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人类还有多少石油可利用:从页岩油到深海石油

时间:2011-08-20  归属:地理杂谈

  石油威胁着环境,破坏了自然平衡,而且其储量正在迅速耗尽。但尽管如此,我们今天使用的能量中有35%都是由石油提供的。我们不可能永远依赖石油,但是在我们全面转向更绿色的经济之前,至少在几十年内这个世界还必须依赖石油来满足能源需求。在今天和绿色的明天之间,最合理的过渡方式是什么?

  当我们讨论未来人类社会的联系的时候,即使不考虑物理定律的限制,在经济活动日益全球化的背景下,真实的人体和物资也仍然需要移动,而且常常需要被移动很长的距离。如果没有史前碳氢化合物的稳定供应,这种移动将是无法实现的。地球上95%以上的运输工具—从轿车到卡车,从货轮到喷气式飞机—都以石油制品为燃料,如果没有这些石油制品,我们绝大多数人都无法前往工作地点,货物无法流通,甚至无法保证蔬菜和粮食从田地走进我们的厨房。至少到目前为止,人类必须要依靠石油。

  我们之所以如此依赖石油,里面确实有石油工业施加了政治影响的原因,但这并不是问题的关键。最关键的因素是,石油是一种了不起的能源。与其他常规能源相比,它在更小的体积内储存了更多的能量,而且开采石油本身需要的能源也要少得多。在拥有大量易于开采石油的中东地区,只要一桶原油的能量就能开采出30桶原油。在地球上所有目前能够利用的能源中,石油是能量产出投入比(EROEI)最高的能源之一。(以生产生物乙醇为例,一桶原油的能量只能获得能量接近两桶原油的生物乙醇。)正是石油不可思议的高效率让我们对它如此依赖(尤其是交通运输行业),也让寻找替代能源之路显得如此艰难。

  但是我们必须找到一种替代能源。我们几乎已经将所有易于开采的石油消耗殆尽,现在不得不面对那些更难以发现、开采的油田(例如页岩中储存的石油),以及重油这样更难以提炼的石油种类。与此同时,石油开采的环境代价也在与日俱增。石油生产依然是地区生态环境最大的威胁—就像不久前在山东蓬莱发生的泄漏事故—而且石油消耗产生的巨大碳足迹也在整体上威胁着全球的环境。

  弥补我们今天的石油经济与尚不明确的未来清洁能源经济之间巨大的差距并不容易。可替代能源系统,例如使用由海藻提取的生物燃料的混合动力汽车,也许在有一天将会被大量使用。但是“可持续性”与“环保”一样,同样只是个巨大的概念。现实中几乎所有人都更乐于使用相对便宜的能源,实际上,在经济困难地区,很多人需要廉价的能源来满足生存的需要。让可再生替代能源系统变得廉价是一个长期而且充满变数的过程,这部分原因在于它们要与之竞争的以石油为基础的系统(例如内燃机)过于强大,部分原因也是它们自身需要变得更高效、更有吸引力。

  此外,就算我们已经开始准备大规模使用某种新型能源,比如在2020年量产使用生物燃料的插电式混合动力汽车,而且我们还能以今天生产汽油车同样的速度生产这种新型汽车—这实在是一个理想得不能再理想的局面—也仍然还需要15年时间才能把已有的汽油汽车完全替换掉。与此同时,汽油的消耗量依然在不断攀升—新兴经济体对汽油的需求将完全超过发达经济体在绿色能源上的努力。加州大学圣迭戈分校的国际能源政策专家大卫•维克特认为,至少在这之后再过20年,汽油的消费量才会开始下降。届时,全世界每天的汽油消耗量将从85mbd(百万桶/天),增加到100mbd。现实情况是,斯坦福大学Precourt能源效率中心的主管詹姆斯•斯维尼认为,要将全世界的石油消耗降低到一个更经济、对环境更友好的数量(大约是30mbd),至少还需要40年时间。在那之前,“我们将消耗大量的石油。”他说。

  大量是多少?按照维克特的预计,石油消耗的峰值将在2030年之后出现,而在此之前世界将消耗掉1万亿桶原油。而在抵达峰值右侧的某一点—石油仅占人类能源消耗的一小部分—之前,还需要另外1万亿桶原油。为了满足这个需求,我们将必须在未来40年间生产出两万亿桶原油,差不多是自1859年宾夕法尼亚“打野猫井”的家伙宣布人类进入石油时代以来生产的石油总量—1.2万亿桶—的两倍。

  科罗拉多矿业学校的石油工程教授豪森•凯泽米称,在这最后的两万亿桶石油中,有半数储量处于已经探明或者等待确认的状态,能用今天的技术以一定的收益进行开采。而另外的一半的得到则不会这么容易。据估计,地球上的石油储量超过8万亿桶,但是这些石油以多种形式存在。其中的某些,例如存在于页岩中的石油,开采或者提炼的成本将会非常高昂。随着我们逐渐转向那些开采困难的石油,我们还将不得不支付一些额外的成本,一些在油井之外必须付出的巨大成本。在社会动荡的国家和地区进行开采需要支付这种成本,在环境脆弱的地区进行石油开采同样也要支付这种成本。

  这也意味着我们面对着一系列复杂的选择,不仅仅是去哪里开采何种类型的石油,还靠考虑什么时候去进行开采。现在就开始尝试所有可能的开采形式听起来像是个好主意,尤其对于投资于特定石油资源的企业和政治家来说更是如此。但是在技术人员找到新的开采和提炼技术之后,今天开采起来成本高昂或者对环境破坏巨大的石油资源也会变得更廉价、更清洁。考虑到这些,如果我们不是从政治家和商人的短见观点、而是从石油工程师的长期观点来开采这最后的两万亿桶石油,情况会怎么样?哪些种类的石油我们应该首先开采,又有哪些种类的石油应该留到最后呢?

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  • 关键词:深海石油人类还有多少石油可利用页岩油
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