Энергия и цивилизация

Второе упрощение, возобновляемые источники энергии против невозобновляемых, охватывает базовую дихотомию между тысячелетиями, когда доминировали одушевленные первичные движители и биологическое топливо, и недавним прошлым, когда возникла зависимость от ископаемого топлива и электричества. И снова реальная картина выглядит несколько более сложной. Общества эпохи дерева не имели гарантии стабильной возобновляемости: чрезмерные вырубки, за которыми следовала разрушительная эрозия почв на уязвимых склонах, уничтожили условия для постоянного роста леса на больших пространствах Старого Света, особенно вокруг Средиземного моря и в Северном Китае. В сегодняшнем мире, где доминирует ископаемое топливо, энергия воды, возобновляемый источник, дает примерно одну шестую электричества, и многие земледельцы все еще полагаются на одушевленный труд в полевых работах и в поддержании оросительных систем.

Четкие границы между отдельными энергетическими эпохами не являются реалистичными не только по причине очевидных национальных и региональных различий во времени появления инноваций и широкого принятия новых видов топлива и первичных движителей, но также по причине эволюционной природы энергетических переходов (Melosi 1982; Smil 2010а). Установившиеся источники энергии и первичные движители могут быть удивительно постоянными, и новые технологии могут стать доминирующими только после долгих периодов постепенного распространения. Комбинация функциональности, доступности и затрат большей частью определяет эту инерцию. Пока старые источники или первичные движители работают хорошо в пределах сложившейся обстановки, вполне доступны и приносят прибыль, их заменители, даже с очевидно лучшими качествами, будут распространяться очень медленно. Экономисты могут видеть этот факт как пример зависимости от пути развития, концептуализированной одним из исследователей (David 1985), основавшим свои положения на использовании клавиатуры QWERTY (которой противостояла предположительно лучшая раскладка Дворака).

Но нам не требуются новые сомнительные ярлыки, чтобы описывать очень широко распространенный и заметный процесс медленного эволюционного развития, тот, который затрагивает как саму жизнь, так и принятие решений, технический прогресс и управление экономикой. Можно найти множество примеров из истории энергии. Римские водяные мельницы впервые начали использовать в V веке до н. э., но широко они распространились только через 500 лет. И даже тогда их применение было почти всецело ограничено помолом зерна. Как отметил исследователь (Finley 1965), освобождение рабов и животных от их тяжкой работы не было достаточно сильным стимулом для быстрого распространения водяных мельниц. К концу XVI века морские путешествия вокруг света на парусниках стали обычным делом, но в битве при Лепанто в 1571 году каждая сторона использовала более 200 галер, в 1588-м Непобедимая Армада отправилась завоевывать Англию, имея в составе четыре больших галеры и четыре галеаса, которые приводились в движение более чем 2 тысячами осужденных гребцов; снабженные мощными пушками шведские галеры использовались, чтобы уничтожить большую часть русского флота во Втором Роченсальмском сражении в 1790 году (Martin and Parker 1988; Parker 1996).

Тягловые животные, водяные мельницы и паровые двигатели сосуществовали в индустриализирующихся Европе и Северной Америке более ста лет. В США, где было много леса, уголь превзошел древесину в качестве топлива, и кокс стал более значимым, чем древесный уголь, только в 1880 годах (Smil 2010а). Механическая энергия в сельском хозяйстве пришла на смену энергии лошадей и мулов только в конце 1920-х, и в начале 1950-х миллионы мулов оставались в использовании на юге США, а государственные органы перестали подсчитывать сельскохозяйственных животных лишь в 1963 году. И во время Второй мировой войны массово производимые транспортные корабли типа «Либерти» (ЕС2) приводились в движение не новыми, эффективными дизельными машинами, но хорошо себя показавшими трехцилиндровыми паровыми двигателями, котлы которых работали на нефти (Elphrick 2001).

Только значительные приближения возможны при попытке очертить долгосрочные паттерны развертывания первичных движителей в доиндустриальных обществах Старого Света. Самой заметной чертой здесь является долгое доминирование человеческого труда (рис. 7.1). Человеческие мускулы были единственным ресурсом механической энергии от начала эволюции гоминин и до одомашнивания тягловых животных, которое началось лишь 10 тысяч лет назад. Доступная человеку мощность увеличивалась благодаря все более широкому набору все более качественных инструментов, в то время как эффективность животных по всему Старому Свету тысячелетиями была ограничена плохой упряжью и неадекватным фуражом, а в Океании и Америке тягловые животные отсутствовали вовсе. Человеческие мускулы, таким образом, оставались незаменимым первичным движителем во всех доиндустриальных обществах.