石油是否可再生？

寒武

1080年，宋代著名科學(xué)家沈括任職延州（今延安）。他看見當(dāng)?shù)厝顺２杉环N脂水，收集到瓦罐里，用于照明。這種脂水濃稠，形似純漆。燃起來像燒麻桿，冒出汩汩黑色的濃煙，不一會，把帳篷都熏黑了。于是沈括將其制墨，光澤、亮度方面都很理想，于是就大量制造，并預(yù)言此物必將“大行于世”。并將其命名為“石油”，乃屬首創(chuàng)。因此，中國是世界上最早發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用石油的國家，沈括對中國古代地質(zhì)學(xué)和古生物學(xué)提出了極其卓越的見解。他還寫下了第一首“石油詩”。

《延州詩》

二郎山下雪紛紛，旋卓穹廬學(xué)塞人。

化盡素衣冬不老，石油多似洛陽塵。

開采石油

1853年，一名業(yè)余地質(zhì)學(xué)家喬治·畢塞爾漫步在綠草茵茵的賓夕法尼亞草原上，仔細(xì)踩踏著，似乎在尋找什么重要的東西。因?yàn)樗鵁o意間看見，當(dāng)?shù)厝擞锰鹤釉谶@片土地上吸一種液體，把它當(dāng)作治療各種疾病的油膏。但他對這種油的藥用價(jià)值毫無興趣，他想找的是油池，能創(chuàng)造光明的神奇之物。在他的不懈努力下終于找到了，但令他沮喪的是，不知道油池中有多少油，也不知道要在多深的地下才能找到石油，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的地質(zhì)探測基本上靠猜。

他需要一個(gè)人來幫他挖掘油井。埃德溫·德雷克走進(jìn)了他的視線。他之前只是紐約的一名列車長，但剛好對石油非常感興趣，并且不怕臟不怕累，是完美的合作伙伴。1859年的春天，畢塞爾資助他在泰特斯維爾小鎮(zhèn)附近建了第一個(gè)有開采價(jià)值的鉆井地。德雷克采用的方法直截了當(dāng)：鉆井、采油、抽出地面。但剛開始鉆井就陷入了困境：在地下5公里處鉆到了地下水。那里松軟的飽和砂土，瞬間涌入了鉆井洞中，就像是在流沙里挖洞一樣，無法往下進(jìn)行。

采油之路仿佛走到了盡頭。畢塞爾絕望了，但德雷克沒有氣餒。冥思苦想后得到了一個(gè)巧妙簡便的解決方法：套管鉆井。這個(gè)方法解決了鉆井崩塌的難題，讓鉆井達(dá)到史無前例的深度。1859年8月27日，德雷克鉆到地下20米深處，終于鉆出了石油。德雷克喜出望外，連忙抓起散落身邊的威士忌酒桶，盛裝這神奇之物。這也是為什么我們現(xiàn)在用桶來作為石油生產(chǎn)的計(jì)量單位。即便是在那一瞬間，德雷克也清楚地知道，他需要許多許多這樣的酒桶。

西班牙石化工業(yè)。

14年后，阿塞拜疆的巴庫打出第一口油井，成為當(dāng)時(shí)世界上最大的石油生成地。巴庫以“石油城”而聞名于世。近代石油工業(yè)的大門向我們敞開，照亮了曾經(jīng)的黑夜。

依賴石油的人類

我們依賴石油已經(jīng)到了成癮的地步，石油在我們的生活中無處不在。除了約72%的石油用在了汽車、飛機(jī)、輪船等交通工具上，石油也是我們生活用品的重要原料。不再塵土飛揚(yáng)的瀝青道路、五花八門的塑料用品、衣服鞋帽、藥品、建筑材料等，都和石油有直接或間接的關(guān)系。粗略計(jì)算一下，人一生要“吃掉”0.551噸石油，“穿掉”0.29噸，“住掉”3.79噸，“行掉”3.84噸。石油如此重要，我們?nèi)绱说仉x不開它，那它對我們有傷害嗎？

人類開采石油之前，每年有超過一億噸的二氧化碳，通過火山噴發(fā)進(jìn)入到海洋和大氣中。然后海洋和大氣中的二氧化碳被植物吸收，進(jìn)入到食物鏈中，從而形成碳循環(huán)。這種碳循環(huán)有助于幫助我們的星球變得適合人類生存，維持生態(tài)的平衡。但是，這種平衡被打破了。來自石油和煤炭燃燒的汽車尾氣、發(fā)電廠和工廠排出的廢氣，所釋放的二氧化碳超過了火山爆發(fā)釋放的200倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了生態(tài)系統(tǒng)的承受能力。因大量開采使用石油，造成空氣硫元素增加，形成酸雨，對土地、植物和生物帶來了極大的危害。

這只是改變世界的開始。1982年，英國廣播公司（BBC）科學(xué)系列片《地平線》播出了聯(lián)合國主辦的地球辯論。來自各地的專家齊聚一堂，研究保護(hù)環(huán)境所應(yīng)采取的措施。他們一致認(rèn)為，干旱、饑荒、沙漠化、污染、人口爆炸、酸雨、過度砍伐森林、物種滅絕是對人類最大的威脅。一些地區(qū)降雨量增加，一些地區(qū)遭遇干旱。沙漠?dāng)U張，自然火災(zāi)頻繁，野生動物棲息地減少，極地變成森林。

溫室效應(yīng)使全球氣溫上升了近1攝氏度，加快了高山和極地地區(qū)冰雪融化的速度。美國宇航局的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，北極夏季冰雪覆蓋面積減少了四分之一，剩下的部分也在急劇減少。當(dāng)冰雪融化時(shí)，水流入海洋。海平面預(yù)計(jì)將上升1米，世界多地的海岸線將消失不見。還有最讓人類煩惱的塑料—丟棄污染環(huán)境;深埋侵占土地;燒毀污染空氣。

石油的主要成分是碳和氫，約占石油的96%，還有少量的硫、氧、氮和微量的金屬元素。它是怎樣形成的呢？目前有兩種理論，一是非生物成油，二是生物成油。

非生物成油理論是在俄羅斯石油地質(zhì)學(xué)家尼古萊·庫德里亞夫切夫的理論基礎(chǔ)上發(fā)展的。他在1956年宣布了研究結(jié)論：“原油和天然氣與地下埋藏的生物沒有內(nèi)在聯(lián)系，它們是地球深處涌出的太初物質(zhì)?！边@個(gè)理論認(rèn)為，在地殼內(nèi)豐富的碳，以碳?xì)浠衔锏男问酱嬖?。因?yàn)樘細(xì)浠衔锉葞r石空隙中的水輕，因此沿巖石縫隙向上滲透，形成人類發(fā)現(xiàn)的油田。這種石油的形成方法被認(rèn)為是可再生的，不需要生物的尸體就可以形成。并且在地球形成之初就存在，因此只要地球的地質(zhì)活動不停，石油就是取之不盡用之不竭的。

石油是我們生活用品的重要原料。不再塵土飛揚(yáng)的瀝青道路、五花八門的塑料用品、衣服鞋帽、藥品、建筑材料等，都和石油有直接或間接的關(guān)系。

生物成油理論是美國人提出的，其理論來源于一篇論文。1956年，哈伯特在美國石油學(xué)會年會上發(fā)表了《石油峰值》的論文。他宣稱，石油是化石燃料，儲量有限。并且美國石油將在1976年達(dá)到峰值，然后進(jìn)入衰竭期。生物成油理論認(rèn)為，遠(yuǎn)古的海洋生物大量死亡，其尸體和淤泥混合。經(jīng)過漫長的時(shí)間，最終被壓在沉積巖下，在持續(xù)的高溫和高壓作用下形成蠟狀的油頁巖。這些碳?xì)浠衔锉戎車膸r石要輕得多，逐漸向上滲透聚集在一起形成油田。石油的這種形成方法需要的周期至少200萬年，目前地球上的石油最早可能形成于5億多年前，恐龍時(shí)代之前就存在。

石油問題的五大疑點(diǎn)

疑點(diǎn)一：儲量

隨著人類探測和開采技術(shù)的進(jìn)步，探明的石油儲量越來越多。而且全球石油的探明儲備一直在連年增長。1882年，估算值為9500萬桶;1980年，儲量達(dá)到了6480億桶;1993年，上升到了9990億桶。在2016年9月，美國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的最新報(bào)告稱，在西得州沙漠又發(fā)現(xiàn)一原油儲量達(dá)200億桶的巨大油田，市值接近9000億美元，創(chuàng)下美國最大的非常規(guī)原油儲量紀(jì)錄。除了200億桶原油，這一地區(qū)還擁有16萬億立方英尺的天然氣和16億桶液化石油氣。在2017年6月，美國一能源巨頭宣布，淺層稠油開采技術(shù)試驗(yàn)成功。此技術(shù)一旦推廣開來，全球石油探明儲備量又將大增。到了最近的2018年，全球石油儲量已經(jīng)達(dá)到了16966億桶。

如果石油真的是有機(jī)成因，那么每一噸石油都是經(jīng)過千萬年演化而來。那么千萬年前，需要多少動植物的死亡，才能形成如此巨大的儲量呢？

疑點(diǎn)二：峰值

幾十年前就有人大聲疾呼，石油只可供人類再用二三十年。但到現(xiàn)在，40多年過去了。雖然石油消耗以指數(shù)般增長，但石油資源并沒有枯竭的跡象，反而出現(xiàn)了持續(xù)增長。地球上已知的油田和氣田大約有65000個(gè)，而地質(zhì)學(xué)家們還在不斷發(fā)現(xiàn)新的油氣田。石油峰值論毫無疑問已經(jīng)被打破。時(shí)至今日，俄羅斯的石油儲量仍在繼續(xù)增長，他們并沒有去爭奪中東的石油，而且依然繼續(xù)向歐亞諸國輸出石油，而且輸出的數(shù)量越來越大。

疑點(diǎn)三：廢棄的油田重新被填滿

曾經(jīng)就任中石油物探局副總工程師的裘慰庭博士表示：1958年發(fā)現(xiàn)并開采至枯竭的小型油田，20年以后儲量恢復(fù)至發(fā)現(xiàn)時(shí)的峰值。根據(jù)美國2003年的一項(xiàng)研究，有不少枯竭的油井在經(jīng)過一段時(shí)間的棄置以后，仍然可以生產(chǎn)石油。

疑點(diǎn)四：油田歷史

對生物標(biāo)志物的分析表明，石油的形成年代可以追溯到5億年前。生物成油理論認(rèn)為，石油需要幾百萬年才能形成，但近來發(fā)現(xiàn)了一些很新的礦床，表明情況并非如此。加利福尼亞灣發(fā)現(xiàn)了僅有5000年歷史的成熟石油，俄羅斯地質(zhì)學(xué)家聲稱在勘察加半島發(fā)現(xiàn)了只有50年歷史的石油。如果是生物成油，不可能在如此短的時(shí)間內(nèi)形成石油。

疑點(diǎn)五：油田體積

以世界上最大的沙特加瓦爾油田為例，按照石油化石學(xué)說，要生成該油田已產(chǎn)出的石油，需要一個(gè)長、寬、高各30公里的立體空間，在里面填滿恐龍肉，而且還要100%轉(zhuǎn)化為石油。這簡直就是天方夜譚。

對生物成油理論，存在如此多的疑點(diǎn)，有理由對其表示高度懷疑。但石油是寶貴的自然資源，是大自然對人類的饋贈。不管石油是如何生成的，我們都應(yīng)該好好利用它，為人類謀福祉。全球約80%的能源來自石油，但使用石油對我們的傷害太大，于是尋找可替換的能源，成了當(dāng)務(wù)之急。

各國對低碳產(chǎn)能方式進(jìn)行積極探索，包括水、潮汐、風(fēng)、太陽、核等。其中水、潮汐、風(fēng)、太陽這幾種方式都需要規(guī)模效應(yīng)，短期內(nèi)產(chǎn)生的能源不足以替代石油。而核燃料廢物有輻射，對人體和環(huán)境會造成傷害。于是挪威的科學(xué)家正在實(shí)驗(yàn)鈾的替代材料，使用核廢料钚與釷混合，來生產(chǎn)一種新型燃料。釷的數(shù)量是鈾的4倍，夠使用1萬年，關(guān)鍵問題是，還可以把50年積累的核廢料作為原料利用起來。每個(gè)芯塊產(chǎn)生的能量等于800公升柴油，可以發(fā)電200萬瓦，夠一家使用1年。2011年，殼牌公司的黃金眼平臺，開始了世界上首批商用碳捕獲和存儲項(xiàng)目。此項(xiàng)目的理念很簡單，就是使用曾經(jīng)提取氣體的管道，但改變流動方向，將收集的碳輸入到曾為我們提供天然氣或石油的儲層中存儲起來。

為了找到替代石油的能源，人類絞盡腦汁。所以，為了我們美麗的家園，每個(gè)人都應(yīng)該將低碳生活滲透到點(diǎn)點(diǎn)滴滴。從我做起，讓山更青，水更綠。

（責(zé)編：南名俊岳）