為什么石油如此寶貴?沒有石油,燒煤不是一樣的嗎?相信大多數(shù)人還不清楚石油的真正價值。人類之所以必須使用石油,是因為在所有的能源物質(zhì)中,石油在更小的體積里儲存了更多的能量。據(jù)科學(xué)家們測算,一公斤石油所含的熱量相當(dāng)于兩公斤煤炭中所含的熱量。而且石油燃燒后,比煤炭留下的殘渣要少得多。另外,煤炭的運輸比石油的運輸要困難。固體的煤炭只能裝到車上、船上來運輸,而石油可以通過輸油管道就“日行千里”。最后,拋開環(huán)境污染的問題不談,開采石油的成本在傳統(tǒng)能源中是最低的。投入一桶原油的能量,就能開采出30桶石油。而同樣的能量用來制作生物燃料的話,只能制出相當(dāng)于兩桶石油能量的生物乙醇(chún)。
至今為止,人類雖然已經(jīng)發(fā)明了形形色色的新能源,但它們中沒有一種能夠達到石油這樣的高效率。因此,人類對石油的依賴仍然無法解決。隨著這個問題越來越緊迫,有的科學(xué)家開始提出,如果用其他成分的物質(zhì)無法代替石油,那么,是不是可以想辦法人工合成與石油成分相近的能源物質(zhì)呢?畢竟,以人類今天的技術(shù)水平,連羊、牛這樣的生物都可以“克隆”了,“克隆”一下沒有生命的石油,應(yīng)該不是什么難事吧?
以下就是人類“克隆”石油的幾種方案。遺憾的是,它們還都不太成熟。但對人類來說,說不定哪一天,當(dāng)“正宗”的石油被用完的時候,就不得不動用這些“替補選手”來作為能源供應(yīng)的主力啦!
頁巖油
你還記得石油是怎么產(chǎn)生的嗎?對,它是來自遠古時期的植物和動物。當(dāng)這些生命體死去之后,身體中的有機物質(zhì)在地下不斷分解、沉積。經(jīng)過了數(shù)千萬年的時間之后,在地殼的壓力和高溫作用之下,這些有機物變成了石油。它們體內(nèi)所含有的能量也就轉(zhuǎn)化到了石油當(dāng)中。
但是,不是所有的有機物質(zhì)都有機會變成石油。當(dāng)溫度、壓力等條件不成熟的時候,有的有機物雖然沉積到了地殼的巖石中,卻沒有變成石油。然而,它們所含有的能量成分和石油是一樣的。因此,很多科學(xué)家很早就設(shè)想,可以將這些自然界產(chǎn)生的“半成品”拿來加工,從中提煉出和石油一樣的能源。
最重要的是,這種含有石油成分的巖石在地球上的數(shù)量可比石油要多多了。據(jù)統(tǒng)計,全世界的含油頁巖儲量約有11萬億至13萬億噸,遠遠超過了4000多億噸的世界石油儲量。如果能把它們都利用起來,那能源問題可就解決了??上?,要把這些巖石中的石油成分提取出來,需要消耗大量的水——人們現(xiàn)在采用的技術(shù),是將含油的巖石用水進行蒸餾,再將蒸汽收集起來冷卻,得到一種含有石油成分的液體。用這種方法,每加工出一桶“人造石油”,就需要消耗3桶水!這還不算,在開采、搬運巖石時還可能造成的污染。所以,頁巖油算不上理想的石油替代品。
可是,相對于其他難度更高的“造油”方案來說,提取頁巖油的技術(shù)畢竟比較現(xiàn)實可行。尤其對世界上消耗石油最多的國家——美國來說,對頁巖油的大規(guī)模開發(fā)已經(jīng)提上日程。到2011年為止,美國的頁巖油實際產(chǎn)量已經(jīng)能達到每天60萬桶,成為世界上增長最快的石油生產(chǎn)國。有人預(yù)測,這可能會引發(fā)世界范圍內(nèi)的一場能源革命。如果頁巖油真的可以大量生產(chǎn)了,像中東那些靠出產(chǎn)石油發(fā)財?shù)膰铱删鸵⌒睦玻?/p>
煤炭
咦,前面不是說了,煤炭的利用效率跟石油根本就不能比,怎么能用它代替石油呢?唉,這個“代替”不是說讓你把燒油改成燒煤,而是用煤加工成石油!
“煤能變成石油嗎?”哼哼,提這個問題的同學(xué),你的科學(xué)課一定是沒學(xué)好吧?你先看看課堂筆記:這煤是怎么來的呢?“嗯,是古代的植物遺體堆積在湖泊、海灣、淺海等地方……”看看,這煤和石油明明就是親戚嘛!這么簡單的事情,科學(xué)家們當(dāng)然早就想到了。在第二次世界大戰(zhàn)期間,油料極度短缺的德國軍隊就開始研究用煤來加工石油。直到今天,世界上仍然有很多能源公司,正在開發(fā)各種將煤炭液化、然后合成“人造石油”的技術(shù)。對一些煤炭儲量豐富的國家來說,這也算是一個“能源升級”的好辦法。
據(jù)估算,每噸煤炭差不多能合成出兩桶石油。從數(shù)量上看還是很合算的。但是,這種用煤“克隆”出來的“石油”有個問題,它們的碳含量非常高——顯然,這是從煤那里“遺傳”來的。結(jié)果就是,燒這種“石油”會產(chǎn)生大量的二氧化碳。雖然沒有直接燒煤的污染那么大,但還是比用天然石油要“臟”多了。因此,很多國家覺得這種技術(shù)得不償失。然而,如果有一天地球上的石油真的都用完了,只剩下煤的話,恐怕大家也就別無選擇了。
油 砂
你知道當(dāng)人們在“克隆”一種動物的時候,需要的最重要的“原料”是什么嗎?對啦,就是那種動物的細胞組織。哪怕是已經(jīng)滅絕的動物,只要能在它的化石里找到有效的細胞成分,就能讓它“死而復(fù)生”。同樣的道理,“克隆”石油的時候,能用到“原汁原味”的石油物質(zhì)是最好的啦。于是,一種在石油開采時往往被扔掉的“廢物”——油砂,找到了“變廢為寶”的機會。
說油砂你可能不認(rèn)識,但說起鋪馬路用的瀝青,你肯定見過吧?這瀝青就是從油砂里提煉出來的。如果石油里含有較多的雜質(zhì),特別是瀝青、砂土、礦物質(zhì)等成分的時候,它就會變得非常粘稠。我們都在電視上見過當(dāng)石油泄漏到海里的時候,會在海里的鳥兒、魚類甚至海豹等動物身上都粘上一層厚厚的黑油,造成它們死亡。這是因為,這些泄漏的石油就是未經(jīng)提煉的原油,含有較多的雜質(zhì)。而在地下,如果石油里的雜質(zhì)過多,就變成了黏糊糊的砂土塊——油砂。大部分油砂沒法被提煉成柴油和汽油,只能用來加工成瀝青。然而,它們的成分和石油是非常相近的。
世界上85%的油砂都集中在加拿大,因此,科學(xué)家們一直在研究如何將油砂“改造”成石油。目前的煉制技術(shù),已經(jīng)能達到用兩噸油砂提煉出一桶石油。然而,油砂里的雜質(zhì)實在是太多了。要把它們提煉干凈,成本還是太高。而且這種“再生”出來的石油使用時也有較嚴(yán)重的污染問題。但油砂的成分畢竟最接近石油。當(dāng)純凈的石油枯竭之后,它很可能成為首選的替代品。