如果石油用完了....

當今石油年產量約40億噸,主要用來作為能源和生產基礎有機原料。

世界能源消耗換算為石油的熱值,相當於每年120億噸石油。其中的能源構成為:石油(32%-36%),煤(~28%),天然氣(~24%),核能(~5%),木柴等(~3%),水力(~3%),所有其他的如太陽能熱、風力地熱潮汐能利用、生物燃料、光能發電等等全加起來不過1%。現階段1/3的能源由石油提供,象大家熱門話題的生物燃料啦,光電啦,,加起來連半個百分點都不到。

至於基礎有機原料,來源於石油的比例就更高了。今天,基礎有機化工原料(乙烯丙烯丁二烯苯甲苯二甲笨)95%以上來源於石油化工。如果加上其他一些比較重要的有機產品,則大約75%來源於石油。其他的從煤,天然氣,以及植物海洋等等而來。

大家也清楚有個所謂石油峰值產出(peak oil),謂此後石油產量停滯並越來越低,直至基本上耗盡(即不具有經濟可開采性)。專家們用各種模型估計認為峰油來臨不遠,有的說是2005年、2007年,或者認為就在2010年,等等。許多年的‘狼來了“,終究還未到來。我個人不很認同這個理論(根據儲量產量變化趨勢,我不覺得峰油會很快到來,雖然將來比如說50年後的某一天或者會)。但是,如果這個理論這是對的,可怎麽辦呢?

首先我們要節省用油,要多重視公用交通工具,少用私家車。其次,要提高能源使用效率,當然這個要靠技術進步。另外,我們要尋找替代燃料,比如煤液化啦,使用天然氣車啦,開發生物燃料啦等等。可如果多年後連煤和天然氣什麽的都以下子就用完了,那可怎麽辦呢?

據估計海底的水合甲烷儲量豐富,比所含能量現今已知的石油和煤再加上天然氣都還要多,如果能夠經濟性開采,無疑能夠較大地紓解困境。但這也有用完的時候。要用之不盡,則隻有太陽能利用和核聚變能了。海裏有重氫超重氫,可以用於核聚合,但如今核聚合技術尚不實用,不敢說今後50年就能夠實用化。陸地上的鈾儲量有限,同樣有後繼不足的擔憂。但海裏也有鈾,比陸地上的量多幾千倍,夠用許多許多年了,幾乎是不必擔心其資源量。日本美國有人用輻射過的纖維吸收富集海裏的鈾,得到了有意思的結果,但是離可以經濟利用的技術開發尚遠。中國在這方麵尚未見有作為。此外,海洋還可以是金屬的(幾乎無窮的)來源,這方麵工作尚不很多,各位同仁應多努力,可謂任重而道遠。

能量解決了,基礎有機原料怎麽辦?這個就確實難了。油用盡了,那就用煤和天然氣來生產基礎有機原料,生物質可以補充。這就好像是我們回到了百多年以前石油化工尚未興起時的境狀了。如果煤和天然氣都不幸用完了,那可怎麽辦呢?

這可就是個災難了。那時我們大概隻好倚靠地殼中的碳酸鹽和空氣中的二氧化碳來製備有機物了,那時候我們不可能指望用一氧化碳來進行這些反應,因為一氧化碳主要是由煤或天然氣生產的。二氧化碳和氫氣反應就可以生產甲醇,生產烴類。

CO2 + H2 ---> Methanol, ethanol,

CO2 + H2 ---> hydrocarbons

這些反應需要吸收大量的能量才能進行,那就必須在太陽能利用和熱核反應已經突破了才行。光合作用也將二氧化碳及水轉換為碳水化合物,然後用生物技術轉化為基礎有機原材料。一些大的公司,如DuPont, BASF, Novozymes等正在這方麵努力。如果能夠改良光合作用或能夠在人工光合作用上取得突破,那就太好了。一定要在這些技術上取得突破,否則當化石燃料用盡了,人類就隻好滅絕了,僅憑現有的植物光合作用,在現在的生活方式要求下養活不了多少人。事實上,在此之前,隻怕各國爭搶石油打仗早就同歸於盡了。

怎麽辦呢?僅僅悲觀是沒有出路的,還是要積極地多想辦法。一定要多加投入,盡快在人工太陽能有效利用、熱核反應、海水提取鈾、以及人工光合作用上取得突破,有了充足的能源,就可以利用化學轉化製備原材料。這樣,能源和基礎材料才有保障。已經取得了一些進展,但是還要加大投入進展大些才行。在此之前,我們必須要進行綠色生產綠色生活,節約使用有效使用能源和材料,這樣才能有夠多的時間使我們取得突破。當然,將來在技術上或者有全新的突破,可以用如今不知道的途徑解決問題,也許不用這麽著急,但誰敢指望一定就有個突破自己從天上掉下來?

不要悲觀,也不要盲目樂觀。要行動起來。


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