A medida que se hizo necesario perforar minas más profundas para extraer el carbón, al haberse agotado el más superficial, fue resultando más difícil ventilar pozos y elevar carbón a la superficie. En este proceso de descenso de las extracciones que se desarrolló a lo largo del siglo XVII, las minas tuvieron que enfrentarse con la entrada de agua debida a las perforaciones al nivel de la capa freática o de aguas subterráneas profundas, por lo que además de necesitar extraer el carbón hacia la superficie, se hizo imprescindible extraer también agua. Todos estos problemas derivados de la extracción del carbón a más profundidad, exigieron soluciones tecnológicas que se resolvieron con la invención de la bomba de vapor.
El invento de la máquina de vapor permitió por primera vez extraer trabajo de la energía térmica, el que supuso el inicio del consumo energético actual basado en la combustión. En este sentido, cabe reseñar también que es perfectamente imaginable la máquina de vapor sin carbón, como así fue, ya que las primeras funcionaban con leña (incluso en los tiempos del famoso ferrocarril del Oeste Americano. Al ir deforestando los lugares próximos a las vías, fue cuando pasaron al carbón.
