過剩的化石燃料使我們更難控制碳預算

化石燃料的稀缺不會推動向低碳未來的轉變。

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


凱文·布利斯在《麻省理工科技評論》上撰寫了一篇聰明的文章,講述了人類可能如何超出 1 萬億噸碳預算。 實際上,控制在預算範圍內並避免超過 2 攝氏度的升溫(普遍認為的閾值)將是困難的。 根據之前的大規模能源轉型(布利斯引用了法國在幾十年內向核能的轉型),這是一個緩慢而艱難的過程。 我們可能沒有時間了:邁爾斯·R·艾倫,牛津大學的科學家,也是 IPCC 報告的作者之一,認為我們將在 2040 年左右達到萬億噸的閾值。

根據地下仍有的化石燃料量,超出 1 萬億噸的閾值並不困難。 正如艾米·邁爾斯·賈菲評論道,“稀缺性不會成為推動轉向替代能源的力量。 氣候和能源政策倡議必須考慮到石油和天然氣過剩以及化石燃料價格降低的可能性。”

這裡的教訓是,經濟學仍然有利於生產化石燃料。 能源價格的週期性表明,更高的價格將刺激技術發展,以開採更難開採的能源礦藏。 這並不意味著石油和天然氣價格在未來會一直保持低位,但這確實反映了 2000 年代的高能源價格不僅導致了替代燃料(特別是生物燃料)的資金和研究,也導致了石油和天然氣技術的資金和研究。 這項投資,加上美國政府和學術界數十年的研究,證明了水平鑽井和水力壓裂技術的結合成為可部署技術的成果豐碩。


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我們現在已經進入了能源過剩時期,在這個時期,我們使用水平鑽井和水力壓裂等技術突破,從“非常規來源”生產能源,例如在北達科他州、德克薩斯州南部、路易斯安那州和賓夕法尼亞州。(以及即將到來的加利福尼亞州?)。

我們仍處於非常規燃料的早期階段。 正如查爾斯·C·曼恩在他的《大西洋月刊》故事中闡述的那樣:“我們永遠不會耗盡石油。” 現在,“永遠”不是我會選擇的詞,但在我們關心的時間尺度(年、十年、世紀)內,我傾向於站在曼恩一邊:地下(如果你考慮甲烷水合物,則在海底)有大量的化石燃料。 不久之後,非常規燃料將被認為是常規燃料。 我們甚至還沒有挖掘加熱實際頁岩礦藏獲取燃料的可採潛力。

如果世界應該脫碳,並且根據最新的 IPCC 報告(再次,1 萬億噸預算!)應該相當迅速地脫碳,那麼化石燃料過剩的訊息並不是你想要聽到的。

從技術角度來看,取代化石燃料是困難的。 要想實現顛覆,你需要一種不僅同樣好,而且更好的技術或燃料來源。 任何取代化石燃料的東西都必須在提供有效功方面做得更好,例如更清潔、具有更高的能量密度等等。 這是來自可再生能源的電力嗎? 這是電動汽車和電網儲能以及智慧物聯網嗎? 也許吧。 當然。 誰知道呢。 我們會看到的。 是的。

那麼,決定權在我們手中,而不是在地質或其他自然約束上。 在化石燃料豐富的時期,制定政策、發展貿易協定或實施技術以使我們保持在碳預算範圍內,這取決於我們自己。

David Wogan is an engineer and policy researcher who writes about energy, technology, and policy.

David's academic and professional background includes a unique blend of technology and policy in the field of energy systems. Most recently, David worked at Austin Energy, a Texas municipal utility, implementing a Department of Energy stimulus grant related to energy efficiency. Previously, David was a member of the Energy & Climate Change team at the White House Council on Environmental Quality for the Obama Administration.

David holds two Master's degrees from The University of Texas at Austin in Mechanical Engineering and Public Affairs. While at UT, David was a researcher in the Webber Energy Group, where his research focused on advanced biofuel production to offset petroleum use in the transportation sector. David holds a Bachelor's of Science degree in Mechanical Engineering from The University of Texas at Austin, where he researched nuclear non-proliferation measurement technology.

David is a 2013 Aspen Institute Journalism Scholar, joining a select group of journalists from Slate, ABC News, and The New York Times.

David lives in Austin, Texas. Follow along on Twitter or email him at david.wogan@me.com.

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