Komerční prezentace
Registrace uživatele

Přihlašte se k odběru informací, novinek, získejte přístup do diskuzního fóra.

Vesmír č. 9
Vesmír č. 9
Toto číslo vychází
1. 9. 2017
Novinky
Zdarma jedno celé číslo Vesmíru v pdf.
• Zářijové číslo Vesmíru
reklama

Proč je deštník černý?

Z historie těžby uhlí v Anglii

Publikováno: Vesmír 88, 374, 2009/6
Obor: Geologie

První uhelný monopol

Když Římané obsadili Británii, nalezli černý kámen, který nazvali gagát. Byl měkký, leštitelný a teplý jako jantar. Používali jej k výrobě šperků, které měly jednu zázračnou vlastnost – v ohni shořely. Z podobných důvodů na našem území v okolí dnešního Kladna těžili Keltové uhelný jílovec, později nazývaný „švartna“, a vyráběli z něj černé náramky. Římané také začali uhlím topit. Historicky vzato byli až druzí, protože ve Walesu byla nalezena žářiště z bronzové doby, která sloužila ke kremaci mrtvých.

Učený mnich Beda Ctihodný napsal – a to v kraji oplývajícím uhlím – v roce 731 slavné církevní dějiny. Uvádí, že dým z uhlí je možné použít k zahnání hadů, ale nezmiňuje se o jiném možném využití. Doklady o spalování uhlí se začaly množit koncem 11. století. Britové až do 16. století nazývali uhlí sea coal, kde coal je odvozeno od charcoal (uhlík) a sea (mořský), což nejspíš souvisí se sběrem oválených kusů na mořském břehu, kam se chodilo i na vyvržené dřevo.

Nejstarší využívaná britská uhelná ložiska ležela na církevní půdě ve svazích řeky Tyne. Bylo snadné snést uhlí dolů k lodi a odvézt ho do Londýna nebo do větších pobřežních měst. Doprava nějakých 300 mil lodí byla dokonce levnější než pozemní doprava dříví ze stále vzdálenějších lesů. První uhelná „válka“ vypukla hned po roce 1268, kdy se měšťané a bývalí horníci postavili proti převorovi z Tynemouth a rozbili mnišský uhelný monopol. Uhlí zatím pro svůj kouř nebylo využíváno v domácnostech, ale bylo dodáváno kovářům a vápeníkům. Počátkem 14. století, kdy odlesnění jižní Anglie bylo zřetelné, se zdálo, že se uhlí stane důležitým náhradním palivem.

Mor černý jak uhlí

Očekávání přerušila morová rána roku 1347, která přišla slovy kronikáře jako „černý dým“. Zdálo se, že „černá smrt“ a černé uhlí spolu nějak souvisí, takže lidé se mu začali vyhýbat. Dokonce morové vředy byly nazvány „karbunkuly“, tedy ranami podobnými uhelným popáleninám. A protože uhlíky rudě žhnuly, stalo se slovo karbunkl i synonymem pro ohnivé rubíny a granáty. Uhlí navíc páchlo po síře, a tím vytvářelo pořádnou čertovskou „image“. Středověký člověk měl tak nejeden důvod se mu vyhnout.

Jindřich VIII. se do dějin zapsal více rozkolem s katolickou církví a rušením klášterů než rozvojem uhelného průmyslu, ale obojí spolu úzce souvisí. Církevní pozemky i s uhelnými ložisky padly do rukou obchodníků z Newcastlu. Rozloha lesů se prudce zmenšila. Obchodníci s bavlnou potřebovali pastviny a kováři dřevěné uhlí. Počet zejména městského obyvatelstva se během 16. století skoro zdvojnásobil a anglické počasí bylo během malé ledové doby ještě studenější. Na zamrzlé Temži se začaly konat první trhy a slavnosti se stánky a občerstvením. Led tedy musel být mimořádně silný, aby unesl množství lidu. Průmysl spotřebovával obrovské množství dříví. Jenom londýnské pivovary každý rok spálily 20 000 povozů dříví. Cena paliva stoupala tak rychle, že chudí si topení nemohli dovolit. Matriky ukazují, že lidé vstupovali do manželství později a dětská úmrtnost byla vyšší.

Koncem vlády královny Alžběty I. uhlí ovládlo trh s palivem. Vlastně se nedivíme tomu, že renesanční šlechta prchala z Londýna na své zámky nebo do nezakouřené Itálie. Vyšší kruhy odmítaly vstoupit do domů, kde se topilo uhlím, a jíst potraviny na něm připravené. Uhlí naopak kolem roku 1550 urychlilo rozšíření jednoho úžasného vynálezu – komína. Komín na uhlí se oproti krbu na dříví kvůli tahu podstatně zúžil, takže statní kominíci téměř vymřeli a na jejich místo přišli jako v sentimentální pohádce sotva odrostlí chlapci-kominíčci. Ovzduší v Londýně muselo být hrozivé, stěžovala si na něj i samotná královna Alžběta.

Smogový zahradník

V roce 1603 napsal Hugh Platt, syn bohatého londýnského obchodníka, první anglickou knihu o briketách, jimž říkal cole-balles neboli uhelné koule. Uhlí se tehdy míchalo s řadou dalších látek včetně jílu, který měl omezit dým. O pár desetiletí později (r. 1661) sepsal John Evelyn satirickou knihu o zakouřeném Londýně, kterou nazval „Fumigumium“. Město bylo cítit na míle daleko, sluneční paprsky se stěží prodíraly městským ovzduším, špatný vzduch dokonce ničil kamenné monumenty a na železných předmětech vytvářel korodovanou krustu.

Zdá se, že právě jemné saze vedly k dalším vymoženostem, například k vnitřnímu obložení domů. Šaty se musely neustále čistit a tapiserie byly během několika let zcela zničeny, takže se přestaly do Londýna dovážet. Normálně bychom tyto změny přičítali nové módě nebo změně životního stylu, ale zdá se, že důvod byl mnohem prostší – energetická krize se řešila spalováním uhlí. K největším problémům docházelo při dešti, který vymýval saze z ovzduší. Kolem roku 1700 se rozšířil klasický anglický deštník, který chránil více před sazemi než před samotným deštěm. Myslím si, že jeho tradiční černá barva byla nutná z praktických důvodů, aby šmouhy od sazí nebyly vidět. Šlechtický či vojenský oděv byl v té době stejně drahý jako dnes ojetý automobil a jeho údržba byla neméně nákladná, takže stál za péči.

Deště vymývaly prach, který odtékal do Temže nebo se hromadil na ulicích, prosychal, a pak jej černý dusivý vítr rozvíval po městských ulicích. Daleko dolů po řece byli plavci pokryti černým filmem londýnských sazí. Smog zabíjel včely a hubil mnoho tradičních rostlin. Ovoce málokdy dozrálo. Již v roce 1700 vyšla kniha „Městský zahradník“, která popisovala odrůdy odolné vůči kontaminovanému prostředí. S tím souviselo i neustálé odkašlávání. Dnes si málokdy na ulici odplivneme, ale až do počátku 20. století šlo o běžný zvyk, jehož původ – zdá se – spočíval v dráždivé směsi sirnatého městského smogu a sazí. Představte si třeba slavnostní mši v nějakém velkolepém anglickém kostele, která je – jak si současníci stěžovali – neustále přerušována kašlem a odplivováním. Odhaduje se, že možná až polovina Londýňanů umírala na respirační choroby, které prudce zvyšovaly zejména dětskou úmrtnost. Ono se to nezdá, ale za pokrok vždy platíme nějakou cenu.

Londýňané až do morové epidemie roku 1665 věřili, že uhelný dým je chrání před morem, a možná měli pravdu v tom, že dým odpuzoval mouchy. I dnes je obtížné stanovit míru, s jakou špatné prostředí zkracuje život, natož v 17. století. Naštěstí v půlce 17. století působil v Londýně John Graunt – jeden ze zakladatelů statistiky. Londýn vedl záznamy o úmrtích od roku 1500. Vybrané ohledačky mrtvol stanovovaly příčinu úmrtí a zanášely ji do knih. Nešlo o žádný teoretický výzkum, záznamy měly pomoci dvoru a aristokracii v určení morových období, což jim umožnilo opustit město již na počátku epidemie a uchýlit se do venkovských vil a zámků, kterými anglická krajina tak oplývá.

Venkovské zámky obvykle vnímáme téměř romantickým způsobem jako letní byty šlechty, ale ve skutečnosti měly několik ryze praktických funkcí – pomáhaly vychovat děti, které by v zakouřeném Londýně onemocněly či zahynuly, a sloužily jako útočiště v morových obdobích. Graunt pochopil, že s úmrtními záznamy může mnohem lépe zacházet, když je přepočítá a seřadí do tabulek. Zjistil, že zhruba třetina všech úmrtí postihla děti mladší pěti let a že nejběžnější příčinou smrti byly plicní choroby.

V laciných dobách Londýňané utráceli zhruba 10 % svých platů za množství uhlí, které jim v chladných měsících většinu dne umožňovalo udržovat malý ohníček. Příliš se neohřáli, ale nezemřeli. Ceny dříví byly nejméně třikrát vyšší. Skoro si myslím, že český (a možná i sibiřský) venkovan by tenkrát v Londýně rychle nastydl a umřel. Bylo to místo s tou vůbec nejhorší kombinací – chladné, ale málokdy mrazivé vlhké město, přelidněné kašlajícími nemocnými. Pokud nějaký konflikt přerušil dodávky uhlí, následoval ve městě „palivový mor“, kdy nejchudší umírali na následky podchlazení.

Uhelná kultura

Daniel Defoe, autor Robinsona Crusoe, navštívil počátkem 18. století Newcastle a byl překvapen obrovskými hromadami uhlí. Divil se, kde žijí lidé, kteří jsou schopni je spotřebovat. Někdy od roku 1600 se do uhelné oblasti začali hrnout chudí vesničané a bezzemci. Byli to opravdoví proletáři, často zloději a alkoholici, které jejich okolí nenávidělo a ostrakizovalo. Mladí muži bydleli ve společných ubytovnách. Postupně mezi nimi vznikal duch přátelství a solidarity, jaký bychom čekali spíše u vojáků. Slangem a zvyky se začali lišit od místních vesničanů do té míry, že se dá hovořit o vzniku nového sociálního modelu a vlastní kultury. Jejím pozdním projevem se pak stalo paličaté odborové hnutí. Podobný proces ostatně známe z Kladna či Ostravy.

Nevíme, kolik havířů zemřelo v šachtách 17. století, ale míra úmrtnosti mohla být zhruba na úrovni současných čínských rodinných dolů, kde počet mrtvých možná přesahuje 10 000 ročně. Metan se likvidoval stejným způsobem, jaký známe i z naší uhelné historie. Ve stropě štoly byla vyrubána kapsa, kde se tento lehčí plyn hromadil. Do chodby se nejprve vplížil horník ve speciálních lněných šatech a dlouhou loučí plyn zapálil. Ještě horší byly náhlé průvaly důlních vod, které poměrně pravidelně zatopily celé šachty. V roce 1700 byla produkce uhlí pravděpodobně asi desetinásobná oproti těžbě v roce 1550. Nejdelší štoly dosahovaly zhruba 7 km, ale čerpání vod působilo velké problémy a vyžadovalo obrovské investice.

Cesta k parnímu stroji

Společnost se obávala toho, že ji nějaká velká důlní katastrofa odřízne od zdroje energie a Londýn se zastaví. Jedním z cílů Královské společnosti bylo nalézt způsob jak čerpat vodu z dolů. Fyzika byla postavena před naprosto praktický úkol teoreticky definovat a technicky využít atmosférický tlak k pumpování vody. Denis Papin, francouzský hugenot žijící v Anglii, někdy mezi lety 1690–1695 rozvíjel myšlenku, že vodní pára je schopná vytvořit podtlak, který se dá využít k čerpání důlních vod. Vedlejším produktem tohoto aplikovaného uhelného výzkumu byl hrnec „bone softener – změkčovač kostí“, kterému dnes říkáme „papiňák“.

V roce 1712 postavil Thomas Newcomen čerpadlo, které fungovalo tak, že nejprve pára odtlačila píst, ale pak byla ochlazena studenou vodou, tím vznikl podtlak a píst provedl zpětný pohyb. Zařízení se říkalo ohňový stroj – fire engine. Newcomen pocházel z malého města, takže jej Královská společnost ze vznešeného Londýna přehlédla. Není znám žádný jeho portrét a jeho hrob se ztratil. Ohňové stroje měly výkon kolem padesáti koní. V roce 1760 jich bylo v provozu na různých uhelných šachtách několik set. Některé z nich byly gigantické – písty měly průměr až šest stop! Na dnes již nepraktické jednotce „koňská síla“ se dá dobře ukázat ekonomie provozu. Vlastník dolu si pomocí této jednotky dokázal spočítat, zda je pro něj výhodnější živit padesát koní, nebo koupit jeden stroj. Od Newcomenova stěžejního vynálezu atmosférického stroje již vede přímá linie k Jamesi Wattovi a jeho parnímu stroji.

Pára a změna sociálního měřítka

Mezi lety 1842–1856 se počet anglických horníků zčtyřnásobil. Uhlí proměnilo společnost a změnilo měřítko strojů, intenzity práce a množství zaměstnaných lidí. Dobře to je patrné na železných hamrech, které byly původně poháněny vodní energií, takže se jim říkalo mlýny – mills. Toto slovo přežilo v označení ocelárny – steel mill. Jenže v hamru pracovalo tak sotva třicet lidí, zatímco v moderní parní huti tři tisíce.

Británie v roce 1830 produkovala 80 % světové těžby uhlí a v roce 1848 vyráběla víc železa než zbytek světa. V témže roce vznikl Komunistický manifest a asi i přesvědčení, že čím víc těžkého průmyslu země má, tím je pokrokovější. Mnozí tomu věřili ještě koncem 20. století. Je rovněž pravděpodobné, že to nebyly jenom vysoké humanistické hodnoty, které vedly k zákazu otroctví, ale že parní stroj poháněný uhlím učinil otroctví zbytečným.

Anglie během dalšího století vyčerpala svá uhelná ložiska a zavřela své uhelné šachty. Prošla si celými staletími ničení životního prostředí a dnes se stává jeho ochráncem. Svět ji následuje, ale s obrovským zpožděním, které se u jednoho z největších světových uhelných producentů – Číny – dá měřit na desetiletí. Z uhlí se v západním světě v roce 1900 získávalo asi 95 % veškeré energie, v roce 1950 již jen kolem 60 % a v roce 2000 jen 24 %. Od té doby se podíl uhlí v mixu primárních energetických zdrojů celosvětově zvýšil na 29 % a další růst bude zejména díky čínské energetice pokračovat. V absolutních číslech je návrat k uhlí ještě patrnější – v současnosti z něj získáváme dvakrát více energie než za ropné krize roku 1973.

Jakákoliv ekonomická nebo energetická krize zvýší množství těženého uhlí, protože je laciné a je po ruce. Každá laciná věc se ale časem prodraží, obsah oxidu uhličitého v atmosféře poroste, termální expanze a tání ledu zvýší do konce století hladinu světového oceánu ne o očekávaných zhruba 40 cm, ale nejméně o dvojnásobek. Někdo umře a někdo se přestěhuje. Uhlí a fosilní paliva pak budou – jako již kdysi – katalyzovat nové pojetí světa.

Literatura

Freese B.: Coal, a Human History, Arrow Books, London 2007
 

Soubory

článek ve formátu pdf: 200906_374-379.pdf (787 kB)

Diskuse

Žádné příspěvky