石油越用越多與能量轉換之間有什么關(guān)系
來(lái)源:百家號 作者:水之山間 更新于:2023年11月29日 07時(shí) 閱讀:0
小時(shí)候經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)過(guò)這樣的話(huà),石油再過(guò)三四十年就要用光了所以要節約能源,并開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)力等。
石油的歷史。
1956年美國地質(zhì)學(xué)家哈伯特,提出了石油峰值論,他預計美國的石油產(chǎn)量,將在1970左右達到巔峰,之后就會(huì )逐漸下降,他認為石油是由古代生物殘骸,如恐龍、三葉蟲(chóng)、蕨類(lèi)等。
他們的化石在地底下經(jīng)過(guò)高溫高壓環(huán)境,逐漸堆積沉淀而成,因此石油是有限的但這一派的說(shuō)法存在很多爭議,不過(guò)最后仍被寫(xiě)進(jìn)教科書(shū),也是我們小時(shí)候看到的。
石油將在50年內耗盡,石油枯竭說(shuō)由來(lái),關(guān)于《生物層油理論》的爭議。
第一個(gè)是沒(méi)有任何科學(xué)實(shí)證,因為不可能重現動(dòng)植物遺體轉變石油過(guò)程其次許多不含生物的地層中也能挖到不少石油。
實(shí)際上,生物亦還大多被微生物真菌和細菌分解很少被埋葬,地球上有這么多的生物被埋在地下,然后產(chǎn)生數億桶和石油。
另一派的說(shuō)法《無(wú)機生存理論》,認為石油與生物產(chǎn)骸無(wú)關(guān),石油是由地球內部的物質(zhì),經(jīng)過(guò)化學(xué)反應后形成一種礦物質(zhì),石油儲量也沒(méi)那么有限,因為這些物資,在地球形成的初期就已經(jīng)存在,因此只要裝更深的油井就可以獲取更多的石油,但《無(wú)機生的理論》也有很多bug相信的人并不多照這個(gè)理論越深入地殼就越多有才對。但這與事實(shí)不符,而且也無(wú)法解釋。
總之這兩派的說(shuō)法已經(jīng)有100年之久,都有矛盾之處,目前石油成因還是個(gè)謎,但不管哪個(gè)正確,人類(lèi)很早就發(fā)現了石油不過(guò)現在石油工業(yè)始于19世紀中葉,而真正大規模的使用石油,把石油當成重要能源甚至不過(guò)100多年。
石油的發(fā)現與第一次工業(yè)革命
人類(lèi)早在5000年前就知道石油存在,那一個(gè)時(shí)候潛成的地下油氣,會(huì )沿著(zhù)裂縫涌到地面,冒出黏糊糊深色液體,石油直接形成瀝青湖,這也是人類(lèi)能直接取得運用的方式。
在人類(lèi)漫長(cháng)的歷史中能源轉化一直是個(gè)大問(wèn)題主角,人們會(huì )用火來(lái)烹煮、煉鐵,用風(fēng)力來(lái)推動(dòng)帆船。
這些能源無(wú)法互相轉換,如風(fēng)力可以行船卻沒(méi)辦法煮飯,而火力可以煮飯卻沒(méi)辦法黏米。如果想要轉換能量,就得用人力或獸力才行。
直到蒸汽機問(wèn)世后才解決。
最早的蒸汽機是為了抽取礦井水,后來(lái)蒸汽機運用到了其他領(lǐng)域,蒸汽機帶動(dòng)了工業(yè)革命與交通革命。
1846年 加拿大的季斯納,發(fā)明了從煤炭中提取煤油方法。
1852年,波蘭的武卡謝維奇發(fā)明了更簡(jiǎn)單的方式從石油中提取煤油。
加上開(kāi)采技術(shù)的越近,現代煉油廠(chǎng)第一口現代油井,都在這個(gè)時(shí)候誕生,有了需求量產(chǎn)量又大增下,石油產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,也出現了許多石油公司,不過(guò)這個(gè)時(shí)候石油,只是為了提煉油的燃料。
內燃機的發(fā)明與第二次工業(yè)革命
當時(shí)的動(dòng)力來(lái)源主要是蒸汽機,但蒸汽機的燃料是在氣缸外面燃燒,因此動(dòng)能很容易散失,效率并不好,為了解決這個(gè)問(wèn)題。
1876年,德國熱科學(xué)家?jiàn)W托使用新興燃料煤油,發(fā)明了直接在氣缸內燃燒引擎,也就是內燃機。
內燃機比蒸汽機體積更小,但動(dòng)力更強,也不用像蒸汽機一樣需要預熱或冷卻,更適合現代工業(yè)和運輸需求。
正式宣告了戰機時(shí)代即將結束,但煤油的能量密度低、體積大,需要很大的燃料儲存空間,因此是煤油的內燃機,效率低下并未流行。
1885年,賓士的創(chuàng )辦人戴姆勒,發(fā)明了以汽油為燃料的內燃機,帶動(dòng)了第二次工業(yè)革命,人類(lèi)的科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展,汽油內燃機的體積小效能更高,徹底改變人們,的交通方式,各種使用汽油的汽車(chē)摩托車(chē),以及船只與飛行工具的普及,加上電力的出現,讓石油的需求大增。
石油因此擊敗煤炭成為新的能源之王,地球也進(jìn)入了石油時(shí)代。
石油與政權的興衰
一戰結束后,蘇聯(lián)紅軍拿下了亞塞拜然巴庫爾油田,供應了蘇聯(lián)90%的石油需求。
二戰期間,希特勒發(fā)動(dòng)了斯大林格勒戰役,最后是為了奪取巴庫油田,不過(guò)戰爭失利最終導致第三帝國瓦解。
冷戰期間的1970代,蘇聯(lián)經(jīng)濟出現嚴重問(wèn)題。
1973年的石油危機,讓蘇聯(lián)經(jīng)濟得以舒緩,也讓蘇聯(lián)回光返照了10年,源源不斷的石油財富讓蘇聯(lián)底氣十足,甚至有凌駕美國氣勢。
1981年美國都統雷根宣言就職,一番神操作下,國際油價(jià)應聲大跌,跌到每桶只剩8美元,對于蘇聯(lián)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直是毀滅性的打擊,也間接導致蘇聯(lián)解體。
二戰結束后全球景氣復蘇,加上二戰前的化學(xué)工業(yè)發(fā)展,人們又發(fā)現了石油可以當染料外,還能生產(chǎn)塑膠合成纖維,醫療化妝用品等,石油可說(shuō)是工業(yè)血脈,隨著(zhù)人口爆炸城市化,人們的生活也離不開(kāi)石油。
二戰結束后,中東國家就一群胡黑黑,沒(méi)有技術(shù)石油也挖不出來(lái),因此石油都被歐洲國家所壟斷,包含了荷蘭、英國、挪威、意大利等,俗稱(chēng)石油七姐妹。
1970年代的全盛時(shí)期,七姐妹控制了全世界85%的石油儲量。
1960年,以沙烏地阿拉伯首成立OPEC,調統一石油價(jià)格,以保護成員國利益。石油危機后七姐妹也就沒(méi)用了。
1973年第四次中東戰爭爆發(fā),簡(jiǎn)單就是以色列單挑成了阿伯國家,雙拳又難敵四手了,何況以色列一打十幾國,于是跟美國則求救,此時(shí)OPEC就不爽了,紛紛停止石油出口,以報復西方國家支持以色列,導致石油價(jià)格上漲了300%,造成全球經(jīng)濟崩潰,這就是1973年的石油危機。
石油與經(jīng)濟之間的關(guān)系
有學(xué)者認為石油不是取之不盡的石油將在30-50年后枯竭,等50年過(guò)去了,石油還是很多,這到底怎么一回事呢?
經(jīng)濟學(xué)的觀(guān)點(diǎn),石油永遠挖不完,因為石油只要減少,價(jià)格就會(huì )攀升,當攀升到一定的高度后,人們就不會(huì )再使用石油,而會(huì )尋找石油的替代品,或是會(huì )尋找些難以開(kāi)采成本高的油田,都將變得有利可圖。
2005年以前,油價(jià)長(cháng)期維持在每桶20-40美元,開(kāi)采成本每桶不到10美元,每日可產(chǎn)1,000萬(wàn)桶,可說(shuō)是非常的好賺,2008年油價(jià)大漲,原油飆升到每桶147美元,導致阿波土豪又更有錢(qián)了。
147美元的歷史天價(jià),連石油開(kāi)采成本高的委內瑞拉,身體都硬朗了起來(lái),極致的高利潤推動(dòng)了技術(shù)發(fā)展。
美國的頁(yè)巖油橫空出世,透過(guò)復雜方式提煉而成,開(kāi)采需要很高的技術(shù),頁(yè)游成本為一桶40-60美元,而過(guò)去市場(chǎng)價(jià)格的20-40美元,可說(shuō)是賣(mài)一桶賠一桶,但在高油價(jià)的加持下,頁(yè)巖油開(kāi)始有利可圖。
另一種非傳統的石油是加拿大油砂,是從焦油砂中提煉石油,油砂開(kāi)采比煉油更困難,需要更高的技術(shù),成本高達每桶40-90美元。
在和平時(shí)期,油沙只能在角落畫(huà)圈圈,根本沒(méi)人理他,但只要油價(jià)高漲,油沙就會(huì )重現江湖。
1973年的石油禁運
1979年的伊朗革命
1990年的波斯灣戰爭
2003年的入侵伊拉克
最近的歐烏戰爭,只要有戰役飆漲,油沙就會(huì )有開(kāi)采價(jià)值,雖然油價(jià)都會(huì )飆漲。
技術(shù)的發(fā)展
在科學(xué)家的努力下,頁(yè)巖油、油砂成本不斷下降,石油就一桶桶的提煉出來(lái),還有許多非傳統的石油,尚未被人類(lèi)所利用,如深海石油、極地石油,它們埋藏在深海與凍土之中,開(kāi)采難度大成本高,但潛在儲量非常驚人。
簡(jiǎn)單說(shuō),過(guò)去的低油價(jià)讓高成本石油難以開(kāi)采,但隨著(zhù)油價(jià)的飆漲,新能源技術(shù)不斷進(jìn)步,以前成本高的石油都能獲得利潤,且逐漸的有許多新能源都能取代石油。
電動(dòng)車(chē)可以利用這些能源進(jìn)行充電,大幅降低石油需求,我們才會(huì )有石油用不完的感覺(jué)。
電動(dòng)車(chē)并不是什么21世紀的新科技,它的歷史甚至比汽油車(chē)還早。
19世紀末到20世紀前,當時(shí)是馬車(chē)、蒸汽汽車(chē),電動(dòng)汽車(chē)、汽油汽車(chē),四種車(chē)子的并存時(shí)期,其中馬車(chē)就先被汽車(chē)淘汰,一些汽車(chē)制造商,也無(wú)法預測三種引擎的前景,只好同生產(chǎn)三種動(dòng)力的汽車(chē)。
新能源的轉型與未來(lái)
人類(lèi)不斷尋找可以替代石油能源,這就是能源轉型,正因為如此,100年后電池技術(shù)突破后,電動(dòng)車(chē)卷土重來(lái),2003年成立的特斯拉通過(guò)改善流程,大幅降低電池成本,成為電動(dòng)車(chē)的領(lǐng)頭羊,在2022年電動(dòng)車(chē)站新車(chē)的銷(xiāo)售比達到歷史新高的10%,宣告新能源時(shí)代的到來(lái)。
未來(lái)科學(xué)家不斷的去研究能量之間的互相轉換,希望也有更好的新能源來(lái)代替傳統能源。