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长达165年的石油统治即将结束

2024-06-01财经

与鲸脂一样,石油作为主要能源将在未来几十年内逐渐被淘汰。以下是这种转变的样子。

专家说,石油开采有朝一日可能会成为过去的遗物。 (图片来源:Future)

在 17 世纪到 20 世纪之间,人类为了石油而杀死了数百万头鲸鱼。他们剥去脂肪,在水中旋转标志性的生物,并像苹果皮一样以巨大的螺旋状拉出脂肪。将脂肪煮沸成油,然后过滤到桶中,用于从油灯到工业润滑剂的各种产品。

这是给社会带来光明的血腥过程。

然而,老捕鲸人却乐此不疲。恶臭的烟雾是熏到他们鼻孔的。在他们看来,肮脏的石油是未来美元和快乐的光荣代表。

100多年来,对鲸脂的贪婪渴望将蓝鲸、座头鲸和北大西洋露脊鲸推向了灭绝的边缘。

现在,商业捕鲸几乎被禁止,鲸脂只用于少数产品,鲸鱼数量有所反弹。

石油行业也即将发生类似的巨变,尽管何时以及如何发展仍非常模糊。

鲸油是整个 19 世纪和 20 世纪初的主要能源。(图片来源:Florilegius / Contributor)

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但总体趋势是明确的。我们已经将大部分家庭能源使用从石油中转移出来。专家表示,随着气候变化促使我们加速这一转变,我们正在开发新技术,帮助世界更快地摆脱对石油的依赖。在航运和塑料等少数行业,早已死亡的动物腐烂的骨头将成为未来很长一段时间的主要能源。

但后石油时代即将到来。

「捕鲸业是一个很好的类比,在鼎盛时期,「捕鲸业非常庞大。但几十年来,「这是一种不可阻挡的衰落,

石油的起源

几千年来,人类一直在使用石油。事实上,大约4万年前,现在的叙利亚人使用沥青(原油的副产品)将手柄粘在他们的工具上。快进 35,000 年,美索不达米亚人使用相同的粘性物质来防水他们的船只。巴比伦人用它来建造空中花园,埃及人用它来防腐木乃伊。

在中国,早在公元前500年,人们就燃烧原油和天然气来取暖和照明。到公元四世纪,他们开始钻探这些自然资源,并通过竹管运输。

但直到 1859 年,埃德温·德雷克 (Edwin 「Colonel」 Drake) 在宾夕法尼亚州大放异彩,才开始大规模开采石油。德雷克号在1500多年前就采用了与中国相同的现代化钻井技术,击中了69.5英尺(21米)深的储层,美国石油工业就此诞生。

埃德温·德雷克(Edwin Drake)是第一个在美国开采石油的人,标志着美国石油工业的开始。

原油由简单的碳和氢组成,由沉入沼泽、湖泊和海洋底部的动植物遗骸形成。数百万年来,沙子和岩石层覆盖着它们,强烈的热量和压力将这些遗骸变成了石油和天然气。然后他们被锁在水库中 - 一些靠近地表,另一些在数千英尺以下 - 天然气位于石油湖上。

在过去的165年里,原油几乎改变了社会的方方面面。

如果石油明天消失,全球贸易将崩溃,航运业和航空业陷入停滞。粮食安全将岌岌可危,没有石油为大规模农业提供燃料,也没有包装来保持食物新鲜。如果没有医院所需的无菌设备,医疗保健将倒退几代人。如果没有制造太阳能电池板或风力涡轮机所需的组件,可再生能源项目将被冻结。

飞机、火车、轮船和汽车

当然,我们摆脱石油的过渡将比这温和得多。我们基本上已经停止使用石油发电。去年10月,国际能源署(International Energy Authority)的一份报告发现,石油需求将在本十年内达到顶峰。

电动汽车(EV)的兴起将迎来石油使用量的下一次大幅下降。

根据国际能源署 (IEA) 2018 年的一份报告,目前,道路车辆占全球原油使用量的近 50%。但这一比例将在未来几十年内直线下降。据估计,到 2030 年,电动汽车销量将占全球市场的三分之二以上。根据英国石油公司(BP)预测未来燃料使用的【2023年能源展望】(BP Energy Outlook 2023),如果我们特别积极地将化石燃料排放量削减四分之三,那么电动汽车行业可能「占石油总需求减少的一半以上」。

根据国际能源署的数据,道路车辆占石油使用量的49.3%。(图片来源:国际能源署。许可证: CC BY 4.0的)

在50年内,大部分汽车驱动的石油使用量可能会被消除。

航空业也在很大程度上依赖石油作为燃料。飞机可以使用几十年,建造成本高达数千万到数亿美元。但技术在这个领域发展迅速。新飞机的燃油效率比 40 年前的飞机高得多,该行业致力于到 2050 年实现净零排放。

可持续航空燃料(SAF)将是摒弃石油的关键。这些生物燃料来源于用于工业过程的原材料,包括废物、生物质、食用油和动物脂肪废物。可持续航空燃料具有与当前飞机发动机兼容的额外好处,它们可以与传统喷气燃料混合高达50%。波音公司计划到2030年使其所有商用飞机都能够在可持续航空燃料上飞行。BP估计,到2050年,如果我们积极减少碳排放,可持续航空燃料将占航空燃料的30%至45%。

运输是一个更顽固的问题。船舶靠石油运行。像飞机一样,它们的制造成本非常高,可以使用数十年,并且很难逐步淘汰。大约 90% 的世界贸易由国际航运业进行,目前有超过 105,000 艘商船在海洋中航行,约占当今石油消费量的 5%。

根据国际航运公会的说法,如果没有船只在地球上运输货物,「世界的一半将挨饿,另一半将冻结」。这个行业的问题是,你不能只是改变燃料。

弗雷德里克·鲍尔(Fredric Bauer)是瑞典隆德大学(Lund University)的副高级讲师,研究能源和工业系统中的低碳创新。他不相信航运业能够在短期内摆脱石油。鲍尔说,国际海事组织于2018年发布了第一份气候战略,在摆脱化石燃料方面总体上「非常保守」。

氢气是一种潜在的替代燃料。船舶可以用氢燃料电池进行改装,但这种策略会带来问题。例如,为了保持液体状态,燃料必须储存在极低的温度下。它的能量密度很低,增加了每艘船所需的存储量。氢气也具有极强的爆炸性。

氢动力船舶仍处于非常早期的阶段。使用这项技术的第一批渡轮和小型船舶正在测试中,但大型氢燃料远洋货船仍处于设计阶段。

卡内基梅隆大学泰珀商学院(Tepper School of Business)和工程与公共政策系(Department of Engineering and Public Policy)教授杰伊·阿普特(Jay Apt)告诉Live Science,航运业可能会在几十年内成为贪婪的石油用户。

「如果我要看这个浑浊的水晶球,我会说长途航运将是100年后我们将看到的石油的大规模使用之一,」阿普特说。

专家表示,塑料垃圾是石油工业最隐蔽的影响之一。(图片来源:Shutterstock)

塑料太棒了

一次性塑料垃圾的数量不断增加。它们需要数百年才能降解,然后变成微塑料,使海洋窒息,在山顶上乱扔垃圾,并聚集在我们体内。

「在许多方面,塑料的使用是石油工业中更危险的部分,而不是碳氢化合物的燃烧,」麦克唐纳说。「如果人类今晚从地球上消失,1000年后大气中的二氧化碳水平将恢复正常 - 无论正常情况如何 - 但海洋和土壤中将存在数百万年的塑料。

合成塑料由石油制成,生产成本极低。

今天开采的石油中约有12%用于石化行业,该行业生产塑料和化肥,以及服装,医疗设备,洗涤剂和轮胎。而且这个数字还会增长:经济合作与发展组织估计,根据现行政策,到2060年,全球塑料的使用量可能会增加两倍。

塑料非常有用,因为它的密度可以变化。我们可以尝试在食品包装等产品中摆脱塑料,但逐步淘汰医用塑料更具挑战性。塑料在医院中无处不在,包括一次性注射器、静脉输液袋、导管、手套和床单。这不仅仅是因为塑料便宜、耐用和可塑。它也是无菌的,因此有助于遏制感染的传播。

「我什至无法想象没有塑料的医疗保健,我什至不认为我们应该去那里,」耶鲁大学医疗保健环境可持续性项目的创始主任乔迪·谢尔曼博士告诉Live Science。「我认为,塑料已经实现了医疗设备和用品的非常重要的创新,并将继续存在。

鲍尔说,目前,初级塑料「便宜得可笑且不可持续」,因此无油替代品无法在成本上竞争。

麦克唐纳说,由农作物制成的生物塑料可以提供一条前进的道路。但生物燃料的故事是一个警示故事。大豆田已经占据了美国大片农田,部分原因是它被用作生物燃料。

「我们的农业用地数量有限,」麦克唐纳说。「如果我们把很多钱用于种植燃料,我们该如何养活人们?这不是一个简单的方程式。一切都是相互关联和相互联系的。

当清洁能源技术开始变得比钻井更实惠时,它可能预示着石油工业的日落(图片来源Getty Images / Anton Petrus)

石油终结的开始

「石油工业不会崩溃,因为我们的石油用完了,还有很多石油,」麦克唐纳说。

但在某个时候,清洁能源技术将变得如此便宜,以至于钻探和开采石油无法获得回报。

麦克唐纳说,第一种被淘汰的方法将是野猫钻探,其中勘探了一个储量未探明的地区。如果你什么都找不到,这是有风险的,而且成本非常高。即使是在已知石油储量的地区钻探新井的成本也高得令人瞠目结舌:公司花费数千万到数亿美元来配备油井和钻井平台并投入运行,然后需要数年时间才能盈利。

「你像一个醉酒的水手一样花钱,希望你能拿回一些钱,」麦克唐纳说。「这不是一个快速的过程。这就是为什么石油公司是大公司的原因——他们必须这样做,因为它们承担着巨大的风险。

尽管如此,几十年来,油井仍将继续在沙特阿拉伯广阔的沙田中抽水。在美国,到2050年,产量将继续保持高水平。

英国埃克塞特大学(University of Exeter)的复杂性科学家Femke Nijsse的研究重点是对气候、能源系统和经济进行建模,她告诉Live Science,她希望到2065年全球石油使用量将减少95%,航空和航运是剩余的据点。

麦克唐纳预测,到2050年,下降幅度将「不那么惊人」,下降四分之一。「在某个时候,你会到达一个悬崖,在那里它会迅速下降,」他补充道。

一些专家根本无法想象后石油时代的未来。研究能源趋势的研究公司ClearView的董事总经理凯文·布克(Kevin Book)告诉Live Science,人工智能和地球工程将改变石油开采和精炼,但石油不会消失,直到一种尚不存在的技术,如聚变能源,使其过时。

但对脱碳的推动意味着石油最终将成为我们历史上的昙花一现。就像工业捕鲸一样,我们对它的喜好会消散,直到只剩下几个小据点。

从现在起50到100年后,美国的石油井架和钻井场可能会开始看起来像美国西部散落的废弃矿山博物馆和淘金热鬼城——这些旅游景点描绘了一幅失落的生活方式,一个坚定地过去的经济。