上次閒扯後石油時代,沒想到居然得到兩位專家老學究和阿里的關注和指正,在此表
示感謝。奧運會結束了,我就接着扯。
石油資源的枯竭並非代表能源的枯竭,人類還要繼續生存下去,我們還有煤,我們
還有核能,我們還有風能,我們還有太陽能,只是需要研究如何開發利用新的能源
罷了。
除了我上次說的煤的液化和纖維素製酒精之外,其他的能源和現在普遍使用的石油
產品汽油柴油煤油等會有很大區別。其實石油產品作為能源最大的優勢就是便於儲
存,其他形式的能源如果能解決儲存的問題就可以成為人類的主要能源。
第一類,可再生能源,如風能和太陽能,幾乎沒有儲量的限制,但是缺點正是相對
於石油產品的優點,即儲存不便。不是做不到,而是成本高。太陽能電池的成本已
經很高了,風能呢,可以通過風力發電,小量的可以儲存到蓄電池中,大量的呢,
就像兩位專家之一指出的,通過電解水產生氫氣儲存,然後可以通過燃料電池的方
式控制釋放。
第二類,核能。靠核裂變發電的核電站已經廣泛使用了,今後還會增加。那麼核聚
變呢?到目前為止,可控核聚變人類還遠遠沒有掌握,估計不是我們這些人在有生
之年能夠看到的了。裂變燃料鈾當然也有儲量問題,不過到了即將用盡的時候,也
許各核國家紛紛拆除自己的原子彈送到核電站去了。真能如此,也是全人類的福音,
可惜這樣的希望太渺茫了。
以上兩類能源形式上雖然差別很大,但卻有一個共同點,就是完全不釋放溫室氣體。
煤也好,石油也好,作為能源使用的過程實際是將以有機物形式儲存在地殼裡的碳
釋放到大氣之中。確實如阿里教授所說的,地球上碳元素各種存在形式應當有一定
比例,打破這個比例對於環境生態造成的什麼樣的長期破壞很難預料。
碳元素在地球上大致有五種存在形式。
第一,以二氧化碳形式存在於大氣中。大氣中的二氧化碳含量雖然不高,但對於人
類的生存是至關重要的。首先是作為溫室氣體,使地球上晝夜溫差和季節溫差不至
於太大,其次是通過植物的光合作用被吸收,變成可以被人類和動物吸收的澱粉和
纖維素。這裡順便說一點題外話,碳元素有三種同位素,就是C-12,C-13和C-14。
其中C-12含量占絕對優勢,C-13較少,但也是一種穩定的同位素。C-14是一种放射
性同位素,但是在大氣的二氧化碳中比例卻很穩定。活的植物由於在不斷進行代謝,
從空氣中吸收二氧化碳,所以C-14的比例跟空氣中的一樣。活的動物和人類要通過
吃植物來生存,所以體內C-14比例也是一樣的。然而,一旦死亡,動物植物體內的
C-14就只能通過衰變而減少,不會繼續保持平衡。這就是通過測定C-14含量就可以
確定出土文物的年代的理論根據。
第二,以有機物形式存在於動植物體內,最主要的是糖類和蛋白質。
第三,以無機礦物的形式存在於地殼中,也就是碳酸鹽,最普遍的就是石灰石。人
類燒石灰就把其中的碳元素以二氧化碳的形式釋放到空氣裡面了。
第四,以有機礦物的形式儲存在地殼裡,也就是煤、石油和天然氣。
第五,游離碳,也就是石墨和金剛石。這種形式量很小,對總體碳元素循環影響微
乎其微。
在前面四種形式中,第一和第二之間的循環轉換造就了地球上萬物生靈,第三和第
一的轉變也是可逆的,那就是二氧化碳遇到鹼性物質就會被吸收固定下來。唯有第
四轉變成第一是不可逆的,或者嚴格說是短期內不可逆的。這就造成了目前人類必
須面對的溫室效應問題。二氧化碳在大氣中含量造成的溫室效應有多嚴重,這一點
看看地球的鄰居金星,大氣密度和氣壓和地球相似,但成分以二氧化碳為主,其大
氣溫度在200-300攝氏度之間。這樣的溫度,地球上的生物如何生存?實際上在地球
上由於溫室效應達到那樣的溫度之前,溫室效應造成的氣候巨變早已摧毀了人類文
明。從這一點上說,有朝一日不再以含碳燃料為主的能源將是人類的福音。
正如阿里教授所說的,石油枯竭更重要的影響是工業原料。石油化工產品已經滲入
我們生活的每一個角落,包括衣食住行。隨便舉幾個例子,化纖製成的服裝、聚酯
製成的飲料瓶子、計算機殼、汽車裡面的儀表,等等等等。有些東西對於外行人難
以置信,比如制可樂瓶子的聚酯居然可以製成化纖,然後變成我們身上穿的衣服,
可是瓶子和衣服之間看起來多麼不同啊。究竟沒有了石油我們的生活會是什麼樣子
呢?靜觀其變吧。