回顧:沒(méi)有變少卻變多?石油是不可再生資源,為什么“越用越多”
來(lái)源:百家號(hào) 作者:學(xué)良聊點(diǎn)事 更新于:2024年09月02日 09時(shí) 閱讀:0
要問(wèn)什么是全世界最值錢的液體,那必然是石油。沒(méi)有它,一個(gè)城市乃至國(guó)家的正常運(yùn)轉(zhuǎn)都維持不下去。它看似離我們遙遠(yuǎn),很少有人見(jiàn)過(guò)真正的石油,可在我們的生活中,它是一種不可或缺的資源。
石油是不可再生資源這件事情可謂是深入人心,大家都知道形成一滴油的過(guò)程是多么漫長(zhǎng)和寶貴。可是現(xiàn)實(shí)中,經(jīng)常聽(tīng)到新聞里面說(shuō),某地發(fā)現(xiàn)油田,可供使用很多年。這不禁讓我們疑惑,不是說(shuō)石油越來(lái)越少嗎?為何石油還越用越多了?
石油
石油是一種統(tǒng)稱,并不單指某一類油,準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)它是混合物。其主要成分是各種烴類物質(zhì),比如烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等,所以石油中含量最高的元素是碳和氫。
石油的顏色呈現(xiàn)褐色和黑色,伴隨著一股味道,剛采出來(lái)的石油叫做原油,原油很難燃燒,因?yàn)槭腔旌衔铮键c(diǎn)并不一定。
關(guān)于石油的形成,目前有兩種說(shuō)法。第一類說(shuō)法是古生物形成學(xué)說(shuō),該學(xué)說(shuō)認(rèn)為,石油是遠(yuǎn)古生物死亡后,尸體被埋入了地殼。在長(zhǎng)達(dá)數(shù)百萬(wàn)年的地質(zhì)變遷,在地下高壓、無(wú)氧等環(huán)境中發(fā)生了一系列的反應(yīng),最后生成了石油。
這是因?yàn)榭茖W(xué)家分析了石油與生物的主要成分,發(fā)現(xiàn),石油的組成成分與一些藻類如出一轍。另一類說(shuō)法則是,石油就是地殼巖石層自主產(chǎn)生的,因?yàn)榈厍虮旧硪彩怯泻芏嗵荚氐摹?/p>
石油的使用時(shí)間很悠久,但真正作為能源被使用的時(shí)間卻很短。過(guò)去人們用石油作為防水材料、粘合劑,甚至是藥品。后來(lái)的歐洲人從石油中提取出了煤油,用來(lái)照明。直到第二次工業(yè)革命,內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用,才真正將石油從各種奇奇怪怪的使用中拉出來(lái),成為了能源。
內(nèi)燃機(jī)
隨著兩次世界大戰(zhàn)的爆發(fā),石油的重要開(kāi)始顯現(xiàn),各個(gè)國(guó)家開(kāi)始在自己的地盤(pán)上探索石油,有了石油就是握住了新世界的機(jī)遇。
石油的用途
剛采出的原油無(wú)法完全燃燒,并且伴隨著很多的黑煙。古代人們也點(diǎn)燃過(guò)原油,比如七世紀(jì)的時(shí)候,拜占庭帝國(guó)就用石油和堿混合制成一種火器,用在了戰(zhàn)場(chǎng)上。
宋朝的時(shí)候,中國(guó)一些地區(qū)通過(guò)點(diǎn)燃石油,用一個(gè)碗扣住,燃燒完后,碗壁上會(huì)有大量的煙塵顆粒,將其收集起來(lái),和黏土、桐油混合,可以制成墨條,這是古代墨水的主要來(lái)源。像文學(xué)家蘇軾、沈括等人都使用過(guò)石油墨水。
《夢(mèng)溪筆談》對(duì)石油的記載
現(xiàn)代生活中常見(jiàn)的各種工業(yè)用油就來(lái)自石油的提煉。根據(jù)各種油類物質(zhì)的沸點(diǎn)不同,對(duì)原油進(jìn)行蒸餾,沸點(diǎn)最低,最先得到的產(chǎn)物是溶劑油,接著是汽油、煤油、柴油以及潤(rùn)滑油。最后的殘留物里面還能再分出石蠟和瀝青。
石油在冶煉的過(guò)程中,會(huì)釋放出很多有毒的氣體,并且石油冶煉考驗(yàn)的是一個(gè)國(guó)家的技術(shù),很多石油生產(chǎn)國(guó)因?yàn)榭萍歼_(dá)不到,因此只能出口比較原始的原油,原油的價(jià)格比不上精煉的產(chǎn)品們。
汽油是現(xiàn)代交通工具的“糧食”,它的主要成分就是烷烴和環(huán)烷烴,根據(jù)含辛烷的多少來(lái)分類,比如我們常說(shuō)的92號(hào)汽油,里面辛烷的值為92。不同型號(hào)的汽油燃燒時(shí)產(chǎn)生的能量不同,因此價(jià)格也會(huì)不同,不同的車使用的汽油類型也會(huì)不一樣。
一些重型卡車和輪船需要更多的能量,如果單純使用汽油無(wú)法驅(qū)動(dòng)這么大的身軀,所以它們采用柴油。比起汽油,柴油有更大的密度和沸點(diǎn),燃燒時(shí)能產(chǎn)生更大的能量。
而石油的另一項(xiàng)產(chǎn)物煤油又可以分為普通煤油和航空煤油。人們一聽(tīng)煤油就會(huì)覺(jué)得這種東西很落后,畢竟它誕生在汽油之前,其主要作用是在照明上。
煤油之所以成為了飛行器的燃料,其主要原因在于它的密度輕但是燃燒能量高,更重要的是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,燃燒時(shí)不會(huì)不受控制。經(jīng)過(guò)精煉的航空煤油價(jià)格昂貴,燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的污染比較小,主要用于超音速飛機(jī)、民航客機(jī)以及運(yùn)載火箭等航空器材。
地球石油的儲(chǔ)量
早在1949年,美國(guó)石油學(xué)家哈伯特就提醒世界,不論哪種能源,終有被用完的一天。他還繪制了著名的“鐘形圖”,上面表示,在進(jìn)入上個(gè)世紀(jì)70年代后,石油便會(huì)陷入危險(xiǎn)的地步。然而事實(shí)是,石油開(kāi)采量一年比一年多。
說(shuō)好的石油是有限的能源,為什么可以一直挖到現(xiàn)在?我們的石油是越用越多還是越用越少?
2019的石油開(kāi)采量和儲(chǔ)量排名
科學(xué)家們解釋道,毋庸置疑,石油是有限的,之所以給人一種石油變多的錯(cuò)覺(jué),只能說(shuō)地球儲(chǔ)存的石油總量超出了人們的想象,加之人類開(kāi)采石油的技術(shù)提高,可以開(kāi)采到以前開(kāi)采不到的地方。所以提高的不是石油的含量,而是人類的產(chǎn)量。
過(guò)去開(kāi)采石油,主要是在淺表地層,開(kāi)采難度不大,代價(jià)就是產(chǎn)量很少。而隨著人們的探測(cè),一些深埋在地殼深處的石油也漸漸被發(fā)現(xiàn)。此外石油開(kāi)采也不再局限于陸地,人們將目標(biāo)延伸到了海里。
如果按照古生物形成學(xué)說(shuō)來(lái)看,地球上出現(xiàn)生命的時(shí)間在大約35億年前,而整個(gè)地球的生命蓬勃繁衍了大約30億年,這期間出現(xiàn)的生物總重量根本無(wú)法估計(jì),尤其是海洋里的藻類那些,是天文數(shù)字。
地球在這之前進(jìn)行過(guò)多次大滅絕,除了白堊紀(jì)末那一次是因?yàn)橥馓招⌒行亲矒簦溆嗟膸状芜h(yuǎn)古大滅絕都是由于地球自己的活動(dòng)。因此30億年的時(shí)間,生命創(chuàng)造的石油數(shù)量絕對(duì)不止現(xiàn)在的探明量。
科學(xué)家們說(shuō),在遠(yuǎn)洋、在南極的冰川之下,還有很多石油沒(méi)有被探明,尤其是南極,它被認(rèn)為是人類石油枯竭后的希望。南極大陸并非一直就在地球的最南端,也不是一開(kāi)始就是極寒之地。
它曾經(jīng)也是一塊位于溫帶的大陸,上面生活著大量的生物,這些生物最后長(zhǎng)眠在南極地底,很有可能形成了石油。初步估計(jì),地球上的石油總量應(yīng)該有1萬(wàn)億噸。
石油的副作用
石油并非完美無(wú)缺的能源,它的各種產(chǎn)物燃燒后,都會(huì)得到一種溫室效應(yīng)氣體——二氧化碳。
石油的主要成分是碳和氫,這些碳?xì)浠衔锶紵傻氖嵌趸己退6趸紝?duì)于地球來(lái)說(shuō)是非常重要的,它相當(dāng)于地球的小棉襖,起到保暖的作用。
歷史上的幾次大冰期,無(wú)一例外都是二氧化碳不夠?qū)е碌摹?啥趸家膊荒苓^(guò)多,不然保暖效果過(guò)了,就會(huì)直接發(fā)燒。地球歷史上也發(fā)生過(guò)全球變暖,最后的結(jié)果就是物種發(fā)生大的改變,造成一波滅絕。
所以,二氧化碳最理想的狀態(tài),就是達(dá)到一個(gè)平衡,讓大氣中的含量維持在一個(gè)比較合理的范圍,既能保障地球的溫度,又能不讓地球過(guò)熱。
很顯然,在人類沒(méi)有使用石油之前,世界就是這樣一個(gè)模式。可惜人類使用石油,打破了這樣一個(gè)平衡。每年全世界要使用40億噸石油,排放的二氧化碳超過(guò)300億噸。而全世界的森林覆蓋率僅為32%,并且分布并不均勻,因此這些二氧化碳大部分進(jìn)入到了大氣層。
二氧化碳過(guò)多造成溫室效應(yīng)加重,最直觀的反映就是溫度升高,氣候變暖,最直接的表現(xiàn)就是冰川融化,海平面上升。短短30年的時(shí)間,北極和南極的冰川悄悄消失了一部分,人們發(fā)現(xiàn)極端天氣一年比一年多。
二氧化碳的排放量
居住在北極圈附近的人們發(fā)現(xiàn),這里的夏天居然出現(xiàn)了38度的高溫。南太平洋島上的原住民們發(fā)現(xiàn),自己居住的小島面積變小了。當(dāng)全球所有的冰川都融化后,海平面會(huì)上升66米,地球上的陸地會(huì)消失大約三分之一。
石油的開(kāi)采同樣也有副作用,因?yàn)槭投荚趲r石層里,開(kāi)采完后,地殼里的空間發(fā)生了變化,原本支撐地殼的石油被抽走,巖石就會(huì)坍塌,地面會(huì)陷下去。并且由于石油在地層密封了上萬(wàn)年,里面產(chǎn)生了很多氣體,除了天然氣,還有別的有毒氣體。這些氣體會(huì)排放到空氣中,污染環(huán)境,危害人類的安全。
能源危機(jī)
全世界探明的石油量按照現(xiàn)在的使用量,只能維持大約50年的時(shí)間,而形成一滴石油,需要至少30萬(wàn)年,理論上石油是不可再生的能源,人類不可能等新一批的石油形成。
隨著人類將淺表層的石油采集完,石油開(kāi)采的難度也在逐步提升,石油的成本就在增加,未來(lái)石油的價(jià)格也會(huì)上漲。
地球上的石油分布及其不均勻,一些國(guó)家石油含量豐富,而一些國(guó)家一滴油都沒(méi)有。不均勻的分布導(dǎo)致了石油被一些國(guó)家牢牢掌握在手里,他們拿捏著世界的命脈。歷史上發(fā)生過(guò)三次石油危機(jī),三次都是因?yàn)槭蜕a(chǎn)國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)造成的。等到石油真的非常緊張的時(shí)候,人類會(huì)為了這點(diǎn)石油打得頭破血流。
即使付出巨大的代價(jià)搶來(lái)這些石油,可最后還是會(huì)用完。地球上的石油總量是不會(huì)變化的,變化的是人類的探明量以及人類的產(chǎn)量,不管后兩個(gè)數(shù)字怎么變,前面的總量都不會(huì)改變。看似是石油變多了,不如說(shuō)是人類用石油的速度加快了。
為了應(yīng)對(duì)無(wú)油的世界,許多國(guó)家先行一步,尋找可以替代石油的新能源。
新能源
石油又稱化石能源,代表它的形成和化石一樣,不可再生,其燃燒的產(chǎn)物還會(huì)污染環(huán)境,增加二氧化碳的排放量,加重溫室效應(yīng)。新能源,又稱綠色能源、可再生能源、清潔能源,它們不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物或者副產(chǎn)物不會(huì)污染環(huán)境。
新能源產(chǎn)業(yè)
目前全世界正在使用的新能源有核能、水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等,它們目前最大的挑戰(zhàn)就是成本,由于還處在研發(fā)階段,新能源在人類社會(huì)中的使用比例還很小,依然是化石能源扛大頭。
但是越來(lái)越多的國(guó)家重視并發(fā)展新能源,分擔(dān)石油等能源的負(fù)擔(dān),能夠減輕全球二氧化碳排放量。
盡管新能源無(wú)法撼動(dòng)現(xiàn)在化石能源絕對(duì)的統(tǒng)治地位,但人們還是很欣慰看見(jiàn)它出現(xiàn),哪怕還在試用階段,也是一個(gè)很好的信號(hào),人類已經(jīng)開(kāi)始重視石油帶來(lái)的影響,為了將來(lái)的可持續(xù)發(fā)展,我們必須發(fā)展新能源。