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全球每年消耗50亿吨,石油真的快用完了吗?未来何去何从?

我们每天开车通勤、用塑料杯喝奶茶、穿速干面料的衣服,甚至生病时吃的部分药物,都存在同一种关键能源:石油。人类文明的飞速进

我们每天开车通勤、用塑料杯喝奶茶、穿速干面料的衣服,甚至生病时吃的部分药物,都存在同一种关键能源:石油。人类文明的飞速进步,离不开这种贯穿现代生活的资源的推动,也让人们不断追问:它到底是怎么来的?人类是如何找到它的?有一天它会用完吗?这些问题看似遥远,却和每个人的生活息息相关。

地球用亿万年孕育石油的过程,其实是大自然的精妙运作。在很久很久以前的海洋和湖泊里,水中繁衍生息着无数微生物、藻类和浮游生物,它们是当时地球上最活跃的生命群体。这些生物的遗体,在它们死亡后并没有消失,而是和泥沙、矿物质混合在一起,慢慢沉入水底。随着时间推移,一层又一层的沉积物,被不断覆盖在富含生物遗体的沉积层之上,这些沉积层被埋得越来越深,最深可达数千米。随着深度逐渐升高的地下的温度和压力,在特定的区间内,这些有机质经过缓慢的化学变化,逐渐转化为一种固态的有机物,干酪根。

再经过漫长的热裂解作用,我们现在看到的石油和天然气,是干酪根最终分解形成的。这个过程不是简单的腐烂变质,而是需要精准的条件配合,温度必须控制在60°C到150°C之间,这被地质学家称为油窗,压力和地层的封闭性也得恰到好处。恰好满足了这些形成条件的波斯湾盆地、中国大庆油田这些著名的产油区,它们成为地球馈赠给人类的能源宝库。

关于石油的起源,科学界其实一直有不同的声音。除了大家普遍认可的有机成因说,还有一种无机成因说也拥有一批支持者。这种理论认为,石油不一定来自生物遗体,可能是地球深部的碳和氢在高温高压下直接合成的碳氢化合物。前苏联科学家就曾根据这个理论,在缺乏丰富生物沉积历史的第聂伯河-顿涅茨河盆地钻出了石油,这让无机成因说有了实际的案例支撑。

不过目前来看,有机成因说依然占据主流地位,因为它能解释大多数油田的分布和形成条件,而无机成因说还缺乏足够广泛的实证支持。很多人可能觉得石油只是地下的黑色液体,却忽略了它的形成需要跨越亿万年的时间尺度,这种稀缺性正是它珍贵的核心原因。

人类认识和利用石油的历史,比我们想象中更久远。天然渗漏的沥青,被古埃及人在修建金字塔时用来粘合石块、防腐木乃伊。关于可燃之水的记载,在中国汉代的典籍里也存在,古人用它来照明、取暖。

但真正意义上的现代石油工业,是从1859年开始的。第一口商业油井,由美国宾夕法尼亚州的德雷克上校成功钻出,这口井的出现,让可以规模化开采利用的能源,是石油从一种偶然发现的天然资源转变而来的。最初石油的用途很单一,主要用来制造煤油照明,替代了当时昂贵的鲸鱼油。石油的需求迎来爆发式增长,源于内燃机的发明和汽车工业的兴起,从交通领域到化工领域,石油逐渐渗透到人类生产生活的方方面面,成为现代工业社会的动力核心。

勘探和开采技术的进步,让人类不断解锁石油的新来源。20世纪初,地质学的发展让人们开始用科学理论指导石油勘探,给地球做CT般的精准探测,来自地震勘探、重力测量、磁力测量等技术的应用,能精准找到地下可能蕴藏石油的地质结构。第一口商业海上油井,由壳牌公司于1947年在墨西哥湾钻出,开启了海上石油开采的新时代,人类获取石油的范围从陆地延伸到了海洋。

进入21世纪,非常规油气资源的开发成为新的突破口,能源供应的重要组成部分,逐渐纳入了页岩油、油砂、深海石油等过去难以利用的资源(在新技术的加持下)。重大突破,在中国大庆油田古龙页岩油的2021年勘探中得以实现,预测地质储量达到12.68亿吨,这不只是中国石油勘探的里程碑,也证明了技术创新能让有限的资源发挥更大价值。有时候会想,如果没有这些勘探技术的进步,我们可能早就面临能源短缺的困境,技术的发展总能在关键时刻为人类找到新的出路。

石油是否会枯竭,是大家最关心的问题。20世纪70年代的石油危机,让全球陷入了对能源短缺的恐慌,当时很多专家预测,石油会在几十年内耗尽。但几十年过去了,全球石油的探明储量,它不仅没有减少甚至还比2017年增长了约三分之一。这背后,一方面是页岩油革命的推动,过去沉睡在页岩层中的石油,得以通过水力压裂法等非常规开采技术被开采利用,另一方面,全球范围内不断有新的油田被发现,巴西的深海盐下层油田、东非的陆上油田等,都为石油供应增添了新的储备。

但这并不意味着石油是取之不尽、用之不竭的。无论石油是有机成因还是无机成因,数百万年甚至数亿年的时间,是石油形成所必需的,而人类在短短一个多世纪里,已经消耗了大量经过亿万年积累的石油资源。技术进步只能延长石油供应的年限,却改变不了它不可再生的本质。我始终觉得,人类不能依赖技术来解决所有资源问题,过度消耗地球的馈赠,最终会付出相应的代价。

能源转型已经成为全球共识,但石油在短期内依然不可或缺。快速发展的,有太阳能、风能、水能、核能、氢能等新能源技术,电动汽车的普及让交通领域的石油消耗逐渐减少,可再生能源发电的比例也在不断提高,这些变化都在推动能源结构向更绿色、更可持续的方向转型。

但石油的用途远不止作为燃料,化工领域的塑料、橡胶、化纤、药品等产品,航空航天领域的航空燃油,目前还很难找到完全替代石油的材料。因此,在可预见的未来,石油依然会在全球能源结构中扮演重要角色,能源转型不是一蹴而就的过程,而是一个循序渐进的过渡。