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石油越用越多与能量转换之间有什么关系

来源:百家号 作者:水之山间 更新于:2023年11月29日 07时 阅读:0

小时候经常听说过这样的话,石油再过三四十年就要用光了所以要节约能源,并开发太阳能、风力等。

石油的历史。

1956年美国地质学家哈伯特,提出了石油峰值论,他预计美国的石油产量,将在1970左右达到巅峰,之后就会逐渐下降,他认为石油是由古代生物残骸,如恐龙、三叶虫、蕨类等。

他们的化石在地底下经过高温高压环境,逐渐堆积沉淀而成,因此石油是有限的但这一派的说法存在很多争议,不过最后仍被写进教科书,也是我们小时候看到的。

石油将在50年内耗尽,石油枯竭说由来,关于《生物层油理论》的争议。

第一个是没有任何科学实证,因为不可能重现动植物遗体转变石油过程其次许多不含生物的地层中也能挖到不少石油。

实际上,生物亦还大多被微生物真菌和细菌分解很少被埋葬,地球上有这么多的生物被埋在地下,然后产生数亿桶和石油。

另一派的说法《无机生存理论》,认为石油与生物产骸无关,石油是由地球内部的物质,经过化学反应后形成一种矿物质,石油储量也没那么有限,因为这些物资,在地球形成的初期就已经存在,因此只要装更深的油井就可以获取更多的石油,但《无机生的理论》也有很多bug相信的人并不多照这个理论越深入地壳就越多有才对。但这与事实不符,而且也无法解释。

总之这两派的说法已经有100年之久,都有矛盾之处,目前石油成因还是个谜,但不管哪个正确,人类很早就发现了石油不过现在石油工业始于19世纪中叶,而真正大规模的使用石油,把石油当成重要能源甚至不过100多年。

石油的发现与第一次工业革命

人类早在5000年前就知道石油存在,那一个时候潜成的地下油气,会沿着裂缝涌到地面,冒出黏糊糊深色液体,石油直接形成沥青湖,这也是人类能直接取得运用的方式。

在人类漫长的历史中能源转化一直是个大问题主角,人们会用火来烹煮、炼铁,用风力来推动帆船。

这些能源无法互相转换,如风力可以行船却没办法煮饭,而火力可以煮饭却没办法黏米。如果想要转换能量,就得用人力或兽力才行。

直到蒸汽机问世后才解决。

最早的蒸汽机是为了抽取矿井水,后来蒸汽机运用到了其他领域,蒸汽机带动了工业革命与交通革命。

1846年 加拿大的季斯纳,发明了从煤炭中提取煤油方法。

1852年,波兰的武卡谢维奇发明了更简单的方式从石油中提取煤油。

加上开采技术的越近,现代炼油厂第一口现代油井,都在这个时候诞生,有了需求量产量又大增下,石油产业蓬勃发展,也出现了许多石油公司,不过这个时候石油,只是为了提炼油的燃料。

内燃机的发明与第二次工业革命

当时的动力来源主要是蒸汽机,但蒸汽机的燃料是在气缸外面燃烧,因此动能很容易散失,效率并不好,为了解决这个问题。

1876年,德国热科学家奥托使用新兴燃料煤油,发明了直接在气缸内燃烧引擎,也就是内燃机。

内燃机比蒸汽机体积更小,但动力更强,也不用像蒸汽机一样需要预热或冷却,更适合现代工业和运输需求。

正式宣告了战机时代即将结束,但煤油的能量密度低、体积大,需要很大的燃料储存空间,因此是煤油的内燃机,效率低下并未流行。

1885年,宾士的创办人戴姆勒,发明了以汽油为燃料的内燃机,带动了第二次工业革命,人类的科技突飞猛进的发展,汽油内燃机的体积小效能更高,彻底改变人们,的交通方式,各种使用汽油的汽车摩托车,以及船只与飞行工具的普及,加上电力的出现,让石油的需求大增。

石油因此击败煤炭成为新的能源之王,地球也进入了石油时代。

石油与政权的兴衰

一战结束后,苏联红军拿下了亚塞拜然巴库尔油田,供应了苏联90%的石油需求。

二战期间,希特勒发动了斯大林格勒战役,最后是为了夺取巴库油田,不过战争失利最终导致第三帝国瓦解。

冷战期间的1970代,苏联经济出现严重问题。

1973年的石油危机,让苏联经济得以舒缓,也让苏联回光返照了10年,源源不断的石油财富让苏联底气十足,甚至有凌驾美国气势。

1981年美国都统雷根宣言就职,一番神操作下,国际油价应声大跌,跌到每桶只剩8美元,对于苏联来说简直是毁灭性的打击,也间接导致苏联解体。

二战结束后全球景气复苏,加上二战前的化学工业发展,人们又发现了石油可以当染料外,还能生产塑胶合成纤维,医疗化妆用品等,石油可说是工业血脉,随着人口爆炸城市化,人们的生活也离不开石油。

二战结束后,中东国家就一群胡黑黑,没有技术石油也挖不出来,因此石油都被欧洲国家所垄断,包含了荷兰、英国、挪威、意大利等,俗称石油七姐妹。

1970年代的全盛时期,七姐妹控制了全世界85%的石油储量。

1960年,以沙乌地阿拉伯首成立OPEC,调统一石油价格,以保护成员国利益。石油危机后七姐妹也就没用了。

1973年第四次中东战争爆发,简单就是以色列单挑成了阿伯国家,双拳又难敌四手了,何况以色列一打十几国,于是跟美国则求救,此时OPEC就不爽了,纷纷停止石油出口,以报复西方国家支持以色列,导致石油价格上涨了300%,造成全球经济崩溃,这就是1973年的石油危机。

石油与经济之间的关系

有学者认为石油不是取之不尽的石油将在30-50年后枯竭,等50年过去了,石油还是很多,这到底怎么一回事呢?

经济学的观点,石油永远挖不完,因为石油只要减少,价格就会攀升,当攀升到一定的高度后,人们就不会再使用石油,而会寻找石油的替代品,或是会寻找些难以开采成本高的油田,都将变得有利可图。

2005年以前,油价长期维持在每桶20-40美元,开采成本每桶不到10美元,每日可产1,000万桶,可说是非常的好赚,2008年油价大涨,原油飙升到每桶147美元,导致阿波土豪又更有钱了。

147美元的历史天价,连石油开采成本高的委内瑞拉,身体都硬朗了起来,极致的高利润推动了技术发展。

美国的页岩油横空出世,透过复杂方式提炼而成,开采需要很高的技术,页游成本为一桶40-60美元,而过去市场价格的20-40美元,可说是卖一桶赔一桶,但在高油价的加持下,页岩油开始有利可图。

另一种非传统的石油是加拿大油砂,是从焦油砂中提炼石油,油砂开采比炼油更困难,需要更高的技术,成本高达每桶40-90美元。

在和平时期,油沙只能在角落画圈圈,根本没人理他,但只要油价高涨,油沙就会重现江湖。

1973年的石油禁运

1979年的伊朗革命

1990年的波斯湾战争

2003年的入侵伊拉克

最近的欧乌战争,只要有战役飙涨,油沙就会有开采价值,虽然油价都会飙涨。

技术的发展

在科学家的努力下,页岩油、油砂成本不断下降,石油就一桶桶的提炼出来,还有许多非传统的石油,尚未被人类所利用,如深海石油、极地石油,它们埋藏在深海与冻土之中,开采难度大成本高,但潜在储量非常惊人。

简单说,过去的低油价让高成本石油难以开采,但随着油价的飙涨,新能源技术不断进步,以前成本高的石油都能获得利润,且逐渐的有许多新能源都能取代石油。

电动车可以利用这些能源进行充电,大幅降低石油需求,我们才会有石油用不完的感觉。

电动车并不是什么21世纪的新科技,它的历史甚至比汽油车还早。

19世纪末到20世纪前,当时是马车、蒸汽汽车,电动汽车、汽油汽车,四种车子的并存时期,其中马车就先被汽车淘汰,一些汽车制造商,也无法预测三种引擎的前景,只好同生产三种动力的汽车。

新能源的转型与未来

人类不断寻找可以替代石油能源,这就是能源转型,正因为如此,100年后电池技术突破后,电动车卷土重来,2003年成立的特斯拉通过改善流程,大幅降低电池成本,成为电动车的领头羊,在2022年电动车站新车的销售比达到历史新高的10%,宣告新能源时代的到来。

未来科学家不断的去研究能量之间的互相转换,希望也有更好的新能源来代替传统能源。

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