גאונות ודם: כיצד אור זול שינה את הציוויליזציה

לאורך כל ההיסטוריה האנושית כמעט, האש הייתה המקור היחיד שלנו לאור מלאכותי. קשה להכנה ומאתגרת להגנה מפני רוח וגשם, אש הייתה החלון הראשון שלנו אל חשכת הלילה. האש, האור המלאכותי והחום שהפיקה שינו הכל ועזרו להזניק את בני האדם לעבר העידן המודרני.

שכחנו עד כמה חשוך היה העולם הקדם-תעשייתי. הדליקו מנורת לילה או תאורת מטבח, ותזמנו מיידית וללא מאמץ תאורה רבה יותר מזו שהייתה זמינה לכל משקי הבית הטרום-תעשייתיים ביישוב שלכם יחד. היסטורית, אור מלאכותי היה הפריבילגיה היקרה של העשירים והחזקים, ובה בעת הוא היה מלוכלך ומייגע לייצור ותחזוקה, ומוגבל ביותר כמעט לכולם בזמינות ובאיכות - אבל בעיקר עבור העניים בעולם, שעד התיעוש היו בעצם כולם.

קשה להבין עד כמה האור היה יקר בעולם הקדם-תעשייתי. במה שהיא כיום בריטניה, המחיר, מותאם לאינפלציה, למיליון שעות לומן של אור מלאכותי (1 שעת לומן שווה לאנרגיית האור הנפלטת בשעה על ידי מקור אור הפולט שטף אור של 1 לומן) היה מעל 40,000 ליש"ט (או בערך 180,000 ש"ח) בשנת 1302 לספירה. זוהי העלות לתפוקת אור המקבילה להפעלת עשר נורות LED מודרניות של 13W למשך 7 שעות בלבד.

בעוד בית מואר אך ורק בנרות עשוי להיראות סימן לעוני היום, במאה ה-13 זה היה סימן לעושר משמעותי. נרות טובים עשויים משעוות דבורים סיפקו את האור הטוב ביותר לאותה תקופה, אך ייצורם דרש חומרים יקרים וכישורי מומחים. אספקה מוגבלת של שעוות דבורים טבעית וייצור מפרך של אומן, הרחיקו נרות טובים מהישג ידם של כולם מלבד האנשים העשירים ביותר. המחיר הקיצוני של אור מלאכותי היה, בראש ובראשונה, בעיה טכנית. הביקוש לחומר תאורה בוהק ובוער נקי היה משמעותי; עם זאת, איש לא הצליח לפתח טכנולוגיה שתאפשר דרך מעשית לייצר אותו בזול ובקנה מידה רחב.

האיכות, הזוהר והעלות של האור המלאכותי נותרו ללא שינוי מהותי במשך אלפי שנים. לפני התיעוש, האור המלאכותי לא היה רק עמום, מלוכלך ומסוכן אלא גם גזל זמן יקר בעבודה אנושית. מאט רידלי סיכם את הבעיה בצורה המשכנעת ביותר בספרו האופטימיסט הרציונלי.

שאלו כמה אור מלאכותי אתם יכולים להרוויח בשעת עבודה בשכר הממוצע. הכמות גדלה מ-24 שעות לומן ב-1750 לפנה"ס (מנורת שמן שומשום) ל-186 ב-1800 (נר חלב) ל-4,400 ב-1880 (מנורת קרוסין) ל-531,000 ב-1950 (נורת ליבון) ל-8.4 מיליון שעות לומן היום (נורת פלורסנט קומפקטית). נאמר זאת אחרת, שעת עבודה היום מזכה אתכם ב-300 ימים של אור קריאה; שעת עבודה בשנת 1800 זיכתה אתכם בעשר דקות של אור קריאה.

שמן לווייתן סיפק את האור המלאכותי הראשון הסקיילבילי, בהיר, אמין, מתכוונן ונייד לפי דרישה. שמן לווייתן נשרף באור נקי ויציב וניתן היה להעביר אותו מחדר לחדר באמצעות מנורה או להאיר ספר שהוחזק בחיקכם, בהנחה שיכולתם להרשות לעצמכם ספר. למרות השפע הראשוני של לווייתנים, שמן לווייתן היה יקר לקציר, זיקוק והובלה. בעוד ששמן לווייתן סיפק את ההארה הטובה ביותר במהלך המהפכה התעשייתית המוקדמת, הוא עדיין היה יקר להדהים. בשנת 1850, ארבעה ליטר שמן לווייתן עלו עד מחצית מהשכר השבועי של עובד ממוצע.

Library Company of Philadelphia / "והפרסומת מהמאה ה-19 של מיטשל וקרואסדייל - "סוחרים בשמן לווייתן זרע, שומן חזיר, שמן בורסקאים

בעוד שחלק גדול מהעולם המתועש נתפס לריצה קדחתנית פתאומית אחר שמנים, חומרי סיכה ומוצרים אחרים שמקורם בלווייתנים, צפון אמריקה הפכה במהירות לענקית של ציד לווייתנים, תעשייה שעזרה להזניק את הנמלים האמריקאים לקראת שגשוג. השימוש בשמן לווייתן והתחלת ייצור מתועש של נרות ומנורות פרפין עזרו להוריד את עלות האור המלאכותי בבריטניה ל-2,565 ליש"ט בלבד למיליון שעות-לומן עד 1845. תאורה עם שמן לווייתן לא הייתה ללא השלכות כמובן; התהליך כולו היה משימה אכזרית, מטונפת ומפרכת. בעוד שעזרה להרגיע את הצימאון של הציוויליזציה לתאורה, תעשיית ציד הלווייתנים דחפה מספר מיני לווייתנים לסף הכחדה.

עד 1846, צפון אמריקה לבדה פרסה צי של יותר מ-700 ספינות ציד לווייתנים. בעוד שהמספר הכולל של לווייתנים שנטבחו במרדף אחר שמן לתאורה וסחורות אחרות המבוססות על לווייתנים אינו ידוע היטב, לפחות 300,000 לווייתנים נטבחו בין 1700 ל-1800 בלבד.

שמן לווייתן עם זאת, הוא לא דלק התאורה היחיד שהיה זמין באותה תקופה. תאורת גז הייתה זמינה באופן ספורדי באירופה ובאמריקה בתחילת המאה ה-19; עם זאת, תאורת גז הייתה יקרה להתקנה ולתחזוקה, מסוכנת יחסית, ויצרה אדים רעילים שהרגו צמחים, גרמו בחילה לאנשים והרסו בדים. העשירים שיכלו להרשות לעצמם גז לעתים קרובות בזו לו, והעניים לא יכלו להרשות אותו לעצמם. הנישה לגז הייתה בעיקרה מסחרית ותעשייתית, שכן תאורת הגז הפכה למקור עיקרי במפעלים, במתקנים הגדולים וברחובות ניו יורק ולונדון.

תאורת הגז הייתה בהירה - לפחות פי 20 בהירה מכל מה שהיה לפניה. השימוש בגז לתאורה היה ההזדמנות הראשונה שלנו לחוות משהו כמו תאורת שטיפה מודרנית לחדר מלא. באמצע המאה ה-19, תאורת גז הייתה זמינה ברבות מהערים הגדולות באמריקה ובבריטניה, בהנחה שיכולתם להרשות זאת לעצמכם. אם הייתם עניים בתחילת המאה ה-19, בדרך כלל היו לכם שלוש אפשרויות: לשרוף נרות חלב העשויים משומן בעלי חיים שמתכלה לאט ומסריח, להצטופף ליד אש פתוחה או לשבת בחושך (אולי האפשרות הנפוצה מכולם).

כשהמהפכה התעשייתית החלה לצבור תאוצה, כך גדלה הדרישה לתאורה. הלחץ שהופעל על אוכלוסיות הלווייתנים היה אינטנסיבי ולא מרפה. עם זאת, הייתה הקלה ללווייתנים לקראת אמצע המאה ה-19, כאשר מאור חדש ביצע קפיצה בלתי צפויה אל הבמה העולמית: קרוסין. בשנת 1846 הגה אברהם גסנר (Abraham Gesner), רופא קנדי עם משיכה לגיאולוגיה של פחם, שיטה להפקה, באמצעות זיקוק, של נוזל בעירה מזפת פחם, תוצר לוואי של הפקת גז, שאותו כינה קרוסין.

קרוסין היה פריצת דרך אמיתית בטכנולוגיית התאורה - הוא נשרף בצורה בהירה וניתן היה לייצרו בזול יותר מכל חומר תאורה שהגיע לפניו: לא נדרש טבח לווייתנים. קרוסין שנקצר מפחם עזר להפחית את עלות האור בצורה דרמטית, ובשילוב עם טכנולוגיית מנורות חדשה, סיפק להבה בהירה, נטולת ריח, בלתי מתכלה וזולה, כל התכונות שלא היו תכונות מולדות של שמן לוויתן.

עד 1850, התפוקה הכוללת של קרוסין שמקורו בפחם הייתה מעט פחות מ-18,000 חביות מדי חודש עבור כל צפון אמריקה. הביקוש עלה על ההיצע בפער גדול, ולא הייתה שיטה קלה להגדיל את הייצור מזפת פחם. מה שהיה צריך זו שיטה להפקת קרוסין בזול ובקנה מידה תעשייתי המסוגלת לעמוד בדרישות התאורה המתפתחות של ציוויליזציה גלובלית ההופכת מודרנית במהירות ומשגשגת יותר.

חומר ההזנה למהפכת התאורה הגדולה הבאה הגיע ב-27 באוגוסט 1859, כאשר אדווין דרייק וצוות קטן גילו נפט ביערות הכפריים של פנסילבניה. בעומק הרדוד של 21 מטר, דרייק פתח רשמית את עידן הפחמימנים. אמנם הבאר של דרייק עצמה לא זכתה להצלחה מסחרית, אולם היא הייתה הוכחה חסרת תקדים לקונספט. היה נפט באמריקה, וקידוח היתה השיטה לשחרר אותו מהאדמה. גישה לנפט גולמי בשפע ובזול תהפוך לפריצת הדרך של האנרגיה הכימית למהפכת התאורה ההמונית הראשונה בהיסטוריה של הציוויליזציה. הייצור בקנה מידה תעשייתי של פחמימנים נוזליים עמד לחסל את ציד הלווייתנים לתאורה תוך שינוי בכל מהלך הציוויליזציה האנושית.

קרוסין מזוקק מנפט גולמי יצר נפילה חופשית מתמשכת בעלות התאורה. רק 30 שנה לאחר השלמת באר הנפט הגולמי הראשונה שנקדחה, עלות התאורה בבריטניה צנחה ל-295 ליש"ט למיליון שעות לומן, ירידה של 97.5% ממאה שנה קודם לכן, עם ירידה דומה במחיר באמריקה. מפתה להתייחס לייצור ולשימוש בקרוסין כהערת שוליים כימית בסיפור הקידמה האנושית; עם זאת, אינספור לילות ארוכים הושקעו בשרטוט גשרים, ספינות, ניסויים, ספרים, מבנים וחוזים עסקיים לאורו.

מהפכת התאורה הראשונה שהוזנה על ידי קרוסין האירה מפעלים, בתי מלאכה ועסקים, ובכך שינתה באופן דרמטי את התפוקה של המין שלנו בלילה. למיליוני משפחות עניות וממעמד הביניים הייתה ההזדמנות האמיתית הראשונה ליהנות מתאורה מלאכותית נקייה יחסית, בטוחה, בהירה וניידת בתוך הבית.

עם זאת, פריצת הדרך הטרנספורמטיבית הראשונה בטכנולוגיית התאורה לא הייתה שום דבר בהשוואה למהפכת התאורה השנייה שהונעה על ידי חשמל שהונע בפחם. השחר של תאורה חשמלית החל ברצינות כאשר תומס אדיסון החל לשווק ולהתקין את הנורות המסחריות הראשונות בשנות ה-1880. משם, כוחות השוק והחדשנות דחפו את הזמינות, האיכות, הבטיחות והזמינות של אור מלאכותי כלפי מעלה בצורה דרמטית תוך דחיקת העלות שלו לרמה של נגישות אוניברסלית לכל האנושות למעשה.

תאורת ליבון תפנה בסופו של דבר את מקומה לתאורת פלורסנט ובסופו של דבר לדיודה פולטת אור (LED), כך שעלות האור המלאכותי בבריטניה (מקור הנתונים המשמשים כאן בהרחבה בשל זמינותן של רשומות מהימנות) ירדה במהירות במשך מאה אחת בלבד. בין השנים 1900 ו-2000, המחיר של מיליון לומן לשעה של אור מלאכותי בבריטניה ירד, במונחים מותאמי אינפלציה, מ-236 ליש"ט (1220 ש"ח) ל-2.62 ליש"ט (12.17 ש"ח).

מסלול החדשנות שהחל עם תאורת הליבון הזמינה המסחרית הראשונה הפך אור מלאכותי נקי, בטוח וזול לזמין כמעט לכל האנושות ובכך שינה את הציוויליזציה.