石油越用越多與能量轉(zhuǎn)換之間有什么關(guān)系
來(lái)源:百家號(hào) 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)常聽說(shuō)過(guò)這樣的話,石油再過(guò)三四十年就要用光了所以要節(jié)約能源,并開發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)力等。
石油的歷史。
1956年美國(guó)地質(zhì)學(xué)家哈伯特,提出了石油峰值論,他預(yù)計(jì)美國(guó)的石油產(chǎn)量,將在1970左右達(dá)到巔峰,之后就會(huì)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(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(zhēng)議,不過(guò)最后仍被寫進(jìn)教科書,也是我們小時(shí)候看到的。
石油將在50年內(nèi)耗盡,石油枯竭說(shuō)由來(lái),關(guān)于《生物層油理論》的爭(zhēng)議。
第一個(gè)是沒(méi)有任何科學(xué)實(shí)證,因?yàn)椴豢赡苤噩F(xiàn)動(dòng)植物遺體轉(zhuǎn)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(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(shuō)法《無(wú)機(jī)生存理論》,認(rèn)為石油與生物產(chǎn)骸無(wú)關(guān),石油是由地球內(nèi)部的物質(zhì),經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后形成一種礦物質(zhì),石油儲(chǔ)量也沒(méi)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(wú)機(jī)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(duì)。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,人類很早就發(fā)現(xiàn)了石油不過(guò)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(guò)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(gè)時(shí)候潛成的地下油氣,會(huì)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(zhǎng)的歷史中能源轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換能量,就得用人力或獸力才行。
直到蒸汽機(jī)問(wèn)世后才解決。
最早的蒸汽機(jī)是為了抽取礦井水,后來(lái)蒸汽機(jī)運(yùn)用到了其他領(lǐng)域,蒸汽機(jī)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(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(xiàn)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(nèi)燃機(jī)的發(fā)明與第二次工業(yè)革命
當(dāng)時(shí)的動(dòng)力來(lái)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(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(guó)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(dòng)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(shí)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(chǔ)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(dòng)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)藗儯慕煌ǚ绞?,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(shí)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(kù)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(dòng)了斯大林格勒戰(zhàn)役,最后是為了奪取巴庫(kù)油田,不過(guò)戰(zhàn)爭(zhēng)失利最終導(dǎo)致第三帝國(guó)瓦解。
冷戰(zhàn)期間的1970代,蘇聯(lián)經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)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(cái)富讓蘇聯(lián)底氣十足,甚至有凌駕美國(guó)氣勢(shì)。
1981年美國(guó)都統(tǒng)雷根宣言就職,一番神操作下,國(guó)際油價(jià)應(yīng)聲大跌,跌到每桶只剩8美元,對(duì)于蘇聯(lián)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)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(shuō)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(guó)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(guó)家所壟斷,包含了荷蘭、英國(guó)、挪威、意大利等,俗稱石油七姐妹。
1970年代的全盛時(shí)期,七姐妹控制了全世界85%的石油儲(chǔ)量。
1960年,以沙烏地阿拉伯首成立OPEC,調(diào)統(tǒng)一石油價(jià)格,以保護(hù)成員國(guó)利益。石油危機(jī)后七姐妹也就沒(méi)用了。
1973年第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā),簡(jiǎn)單就是以色列單挑成了阿伯國(guó)家,雙拳又難敵四手了,何況以色列一打十幾國(guó),于是跟美國(guó)則求救,此時(shí)OPEC就不爽了,紛紛停止石油出口,以報(bào)復(fù)西方國(guó)家支持以色列,導(dǎo)致石油價(jià)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(guò)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(jià)格就會(huì)攀升,當(dāng)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)尋找些難以開采成本高的油田,都將變得有利可圖。
2005年以前,油價(jià)長(zhǎng)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(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(dǎo)致阿波土豪又更有錢了。
147美元的歷史天價(jià),連石油開采成本高的委內(nèi)瑞拉,身體都硬朗了起來(lái),極致的高利潤(rùn)推動(dòng)了技術(shù)發(fā)展。
美國(guó)的頁(yè)巖油橫空出世,透過(guò)復(fù)雜方式提煉而成,開采需要很高的技術(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)是賣一桶賠一桶,但在高油價(jià)的加持下,頁(yè)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(shí)期,油沙只能在角落畫圈圈,根本沒(méi)人理他,但只要油價(jià)高漲,油沙就會(huì)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(zhēng)
2003年的入侵伊拉克
最近的歐烏戰(zhàn)爭(zhēng),只要有戰(zhàn)役飆漲,油沙就會(huì)有開采價(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(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(chǔ)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采,但隨著油價(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(rùn),且逐漸的有許多新能源都能取代石油。
電動(dòng)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(huì)有石油用不完的感覺(jué)。
電動(dòng)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(shí)是馬車、蒸汽汽車,電動(dòng)汽車、汽油汽車,四種車子的并存時(shí)期,其中馬車就先被汽車淘汰,一些汽車制造商,也無(wú)法預(yù)測(cè)三種引擎的前景,只好同生產(chǎn)三種動(dòng)力的汽車。
新能源的轉(zhuǎn)型與未來(lái)
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(dòng)車卷土重來(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)車的領(lǐng)頭羊,在2022年電動(dòng)車站新車的銷售比達(dá)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(zhuǎn)換,希望也有更好的新能源來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源。