我们现在可以摆脱石油吗?

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


在看到美国人和他们的国会最终果断采取行动以减少国家对石油的依赖之前,还需要经历多少次战争、死亡、经济衰退和环境灾难?我们因为石油而在伊拉克进行了一场长达十年的战争。我们仍然在从80年来最严重的经济衰退中挣扎,而这都是因为石油。去年夏天,我们这个时代最严重的环境灾难发生在墨西哥湾,也是因为石油。现在,在试图摆脱经济衰退两年半之后,油价上涨又威胁着将我们重新打回那个洞里。而且我甚至还没有提到燃烧石油造成的空气污染和气候变化。

由于北非和中东地区严重的政治动荡,原油价格已飙升至每桶约100美元。埃及抗议者的成功燃起了巴林(石油出口国)和利比亚(石油出口国)的不安之火。国际领导人对沙特阿拉伯的动荡感到担忧,沙特阿拉伯实际上控制着欧佩克的石油流动,而欧佩克控制着世界石油价格,这严重影响着美国经济。即使沙特阿拉伯不太可能发生起义,该地区的动荡也增加了恐怖主义分子袭击那里石油基础设施的可能性。2008年,基地组织袭击了沙特阿拉伯的阿布凯克石油加工设施,导致世界石油价格攀升,至少暂时是这样。

九大石油出口国中有八个是独裁统治或专制王国,这种控制结构由我们自己的美元资助,现在突然受到动摇。而且新的领导人可能和旧的领导人一样危险。正如前中央情报局局长(以及我们顾问委员会成员)R·詹姆斯·伍尔西指出,沙特阿拉伯国王阿卜杜拉可能的继任者是他的同父异母兄弟兼内政部长纳伊夫王子,一位虔诚的瓦哈比派人士。正是瓦哈比派机构在巴基斯坦培训自杀式炸弹袭击者。美国领导人可能更难与纳伊夫打交道,他可能也不太不愿意限制石油供应。


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需要明确的是,目标是打破美国对石油的依赖,而不仅仅是外国石油。石油价格是全球性的,正如伍尔西指出的那样,美国没有国内影响力。大幅增加我们自己的海上石油钻探可能会稍微降低进口量,但不会降低世界价格;欧佩克很容易操纵产量,以抵消任何新的美国供应的影响。

顺便说一句,大幅减少石油消耗的回报将远远超出经济和环境的范畴。一项研究表明,根据《清洁空气法》的豁免,石油公司被允许在汽油中添加已知的致癌物,如苯、甲苯和二甲苯,以提高辛烷值(功率输出)。该研究表明,美国医疗保健的额外成本和寿命缩短每年超过1000亿美元。

美国可以采取许多步骤来减少石油消耗并创造可以替代石油的液体燃料。

汽油税。减少石油消耗最直接的方法是提高其价格。汽油税可以使价格保持在高位,而不管欧佩克的行动如何。在最近的纽约时报专栏中,托马斯·弗里德曼提议征收每加仑1美元的汽油税,该税将从2012年开始,每月分阶段增加5美分。宣布延迟开始,但明确分阶段实施,将使生产者和消费者有时间在税收生效前改变他们的购买和投资习惯。弗里德曼主张将这笔钱用于减少赤字。其他人则表示,一部分资金可以用于开发替代液体燃料,一部分资金可以用于帮助低收入家庭抵消不断上涨的家庭取暖油价格。反对征税的主要论点是价格上涨,但正如我们在1970年代、2008年经济衰退以及现在所看到的那样,石油价格无论如何都在上涨。而且税款留在美国,而不是支付给海外的更高的原油款项。

原油税。一些经济学家主张征收原油税,而不是汽油税。兰德公司在2月份发布了一份白皮书,赞成对原油(以及进口的精炼石油产品)征税。对炼油厂的原油征税将负担分摊到所有纳税人身上,而不仅仅是驾车者和卡车司机。兰德公司建议将税收与价格挂钩。例如,如果原油价格为每桶120美元,税率将为10%,但如果价格为每桶72美元,则税率为17%。这将使价格保持在高位,并产生相同的税收收入,而不管欧佩克试图降低世界价格以鼓励更多消费的企图。尽管批评家说“现在不是征收任何税种的时候”,但永远没有好时机。兰德公司指出,联邦汽油税本身已经18年没有上涨了。该研究还建议将这笔钱用于维护道路和桥梁。如果是这样,那可以释放刺激资金或其他基础设施资金来支持替代燃料的开发,或者税收可以直接做到这一点。

结束石油补贴。经济学家和政治家声称,对可再生能源的补贴掩盖了这些能源仅凭价格竞争的能力。好吧,美国石油公司每年获得数十亿美元的补贴和税收减免

提高燃油效率要求。奥巴马政府已成功地将“里程标准”适度提高,但是汽车公司研究货架上的现有技术能够做得更多。标准可以进一步提高。

鼓励新型混合动力汽车。像雪佛兰Volt这样的新型“增程型”混合动力汽车仅靠电池就可以行驶多达40英里,而无需像普锐斯这样的传统混合动力汽车那样使用车载汽油发动机。许多人每天的驾驶里程都不到40英里。在道路上投放数百万辆这种混合动力汽车将燃料来源从石油转换为电力。一个合理的担忧是,电力将由燃煤发电厂产生,但是捕获二氧化碳排放的技术是存在的;控制少数几千个发电厂的排放远比控制数百万个尾气排放口容易。而且核能和可再生能源可以替代燃煤电厂;它们不能替代汽油发动机。

要求汽油车辆成为“弹性燃料”汽车。改变一些次要汽车部件(如燃油管路)中使用的材料,可以使它们使用非汽油燃料(如乙醇和甲醇)运行。在短短几年内,巴西基本上将其全部商业和消费车辆库存转换为弹性燃料汽车。

将车队车辆转换为天然气。将数十万辆汽车、货车和公共汽车转换为天然气在技术上并不困难,而且由于它们从中央枢纽运营,因此它们可以在那里轻松地加注天然气;不需要全国性的天然气站网络。此外,如果仅在主要州际公路上建造少量天然气站,许多短途甚至长途卡车也可以以相同的方式运行。

资助更多研究。许多“激进的”能源技术正在发展,这些技术可以直接用其他液体燃料代替液体石油。各种生物燃料正在尝试中。能源部的ARPA-E计划正在资助许多太阳能燃料项目,其中阳光将二氧化碳和水转化为氢燃料。桑迪亚国家实验室、明尼苏达大学等学校以及Sun Catalytix和Liquid Light等初创公司都在执行这项任务。ARPA-E还在资助不寻常但很有前景的汽车发动机设计,例如波盘发动机,这种发动机更小更轻,但燃油效率却是同等内燃机的两倍,这可以大大减少汽油消耗。

美国男女在石油中东战争中丧生。美国家庭因石油衰退而失去家园和工作。各个年龄段和收入水平的美国人因石油添加剂而失去健康。美国海岸线被石油泄漏破坏。我们对石油的依赖造成的对人类、经济和环境的危害程度是荒谬的。我们不愿采取行动更加荒谬。在看到我们采取行动之前,还需要多少次战争、死亡、经济衰退和灾难?

 

图片来源:© Henrik Jonsson Graphic Design

Mark Fischetti has been a senior editor at 大众科学 for 17 years and has covered sustainability issues, including climate, weather, environment, energy, food, water, biodiversity, population, and more. He assigns and edits feature articles, commentaries and news by journalists and scientists and also writes in those formats. He edits History, the magazine's department looking at science advances throughout time. He was founding managing editor of two spinoff magazines: 大众科学 Mind and 大众科学 Earth 3.0. His 2001 freelance article for the magazine, "Drowning New Orleans," predicted the widespread disaster that a storm like Hurricane Katrina would impose on the city. His video What Happens to Your Body after You Die?, has more than 12 million views on YouTube. Fischetti has written freelance articles for the New York Times, Sports Illustrated, Smithsonian, Technology Review, Fast Company, and many others. He co-authored the book Weaving the Web with Tim Berners-Lee, inventor of the World Wide Web, which tells the real story of how the Web was created. He also co-authored The New Killer Diseases with microbiologist Elinor Levy. Fischetti is a former managing editor of IEEE Spectrum Magazine and of Family Business Magazine. He has a physics degree and has twice served as the Attaway Fellow in Civic Culture at Centenary College of Louisiana, which awarded him an honorary doctorate. In 2021 he received the American Geophysical Union's Robert C. Cowen Award for Sustained Achievement in Science Journalism, which celebrates a career of outstanding reporting on the Earth and space sciences. He has appeared on NBC's Meet the Press, CNN, the History Channel, NPR News and many news radio stations. Follow Fischetti on X (formerly Twitter) @markfischetti

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