Энергия и цивилизация

Другим важным косвенным путем использования угля стал угольный, или городской, газ, получаемый карбонизацией битуминозного угля, иначе говоря, высокотемпературным нагреванием топлива в печах с ограниченным поступлением кислорода (Elton 1958). Первые газовые системы были установлены независимо на английских текстильных фабриках в 1805–1806 годах. Компания, чьей целью стала организация централизованной поставки газа в Лондон, была основана в 1812 году. Улучшение оборудования, удаление серы из газа, новая техника изготовления труб малого диаметра из железа и более эффективные горелки сделали возможным распространение газового освещения. И его век не закончился с появлением электрических лампочек. Газокалильная сетка, запатентованная в 1885 году Карлом Ауэром фон Вельсбахом, позволила газовой промышленности еще несколько десятилетий конкурировать с электрической.

За пределами Англии распространение каменного угля в восемнадцатом веке было куда более медленным. Главная добыча велась в северной Франции, в районах Льежа и Рура, и в районах Богемии и Силезии. Добыча угля в Северной Америке приобрела национальное значение только на протяжении XIX столетия. Историческая статистика в области угледобычи и наилучшие из доступных (но менее надежные) оценки потребления древесного топлива в разных странах позволяют сузить, в некоторых случаях буквально до конкретной даты, периоды времени, когда уголь превзошел дерево и начал давать более половины всей первичной энергии в стране (Smil 2010а). В Англии и Уэльсе такое случилось довольно рано, но время этого самого раннего энергетического перехода можно определить только приблизительно.

Отдельные исследователи (Warde 2007) пришли к выводу, что выбор точной даты перехода от дерева к углю будет произвольным, но определили наиболее вероятное время, когда уголь стал превосходить биомассу в качестве источника тепла, как 1620 год, или даже немного ранее. К 1650 году доля угля выросла до 65 %, к 1700-му – до 75 %, к 1800-му – около 90 % и в 1850 году составляла более 98 % (последние две цифры для Великобритании в целом). Британское угольное превосходство затянулось и на следующее столетие: в 1950 году уголь обеспечивал 91 % всей первичной энергии в стране, и 77 % – в 1960-м. В результате уголь доминировал (составлял более 75 %) в энергетике страны 250 лет, много дольше, чем в любом другом государстве.

Франция в начале наполеоновской эпохи получала более 90 % первичной энергии из дерева, эта доля все еще составляла около 75 % в 1850 году, и только к 1875му упала ниже 50 % (Barjot 1991). Уголь оставался доминирующим топливом во Франции до конца 1950-х годов, после чего импортная нефть заняла его место. Добыча угля в колониальной Америке началась в 1758 году в Виргинии, и в начале XIX века Пенсильвания, Огайо, Иллинойс и Индиана стали производящими уголь штатами (Eavenson 1942). Уголь обеспечивал всего 5 % от общей первичной энергии к 1843 году, но последующий быстрый рост добычи увеличил долю до 20 % к началу 1860-х, а в 1884 году добытый каменный уголь содержал больше энергии, чем все потребление дров в стране (Schnurr and Netschert 1960). В 1880 году, когда в Японии начали вести статистику, дерево (и полученный из него древесный уголь) давало 85 % первичной энергии в стране, но к 1901 году интенсивная модернизация подняла долю угля выше 50 %, пик в 77 % был достигнут в 1917 году (Smil 2010а).

Российская империя, обладавшая большими бореальными лесами на севере европейской части и в Сибири, была по сути своей обществом дерева. В соответствии с советской исторической статистикой, дрова поставляли 20 % всей первичной энергии в промышленности в 1913 году (TsSU 1977), но это, очевидно, относится только к коммерчески заготовленному топливу, которое составляло малую долю от того, что требовалось для обогрева домов: даже небольшой дом потреблял не менее 100 ГДж/год. По моей оценке, дерево обеспечивало 75 % энергии к 1913 году, а нефть и уголь начали давать больше половины всей первичной энергии только в начале 1930-х (Smil 2010а).

Последней из ведущих экономик, совершившей переход от фитомассы к углю, стала китайская, где процесс был отсрочен бесконечными кризисами XX века. Они начались с падения империи в 1911 году, продолжились длинной гражданской войной между коммунистами и Гоминьданом (1927–1936, 1945–1950) и вторжением Японии (1933–1945). После этого пришли десятилетия маоистских экономических экспериментов, результатом которых стал крупнейший в мире голод (1958–1961) и безумная Культурная революция (1966–1976). Поэтому растительное топливо в Китае стало поставлять меньше половины первичной энергии только в 1965 году; к 1983-му его доля упала ниже 25 %, и к 2006 году – ниже 10 % (Smil 2010а).

От древесного угля к коксу