碳陷阱:中国能否在没有煤炭的情况下生存?

煤炭的持续重要性带来了一个难题

编者按:以下摘自乔纳森·沃茨的著作《当十亿中国人跳跃时:中国将如何拯救人类——或毁灭它》。

寒冷、黑暗、寂静。接近死亡。孟宪臣和孟宪友被埋在坍塌的非法煤矿深处,他们知道自己已经被放弃了。

救援工作已经停止。两兄弟再也听不到头顶上机械挖掘机、钻头和铁锹的声音。他们沮丧而疲惫,停止了疯狂地呼救。


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过去了多久?几小时,几天,几周?无法知道。当他们的手机电池没电时,他们失去了所有时间概念。

还有地点。随着寂静和黑暗的到来,他们迷失了方向。他们不确定哪条路通往地面,哪条路通往更深的山里。他们几乎没有证据表明他们还活着。感觉就像迷失在坟墓里。

在地面上,他们的家人已经在准备葬礼。按照传统,亲戚们开始为两兄弟烧“冥币”,供他们在另一个世界使用。与当地政府关于赔偿的谈判已经开始。然而,在下面,孟氏兄弟顽强地拒绝死亡。

在强大的求生本能的驱使下,他们与土地和黑暗作斗争,与死亡本身作斗争。兄弟俩开始挖掘。他们用一把镐和他们赤裸的双手砍挖和铲土。他们离地面只有几十米远,但尽管有二十年的采矿经验,他们还是因黑暗而感到恐慌和困惑,开始担心他们正在向更深的山里挖隧道。他们改变了一次、两次、三次方向,然后决定直接向上挖。

每过一个小时,他们就变得更加疲惫和沮丧。挖掘变得更加困难,甚至连爬行都让人筋疲力尽。他们用尿液装满水瓶。味道太难闻了,他们只能小口小口地喝,喝完后感觉想哭。饥肠辘辘的宪臣开始啃手指大小的煤块,不知道它没有任何营养价值。但他们仍在挖掘。他们的陪伴是安慰和力量的源泉。他们互相拥抱取暖,并讲关于他们妻子的笑话来保持士气。“我死后,我的妻子会很高兴。她可以在沈阳找一个有钱的丈夫来代替我,”宪臣大声说道,然后笑着自相矛盾。“但话说回来,她是一个有两个孩子的丑女人,所以她很难再嫁。”在坍塌的煤矿里,幽默感再也没有比这更黑暗的了。但它让他们坚持了六天,直到最后,奇迹般地,他们挖到了地面。

他们虚弱得快要饿死了,在光线下眨着眼睛出现,然后蹒跚地走向村庄,在那里他们受到了英雄般的欢迎,并对死者能够从坟墓中复活感到难以置信的喜悦。他们被送往医院,医生治疗了他们受损的肾脏,记者们向他们提出了大量问题。与此同时,矿主正在逃跑。他意识到标准的贿赂无法保护他免受致命的事故调查,一听到坍塌的消息就逃走了。

孟氏兄弟的奇迹般生存登上了北京的头版头条。他们的经历抓住了过去三十年来中国的时代精神——坚韧、贫穷、肮脏、非法、危险,愿意不惜一切代价取得进步,结果生病,但在被放弃后仍然幸存下来。他们被困在一个碳地狱中,在那里他们挖掘、进食、吸入并几乎被煤炭窒息,但他们活了下来讲述了这个故事。

中国在本世纪的头十年发现自己处于类似的困境。对能源的需求持续增长,而且大部分来自地下。经济完全依赖煤炭。它提供了该国 69.5% 的能源,比任何其他主要国家都更依赖。这比任何事情都更能解释为什么中国在哥本哈根 2009 年峰会等国际气候谈判中对设定碳目标如此谨慎。廉价的煤炭为北京、上海和重庆发电,为华西的钢铁厂提供燃料,为广东的生产线提供动力,并使西方消费者能够以极低的价格购买中国商品。没有其他燃料对环境产生如此大的影响。

煤矿破坏耕地和牧场,侵蚀表土,加剧空气和水污染,增加河流沉积物(增加洪水风险),并加速森林砍伐(特别是如果煤炭用于制造木炭)。该国最紧迫的环境问题——酸雨、雾霾、肺病、水污染、含水层流失以及许多村庄上沉淀的污秽黑尘——都可以不同程度地追溯到这单一原因。

然后是全球变暖造成的损失。2007年,由于如此依赖这种化石燃料,中国超过美国成为世界上最大的温室气体排放国。对于每个能源单位,煤炭产生的二氧化碳比天然气多 80%,比石油多 20%。这甚至不包括煤矿释放的甲烷,中国的甲烷排放量几乎占全球总量的 一半。

煤炭是被压缩的历史,被埋葬的死亡。地质学家估计,中国北部的无烟煤和沥青煤层是从侏罗纪时期开始形成的。其中蕴藏着数百万年前的蕨类植物、树木、苔藓和其他生物的遗骸。尽管在地表世界早已灭绝,它们仍然——像幽灵或孟氏兄弟——拥有形态和能量。用迷信的眼光看待煤炭,污浊的空气似乎是对挖掘远古生命的一种诅咒。用一点诗意的想象来描述,全球变暖是由于燃烧过多过去而引起的行星发烧。但是,无论我们喜欢这些古老的说法还是现代科学,结论都是相同的:我们挖掘和燃烧得越多,我们的呼吸就越糟糕。

鉴于中国煤炭工业对生态和健康问题的重视程度较低,安全标准也令人震惊也就不足为奇了。该国的煤矿是世界上最危险的。自经济改革开始以来,相当于一整座城市的人在地下丧生。

超过 170,000 名矿工死于隧道坍塌、爆炸和洪水,每吨死亡率至少是美国的 30 倍。由于封闭的隧道中几乎没有或根本没有灰尘防护,无数人将过早死于肺尘病,也称为黑肺病。矿难如此频繁,如果孟氏兄弟不那么固执地想要活下来,他们矿井的坍塌很容易就无人报道。他们的故事中唯一独特的是,他们走了出来讲述了这个故事。

中国拥有世界 20% 的人口和快速增长的经济,需要大量的燃料。

石油和天然气的储量相对于该国的规模而言很小,但煤炭储量丰富。不幸的是,它大多质量低下,而且位置不方便地位于西北部,与最需要的东南部的制造业带位于相反的方向。

最清洁的解决方案是在靠近源头的地方将燃料转化为电力或天然气,并通过电力线或管道传输。但这将意味着采矿省份获得的经济利益更少。因此,煤炭必须通过火车、驳船和轮船运输,给经济和环境带来巨大的额外成本。煤炭占中国铁路货运量的 40%。在从山西经北京到东南部的铁轨上,我惊讶地数着,双机车牵引着一列超过两百节车厢的火车,每节车厢都装载着 60 多吨煤和灰烬。十分钟后又来了一列。然后又来了一列。一天之内就可能有一百万吨通过一条线路。

数百万美元向另一个方向流动。中国经济的惊人崛起可以通过开采、运输和燃烧的煤炭量来追踪。在毛泽东时代,由于集中的价格限制将煤炭变成了赤字,煤矿产量受到限制。但在 1970 年代末和 1980 年代初的市场改革之后,开矿突然成为快速致富的最快方式。山西煤老板的财富臭名昭著。

煤炭造成的问题并不完全是他们的错——国家对采矿权的控制和频繁的镇压鼓励矿主尽快兑现,并且尽量减少对安全的担忧。但矿主是一个被憎恨的群体,他们被指责手上沾满鲜血,破坏土地,是品味低劣的缩影。那些开着炫酷的汽车,穿着艳丽的衣服,对人态度恶劣的年轻人被嘲讽为“像山西煤矿老板的孩子”。其中一个孩子在炫耀的婚礼游行中看到的四十辆保时捷也没有帮助改善这一形象。

环保部副部长潘岳将老板们形容为不折不扣的寄生虫。“山西省的煤矿老板肆意开采煤炭,挖开土地,造成污染。结果他们变得极其富有。然而,一旦他们污染了山西,他们就不会呆在那里。相反,他们搬到北京,在那里购买豪华别墅并推高房价。他们还推高了中国北方沿海地区的所有房价。如果这些地区也受到污染,他们无疑会搬到美国、加拿大或澳大利亚,并在那里引发通货膨胀。他们制造污染,但却不受其后果的影响。他们获得污染行业的所有好处,但却不为清理成本付出任何代价。”

矿山的真正成本永远不会出现在资产负债表上。对于采矿省份来说,这是一种诅咒。他们没有获得公平的市场价格,因为矿山归国家所有,煤矿老板获得了从开采中获利的权利。上海和北京等城市的繁荣是建立在山西和陕西等省份廉价能源的基础上的,而这些省份却承担着环境和健康成本。一项有影响力的研究估计,2007 年中国煤炭使用相关的环境和社会成本约占该国 GDP 的 7.1%。

行业预测人士表示,这种情况不能再继续下去了。如果没有长期的战略计划,该国的储量将在本世纪末之前耗尽。政府已经采取行动,提高效率,这是胡锦涛主席提出的“科学发展观”的关键重点。它已经关闭了小型私人煤矿,并开放了自动化的大型煤矿。它已将小型旧热电厂更换为配备洗涤器和其他技术以减少二氧化氮和二氧化硫排放的超临界和超超临界发电机(尽管并非总是得到正确使用)。政策制定者正在研究碳税的可能性。更多的公共资金和公用事业现金正被投资于“清洁煤炭”技术。随着安全标准的收紧,这已开始推高国内煤炭的价格,山西省引入生态恢复基金也是如此。

确实,正如2008年价格飙升时,东南部地区的许多工厂开始从澳大利亚和其他地方进口煤炭。当然,完全放弃煤炭是不可能的,正如我与中国科学院的能源远见家肖云汉讨论时了解到的那样。“即使在中国,也没有人喜欢煤炭。但是,你们有更好的方案来解决我们的能源供应问题吗?”他说。他预计未来十年煤炭消费量将翻一番。至少在未来二十年内,中国将深陷对煤炭依赖的经济模式。

“即使中国最大限度地利用各种能源,我们仍然难以生产出足够支持经济发展的能源。这并非选择煤炭还是可再生能源的问题。我们两者都需要,”这位资深科学家说。“我们必须使用煤炭,所以我们能做的最好的事情就是尽可能高效地利用它。”

与孟氏兄弟不同,人们不会被期望吃块状无烟煤,但工业家们应该找到新的消耗碳的方式。除了安装更新、更高效的发电厂外,中国在开发和采用将煤炭转化为气体、去除杂质、最大限度提高效率并可捕获碳的整体煤气化联合循环(IGCC)技术方面也领先于其他国家。肖预测,未来工厂将能够将煤炭转化为气体和柴油,捕获并最终封存二氧化碳排放。其中一些技术正处于高级开发阶段。

“那是我的想法。在山西和陕西,煤制油和IGCC将整合到一个系统中。在这方面,中国领先于其他国家。美国只是在谈论这件事,”他一边喝着绿茶,一边平静地告诉我。

这项技术很昂贵,但肖估计中国建造和运营IGCC工厂的成本约为美国的1/3。他预测,在不久的将来,中国将不得不选择是主要投资于高效燃烧煤炭的超临界电厂,还是更有效地处理碳的IGCC设施。后者更昂贵,但价格不是唯一的考虑因素。“气候变化限制的不确定性是决定我们建造哪种工厂的一个因素,”他说。“如果我们不需要担心二氧化碳排放,那么超临界电厂更有意义。但是,如果我们关注二氧化碳,那么IGCC是最好的。这是我们在未来五到十年内必须做出的重大决定……封存将是二氧化碳控制的最终解决方案。但在那之前,我们应该尝试其他方法。”

“从长远来看,减少需求不是优先事项吗?”我问道。

他耸耸肩,笑了笑。“我们不能剥夺人们幸福的生活。但我们也不能剥夺后代幸福的生活,”我说。

“确实如此,”他回答。

摘自乔纳森·沃茨的《十亿中国人跳跃时:中国将如何拯救人类——或毁灭人类》。© 2010 乔纳森·沃茨。经斯克里布纳出版社许可转载。

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