石油越用越多與能量轉(zhuǎn)換之間有什么關(guān)系
來源:百家號 作者:水之山間 更新于:2023年11月29日 07時 閱讀:0
小時候經(jīng)常聽說過這樣的話,石油再過三四十年就要用光了所以要節(jié)約能源,并開發(fā)太陽能、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(yù)計(jì)美國的石油產(chǎn)量,將在1970左右達(dá)到巔峰,之后就會逐漸下降,他認(rèn)為石油是由古代生物殘骸,如恐龍、三葉蟲、蕨類等。
他們的化石在地底下經(jīng)過高溫高壓環(huán)境,逐漸堆積沉淀而成,因此石油是有限的但這一派的說法存在很多爭議,不過最后仍被寫進(jìn)教科書,也是我們小時候看到的。
石油將在50年內(nèi)耗盡,石油枯竭說由來,關(guān)于《生物層油理論》的爭議。
第一個是沒有任何科學(xué)實(shí)證,因?yàn)椴豢赡苤噩F(xiàn)動植物遺體轉(zhuǎn)變石油過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(xì)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(shù)億桶和石油。
另一派的說法《無機(jī)生存理論》,認(rèn)為石油與生物產(chǎn)骸無關(guān),石油是由地球內(nèi)部的物質(zhì),經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后形成一種礦物質(zhì),石油儲量也沒那么有限,因?yàn)檫@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《無機(jī)生的理論》也有很多bug相信的人并不多照這個理論越深入地殼就越多有才對。但這與事實(shí)不符,而且也無法解釋。
總之這兩派的說法已經(jīng)有100年之久,都有矛盾之處,目前石油成因還是個謎,但不管哪個正確,人類很早就發(fā)現(xiàn)了石油不過現(xiàn)在石油工業(yè)始于19世紀(jì)中葉,而真正大規(guī)模的使用石油,把石油當(dāng)成重要能源甚至不過100多年。
石油的發(fā)現(xiàn)與第一次工業(yè)革命
人類早在5000年前就知道石油存在,那一個時候潛成的地下油氣,會沿著裂縫涌到地面,冒出黏糊糊深色液體,石油直接形成瀝青湖,這也是人類能直接取得運(yùn)用的方式。
在人類漫長的歷史中能源轉(zhuǎn)化一直是個大問題主角,人們會用火來烹煮、煉鐵,用風(fēng)力來推動帆船。
這些能源無法互相轉(zhuǎn)換,如風(fēng)力可以行船卻沒辦法煮飯,而火力可以煮飯卻沒辦法黏米。如果想要轉(zhuǎn)換能量,就得用人力或獸力才行。
直到蒸汽機(jī)問世后才解決。
最早的蒸汽機(jī)是為了抽取礦井水,后來蒸汽機(jī)運(yùn)用到了其他領(lǐng)域,蒸汽機(jī)帶動了工業(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)明了更簡單的方式從石油中提取煤油。
加上開采技術(shù)的越近,現(xiàn)代煉油廠第一口現(xiàn)代油井,都在這個時候誕生,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(xiàn)了許多石油公司,不過這個時候石油,只是為了提煉油的燃料。
內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明與第二次工業(yè)革命
當(dāng)時的動力來源主要是蒸汽機(jī),但蒸汽機(jī)的燃料是在氣缸外面燃燒,因此動能很容易散失,效率并不好,為了解決這個問題。
1876年,德國熱科學(xué)家奧托使用新興燃料煤油,發(fā)明了直接在氣缸內(nèi)燃燒引擎,也就是內(nèi)燃機(jī)。
內(nèi)燃機(jī)比蒸汽機(jī)體積更小,但動力更強(qiáng),也不用像蒸汽機(jī)一樣需要預(yù)熱或冷卻,更適合現(xiàn)代工業(yè)和運(yùn)輸需求。
正式宣告了戰(zhàn)機(jī)時代即將結(jié)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(nèi)燃機(jī),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(nèi)燃機(jī),帶動了第二次工業(yè)革命,人類的科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展,汽油內(nèi)燃機(jī)的體積小效能更高,徹底改變?nèi)藗?,的交通方式,各種使用汽油的汽車摩托車,以及船只與飛行工具的普及,加上電力的出現(xiàn),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)入了石油時代。
石油與政權(quán)的興衰
一戰(zhàn)結(jié)束后,蘇聯(lián)紅軍拿下了亞塞拜然巴庫爾油田,供應(yīng)了蘇聯(lián)90%的石油需求。
二戰(zhàn)期間,希特勒發(fā)動了斯大林格勒戰(zhàn)役,最后是為了奪取巴庫油田,不過戰(zhàn)爭失利最終導(dǎo)致第三帝國瓦解。
冷戰(zhàn)期間的1970代,蘇聯(lián)經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)嚴(yán)重問題。
1973年的石油危機(jī),讓蘇聯(lián)經(jīng)濟(jì)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(tǒng)雷根宣言就職,一番神操作下,國際油價應(yīng)聲大跌,跌到每桶只剩8美元,對于蘇聯(lián)來說簡直是毀滅性的打擊,也間接導(dǎo)致蘇聯(lián)解體。
二戰(zhàn)結(jié)束后全球景氣復(fù)蘇,加上二戰(zhàn)前的化學(xué)工業(yè)發(fā)展,人們又發(fā)現(xiàn)了石油可以當(dāng)染料外,還能生產(chǎn)塑膠合成纖維,醫(yī)療化妝用品等,石油可說是工業(yè)血脈,隨著人口爆炸城市化,人們的生活也離不開石油。
二戰(zhàn)結(jié)束后,中東國家就一群胡黑黑,沒有技術(shù)石油也挖不出來,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,俗稱石油七姐妹。
1970年代的全盛時期,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(diào)統(tǒng)一石油價格,以保護(hù)成員國利益。石油危機(jī)后七姐妹也就沒用了。
1973年第四次中東戰(zhàn)爭爆發(fā),簡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OPEC就不爽了,紛紛停止石油出口,以報復(fù)西方國家支持以色列,導(dǎo)致石油價格上漲了300%,造成全球經(jīng)濟(jì)崩潰,這就是1973年的石油危機(jī)。
石油與經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系
有學(xué)者認(rèn)為石油不是取之不盡的石油將在30-50年后枯竭,等50年過去了,石油還是很多,這到底怎么一回事呢?
經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀點(diǎn),石油永遠(yuǎn)挖不完,因?yàn)槭椭灰獪p少,價格就會攀升,當(dāng)攀升到一定的高度后,人們就不會再使用石油,而會尋找石油的替代品,或是會尋找些難以開采成本高的油田,都將變得有利可圖。
2005年以前,油價長期維持在每桶20-40美元,開采成本每桶不到10美元,每日可產(chǎn)1,000萬桶,可說是非常的好賺,2008年油價大漲,原油飆升到每桶147美元,導(dǎo)致阿波土豪又更有錢了。
147美元的歷史天價,連石油開采成本高的委內(nèi)瑞拉,身體都硬朗了起來,極致的高利潤推動了技術(shù)發(fā)展。
美國的頁巖油橫空出世,透過復(fù)雜方式提煉而成,開采需要很高的技術(shù),頁游成本為一桶40-60美元,而過去市場價格的20-40美元,可說是賣一桶賠一桶,但在高油價的加持下,頁巖油開始有利可圖。
另一種非傳統(tǒng)的石油是加拿大油砂,是從焦油砂中提煉石油,油砂開采比煉油更困難,需要更高的技術(shù),成本高達(dá)每桶40-90美元。
在和平時期,油沙只能在角落畫圈圈,根本沒人理他,但只要油價高漲,油沙就會重現(xiàn)江湖。
1973年的石油禁運(yùn)
1979年的伊朗革命
1990年的波斯灣戰(zhàn)爭
2003年的入侵伊拉克
最近的歐烏戰(zhàn)爭,只要有戰(zhàn)役飆漲,油沙就會有開采價值,雖然油價都會飆漲。
技術(shù)的發(fā)展
在科學(xué)家的努力下,頁巖油、油砂成本不斷下降,石油就一桶桶的提煉出來,還有許多非傳統(tǒng)的石油,尚未被人類所利用,如深海石油、極地石油,它們埋藏在深海與凍土之中,開采難度大成本高,但潛在儲量非常驚人。
簡單說,過去的低油價讓高成本石油難以開采,但隨著油價的飆漲,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。
電動車可以利用這些能源進(jìn)行充電,大幅降低石油需求,我們才會有石油用不完的感覺。
電動車并不是什么21世紀(jì)的新科技,它的歷史甚至比汽油車還早。
19世紀(jì)末到20世紀(jì)前,當(dāng)時是馬車、蒸汽汽車,電動汽車、汽油汽車,四種車子的并存時期,其中馬車就先被汽車淘汰,一些汽車制造商,也無法預(yù)測三種引擎的前景,只好同生產(chǎn)三種動力的汽車。
新能源的轉(zhuǎn)型與未來
人類不斷尋找可以替代石油能源,這就是能源轉(zhuǎn)型,正因?yàn)槿绱耍?00年后電池技術(shù)突破后,電動車卷土重來,2003年成立的特斯拉通過改善流程,大幅降低電池成本,成為電動車的領(lǐng)頭羊,在2022年電動車站新車的銷售比達(dá)到歷史新高的10%,宣告新能源時代的到來。
未來科學(xué)家不斷的去研究能量之間的互相轉(zhuǎn)換,希望也有更好的新能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源。