本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
几天前,我读完了查尔斯·C·曼恩在《大西洋月刊》上发表的文章题为“如果我们永远不会耗尽石油会怎样?”,这是一篇关于石油和天然气等既有能源的历史和技术,以及来自水力压裂或甲烷水合物等相对较新的能源的深入讨论。
如果您还没有读过,请阅读。这篇文章很难总结(它很长,但内容很好),但以下是几个主要的要点
在可预见的未来,化石燃料将继续是一种重要且主要的燃料来源。
正如历史表明,以前无法获得的资源(页岩层中的石油)或新的资源(如甲烷水合物)变得在开采和使用上更经济,或者开发出允许开采的新技术(这会影响经济性)。
非常规燃料非常重要。相对廉价的页岩油气的大量涌入正在影响全球能源供应的动态,我们应该预料到会出现更多非常规碳氢化合物。
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上面的第三点值得更多关注。
在阅读对曼恩文章的批评时,我感觉到一些善意的人们正在面对一个令人不快的真相:我们是一个能源饥渴的社会,对能源的需求将越来越多,我们将找到满足这种需求的新方法,很可能使用非常规碳氢化合物资源。技术进步和经济因素将使以前未开发的资源变得可用,正如我们在水力压裂中看到的那样,并且(正如曼恩认为的那样)我们将在甲烷水合物(冰冻甲烷)中看到。
真正使问题复杂化的是,能源并不局限于一个国家或另一个国家。我读到的批评似乎淡化了能源的全球系统性方面。类似于打地鼠游戏,人们不能简单地在一个地球区域消除一种碳密集型燃料,而它不会在地球另一半出现。
这在曼恩在廉价天然气的背景下对煤炭的讨论中很明显
美国煤炭行业开始抱怨“煤炭战争”。但经济打击小于人们预期的;美国煤炭出口,主要出口到欧洲,从2009年到2011年几乎翻了一番。在某种具有讽刺意味的发展中,德国,这个经常被吹捧为因其对太阳能和风能的承诺而成为环境典范的国家,已经扩大了煤炭的使用,因此正在稳步增加其二氧化碳排放量。
我在2012年11月写过关于这方面的文章。美国没有燃烧的煤炭并没有留在国内。越来越多的煤炭注定要运往欧洲和亚洲,用于火力发电和冶金工艺。两者都是碳密集型的(你仍然在燃烧煤炭)。正如对曼恩文章的一项批评所说(煤炭也是如此)“如果我们耗尽石油也没关系,我们不会再想燃烧它了”, 这忽略了全球系统性方面:美国可能不想燃烧它,但其他人会。
为了进一步强调全球能源系统,我请您注意《外交政策》最近一篇关于俄罗斯“天然气武器”逆转的文章《外交政策》。
在多年欺凌和胁迫邻国之后,俄罗斯控制的天然气垄断企业现在成为了“天然气武器”的接收者。“天然气武器”指的是俄罗斯作为“能源超级大国”通过切断天然气供应来迫使敌人屈服的能力。俄罗斯天然气工业股份公司在2006年、2008年和2009年再次展示了其力量,当时它在冬季切断了数百万欧洲人的天然气供应,以向乌克兰、白俄罗斯、格鲁吉亚和摩尔多瓦的中间商表明立场。
但是,随着廉价的北美页岩气的大量涌入,俄罗斯的天然气武器正在削弱,甚至被反过来对付俄罗斯。亚历山德罗斯·彼得森写道
但就在过去两年里,形势开始转变。全球能源价格走低使消费者能够利用俄罗斯对欧洲市场的“反向依赖”来对抗俄罗斯天然气工业股份公司。俄罗斯在欧洲以外的出口选择越来越有限,这使得欧洲消费者能够要求更好的条款。与此同时,中亚不再是莫斯科的附庸,而是最终成为廉价能源的竞争者,土库曼斯坦、乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦等生产国不仅愿意为消费者(仍然主要在东亚和南亚)提供更好的交易,而且不会像对待前殖民地那样操纵他们。
重点是:非常规能源正在影响全球能源系统。
曼恩倾向于认为甲烷水合物将在未来几年成为一件大事,我同意。研究和开发的步伐,以及我们从水力压裂的历史中所了解到的,表明甲烷水合物和其他非常规燃料值得我们关注。在为本博客撰写的一篇文章中,梅丽莎·洛特写了关于潜在的甲烷水合物储量的文章——据一些估计约为“世界页岩矿藏天然气量的15倍”。再加上艾伯塔省的油砂、犹他州的页岩油以及世界各地的其他非常规资源,扰乱全球能源系统的可能性是存在的。未来多年更多的碳排放也是一种很大的可能性。
向低碳燃料的过渡可能需要一种全球方法来解决与燃烧燃料相关的外部性。如果碳是理由,那么对碳定价(通过收费或排放交易计划)是解决这个问题的最直接方法。这是一种一次性考虑生产者和消费者经济学、技术投资和全球贸易的方式。
图片来源:IODP/JAMSTEC