@ 2017.05.19 , 23:00
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如果化石燃料用完了怎么办?

作者: GALLAGHER FLINN

如果化石燃料用完了怎么办?
如果我们用完了化石燃料,相对廉价且高效的替代能源很可能是核能了。Credit:HW

围绕化石燃料供应的危险已经逐渐从耗尽转变为如何以合理的成本使其恢复。至少在某种意义上,化石燃料或许不会耗尽。人类来了又走,石油,煤和天然气自岿然不动。但那并不意味着我们能一直消耗它们。我们已经消耗了唾手可得的资源——浅层煤矿,而且最易开采的石油储备已经用光或正在用光。目前的问题是,开采技术能否继续满足我们的能源需求。只要答案是肯定的,那我们还是可以继续获取化石燃料。

但这也是个危险的情况。因为我们对化石燃料的需求越大,我们就会越挖越深。考虑到相对新一些的水力压裂法,即用高压把水注入页岩来释放其中的天然气,这使得我们可以获取到以前无法获取的更多天然气。这种方法提升了天然气的储量并使得天然气继续保持廉价,也保证了将来依靠天然气的经济增长。此法也有一定的环境成本。该开采过程需要巨量用水且不可循环再利用。这甚至与宾夕法尼亚州的地下水污染和俄克拉荷马州的地震有关[来源: Schultz, Bateman]

但让我们假设一下,化石燃料没有耗尽,但人类认为开采对环境的破坏太大了,化石燃料变得十分昂贵。在这种情况下,全球经济和人口增长使得科技无法继续满足我们的需求。煤和石油为原料的发电厂被迫关停,供电方式变为配给,一加仑汽油顶一辆车钱。这时候我们咋办?

如果化石燃料用完了怎么办?
一加仑汽油顶一辆车钱。Credit:画师三号机Dealter

往好的方面想,这个能源缺口可以被更新的能源补充上。但太阳能和风能的投入/产出比还是太低,不足以代替我们目前使用的化石燃料。在化石燃料急剧短缺的情况下,政府会倾向于选择廉价高效的核能。

2015年, 全世界443家核电站贡献了全世界电能的11% [来源: NEI]。如果我们假设核电站可以承载100%的用电需求且每座核电站的产能保持不变,我们还要多建4000座核电站来维持现有用电平衡。在我们设想的未来中,更多的人口——包括用电需求更大的中国、印度和巴西——或许会建造5000座新核电站。

这样的话世界末日就不远了。核电站可以保证我们的用电,但长期看来依然不能一劳永逸地解决能源问题。一方面来说,我们的主要交通系统是依赖于化石燃料的,包括货物的公路、铁路和海上运输。没有柴油,大部分大型国际贸易就黄了。虽然一般的通勤运输可以转换为电气铁路或电动汽车,但可再生能源无法为庞大的集装箱船提供动力。国际贸易会暂停,外国货物会变成天价或无法获取。依赖于国际贸易的国内经济(基本上全都依赖国际贸易)会陷入大萧条。

事情还会变得更糟糕。还记得核电站是如何解决我们的用电问题的吗?2015年全球范围共有66座核电站在建,每座都需要5~8年时间才能建成[来源: PRIS]。不幸的是,我们还需要4944座才能满足世界用电需求。而且每座核电站的成本也不是小数目,大概是5~60亿美元一座[来源: NEA]。如果我们保守估计,建一座核电站需要50亿美元,那么一共要花24.7万亿美元才能满足世界用电需求。但由于经济衰退,大多数国家太穷了,连一座核电站也造不起。相反地,那些已经高度依赖核能的国家,比如法国、斯洛伐克、匈牙利和乌克兰会处于优势地位,不仅能使用核能,还可以把技术设备销售出去来建更多核电厂同时也可以把电能直接销售给邻国。

即便有对核电的刚需,全球经济还是会垮掉。虽然很难望见新工业时代的曙光,但有两个领域还是可以赌一把的:食物和环境。

如果化石燃料用完了怎么办?
可怜的美帝人民再也无法享用来自世界各国的美食了。Credit:画师三号机Dealter

2009年,美国的食物中约17%是进口的[来源: USDA]。虽然不会造成大规模饥荒,但没有了全球贸易还是会迅速改变我们的饮食方式的。冬天不再有墨西哥的西红柿了,春天也不再有阿根廷的苹果吃了,除非你家靠海还有船,否则连寿司都没得吃。粮食基本只能吃本地产的了。比如果你家住北达科他州,你真的要习惯开始吃豆类了。我们用来包装和保存事物的塑料制品也会贵到用不起,电力短缺也使得冰箱也用不起了。大城市人口会减少,人们会迁往乡下以靠近食物产地。荒废的城区会被大自然重新占有或者变成急需的农田。

如果化石燃料用完了怎么办?
情况会开始向好的方向发展。Credit:画师三号机Dealter

然后事情开始起变化。燃烧化石燃料导致大量环境污染,而停止使用化石燃料后,碳排放量降低,气候变化会暂停——气候还没被我们祸害得很严重。间接的好处也开始显现:渔业关停后鱼类数量回升,采矿导致的水污染也将停止,源自石油的非可再生垃圾也将不再产生。小规模太阳能、风力和水力发电机将成为美国的标准必需品。失去化石燃料会是一个痛苦的过程,但结果——出现了更小型、高科技的农业社会——听起来还不赖嘛。

本文译自 How Stuff Works,由译者 HW 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 33+1

  1. 双黄蛋
    @2 months ago
    3455709

    用爱发电啊!

    [75] XX [5] 回复 [0]
  2. wanzhai
    @2 months ago
    3455711

    竟然用画师来躲避图片侵权

    # HW re:这是盼着我们侵权的语气啊……

    [19] XX [1] 回复 [0]
  3. moonsun
    @2 months ago
    3455714

    化石燃料没有了根本不是什么大问题。
    石油没有了于是重型化工缺乏原料,没有塑料给你用才是最大的问题!

    [48] XX [2] 回复 [0]
  4. 电动小白兔
    @2 months ago
    3455730

    化石燃料用完会有两个后果,一个是以化石燃料为动力基础的现代工农业体系会奔溃,一个是以石油煤炭为原料的现代化工业会崩溃。这两个崩溃都是目前人类社会无法承受的。所以,人类如果想继续享受目前这个水准的生活,必须要在化石燃料用光之前,必须要掌握核聚变技术和纳米技术。如果要“星辰大海”,那么也需要改变目前烧开水这种转化能源的模式。如果一旦突破了以上三个问题,那么人类将进入第二次文艺复兴,生命将进入第二次进化。

    [21] XX [13] 回复 [0]
  5. 3455731

    黄油猫呢?怎么没有黄油猫

  6. 3455786

    然而创普及大量共和党员只会念叨clean coal

  7. 3455789

    最近不是有个新闻吗 我国开采可燃冰成功

  8. 3455795

    好喜欢Dealter的画风

  9. 3455809

    内啥,核能也不是什么突破了舆论因素想用就能随便用的东西= =

    且不说中国是个贫铀国家了,就以世界上来说,如果失去了占主要地位的化石能源,光靠裂变发电,铀资源能撑半个世纪应该就能称得上是奇迹了

    按照2015年的数据,全中国能源供应中只有3%是来自于核能,煤炭提供了超过70%的能源,如果科技水平不变,而且又失去了煤炭和石油,那么恐怕要全世界的铀矿石都供应到中国才能满足核能发电的需求,就算这样,全世界已探明的铀矿也只能维持大概20~30年左右,仅中国一个国家的能源消耗哦,假设其他国家的人民都变成了亡灵,不吃不喝还能挖铀矿装船.

    更别提20~30年,即便是中国有基建能力超快的种族天赋,我们没有那么多的资源建造出如此数量的核电站出来.

    工业上的事情是比较慢的,不是说这边点出了核聚变科技,那边就可以5秒一个的速度往地图上扔聚变电站,更别提核聚变这种几十年内都不太可能有什么革命性进展的超级科技了.
    我国是在71年开始搞核电站,85年才开工建设,一直到91年末才正式并网发电,开启中国的核能时代,虽然说遇到这样重大的能源危机,会让点科技树的速度加快许多,但终归要有个客观发展规律不是?

    所以我不同意突然失去化石燃料会有什么好事出现的预期,不会有什么好事的,清洁能源的产能根本就不在同一个数量级上,在转变中,人类社会是会很痛苦,但很有可能看不到风力和水利发电变成主流,人类社会就因为困窘和战乱,在失去大部分成员后趋近于灭亡了
    污染就污染去吧,因为不污染是会更痛苦的…

    [24] XX [4] 回复 [0]
  10. aficionado
    @2 months ago
    3455811

    不是五六百万一座吧 是五六十亿一座:)

  11. 食品级怪蜀黍
    @2 months ago
    3455812

    预言一下,千年后的能源王者肯定是太阳能

  12. sarcophile
    @2 months ago
    3455831

    @rename:你好像忽略了一个问题哎,人类失去化石能源,九成九是个渐进过程,从一两个小产油国石油资源耗尽开始,在之后几十年甚至上百年过程中,大产油(煤)国逐个耗尽 。在这个过程中,谷歌特斯拉这样的大公司会蜂拥而上开发核聚变技术。

    [28] XX [5] 回复 [0]
  13. 3455832

    学石油的告诉你我国的石油按现在的产量还能再挖10年,天然气20年,煤50年,等这些都快用完了那我们都不知道自己在哪了。

  14. 费孛沓
    @2 months ago
    3455838

    按目前探明的化石燃料储量,应该还够用很久吧。比起用完,我更担心在此之前大气二氧化碳含量高到一发不可收拾,过强的温室效应带来一系列问题。

  15. 3455840

    最近不是在谈可燃冰吗

  16. dejavuzhang
    @2 months ago
    3455850

    @sarcophile: 码农又不是万能的。可控核聚变很多理论问题都还没有解决,谷歌特斯拉随便搞搞就出来了?忒小觑学术界了吧。不要说可控核聚变了,hyperloop相比核聚变不知道简单到哪里去了,现在有什么进展?

  17. 3455853

    去年新闻报道甘肃省有一半以上的建成风力发电机被弃置不用,同时新的风力发电厂却在不断的审批建设中

  18. 3455863

    基础科学没有突破的话,可控核聚变是没法真正达到实用化程度的。这个是实打实的科技空缺,不是仅仅由市场决定的。

  19. 3455871

    @sarcophile:
    我确实是把化石燃料的消耗速度提高到短时间消失的基础上来写那段评论的
    在这一点上,你没说错
    因为如果考虑化石燃料耗竭的速度,就不可避免的要涉及到很多模型,要做很多的计算,这会让计算变得非常复杂,哪怕是估计一个区间都很困难.
    举个例子,如果要求你估计2050年的世界总人口,你是会尝试进行简化但不是那么精确的估计,还是试图把影响人口增长的每一个因素都考虑进去?
    很快你就会发现似乎一切事物都要影响这个速率,不论是燃料耗竭还是人口增长,这几乎是完全混沌的. 直到2050年到来前,没人能给出一个准确的数字.
    就像是OPEC一直在搞石油限产一样,下一步他们打算把产量降低到什么程度? 这又会让石油耗竭的长尾延续多久? 没人知道, 新的开采技术总是在不断的应用,石油的价格也在不断的涨涨跌跌.
    事实上,如果你能准确的掌握未来一段时间石油供应情况的话,变的比马云还要富有就仅仅是时间问题了.

    这就是为什么我在上一篇评论里用了许多”科技水平不变””其他人变成亡灵”之类根本不可能发生的假设,因为不这样我就没法给出一个哪怕近似的值.

  20. superfol
    @2 months ago
    3455874

    不存在能量耗尽这一说,(只要科技发展的速度足够快的话),科学家们总能找到新能源替代旧能源。

  21. chenmao009
    @2 months ago
    3455887

    @rename: 显然,你这是以停滞的眼光看问题了。
    知道为什么工作在死亡线前做的最快吗?

  22. 金融痴汉
    @2 months ago
    3455955

    @sarcophile: 你孙子有生之年都用不完,页岩革命已经击垮了核电,另外多想不开才会指望特斯拉那种骗子公司

  23. 3455986

    未来说不定有核动力的远洋货轮

  24. 3456036

    @krynn:
    核动力货轮在几十年前就已经有了,跨洋航行也不罕见.比如
    美国的NS Savannah
    德国的NS Otto Hahn
    苏联的NS Sevmorput
    日本的NS Mutsu

    后来因为种种原因,这种设计渐渐被淘汰,以往的核动力船只也被改造为常规动力,至于船用动力裂变堆通常只用于军事用途,民用领域多见于破冰船.
    以前说俄罗斯有搞海上移动式核电站的打算,但到现在好像是没什么下文了.

  25. 3456059

    @食品级怪蜀黍:文科生了解点理科常识再开口

  26. 3456061

    @superfol: 扯淡。科学不是线性发展的,饱和是趋势

  27. kofcsjx
    @2 months ago
    3456143

    小型商用堆我国已经研发成功了,上船不是问题。再说船不能用那陆权国家就要复兴了

  28. 玄武岩脑袋
    @2 months ago
    3456194

    一带一路就是为了应对未来船运衰退的

  29. wanzhai
    @2 months ago
    3456316

    @wanzhai: 不敢不敢

  30. 老李倒着读
    @2 months ago
    3456359

    不敢想象没有橡胶塑料柴油沥青的人类社会

  31. 3456494

    作者傻逼,没了化石能源化肥哪里来?没了化肥地球上的土地根本养不活这么多的人,结果绝对是大面积灾荒。当然米国没事–在米国佬脑袋里根本就没有“其他国家”

  32. 3456498

    我觉得在利用清洁能源方面上,我国只能算是弱国吧

  33. 10935336
    @2 months ago
    3459063

    重要的不是能源问题 而是需要化石燃料的工业产品 比如说塑料

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