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長達165年的石油統治即將結束

2024-06-01財經

與鯨脂一樣,石油作為主要能源將在未來幾十年內逐漸被淘汰。以下是這種轉變的樣子。

專家說,石油開采有朝一日可能會成為過去的遺物。 (圖片來源:Future)

在 17 世紀到 20 世紀之間,人類為了石油而殺死了數百萬頭柯吉拉。他們剝去脂肪,在水中旋轉標誌性的生物,並像蘋果皮一樣以巨大的螺旋狀拉出脂肪。將脂肪煮沸成油,然後過濾到桶中,用於從油燈到工業潤滑劑的各種產品。

這是給社會帶來光明的血腥過程。

然而,老捕鯨人卻樂此不疲。惡臭的煙霧是熏到他們鼻孔的。在他們看來,骯臟的石油是未來美元和快樂的光榮代表。

100多年來,對鯨脂的貪婪渴望將藍鯨、座頭鯨和北大西洋露脊鯨推向了滅絕的邊緣。

現在,商業捕鯨幾乎被禁止,鯨脂只用於少數產品,柯吉拉數量有所反彈。

石油行業也即將發生類似的巨變,盡管何時以及如何發展仍非常模糊。

鯨油是整個 19 世紀和 20 世紀初的主要能源。(圖片來源:Florilegius / Contributor)

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但總體趨勢是明確的。我們已經將大部份家庭能源使用從石油中轉移出來。專家表示,隨著氣候變遷促使我們加速這一轉變,我們正在開發新技術,幫助世界更快地擺脫對石油的依賴。在航運和塑膠等少數行業,早已死亡的動物腐爛的骨頭將成為未來很長一段時間的主要能源。

但後石油時代即將到來。

「捕鯨業是一個很好的類比,在鼎盛時期,「捕鯨業非常龐大。但幾十年來,「這是一種不可阻擋的衰落,

石油的起源

幾千年來,人類一直在使用石油。事實上,大約4萬年前,現在的敘利亞人使用瀝青(原油的副產品)將手柄粘在他們的工具上。快進 35,000 年,美索不達米亞人使用相同的黏性物質來防水他們的船只。巴比倫人用它來建造空中花園,埃及人用它來防腐木乃伊。

在中國,早在公元前500年,人們就燃燒原油和天然氣來取暖和照明。到公元四世紀,他們開始鉆探這些自然資源,並透過竹管運輸。

但直到 1859 年,艾德溫·德雷克 (Edwin 「Colonel」 Drake) 在賓夕法尼亞州大放異彩,才開始大規模開采石油。德雷克號在1500多年前就采用了與中國相同的現代化鉆井技術,擊中了69.5英尺(21公尺)深的儲層,美國石油工業就此誕生。

艾德溫·德雷克(Edwin Drake)是第一個在美國開采石油的人,標誌著美國石油工業的開始。

原油由簡單的碳和氫組成,由沈入沼澤、湖泊和海洋底部的動植物遺骸形成。數百萬年來,沙子和巖石層覆蓋著它們,強烈的熱量和壓力將這些遺骸變成了石油和天然氣。然後他們被鎖在水庫中 - 一些靠近地表,另一些在數千英尺以下 - 天然氣位於石油湖上。

在過去的165年裏,原油幾乎改變了社會的方方面面。

如果石油明天消失,全球貿易將崩潰,航運業和航空業陷入停滯。糧食安全將岌岌可危,沒有石油為大規模農業提供燃料,也沒有包裝來保持食物新鮮。如果沒有醫院所需的無菌裝置,醫療保健將倒退幾代人。如果沒有制造太陽能電池板或風力渦輪機所需的元件,可再生能源計畫將被凍結。

飛機、火車、輪船和汽車

當然,我們擺脫石油的過渡將比這溫和得多。我們基本上已經停止使用石油發電。去年10月,國際能源署(International Energy Authority)的一份報告發現,石油需求將在本十年內達到頂峰。

電動汽車(EV)的興起將迎來石油使用量的下一次大幅下降。

根據國際能源署 (IEA) 2018 年的一份報告,目前,道路車輛占全球原油使用量的近 50%。但這一比例將在未來幾十年內直線下降。據估計,到 2030 年,電動汽車銷量將占全球市場的三分之二以上。根據英國石油公司(BP)預測未來燃料使用的【2023年能源展望】(BP Energy Outlook 2023),如果我們特別積極地將化石燃料排放量削減四分之三,那麽電動汽車行業可能「占石油總需求減少的一半以上」。

根據國際能源署的數據,道路車輛占石油使用量的49.3%。(圖片來源:國際能源署。授權證: CC BY 4.0的)

在50年內,大部份汽車驅動的石油使用量可能會被消除。

航空業也在很大程度上依賴石油作為燃料。飛機可以使用幾十年,建造成本高達數千萬到數億美元。但技術在這個領域發展迅速。新飛機的燃油效率比 40 年前的飛機高得多,該行業致力於到 2050 年實作凈零排放。

永續航空燃料(SAF)將是摒棄石油的關鍵。這些生物燃料來源於用於工業過程的原材料,包括廢物、生物質、食用油和動物脂肪廢物。永續航空燃料具有與當前飛機發動機相容的額外好處,它們可以與傳統噴射燃料混合高達50%。波音公司計劃到2030年使其所有商用飛機都能夠在永續航空燃料上飛行。BP估計,到2050年,如果我們積極減少碳排放,永續航空燃料將占航空燃料的30%至45%。

運輸是一個更頑固的問題。船舶靠石油執行。像飛機一樣,它們的制造成本非常高,可以使用數十年,並且很難逐步淘汰。大約 90% 的世界貿易由國際航運業進行,目前有超過 105,000 艘商船在海洋中航行,約占當今石油消費量的 5%。

根據國際航運公會的說法,如果沒有船只在地球上運輸貨物,「世界的一半將挨餓,另一半將凍結」。這個行業的問題是,你不能只是改變燃料。

菲德烈·鮑爾(Fredric Bauer)是瑞典隆德大學(Lund University)的副高級講師,研究能源和工業系統中的低碳創新。他不相信航運業能夠在短期內擺脫石油。鮑爾說,國際海事組織於2018年釋出了第一份氣候戰略,在擺脫化石燃料方面總體上「非常保守」。

氫氣是一種潛在的替代燃料。船舶可以用氫燃料電池進行改裝,但這種策略會帶來問題。例如,為了保持液體狀態,燃料必須儲存在極低的溫度下。它的能量密度很低,增加了每艘船所需的儲存量。氫氣也具有極強的爆炸性。

氫動力船舶仍處於非常早期的階段。使用這項技術的第一批渡輪和小型船舶正在測試中,但大型氫燃料遠洋貨船仍處於設計階段。

卡內基梅隆大學泰珀商學院(Tepper School of Business)和工程與公共政策系(Department of Engineering and Public Policy)教授傑伊·阿普特(Jay Apt)告訴Live Science,航運業可能會在幾十年內成為貪婪的石油使用者。

「如果我要看這個渾濁的水晶球,我會說長途航運將是100年後我們將看到的石油的大規模使用之一,」阿普特說。

專家表示,塑膠垃圾是石油工業最隱蔽的影響之一。(圖片來源:Shutterstock)

塑膠太棒了

一次性塑膠垃圾的數量不斷增加。它們需要數百年才能降解,然後變成微塑膠,使海洋窒息,在山頂上亂扔垃圾,並聚集在我們體內。

「在許多方面,塑膠的使用是石油工業中更危險的部份,而不是碳氫化合物的燃燒,」麥克唐納說。「如果人類今晚從地球上消失,1000年後大氣中的二氧化碳水平將恢復正常 - 無論正常情況如何 - 但海洋和土壤中將存在數百萬年的塑膠。

合成塑膠由石油制成,生產成本極低。

今天開采的石油中約有12%用於石化行業,該行業生產塑膠和化肥,以及服裝,醫療裝置,洗滌劑和輪胎。而且這個數位還會增長:經濟合作暨發展組織估計,根據現行政策,到2060年,全球塑膠的使用量可能會增加兩倍。

塑膠非常有用,因為它的密度可以變化。我們可以嘗試在食品包裝等產品中擺脫塑膠,但逐步淘汰醫用塑膠更具挑戰性。塑膠在醫院中無處不在,包括一次性註射器、靜脈輸液袋、導管、手套和床單。這不僅僅是因為塑膠便宜、耐用和可塑。它也是無菌的,因此有助於遏制感染的傳播。

「我什至無法想象沒有塑膠的醫療保健,我什至不認為我們應該去那裏,」耶魯大學醫療保健環境永續性計畫的創始主任喬迪·謝爾曼博士告訴Live Science。「我認為,塑膠已經實作了醫療裝置和用品的非常重要的創新,並將繼續存在。

鮑爾說,目前,初級塑膠「便宜得可笑且不永續」,因此無油替代品無法在成本上競爭。

麥克唐納說,由農作物制成的生物塑膠可以提供一條前進的道路。但生物燃料的故事是一個警示故事。大豆田已經占據了美國大片農田,部份原因是它被用作生物燃料。

「我們的農業用地數量有限,」麥克唐納說。「如果我們把很多錢用於種植燃料,我們該如何養活人們?這不是一個簡單的方程式式。一切都是相互關聯和相互聯系的。

當清潔能源技術開始變得比鉆井更實惠時,它可能預示著石油工業的日落(圖片來源Getty Images / Anton Petrus)

石油終結的開始

「石油工業不會崩潰,因為我們的石油用完了,還有很多石油,」麥克唐納說。

但在某個時候,清潔能源技術將變得如此便宜,以至於鉆探和開采石油無法獲得報酬。

麥克唐納說,第一種被淘汰的方法將是野貓鉆探,其中勘探了一個儲量未探明的地區。如果你什麽都找不到,這是有風險的,而且成本非常高。即使是在已知石油儲量的地區鉆探新井的成本也高得令人瞠目結舌:公司花費數千萬到數億美元來配備油井和鉆井平台並投入執行,然後需要數年時間才能盈利。

「你像一個醉酒的海員一樣花錢,希望你能拿回一些錢,」麥克唐納說。「這不是一個快速的過程。這就是為什麽石油公司是大公司的原因——他們必須這樣做,因為它們承擔著巨大的風險。

盡管如此,幾十年來,油井仍將繼續在沙烏地阿拉伯廣闊的沙田中抽水。在美國,到2050年,產量將繼續保持高水平。

英國艾克希特大學(University of Exeter)的復雜性科學家Femke Nijsse的研究重點是對氣候、能源系統和經濟進行建模,她告訴Live Science,她希望到2065年全球石油使用量將減少95%,航空和航運是剩余的據點。

麥克唐納預測,到2050年,下降振幅將「不那麽驚人」,下降四分之一。「在某個時候,你會到達一個懸崖,在那裏它會迅速下降,」他補充道。

一些專家根本無法想象後石油時代的未來。研究能源趨勢的研究公司ClearView的董事總經理凱文·布克(Kevin Book)告訴Live Science,人工智慧和地球工程將改變石油開采和精煉,但石油不會消失,直到一種尚不存在的技術,如融合能源,使其過時。

但對脫碳的推動意味著石油最終將成為我們歷史上的曇花一現。就像工業捕鯨一樣,我們對它的喜好會消散,直到只剩下幾個小據點。

從現在起50到100年後,美國的石油井架和鉆井場可能會開始看起來像美國西部散落的廢棄礦山博物館和淘金熱鬼城——這些旅遊景點描繪了一幅失落的生活方式,一個堅定地過去的經濟。