"能源的探索":尋求能源安全:尋找更多石油及其替代品

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。


もったいないMottanai):這是一個日語詞彙,翻譯為“太珍貴而不能浪費”。這種哲學指導著這個島國對待能源等自然資源的方式,並且由於福島核事故導致約25%的日本電力供應消失,同時其他核反應堆仍然關閉,因此變得尤為重要。

在很多方面,這也與美國對待能源的方式截然相反,無論是電力、化石燃料還是可再生能源。我們希望,用曾經用於核能的說法來說,能源“便宜到無需計量”。而且,無論實際上是否如此,我們都這樣對待它。

在美國長期涉足被稱為“魔鬼的排洩物”的石油的過程中,情況一直如此。委內瑞拉前石油部長、石油輸出國組織(OPEC)創始人胡安·巴勃羅·佩雷斯·阿方索就是這樣描述石油的。在沙烏地阿拉伯作為一個國家存在之前,我們就是石油界的沙烏地阿拉伯。劍橋能源研究協會的顧問丹尼爾·耶金撰寫了關於石油時代的權威歷史,書名為《獎品》。大約二十年後,他現在又推出了續集《能源的探索》,詳細介紹了近期對更多、更多、更多石油和其他形式能源的 खोज。


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。


這是因為我們總是擔心資源會耗盡,而且我們確實應該擔心。早在1881年,傑出的科學家開爾文勳爵就提出了風車或風力發動機(我們現在稱之為風力渦輪機)作為解決英國煤炭供應減少的方案。1957年,“有史以來最偉大的工程師”、核海軍和民用核能之父海曼·里科弗認為,所有形式的化石燃料將在2000年至2050年之間耗盡——這或許是一個有先見之明的預測。他擔心核能將被證明無法替代,這將意味著汽車的終結,因為汽車幾乎完全依賴石油。

但耶金認為,迄今為止,世界已知石油僅開採了20%,另外20%是目前可開採的,而不斷增長的需求將推動技術創新,以解鎖剩餘60%中的一部分,就像加拿大的油砂已經開始被開發利用一樣(暫且不考慮環境問題——見上圖)。儘管如此,世界每年已經生產大約300億桶石油——其中九分之一被美國汽車消耗。

然後是近年來美國頁岩氣革命。採用加壓水來破解含有天然氣的岩石,並結合水平鑽井技術以更易於開採,這兩種技術的結合開闢了新的供應來源(儘管對於具體儲量仍存在疑問)。與此同時,由於中國和印度等國需求的增長,煤炭作為能源來源捲土重來(這讓那些擔心災難性氣候變化的人感到不安)。而且,儘管發生了福島核事故,但像中國這樣的國家仍在競相建設核電站,以確保不斷增長的能源供應。

最後但並非最不重要的一點是,還有所謂的“替代能源”:開爾文勳爵的風力渦輪機,以及將陽光轉化為電力的光伏裝置和植物製成的燃料。每種能源都與其他能源相互作用——耶金說,石油公司是最早採用太陽能的公司之一,他們用太陽能發電來防止管道腐蝕。曼尼託巴大學的環境科學家瓦克拉夫·斯米爾說,風力渦輪機是“化石燃料能量的純粹體現”,因為它需要煤炭來製造鋼鐵和水泥,也需要石油來製造塑膠部件。

這本書厚達800多頁,令人望而生畏,但也是對當今全球能源格局的精湛概述,儘管可能對替代能源供應的理解不足,並且對化石燃料資源日益減少的擔憂態度過於輕視。正如加州大學聖地亞哥分校的經濟學家詹姆斯·漢密爾頓在他的部落格中觀察到的那樣,“過去五年中,滿足全球不斷增長的原油需求對世界經濟構成了重大挑戰。那些擔心未來5-10年可能與過去[5]年類似的人不應被視為瘋子。”

但耶金本質上呼籲透過供應多樣化來確保能源安全,這與溫斯頓·丘吉爾在皇家海軍從英國煤炭轉向外國石油時所說的話相呼應:“石油的安全和確定性在於多樣性,而且僅僅在於多樣性。” 現代生活建立在便捷的能源基礎上,用於照明、取暖、製冷、交通,以及日益增長的文化本身。展望未來,我們將需要每一種能源——如果可能的話,還需要更多。

© .