Удивительное зарождение Земли. Путешествие по скрытым чудесам, которые дали жизнь нашей планете

Ситуация изменилась с открытием ископаемых видов топлива, которые представляют собой богатые энергией плотные залежи древней жизни, спрессованные и «приготовленные» глубоко в земной коре, – отсюда и слово «ископаемое» в их названии. Угольные месторождения Земли в основном образовались в жарких, влажных болотах и болотистых местностях более 300 миллионов лет назад, в геологический период, у которого есть название – каменноугольный (от латинского слова, обозначающего «угленосный»). Когда погибали массивные папоротники, чешуйчатые лепидодендроны и гигантские родственники хвощей, они иногда оказывались погребенными под водой и осадочными породами, прежде чем микробы успевали полностью их разложить.

По мере накопления слоев мертвой растительности они подвергались сильному нагреванию и давлению. В течение миллионов лет эти силы на молекулярном уровне перестраивали замурованные в слоях земли растения, разрушая существующие соединения и образуя новые, превращая джунгли первобытной Земли в торф и, в конце концов, в уголь. И напротив, природный газ и сырая нефть в основном состоят из водорослей, планктона и других водных организмов, подвергшихся воздействию экстремальных давлений и температур на дне озер и на морском дне в более позднюю мезозойскую эру – в период от 252 до 66 миллионов лет назад.

В то время как костер был универсальным элементом ранних человеческих культур, переход на ископаемые виды топлива происходил гораздо более неравномерно и поэтапно. В бронзовом веке, между 2200 и 1900 годами до нашей эры, люди на территории современной Внутренней Монголии и китайской провинции Шаньси добывали уголь из неглубоких залежей и сжигали его для получения тепла, особенно когда древесины было мало. Древние римляне и средневековые европейцы также использовали уголь для обогрева и выплавки железной руды. К 60 году до нашей эры, а возможно, и гораздо раньше китайцы начали бурить скважины в поисках нефти и природного газа, в конце концов научившись направлять топливо по бамбуковым трубопроводам и сжигать его в чугунных кастрюлях для выпаривания рассола и получения соли. Древние китайцы и арабы также использовали нефть и газ для получения света и тепла.

В XVI веке, когда леса сократились из-за чрезмерной вырубки, Англия начала добывать большое количество угля из богатых и относительно доступных месторождений. Сжигание небольшого куска угля давало значительно больше энергии, чем сжигание того же количества древесины или растительности. К XVII веку уголь использовался во многих промышленных отраслях Англии, им отапливалось большинство домов. В конце концов многие другие страны тоже начали активно использовать уголь. «Каждая корзина [угля] – это сила и цивилизация, – писал Ральф Уолдо Эмерсон, – потому что уголь – это портативный климат. Он приносит тепло тропиков на Лабрадор и за Полярный круг, и он одновременно является средством транспортировки самого себя, где бы он ни был нужен».

В период с конца XVIII до середины XIX века ископаемое топливо способствовало одному из важнейших технологических и социально-экономических преобразований в истории – промышленной революции, периоду стремительных инноваций в производственных технологиях в Европе, Северной Америке и Азии. Паровые двигатели, работающие на угле, первоначально были разработаны для откачки воды из часто затопляемых угольных шахт. По мере повышения их эффективности паровые двигатели стали приводить в действие веретена, ткацкие станки, мельницы, заводы, корабли и локомотивы. Ряд прорывов в металлургии, связанных с добычей угля, привел к появлению более доступных металлов более высокого качества, что в дальнейшем стимулировало производство новых машин. Расширение сети каналов, автомобильных и железных дорог позволило людям эффективно перевозить большие объемы продовольствия и топлива на большие расстояния. Улицы в городах начали освещать газовыми фонарями, а в сельских районах заменили китовый жир на керосин: электрическое освещение со временем вытеснило и то и другое. Коммерциализация двигателя внутреннего сгорания в конце XIX века и последующее массовое производство автомобилей привели к росту спроса на бензин. Примерно в то же время внедрение современной паровой турбины и ее применение на электростанциях привело к тому, что электроэнергия стала гораздо более доступной.