Bois, feu et énergie de la biomasse : une histoire du foyer préhistorique à la bioraffinerie moderne

Le bois, le feu et l'énergie de la biomasse représentent la relation la plus ancienne et la plus durable entre la civilisation humaine et le monde naturel. Avant la roue, avant l'agriculture, avant que la première ville ne s'élève des plaines alluviales de Mésopotamie, les êtres humains avaient maîtrisé l'utilisation contrôlée du feu — ramassant du bois, des herbes séchées, du fumier animal et des matières organiques pour produire de la chaleur et de la lumière. Cette maîtrise n'était pas simplement une commodité, mais un fondement civilisationnel : elle étendit l'aire habitable de l'espèce humaine vers les latitudes froides, rendit les aliments plus sûrs et plus digestibles, éloigna les prédateurs, permit la fusion des métaux, cuit la poterie et les briques des premières villes, et fournit la chaleur autour de laquelle la vie communautaire s'organisa pendant des dizaines de milliers d'années.

L'énergie de la biomasse — la libération de l'énergie stockée dans les matières organiques par la combustion, la fermentation ou la conversion biologique — demeure aujourd'hui la première source d'énergie pour la majorité de la population mondiale. En Afrique subsaharienne, en Asie du Sud et en Asie du Sud-Est, des centaines de millions de personnes cuisinent encore leurs aliments et chauffent leurs maisons avec du bois, du charbon de bois, des résidus de cultures et du fumier animal, comme leurs ancêtres le faisaient depuis dix mille ans. Dans le même temps, l'énergie de la biomasse à l'échelle industrielle est devenue une technologie sophistiquée — centrales électriques à granulés de bois, digesteurs de biogaz, raffineries d'éthanol cellulosique et installations de cogénération qui rivalisent avec l'efficacité des installations à combustibles fossiles.

L'histoire de l'énergie de la biomasse n'est donc pas une histoire de remplacement et d'obsolescence, comme pour tant d'autres technologies, mais de réinvention continue à travers toutes les époques de l'histoire humaine. C'est une histoire qui va du feu de camp paléolithique à la bioraffinerie moderne, du fondeur de bronze au charbon de bois de la Chine ancienne à la centrale à granulés du Danemark moderne, des galettes de fumier séché de la vallée de l'Indus aux digesteurs anaérobies de l'Allemagne du vingt et unième siècle. Aucune autre source d'énergie n'a servi la civilisation humaine aussi longtemps, ni ne continue à servir autant de personnes sous des formes aussi variées.

Cet article retrace cette histoire dans toute son étendue — depuis la maîtrise du feu dans la préhistoire profonde, en passant par les économies de combustible de bois des civilisations antiques et médiévales, la révolution du fer au charbon de bois à l'époque moderne, la transition vers les combustibles fossiles à l'ère industrielle, l'importance persistante de la biomasse traditionnelle dans les pays en développement, et la réinvention contemporaine de la biomasse en tant que technologie énergétique moderne.

La maîtrise du feu : la préhistoire profonde et le foyer paléolithique

La question de savoir quand les êtres humains ont maîtrisé le feu pour la première fois est l'une des plus débattues en paléoanthropologie. Les preuves archéologiques sont dispersées, ambiguës et sujettes à une réinterprétation continue, mais le large consensus parmi les chercheurs situe la première utilisation contrôlée du feu par les hominines entre un million et 1,5 million d'années — bien avant l'émergence de l'Homo sapiens anatomiquement moderne, qui s'est produite il y a environ 300 000 ans.

Les preuves les plus anciennes et les plus largement acceptées de l'utilisation du feu par les hominines proviennent de la grotte de Wonderwerk en Afrique du Sud, où des fragments d'os brûlés et des cendres de plantes ont été datés d'environ un million d'années. Des preuves similaires — couches de cendres, os brûlés et matières végétales carbonisées dans des dépôts concentrés suggérant des foyers plutôt que des incendies naturels — ont été trouvées à Gesher Benot Ya'aqov en Israël (environ 790 000 ans) et sur plusieurs sites en Europe et en Asie associés à Homo erectus et plus tard à Homo heidelbergensis.

L'anthropologue Richard Wrangham a soutenu de manière influente que la maîtrise du feu et la pratique de la cuisson précèdent ces découvertes archéologiques d'environ deux millions d'années — que les changements alimentaires nécessaires pour soutenir les cerveaux plus grands et les systèmes digestifs réduits d'Homo erectus n'auraient pu être réalisés que grâce à des aliments cuits, impliquant l'utilisation du feu même lorsque les preuves archéologiques directes sont rares. Cette « hypothèse de la cuisson » reste controversée, mais elle souligne la centralité de la combustion de la biomasse dans l'évolution biologique et culturelle humaine.

Au moment où l'Homo sapiens anatomiquement moderne apparut en Afrique il y a environ 300 000 ans, la maîtrise du feu faisait déjà partie du répertoire comportemental établi des hominines. Le foyer — un feu contrôlé brûlant du bois, des os, de l'herbe séchée ou d'autres matières organiques — était le centre organisationnel de la vie sociale préhistorique. Autour du foyer, les aliments étaient cuits, les outils durcis, les prédateurs maintenus à distance, et se déroulait l'interaction sociale élargie qui contribua au développement du langage et à la transmission culturelle.

Le choix spécifique des combustibles de biomasse à la préhistoire était déterminé par la disponibilité locale. Dans les environnements forestiers, le bois était le combustible principal. Dans les environnements de prairies, les herbes séchées et le fumier animal servaient de combustible. Dans les environnements nordiques froids, où les arbres étaient rares, l'huile des mammifères marins — brûlée dans de simples lampes de pierre — était la principale source de lumière et de chaleur. Les Inuits et d'autres peuples arctiques développèrent des technologies sophistiquées de lampes utilisant l'huile de phoque et de baleine qui fournissaient chaleur et lumière pendant l'hiver polaire, démontrant que l'« énergie de la biomasse » englobe toute la gamme des matières organiques disponibles dans n'importe quel environnement.

La maîtrise du feu pour la cuisson eut des conséquences nutritionnelles immédiates. La cuisson dégrade les parois cellulaires et dénature les protéines, rendant les calories plus accessibles. Les études anthropologiques suggèrent que la cuisson peut augmenter le rendement calorique net des aliments féculents de cinquante à cent pour cent. Cet avantage calorique libéra les ancêtres humains des heures de mastication nécessaires pour extraire une nutrition adéquate des aliments crus, et peut avoir contribué à la réduction de la taille de la mâchoire et à l'expansion de la taille du cerveau qui caractérisent le genre Homo.

Le combustible de bois dans les civilisations antiques

Les premières civilisations urbaines — en Mésopotamie, en Égypte, dans la vallée de l'Indus et dans la vallée du Fleuve Jaune en Chine — furent toutes bâties sur l'énergie de la biomasse. Le bois, le charbon de bois et le fumier animal séché fournissaient le combustible pour la cuisine, le chauffage, la poterie, la cuisson des briques, le travail des métaux et le brassage des boissons fermentées qui étaient plus sûres que l'eau non traitée dans les villes densément peuplées.

En Mésopotamie antique, où les plaines alluviales du Tigre et de l'Euphrate n'étaient pas naturellement boisées, le bois était une marchandise précieuse obtenue par le commerce à longue distance. Les forêts des monts Zagros et les forêts de cèdres du Liban étaient des sources majeures de bois de charpente et de combustible pour les civilisations sumérienne et babylonienne. Les vastes réseaux commerciaux développés pour approvisionner les villes mésopotamiennes en bois comptaient parmi les premières relations commerciales à longue distance de l'histoire humaine. L'Épopée de Gilgamesh — l'un des plus anciens récits écrits du monde — comprend le voyage du héros pour couper du cèdre dans la forêt de Humbaba, un reflet mythologique de l'importance pratique de l'approvisionnement en bois pour la civilisation mésopotamienne.

L'Égypte ancienne dépendait du combustible de bois pour la cuisine, la fusion des métaux et la cuisson des quantités considérables de poterie utilisées dans toute la société égyptienne. Les peintures des tombes égyptiennes et les archives sur papyrus fournissent des preuves détaillées de l'utilisation du bois dans diverses industries. La relative rareté du grand bois dans la vallée du Nil poussa les artisans et les constructeurs de navires égyptiens à importer du cèdre du Liban — une relation commerciale documentée dans des archives remontant au moins à 3000 avant notre ère. Pour le combustible de cuisine quotidien, les Égyptiens utilisaient des roseaux séchés des marais du Nil, du fumier animal séché et du bois élagué d'arbres fruitiers et d'acacias cultivés le long du fleuve.

Dans la Chine antique, le combustible de bois était le fondement d'industries qui n'allaient pas émerger en Europe avant encore mille ans. L'industrie sidérurgique chinoise — la première production de fer à grande échelle au monde, datant d'environ 500 avant notre ère — était initialement alimentée par du charbon de bois fait à partir de bois. Les potiers chinois atteignirent des températures de four bien supérieures à celles de toute autre civilisation antique en développant des fours à tirage ascendant efficaces et des techniques de gestion du combustible, produisant les grès fins et les premières porcelaines qui firent de la céramique chinoise la merveille du monde antique.

Les forêts antiques du sous-continent indien fournirent du combustible pour la civilisation de la vallée de l'Indus (environ 2600-1900 avant notre ère) et pour la civilisation védique qui lui succéda. La pratique religieuse védique était centrée sur le sacrifice par le feu — le yajna — dans lequel des feux sacrés étaient alimentés avec des types spécifiques de bois censés être acceptables aux dieux. Cette signification religieuse de la combustion du bois se reflète dans le détail extraordinaire avec lequel les textes védiques précisent l'espèce correcte, l'âge et la préparation du bois de sacrifice, fournissant incidemment un enregistrement détaillé des ressources forestières de l'Inde ancienne.

Dans la Grèce et la Rome antiques, le combustible de bois alimentait des économies urbaines bien plus grandes que tout ce qui avait existé auparavant. Les villes romaines nécessitaient d'énormes quantités de bois et de charbon de bois pour le chauffage, la cuisine, le chauffage des bains (les grands thermes romains nécessitaient la combustion continue de grandes quantités de bois pour maintenir leurs bassins chauffés), la poterie, le travail des métaux et la calcination de la chaux pour le mortier et le plâtre. La campagne romaine fut systématiquement déboisée pour satisfaire la demande urbaine en combustible, et à la fin de la période impériale, le bois pour le combustible et la construction était importé de régions de plus en plus lointaines.

Le charbon de bois : le premier combustible transformé

Le charbon de bois — produit en chauffant du bois dans un environnement pauvre en oxygène pour en expulser l'eau et les composés volatils, ne laissant qu'un carbone presque pur — fut le premier vecteur d'énergie transformé de l'histoire humaine. Son développement, datant probablement d'avant 30 000 ans d'après les preuves des pigments de l'art rupestre, représenta une avancée technologique significative par rapport à la combustion de bois brut.

Le charbon de bois brûle à des températures plus élevées que le bois, produit moins de fumée, est plus léger à transporter et possède une densité énergétique plus élevée par unité de poids. Ces propriétés en firent le combustible préféré pour le travail des métaux depuis les premières fusions du cuivre et de l'étain jusqu'à l'âge du fer, et ce fut le combustible dominant pour la métallurgie dans le monde entier jusqu'à ce que le charbon minéral le remplace à l'ère industrielle.

La production de charbon de bois — la carbonisation — était un métier spécialisé tout au long du monde antique et médiéval. Les charbonniers (carbonari dans l'Italie médiévale, colliers en Angleterre) opéraient dans ou près des forêts, construisant des meules soigneusement agencées de bois coupé autour d'une cheminée centrale, les recouvrant de terre ou de tourbe, et gérant la combustion lente et limitée en oxygène pendant des jours ou des semaines pour produire du charbon de bois de haute qualité. Ce métier nécessitait un savoir-faire considérable ; trop d'air et le bois se réduisait en cendres, trop peu et le processus s'arrêtait. Le savoir du charbonnier était empirique et expérientiel, transmis du maître à l'apprenti de génération en génération.

L'échelle de la production de charbon de bois dans les économies préindustrielles était énorme. Un seul haut fourneau en Angleterre au dix-septième siècle consommait du charbon de bois provenant de plusieurs centaines d'acres de forêt gérée par an. L'appétit insatiable de l'industrie sidérurgique anglaise pour le charbon de bois entraîna le développement de la gestion des forêts en taillis — un système dans lequel les arbres étaient coupés près du sol et laissés à se régénérer à partir de la souche, produisant de multiples perches droites qui pouvaient être récoltées selon des cycles de rotation réguliers de sept à vingt-cinq ans. La gestion des taillis transforma de vastes zones des forêts anglaises et européennes en plantations de combustible gérées, une forme de culture d'énergie de la biomasse qui anticipa la foresterie énergétique moderne de trois siècles.

L'économie médiévale de la biomasse

Dans l'Europe médiévale, l'énergie de la biomasse sous toutes ses formes — bois, charbon de bois, tourbe, paille, fumier séché — était le fondement de l'ensemble du système énergétique. Le bois fournissait du combustible pour le chauffage domestique et la cuisine, le charbon de bois pour la forge et le travail des métaux, la tourbe pour le chauffage dans les régions sans arbres comme l'Irlande et les Pays-Bas, et la paille et les résidus de cultures pour l'allumage et la litière des animaux.

La gestion des ressources en bois était une préoccupation constante et faisait l'objet d'une réglementation légale. La grande loi forestière de l'Angleterre médiévale — établie par Guillaume le Conquérant et maintenue par ses successeurs — réglementait l'accès aux forêts royales non seulement pour la chasse, mais aussi pour le bois de charpente, le combustible et le pâturage. Les droits de couper du bois (estover), de prendre de la tourbe (turbary) et de faire paître des animaux dans les forêts (pannage) étaient soigneusement définis et jalousement défendus. Les conflits portant sur les droits forestiers engendrèrent un corpus substantiel de droit médiéval et une tension sociale considérable.

La relation entre l'approvisionnement en bois et la capacité industrielle était la contrainte centrale du développement économique médiéval et du début de l'époque moderne. L'industrie sidérurgique, l'industrie du verre, l'industrie du sel, l'industrie de la brique et de la tuile, et l'industrie brassicole dépendaient toutes du charbon de bois ou du combustible de bois, et toutes étaient limitées en taille par la disponibilité de la forêt. Les sites industriels se regroupaient près des forêts et se déplaçaient lorsque les ressources forestières locales étaient épuisées. Le Weald du Kent et du Sussex dans le sud-est de l'Angleterre, autrefois densément boisé, fut largement déboisé au seizième siècle sous l'effet combiné des exigences de la production de fer, de la verrerie et de l'industrie de la construction navale.

En Asie de l'Est et du Sud, des dynamiques similaires opéraient à plus grande échelle. Les énormes industries sidérurgiques et céramiques de la Chine entraînèrent la déforestation de vastes régions du pays, conduisant à l'adoption précoce du charbon dans certaines zones du nord de la Chine sous la dynastie Song (960-1279 de notre ère) — une transition qui se produisit en Chine six siècles avant la transition équivalente vers le charbon en Angleterre. Les strictes traditions japonaises de gestion forestière, y compris le développement de systèmes de taillis sophistiqués, furent motivées par la pression de la demande industrielle et domestique en bois dans une nation insulaire densément peuplée aux ressources forestières limitées.

La biomasse traditionnelle dans les pays en développement : la technologie antique persistante

Aujourd'hui, environ 2,4 milliards de personnes — soit environ trente pour cent de la population mondiale — dépendent des combustibles de biomasse solide (bois, charbon de bois, résidus agricoles et fumier animal) pour la cuisine et le chauffage. Ce chiffre, compilé par l'Agence internationale de l'énergie et l'Organisation mondiale de la santé, représente l'importance mondiale persistante de la plus ancienne technologie énergétique du monde au vingt et unième siècle.

Les pays où l'utilisation traditionnelle de la biomasse est la plus répandue sont concentrés en Afrique subsaharienne, en Asie du Sud et en Asie du Sud-Est. En Éthiopie, en Tanzanie, en Ouganda, au Mozambique et dans de nombreux autres pays d'Afrique subsaharienne, la biomasse représente plus de quatre-vingts pour cent de la consommation totale d'énergie primaire. En Inde, malgré un développement économique rapide et un accès élargi aux combustibles modernes, des centaines de millions de ménages ruraux cuisinent encore principalement sur des feux de bois ou des poêles à galettes de fumier. En Indonésie, au Viêt Nam et dans d'autres pays d'Asie du Sud-Est, la biomasse demeure un combustible domestique majeur dans les zones rurales.

Les dimensions sociales et économiques de l'utilisation traditionnelle de la biomasse sont complexes. Dans de nombreuses régions, la collecte de bois de chauffage représente une lourde charge de temps — supportée principalement par les femmes et les enfants — qui peut accaparer plusieurs heures par jour et limite le temps disponible pour l'éducation, l'activité économique productive et d'autres activités. L'Organisation mondiale de la santé estime que la pollution de l'air intérieur due à la combustion de combustibles solides cause environ quatre millions de décès prématurés par an, principalement dus à des maladies respiratoires, ce qui en fait l'une des plus grandes causes évitables de mortalité dans le monde.

La révolution du fer au charbon de bois et la pression de la déforestation

La production de fer à l'échelle industrielle fut le principal moteur de l'épuisement des forêts dans les sociétés préindustrielles. La fusion du fer nécessite des températures élevées soutenues — au-dessus de 1200 degrés Celsius pour la fonte — que seul le charbon de bois pouvait atteindre de manière fiable avec la technologie disponible avant le dix-huitième siècle. Les hauts fourneaux de l'Europe médiévale et du début de l'époque moderne, consommant du charbon de bois à des rythmes prodigieux, créèrent une demande en énergie qui transforma les paysages forestiers à travers le continent.

L'industrie sidérurgique anglaise des seizième et dix-septième siècles fournit l'étude de cas la plus minutieusement documentée de la relation charbon de bois-fer-déforestation. Dans les années 1540, l'Angleterre comptait environ soixante hauts fourneaux et trois cents forges, chacun consommant du charbon de bois à des rythmes qui nécessitaient des zones de forêt soigneusement gérées. Des observateurs contemporains s'inquiétaient de ce que l'industrie sidérurgique détruisait les réserves stratégiques de bois d'Angleterre — les forêts de chênes nécessaires à la construction navale. Des lois parlementaires restreignant la production de fer dans certaines régions forestières furent adoptées dans les années 1580, représentant parmi les premières réponses législatives à l'épuisement industriel de la biomasse dans l'histoire.

Les calculs de la production de fer au charbon de bois illustrent l'ampleur du défi. La production d'une tonne de fer nécessitait environ huit tonnes de charbon de bois. La fabrication de huit tonnes de charbon de bois nécessitait environ quarante tonnes de bois. L'approvisionnement d'un haut fourneau modérément productif fonctionnant toute une année nécessitait la production annuelle totale de trois cents à cinq cents acres de forêt de taillis gérée. Le Sussex Weald, la forêt de Dean, les forêts du Yorkshire et d'autres grands districts de production de fer anglais furent tous substantiellement transformés par cette demande au cours des seizième et dix-septième siècles.

Des dynamiques similaires se déroulèrent à travers l'Europe. L'industrie sidérurgique suédoise — qui à la fin du dix-septième siècle produisait environ un tiers de l'approvisionnement en fer de l'Europe — consommait les forêts du centre de la Suède à des rythmes qui entraînaient une expansion continue de la production vers de nouvelles régions forestières. Les célèbres traditions des maîtres de forge suédois du Bergslagen étaient entièrement fondées sur la technologie du charbon de bois, et la gestion soigneuse des ressources forestières était la préoccupation centrale des producteurs de fer suédois pendant deux siècles.

Dans l'Amérique coloniale, l'industrie sidérurgique s'implanta dans les régions boisées du Massachusetts, de la Pennsylvanie et de la Virginie au cours des dix-septième et dix-huitième siècles, profitant des ressources en bois abondantes qui étaient déjà devenues rares en Angleterre. L'industrie américaine du fer au charbon de bois atteignit son apogée au début du dix-neuvième siècle avant que la technologie du charbon et du coke, qui avait déjà transformé la sidérurgie anglaise, ne la remplace définitivement.

La conséquence mondiale de la production de fer au charbon de bois sur la longue histoire allant de l'Antiquité à la révolution industrielle fut la déforestation d'immenses étendues de terres. Les historiens des forêts estiment que les forêts européennes sont passées d'environ quatre-vingts pour cent de la superficie des terres à la fin de la dernière période glaciaire à environ trente pour cent en 1800, sous l'effet combiné du défrichement agricole, de la demande en bois de construction, de la demande en combustible et de la production industrielle de charbon de bois. Cette déforestation eut de profondes conséquences écologiques et créa la pression sur les ressources qui rendit la transition vers le charbon — lorsque la technologie du charbon devint disponible — économiquement irrésistible.

La tourbe : le combustible de biomasse oublié

La tourbe — matière organique partiellement décomposée accumulée dans des conditions d'engorgement en eau au cours de milliers d'années — occupe une position intermédiaire entre la biomasse vivante et les combustibles fossiles formés par une compression et une transformation géologique complètes. Elle est utilisée comme combustible depuis des temps préhistoriques dans les régions tourbières d'Europe, d'Asie et d'Amérique du Nord, et reste une source d'énergie importante dans plusieurs pays aujourd'hui.

La formation de la tourbe nécessite des conditions spécifiques : des climats froids et humides où la croissance des plantes est rapide mais la décomposition est lente, et où l'engorgement empêche la décomposition complète de la matière organique. Les grandes tourbières d'Irlande, d'Écosse, de Scandinavie, de Russie et des États baltes ont accumulé leur tourbe au cours de huit à douze mille ans, depuis la fin de la dernière période glaciaire. Les tourbières tropicales d'Asie du Sud-Est — en particulier celles de Bornéo, de Sumatra et de la péninsule malaise — sont parmi les plus profondes et les plus riches en carbone au monde, s'étant accumulées sur des périodes similaires dans des conditions chaudes et humides.

En Irlande, la tourbe — appelée turf — fut le principal combustible domestique des communautés rurales depuis au moins le Moyen Âge jusqu'au vingtième siècle. La coupe, le séchage et l'empilage de la tourbe étaient une activité saisonnière qui organisait le calendrier agricole de la vie rurale irlandaise. Les vastes tourbières de couverture du littoral occidental et les tourbières surélevées des Midlands fournissaient du combustible pour la cuisine et le chauffage dans un pays aux ressources limitées en bois. Les droits de couper la tourbe sur des tourbières particulières étaient soigneusement définis et âprement défendus, comme les droits forestiers dans d'autres régions.

Les Pays-Bas développèrent une industrie tourbière particulièrement sophistiquée pendant les périodes médiévale et du début de l'époque moderne. La croissance urbaine néerlandaise fut alimentée — au sens propre du terme — par la tourbe extraite des tourbières de Hollande, d'Utrecht et de Frise. La récolte de tourbe aux Pays-Bas fut si intensive que de vastes zones du nord-ouest des Pays-Bas furent creusées à des profondeurs de plusieurs mètres, créant les vastes systèmes lacustres qui caractérisent le paysage néerlandais. Le Braassemermeer, les lacs de Reeuwijk et des dizaines d'autres plans d'eau néerlandais sont l'héritage de l'extraction médiévale de la tourbe. L'importance économique de la tourbe pour le développement urbain et industriel néerlandais dans la période 1300-1700 a été comparée à l'importance économique du pétrole dans les systèmes énergétiques modernes.

La Finlande et les États baltes ont utilisé la tourbe comme combustible industriel jusqu'au vingt et unième siècle. La société d'État finlandaise de la tourbe, Vapo, exploitait de grandes opérations mécanisées de récolte de la tourbe sur les tourbières finlandaises, fournissant de la tourbe pour la combustion directe dans les centrales électriques et pour une utilisation comme substrat de culture horticole. À son apogée à la fin du vingtième siècle, la tourbe fournissait environ sept pour cent de la consommation totale d'énergie de la Finlande — une proportion significative pour un pays industrialisé moderne.

La classification scientifique de la tourbe est elle-même instructive. L'Agence internationale de l'énergie ne classe la tourbe ni comme combustible renouvelable (parce que son délai de formation de plusieurs milliers d'années la rend non renouvelable à l'échelle humaine) ni comme combustible fossile au sens conventionnel du terme. Elle occupe une catégorie spéciale — parfois appelée combustible « lentement renouvelable » — qui reflète sa nature transitoire entre la biomasse vivante et le charbon.

La transition vers le charbon et le déclin du charbon de bois

Le remplacement du charbon de bois par le charbon minéral comme principal combustible industriel — la transition énergétique qui alimenta la révolution industrielle — fut motivé par l'économie et la technologie plutôt que par un choix délibéré de politique. Elle se produisit d'abord en Angleterre, où la combinaison de gisements de charbon accessibles, de ressources en bois épuisées et de l'innovation technologique du haut fourneau au coke créa les conditions d'une transition énergétique décisive au dix-huitième siècle.

La percée technologique clé fut le développement par Abraham Darby de la cokéfaction à Coalbrookdale dans le Shropshire en 1709. Darby découvrit que le charbon pouvait être transformé — comme le bois en charbon de bois — en le chauffant dans un environnement pauvre en oxygène pour produire du coke, un combustible riche en carbone qui brûlait suffisamment chaud pour fondre le fer sans les impuretés soufrées