Большая история. С чего все начиналось и что будет дальше

Острая необходимость в новых источниках энергии в конце концов должна была вызвать к жизни великие инновации, которые сегодня называют революцией горючих ископаемых. С их помощью человек получил доступ к потокам, значительно превосходящим те, что дало нам земледелие, – к энергии, заключенной в горючих ископаемых, которая накапливалась не несколько десятилетий, а начиная с каменноугольного периода, то есть более 360 млн лет. В залежах угля, нефти и газа в твердой, жидкой и газообразной форме погребен солнечный свет за несколько сотен миллионов лет. Чтобы понять, какова сила горючих ископаемых, представьте себе, что вы несколько часов очень-очень быстро бежите, держа над головой полную пассажиров машину, а затем вспомните, что в нескольких литрах бензина энергии еще больше (потому что немалая ее часть теряется). Эта энергетическая жила, подобно золотой лихорадке, породила новые формы бурных, часто хаотичных изменений, благодаря ей создавались и рушились состояния отдельных людей, стран и целых регионов. Чарльз Диккенс, Фридрих Энгельс и другие понимали, какую ужасную цену здесь заплатило множество людей. Но в этом безумии рождался совершенно новый мир.

Перемены начались с технологических прорывов, позволивших превращать энергию угля в дешевую механическую энергию, которой можно было питать заводы, локомотивы, пароходы и турбины. Об угле уже многие знали, но его было сложно добывать и перевозить, он пачкал все вокруг и пах, когда его жгли. Поэтому в аграрном обществе обычно предпочитали получать тепловую энергию из древесины. Однако в некоторых местах леса было мало. В Англии с ростом населения расширялись города (особенно Лондон), бурно развивалась коммерция, спрос на энергию стал опережать поставки. Эта страна одной из первых в мире почувствовала на себе энергетический дефицит, но в отличие от большинства других, у нее был путь к отступлению. В Англии довольно большие залежи угля располагались недалеко от поверхности, часто вблизи рек или побережья, так что его можно было легко и дешево перевозить в большие города, включая Лондон, по морю или каналам. Производители и население стали переходить на уголь. К XVII веку его использовали работники английских кирпичных заводов, пивовары и пекари, и лондонцы стали жаловаться на грязный воздух. К 1700 году уголь давал половину энергии в Англии. К 1750 году он давал ее столько же, сколько 4 млн гектаров леса, а это почти 15 % площади Англии и Уэльса[212]

. Люди оказались зависимы от угля, и это побуждало тех, кто его добывал, перевозил и продавал, производить его больше и дешевле.

Но была одна проблема. С ростом спроса на уголь приходилось рыть более глубокие шахты, а те быстро заполнялись водой, так что для более активной угледобычи требовались хорошие насосы, которые осушали бы их. В Англии решить этот технический вопрос оказалось важнее, чем где-либо, так что разработка дешевых эффективных насосов вышла для предпринимателей и изобретателей на первый план. Новые научные данные в сочетании с широко распространенным теперь искусством механиков обеспечили необходимую для решения задачи интеллектуальную базу. Ученые XVII века стали понимать, как устроено атмосферное давление, а к началу XVIII века этим данным нашлось применение в паровой машине Ньюкомена, которая откачивала воду из угольных шахт[213]. Однако ее механизм работал неэффективно и расходовал огромное количество угля, так что с коммерческой точки зрения это имело смысл только в самих шахтах, где уголь был дешевым. Инвесторы, изобретатели и инженеры понимали, что усовершенствованный насос может принести им гигантскую прибыль и произвести революцию в снабжении углем английских домов и предприятий.

Джеймс Уатт, шотландский инженер, который в конце концов нашел решение этих проблем, занимался изготовлением инструментов и имел хорошие связи среди инженеров, ученых и дельцов. Однажды на воскресной прогулке в 1765 году Уатт вдруг понял, что можно повысить эффективность машины Ньюкомена, добавив в нее второй цилиндр, который послужил бы конденсатором. Чтобы соорудить усовершенствованную паровую машину, нужны были самые передовые данные и технологии, а еще было необходимо с высокой точностью спроектировать и установить клапаны, которые выдержали бы высокое давление. Задача была трудной и дорогостоящей. И все же главный союзник Уатта Мэттью Болтон учуял здесь перспективу и серьезно вложился в его исследования. Он понимал, какую огромную прибыль может принести машина, которая с разумными затратами превращала бы энергию угля в механическую энергию. Уатт приобрел первый патент на свои разработки в 1769 году, и конкуренция была уже такой жесткой, что, когда Болтон прихвастнул насчет его опытных моделей перед русским послом в Лондоне, Джеймс получил от правительства России весьма заманчивое предложение. Он всерьез его рассматривал, но Болтон убедил инженера остаться. Работа была закончена к 1776 году.