесах, и производительность фабрик постоянно росла, а с ней и потребность в сырье, но ее было легко удовлетворить за счет доступного дешевого хлопка из британских колоний в Америке и Индии (об этих сетях международной торговли мы говорили в предыдущей главе). Но подлинной движущей силой, стоявшей за Промышленной революцией, был экономический цикл с участием угля, производства железа и паровой машины.

Промышленная революция начала набирать ход с появлением кокса, которым топили доменные печи. Каменный уголь, добываемый из-под земли, – это не чистое углеродное топливо, в нем есть примеси в виде летучих органических соединений, серы и влаги. Коксование – это процесс, в ходе которого уголь сначала нагревают, не давая ему вспыхнуть и сгореть (примерно так же делают древесный уголь из древесины), чтобы избавиться от примесей и создать топливо с более высокой температурой сгорания; в частности, нужно обязательно очистить его от серы, которая портит железо и делает его хрупким. Домны, работающие на коксе, значительно удешевили производство железа, обеспечивая материалы для строительных проектов и для станков, которые становились все сложнее.

Эксплуатация больших подземных залежей угля и производство кокса освободила Британию периода начала индустриализации от ограничений, навязываемых возобновлением лесов, и обеспечила ее неограниченным количеством энергии для производства товаров, необходимых для общества. Однако подлинно судьбоносным шагом вперед стало изобретение парового двигателя, который обеспечил силу и движение без участия живых мускулов. С принципиальной точки зрения паровой двигатель – это преобразователь, превращающий тепловую энергию в кинетическую: он из тепла делает движение. Сначала паровые машины применялись на угольных шахтах, чтобы выкачивать грунтовые воды: тогда можно было подобраться к более глубоким залежам. Поскольку первые паровые двигатели стояли прямо в каменноугольных копях, было не так уж важно, что им требовалось колоссальное количество топлива. Однако постоянные усовершенствования и доработки делали их все более экономичными и производительными.

Паровая машина стала энергостанцией общего назначения. Она служила «перводвигателем» для заводов: одна такая машина могла обеспечивать энергией целый цех станков через систему подвесных ремней и цепей. Для транспорта были разработаны более компактные паровые двигатели с высоким давлением, требовавшие меньше топлива, а их значительный вес распределялся по поверхности благодаря стальным рельсам; а можно было поставить такой двигатель и на корабль, воспользовавшись плавучестью его корпуса. Вскоре пар уже возил грузы и пассажиров по всему земному шару. К началу ХХ века паровые машины обеспечивали около двух третей энергии, потребляемой в Британии, они перевозили по железным дорогам 90 % сухопутных транспортных средств и переносили за моря 80 % грузов.

Такова была суть трехчастного процесса, который подталкивал ускоряющуюся индустриализацию. Пар позволил нам добывать все больше угля, плавильные печи на угле давали все больше и больше железа – и к тому же и уголь, и железо требовались для строительства и обслуживания все новых и новых паровых двигателей, чтобы добывать уголь, производить железо и строить машины – все быстрее и быстрее. Таким образом, уголь, железо и паровой двигатель образовали единый трехчастный экономический цикл, который усиливал и ускорял сам себя.

Этот переход к индустриализации оказался таким важным для нашей истории, поскольку избавил человеческую цивилизацию от дефицита энергии. Уголь щедро снабжал нас тепловой энергией, и его не требовалось возобновлять, а паровая машина сняла зависимость от человеческой и животной мышечной силы. Без огромных резервов ископаемого топлива цивилизация едва ли смогла бы развиться дальше сугубо земледельческой стадии. Как же Земля запаслась для нас такими ресурсами готовой энергии?