石油挽救了鲸鱼
石油在一次能源中占据独特的位置。半个世纪以来,石油是人类使用的最主要的能源,不仅超过了煤炭和天然气,也远远超过了核能和各种可再生能源(水能、风能或太阳能)。
我们前面提到的石油的使用由来已久,只不过古人对石油的利用仅局限于采集和使用渗出地面的石油。直到19世纪,人们在寻找水源和盐矿时,意外地打出了石油。1859年,人们开始意向明确地打井采油,这被认为是石油时代的开端。与这个历史时刻紧密相连的一个重要人物叫埃德温·德雷克(EdwinDrake)。德雷克的雇主需要供油灯照明的石油,所以他前往宾夕法尼亚州的泰特斯维尔地区寻找油源。经过数月的努力,就在资金快要花完的时候,1859年8月27日,德雷克终于在地下21米处找到了油源,成为美国第一口油井的发现者,也开启了“抢”黑金的风暴。
在那个时代,石油不是被用作燃料,而是经过提炼后用于照明和作为工业润滑剂。当时,各种机器的数量剧增,但是电力还没有进入人们的生活,仅这两种用途就意味着石油具有很高的价值了。从当时的用途看,石油的竞争对手并不是煤炭,而是鲸鱼油脂!19世纪中叶,包括735艘美国船只在内的900艘捕鲸鱼船到世界各大洋去捕猎鲸鱼,提取鲸鱼油脂(作为润滑剂原料),造成鲸鱼总量锐减。在短短的20年间,鲸鱼群体数量下降到原来的1/20。正是在这个时候,人们开始了石油的钻凿开采,一口油井一天完成的采油量就相当于捕猎的所有鲸鱼可提炼的油脂量,石油作为润滑剂很快取代了鲸鱼油脂,所以有人说,我们今天之所以还能观察到鲸鱼,要感谢石油工业的到来。
很快地,人们就发现石油的好处远远不止这些。首先,石油是液态,比煤炭和天然气都更易于操作处理;而且,石油蕴涵着极大的能量。
能量通常以焦耳作为测量单位,1焦耳的能量相当于把一个100克的物品向上举高1米所需要的能量,一个工人工作一天可以产生相当于100万焦耳的能量。1千克煤可以产生2500万焦耳的能量,而1千克的石油可以产生4000万~5000万焦耳的能量!
如此之高的能量密度使石油成为移动设备的首选燃料。就在德雷克钻探第一口油井的同一时期,在世界另一端的法国,艾蒂安·勒努瓦(Etienne Lenoir)发明了内燃机。这两项技术的广泛使用成了第二次工业革命的起源,塑造了我们今天所看到的世界。
一滴油就是一滴血
19世纪后半叶,内燃机技术得到改善并被戈特利布·戴姆勒(Gottlieb Daimler)、卡尔·奔驰(Karl Benz)和阿尔芒·标致(Armand Peugeot)等人用于汽车,成为当今的著名汽车品牌。20世纪初,全球汽车年度产量才5万辆,福特“T”型车单产在1912年已达7万辆,几年之后的1916年则达到50万辆!
也正是在这一时期,人们意识到石油重要的战略地位:1914年,德军进军巴黎,法国军方征用市内出租车运送数千士兵,这是历史上石油(作为燃料)和内燃机技术第一次被广泛用于军事。整个第一次世界大战期间,石油的重要性不断增强,特别是在飞机和坦克出现以后。1917年,法国总统乔治·克雷蒙梭(Georges Clemenceau)在给美国总统伍德罗·威尔逊(Woodrow Wilson)的一封信中写道:“在明天的战役中,汽油将和血液一样重要。”
能源的作用在第二次世界大战中又进一步得到加强。20世纪30年代,日本93%的石油需要依靠进口,其中80%来自美国。一旦战争爆发,海陆空三军所需要的燃油根本无法保证。日本陆军将目光投向了资源丰富的中国东北,海军则将目光投向了生产石油的荷属东印度群岛,这些地方也因此成了“二战”中日本的主要攻占目标。日本之所以偷袭珍珠港,很大程度上是为了在进攻东印度群岛时保证侧翼的安全,特别是保护海上的石油运输航线。因此,日本发动战争的主要目的是争夺能源,主要是石油。
石油为王的时代
“二战”结束后,石油消耗国和石油生产国都出现了新型企业,产量上升,价格下降。石油一度被认为是方便、充足和廉价的能源,“黑金”迅速取代煤炭,成为人类使用的第一能源;同时,随着国际贸易的发展,商品运输的需求越来越大,石油对经济发展起到作用:提炼业将原油转化成船只、卡车、汽车或飞机所需要的汽油或柴油。今天,运输业对石油的依赖达到95%,同时化学工业也从中得益:塑料、化肥甚至一些药物都是从石油转化而来的,农业、制药等行业也间接地依赖石油。
结果是,战后的世界经济增长和石油消费密切相关。比如在美国,1945—1970年,国内生产总值增长2.2倍,同时期的石油产量增长了2.05倍。随着欧洲经济的发展,以及后来亚洲地区经济的发展,人们对石油的需求量激增,1945年年度石油消耗量是3.5亿吨,而1970年这个消耗量已经达到23亿吨,目前已经超过47亿吨。
石油成为现代经济不可缺少的部分,对石油的依赖也意味着风险:石油价格在近半个世纪来是所有重大经济危机的导火线。例如,1973年发生石油危机的起因,就是阿拉伯产油国集体决定将石油出口价格上调4倍;2008年的危机也属于类似的情况,石油价格突破了前所未有的每桶150美元。
由于这些冲击以及原油储量的逐步下降,石油开发商不断去寻找原来难以开发的储油区,比如离陆地较远的海底极地地区或者未形成卷闭的源岩,它们被称为“非常规石油”。对这些储油区的开发大大提高了总体石油产量(特别是在美国),也引起了近几年石油价格的下跌,目前每桶价格在40~50美元。
第三次工业革命来临
在石油消费量不断增加现象的背后,很可能隐藏着许多新的动荡因素。从20世纪70年代开始,工业化国家已经意识到,获得能源的能力和社会经济发展之间的线性关系,将在能源消耗量达到一定程度后有所减弱。同时,人们也越来越意识到,对能源的过度消费会带来一系列负面影响,比如污染、气候变化、能源依赖,等等。
为了更好地控制能源消费,并逐步用其他危害较小的能源取代化石燃料,一系列新技术正在不断涌现。太阳能、风能和核能这些无碳能源非常丰富,而且人类已经了解如何利用它们。不过,目前的利用规模还不足以满足人类社会的需求,我们需要更简单、高效的方法。假如我们能够找到这些方法,那么新一次工业革命就近在眼前了。
作者狄博·拉孔德(Thibault Laconde),2010年获法国国立索邦大学(巴黎第一大学)硕士学位。他曾在全球反饥饿行动组织(Action Against Hunger)的能源和环境部、社会责任部工作,现任能源与发展问题顾问。他曾多次访问中国和中非,并结合实际经历和多学科(工程和法律)知识给出变革建议,帮助客户完成能源的可持续性转型。他也是一位知名的博客写手,2014年曾获生态学和环境学领域博客金奖。