ЧАСТЬ VI Формирование современного мира (1750-2000 годы)
Глава 20. Зарождение современной экономики и современного
общества (1750—1900 годы)
20.5. Энергия
Радикальная трансформация количества доступной людям энергии
и источников ее поступления была даже более фундаментальной, чем технологические
изменения, начавшиеся с середины XVIII века. До этого времени весь мир страдал
от сильной нехватки энергии. Практически всей доступной энергией являлась сила
людей и животных, к тому же последняя была сильно ограничена трудностями
запряжки. В течение многих тысячелетий в основе каждого человеческого общества
лежал тяжелейший людской труд, и расплачиваться за это приходилось ранней
смертью, травмами и страданиями. Проявлением власти правителей и элиты являлась
возможность мобилизовать этот труд в своих интересах как для создания
монументальных построек, так и для работы в сельскохозяйственных угодьях.
Люди потребляли меньше пищи, чем животные, и до XIX века
являлись основной рабочей силой в сельском хозяйстве. Они расчищали участки,
строили террасы и оросительные системы, сеяли, занимались прополкой и
вскапывали землю. В 1806 году один французский писатель, пишущий на
сельскохозяйственные темы, все еще предлагал оставить плуг и вернуться к
вскапыванию полей вручную, что хоть и медленнее, но зато дешевле и тщательнее.
Люди также являлись основной силой в промышленности — большой подъемный кран на
рыночной площади в Брюгге, считавшийся технологическим чудом XV века, работал
благодаря топчаку, который приводили в движение люди.
Большое колесо, которое приводилось в движение благодаря
весу людей или животных, идущих по ступенькам, расположенным на его внутреннем
крае. (Прим. перев.)
В XIX веке в Британии на топчаках работали заключенные,
которых нанимали местные промышленники. Повсеместно людей использовали для
переноски товаров, а также для транспортировки других людей (обычно
представителей элиты) в паланкинах, которые носили четверо или шестеро человек
(были распространены в Азии) либо портшезах, которые несли двое (были распространены
в Европе). Также имелись колесные повозки, приводимые в движение людьми.
Главным ограничением для использования силы животных, помимо
проблем с запряжкой, было количество потребляемого ими корма — лошадь нуждалась
примерно в четырех или пяти акрах земли, и вследствие ограниченной
продуктивности сельского хозяйства часто было трудно отдать так много земли в
условиях, когда едва хватало еды людям. Быкам требовалось чуть меньше земли, и
они оставались главными тягловыми животными. В XVIII веке в Европе было
примерно 24 миллиона быков; для сравнения — лошадей было чуть больше половины
этого числа. Лошади также являлись важным источником энергии в промышленности
(отсюда использование термина «лошадиная сила» для измерения количества
вырабатываемой энергии) и широко использовались в горном деле, пивоварении и
для приведения в действие самых первых текстильных машин.
Гидроэнергия была задействована в Евразии приблизительно на
границе между эпохой до нашей эры и нашей эрой. Ее использование постепенно увеличивалось,
а примерно тысячей лет позднее стали использовать энергию ветра. Вода веками
являлась главным источником энергии для промышленности и оставалась им в
течение немалого периода XIX века. По мере расширения использования
гидроэнергии вдоль рек стали размещать предприятия текстильной промышленности и
многие первые фабрики — в Соединенных Штатах до восьмидесятых годов XIX века
энергия пара обычно использовалась только там, где требовалось расположить
производство в стороне от реки. О масштабе операций, возможных с гидроэнергией,
можно судить по фабрике «Мастодонт» с водяным колесом на реке Мохок.
Во время строительства фабрики был найден скелет мастодонта,
отсюда название. (Прим. перев.)
Оно доставляло воду по трубам диаметром 102 дюйма к
турбинам, которые вырабатывали энергию в 1200 лошадиных сил и приводили в
движение две мили валов и десять миль приводных ремней, вращали 70 000 веретен
и 1500 ткацких станков, производя 60 000 ярдов хлопка в день. В 1900 году в
Нюрнберге все еще имелось 180 действующих водяных колес. В районах, где гидроэнергия
была недоступна, в больших масштабах использовалась энергия ветра — в XVI веке
в Нидерландах имелось более 8000 ветряных мельниц, которые использовались для
приведения в действие пил, выделывания кожи, проката медных пластин, кручения
шелка и валки сукна.
До XIX века главным источником топлива для всего
человечества являлась древесина. Она была легко доступна (часто бесплатно) и
хорошо горела в сухом состоянии, проблема же заключалась в том, что она также
требовалась для многих других целей. Она применялась при строительстве домов,
укреплений, мостов, производстве промышленного оборудования, контейнеров и в
кораблестроении. В форме угля древесина служила основным топливом при плавке
стали, производстве стекла и кирпича, а также в пивоваренной промышленности. Со
времен самых первых крестьянских поселений в Юго-Западной Азии леса также
вырубались для получения земли под сельское хозяйство. Древесина веками имела
множество применений, поэтому постепенно ее стало не хватать, и в Китае это уже
в XII веке препятствовало индустриализации. В Европе большая вырубка лесов
началась со значительным увеличением населения после 1000 года н.э.
Развивающаяся промышленность потребляла огромное количество дерева. На среднюю
небольшую домну ежегодно уходило около 250 акров леса, но другие процессы были
еще более разорительными. В середине XVII века на производство поташа в России
расходовалось три миллиона тонн древесины в год, а в районе реки Кама, где было
более 1200 солеварен, все местные леса были вырублены, и чтобы топить печи,
приходилось привозить древесину с расстояния более чем в 200 миль.
Нехватка древесины в Европе прежде всего проявилась в
специализированных областях, таких, как кораблестроение. В начале XVI века в Венеции
не осталось древесины для постройки кораблей, и ей приходилось импортировать
дерево (часто — готовые корпуса) из своих колоний вдоль побережья Далмации.
Португалия тоже испытывала нехватку древесины, и ей приходилось рассчитывать на
корабли, построенные из бразильских и индийских твердых пород дерева в Багии и
Гоа. В восьмидесятых годах XVI века, когда король Испании Филипп II строил свою
армаду, собираясь выступить против Англии и голландцев, ему пришлось
импортировать лес из Польши. В самой Англии нехватка леса впервые проявилась в
середине XVII века, и ей пришлось заняться импортом древесины из Скандинавии и
Балтийского региона (в 1756 году Британия приобрела право экспортировать 600
000 деревьев в год из России), а также из колоний в Америке — сначала из
Нью-Гэмпшира, затем из Мэна. В 1696 году военные корабли для военно-морских сил
Великобритании строились в Нью-Гэмпшире из-за недостатка леса в самой Британии.
Нехватка древесины для кораблестроения стала лишь одним из признаков большого
энергетического кризиса, затронувшего всю Европу. Местные источники древесины и
древесного угля истощались — учитывая плохое состояние коммуникаций и
сопутствующие расходы, было невозможно осуществлять поставки на слишком большие
расстояния. В 1560 году чугунолитейные заводы Словакии были вынуждены сократить
производство, так как начали иссякать поставки древесного угля. Спустя тридцать
лет пекарям Монпелье на юге Франции для топки печей пришлось рубить кустарник,
поскольку во всем городе не осталось древесины. В двадцатые годы XVIII века
солеварни в польском городе Величка пришлось закрыть, потому что вся местная древесина
была израсходована. В 1717 году недавно построенная в Уэльсе домна четыре года
не приступала к производству, накапливая древесный уголь, но, несмотря на это,
топлива ей хватило лишь на тридцать шесть недель работы, после чего ее пришлось
закрыть. В большинстве районов Британии доменные печи могли работать лишь
короткими всплесками каждые несколько лет.
Реакцией на эту усиливающуюся нехватку энергии стало переключение
на каменный уголь — топливо, которое многими считалось низкокачественным. По
мере роста цен на дерево сначала бедняки, а позднее даже богачи были вынуждены
использовать каменный уголь для обогрева. В английских анналах Стоу 1631 года
по этому поводу сказано: «Во всем королевстве сильнейшая нехватка древесины...
жителям, и даже достопочтенным персонам в своих палатах, в основном приходится разводить
огонь из каменного угля». В 1550 году добыча каменного угля в Англии составляла
примерно 210 000 тонн, но к 1630 году она увеличилась до 1.5 млн тонн. К 1700
году Лондон импортировал в год свыше 550 000 тонн каменного угля, доставляемого
морем из Ньюкасла (что в 15 раз больше по сравнению с 1550 годом). Хотя люди,
возможно, предпочитали древесину, они использовали уголь в кострах и печах, а
такие отрасли, как кузнечное дело, пивоварение и мыловарение, с легкостью перешли
на новое топливо. Однако примеси в угле исключали его использование в
большинстве производств, пока не были разработаны новые процессы. После 1610
года каменный уголь стали использовать в производстве стекла, а спустя десять
лет — при изготовлении кирпичей. К сороковым годам XVII века кокс применялся
для сушки солода, а сорок лет спустя — для плавки свинца, меди и олова.
Последним важным промышленным процессом, который приспособился к использованию
угля в течение XVIII века, была выплавка стали.
Постепенное принятие каменного угля в качестве топлива стало
не просто заменой одного источника энергии другим. Это являлось фундаментальным
сдвигом в типе доступной людям энергии. До применения каменного угля
использовались только возобновляемые источники энергии — человек, животные,
вода, ветер и древесина (хотя последний ресурс обычно использовался так, что
становился невозобновляемым). Теперь впервые люди постепенно стали зависеть от
обширных, но по сути невозобновляемых ископаемых источников топлива,
находящихся под поверхностью земли. С ростом цен на древесину и с началом
применения все более эффективных паровых насосов стали прибыльны и возможны для
разработки угольные шахты с большей глубиной.
Хотя ранняя промышленность зависела от гидроэнергии, именно растущее
использование каменного угля знаменовало европейскую индустриализацию в XIX
веке. Увеличение добычи угля было поразительным. В 1800 году объем мировой
добычи составлял примерно 15 млн тонн, к 1860 году он достиг 132 млн тонн, а к
концу XIX века превысил 700 млн тонн, т.е. увеличился в сорок шесть раз. (Тем
не менее в технологическом отношении эта индустрия мало изменилась за целый век
— использовался почти только людской труд в трудных и чрезвычайно опасных
условиях.) За последние два года XIX века мир использовал больше угля, чем за
весь XVIII век. Сначала каменный уголь играл незначительную роль, но затем стал
составлять приблизительно 90 % сильно увеличившегося мирового потребления
энергии. Новые темпы потребления энергии и индустриализации уже не могли бы
поддерживаться древесиной — в 1900 году потребление угля в мире было
эквивалентным ежегодному уничтожению и транспортировке леса, в три раза превышающего
площадь Британии. В мире не было достаточного количества лесов для
долговременного поддержания такого уровня использования древесины, а проблемы с
транспортировкой по миру такого большого ее количества были бы, вероятно,
непреодолимы.
Влияние каменного угля в XIX веке можно было обнаружить
повсеместно. Он не только питал энергией железнодорожные поезда, но также
являлся одним из основных перевозимых ими грузов. Каменный уголь преобразил
корабли, которые до XIX века зависели от силы людей или энергии ветра.
Количество перевозок, осуществляемых с помощью энергии пара во всем мире,
выросло от лишь 32 000 тонн в 1831 году до более 3 млн тонн в середине
семидесятых годов XIX века. Важным побочным продуктом увеличения потребления
каменного угля стало использование отходящих газов для первого неприродного
источника света. До XIX века люди пользовались у себя в домах свечами из
животного жира (только богатые могли позволить себе свечи из китового спермацета,
которые не обладали тошнотворным запахом), и в большинстве городов по ночам
было темно, хотя в Лондоне имелось несколько улиц, освещаемых лампами на
китовом жире. Попутный газ, получаемый из угля, впервые был использован в 1807
году для освещения фабрики в Солфорде, а первые лондонские районы стали
освещаться газом, поставляемым с центрального агрегата через подземную распределительную
сеть, в 1814—1816 годах. К 1823 году системы газового освещения были построены
в пятидесяти двух городах, такие же системы вскоре стали использоваться в Бостоне,
Нью-Йорке (который использовал уголь, импортируемый из Британии) и Берлине. В
течение XIX века использование газа в быту для освещения и приготовления пищи
постепенно распространялось, по крайней мере, среди тех, кто мог позволить себе
немалые траты на его проведение.
