从木柴到煤炭再到石油

让我们沿着里夫金的理论体系，回顾一下前两次工业革命与能源革命的关系。

在古代，人类的主要能源来自木柴，中间虽然也有对煤炭和石油的利用，但这些利用仅限于零星的生活燃料和金属冶炼，对人类文明的推动作用十分有限。因此，这一时代可以被称作“植物能源时代”。

人类社会从植物能源时代跨越到化石能源时代的转折发生在18世纪60年代的英国。从16世纪末到17世纪后期，英国的采矿业，特别是煤矿，已具备一定的规模，仅凭人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的需求，而现场又有丰富而廉价的煤炭作为燃料。现实的需要促使人们致力于寻找新的、更强大的动力来源。1698年，英国德文郡的托马斯·塞维利发明了世界上第一台蒸汽机。1712年，托马斯·纽科门对其进行改进，制造出“纽科门式蒸汽机”。1769年，苏格兰发明家詹姆斯·瓦特在前人发明成果的基础上，改良了蒸汽机的一系列技术设计，制造出了第一台现代意义上的蒸汽机。

在前人的论述中，“瓦特式蒸汽机”的意义主要集中在技术革命方面—它所采用的汽缸、活塞、飞轮、飞锤调速器、阀门和密封件等均是构成多种现代机械的基本元件，这一系列技术催生了现代机械制造业；随后，现代热力学和机构学兴起，为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础；它还推动了机械工业的发展，解决了大机器生产中最关键的问题，推动了交通运输的巨大进步……

在我看来，发明蒸汽机更重要的意义在于，它让人们告别了过去以木柴为主的植物能源时代，进入到以煤炭为主的化石能源时代。

蒸汽机促使人们从手工劳动向动力机器大规模转向，纺织工业迅猛发展，植物能源时代所依托的土地、森林、有限的粮食等已经无法支撑大工业的发展与商业运输的需求。随着机械制造业、钢铁行业的发展，人类也不得不面对这样的问题：即使砍光地球上所有的森林，也无法满足人们对铁矿石冶炼的需求。那么，能否找到足量的能源为蒸汽机提供充足的能量呢？

于是，人们不得不求助于煤炭。1709年，亚伯拉罕·达比尝试在高炉炼铁中用廉价的焦炭代替当时在英国已开始匮乏的木炭，取得了成功。亚伯拉罕家族的铁厂也成为18世纪英国最成功的炼铁及铸造企业。随着亚伯拉罕的成功，已经废弃的古代炼铁场—科尔布鲁克戴尔逐渐成为钢铁冶炼中心，最后发展为工业重镇。