能源危機的反思-人類能源出路和後石化時代的替代能源
4月 18th, 2013
當代文明是建立在大量消耗能源和資源的基礎上的。沒有了能源的消費，人類的生活方式可能會倒退到中世紀去。而能源問題之所以成為一個問題，是我們選擇了一條依賴機器和技術進步的發展道路的必然結果。而當能源危機出現時，我們又求助於技術革新來解決問題。結果呢，在解決舊問題的同時製造著新的問題；而新問題往往比舊的問題還要棘手。
能源危機的警鐘已經敲響，石油經濟時代終將過去。當一個又一個爭議不斷的替代能源方案問世時，讓我們從具體的技術細節中跳出來，想一想……
二零零三年八月十四日大停電期間，紐約人只得步行。沒有了電力，現代城市陷入癱瘓。
看著懸掛在各加油站油價牌上居高不下的數字，每個人都在思考：這樣的油價會持續多久，會不會變得更糟？
上個世紀，世界經歷了三次石油危機，但是人們都走過來了。如今，車輛還在高速公路上奔馳，石油化工業仍然源源不斷地為我們提供著各類商品。世界經濟的發動機仍然靠能源推動，而人們對堪稱能源之首的石油的依賴也依然嚴重。但是和以往明顯不同的是，人們對石油似乎已經沒有信心，開始認真的考慮石油的替代品了。
究竟是什麼促使人們去這樣思考？是對地緣政治和經濟原因的擔憂？還是出於環境保護的考慮？或是憂心石油總有耗盡的那一天？不論原因如何，人們真的從沒有像今天這樣關心這個話題：後石化時代我們靠什麼──清潔的、可持續利用的能源究竟在哪裏？
無論是政治家、科學家、大公司和民眾，很多人都在思考著。各種各樣的新想法、新技術在醞釀，在開發著。但是在這一切之外，我們可曾換個腦筋思考一下問題的另一面：這些新技術究竟能為我們帶來什麼？是解決問題的長遠之道？還僅僅是解一時的燃眉之急？我們尋求乾淨的終級能源的願望究竟能不能實現？
祖先和我們 誰更富有？
人類能夠在地球上繁衍生息，不僅因為這裡具有我們生存的基本條件：適宜的溫度、陽光、水、廣堥的陸地和浩瀚的海洋；同時還為我們提供了可以在一定限度內發展、繁榮所需要的資源，包括種類繁多的動植物、和儲量豐富的礦藏。
在歷史的大部份時間裏，人類對資源的利用是比較有限的。除了賴以維生的食物和水，對其它資源的消耗很少。生一把火也僅僅是為了取暖和煮食，加上人口有限，因此幾乎沒有什麼大規模的資源開發。那時候，最大的能源可能就是人的體力了。
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我們的先人們雖然生活很清貧，但是他們卻擁有清新的空氣、潔淨的水、燦爛的陽光和茂密的森林。相比而言，今天的我們享受著現代化帶來的便利交通、通訊，卻也漸漸失去了良好的自然環境。尤其是對資源、能源不可逆轉的開發利用，使許多人聯想到了一個憂心的課題：資源、能源總有耗盡的一天，到那時候人類靠什麼生活？
石油危機與經濟
人類對能源的大規模開發利用是在工業革命以後，起初主要是煤碳。以蒸汽機、煤碳和鋼鐵為主導因素的技術革命推動了社會生產，從依靠人力、畜力到依靠機器的變革。其實直到二十世紀中期，煤碳依然是世界上最重要的燃料，但石油的消耗量增長迅速。
特別是近半個世紀以來，石油化工和交通業的發展使石油對世界經濟和日常生活的影響越來越大，並開始成為影響國際關係和世界格局的主要因素之一。
石油是一種粘稠的、深褐色（有時有點綠色的）液體。地殼上層部份地區有石油儲存。它由不同的碳氫化合物混合組成，其主要組成成份是烷烴，此外石油中還含硫、氧、氮、磷、釩等元素。不過，不同油田的石油成分和外貌，區分很大。。石油主要被用來作為燃油和汽油，是目前世界上最重要的能源之一。同時，石油也是許多化學工業產品如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。今天百分之八十八的石油被用作燃料，其它的百分之十二作為化工業的原料。百分之九十的運輸能量是依靠石油獲得的。由於石油運輸方便、能量密度高，因此是最重要的運輸驅動能源。此外它是許多工業化學產品的原料，是目前世界上最重要的商品之一。由於石油同時是重要的燃料和化工原料，因而對經濟有深刻影響，有著難以取代的地位。因而石油又被稱為黑色金子。
二十世紀人類經歷了三次石油危機，每次危機從起因到後果都與世界的政治經濟緊密相關。第一次石油危機發生在一九七三、七四年間，當時原油價格曾從一九七三年的每桶不到三美元漲到超過十三美元。這次危機引起了西方發達國家的經濟衰退，據估計，美國GDP增長下降了百分之四點七，歐洲的增長下降了百分之二點五，日本下降了百分之七。
第二次石油危機發生在一九七九年到八零年代初，又稱作一九七九年石油危機。當時伊朗爆發伊斯蘭革命，而後伊朗和伊拉克開戰，原油日產量銳減，國際油市價格飆升。原油價格從一九七九年的每桶十五美元左右最高漲到一九八一年二月的三十九美元。這次石油危機也引起了西方工業國的經濟衰退，據估計，美國GDP大約下降了百分之三。
第三次石油危機（一九九零年）因海灣危機而爆發，而後爆發了人類第一次因為石油而發動的戰爭。當時三個月內原油從每桶十四美元，漲到突破四十美元。但高油價持續時間並不長，與前兩次石油危機相比，對世界經濟的影響要小得多。
儲量有限
大多數地質學家認為石油像煤和天然氣一樣，是古代有機物通過漫長的壓縮和加熱後逐漸形成的，因而儲量一定是有限的。世界大多數的石油儲藏是在一九六零年代發現的，目前最大的石油儲藏位於沙特阿拉伯（2,627億桶）、伊朗（1,307億桶）和伊拉克（1,150億桶），其後為阿聯酋、科威特和委內瑞拉。
至今為止人類已經開採了約0.9兆桶石油，關於地球剩下的石油儲量目前沒有定論，但是作為消耗性能源，遲早是要用盡的。二零零四年艾克森美孚估計世界的總儲藏量為1.26兆（萬億）桶（1,717億噸），同年英國石油公司的估計為一點一四八兆桶（1,566億噸），而《科學》雜誌的估計為3兆桶。
這些石油可以開採多久？以沙特為例，目前每天開採1,037萬桶算，那麼擁有最大儲藏量的沙特石油大約可以開採七十年。較多的估計認為今天的世界儲藏量僅夠用五十年。但也有人認為，隨著新油田的發現，石油的未來並不那麼悲觀。不過隨著中國等國家石油消耗量迅速大增，石油的使用壽命存在變數。
巴西一石油海上平臺二零零一年出現原油洩漏污染海面。 （法新社）
環境影響
石油不僅儲量有限，而且開採費用昂貴。更重要的是，它會對生態環境造成破壞。石油燃燒時向大氣層釋放二氧化碳，導致全球變暖。每能量單位石油釋放的二氧化碳低於煤，但是高於天然氣。但是作為交通用燃料要減少焚油導致的二氧化碳的釋放尤其棘手。一般只有大的發電廠才能夠裝配吸收二氧化碳的裝置，單個車輛無法裝配這樣的裝置。
石油的海上探油和開採會打擾海洋環境。尤其以清理海底的挖掘工作破壞環境最大。油輪事故後洩漏的原油或提煉過的油在阿拉斯加、加拉帕戈斯群島、西班牙和許多其它地區脆弱的海岸生態系統造成嚴重的破壞。由於這一系列問題，開發石油替代能源的工作正在緊鑼密鼓的進行著。
替代能源
雖然目前有可再生能源作為選擇，但是可再生能源能夠取代多少石油以及可再生能源本身可能導致的環境破壞還有很大爭議。
陽光、風、地熱和其它可再生能源無法取代石油作為高能量密度的運輸能源。要取代石油，這些可再生能源必須轉換為電（以蓄電池的形式）或者氫（通過燃料電池或內燃）來驅動運輸工具。但是這些技術要想大規模應用還不成熟，以氫燃料為例，運輸、儲藏都是難以解決的問題；而且氫的生產目前主要來自於天然氣，這就是氫作為可再生能源的牌子大打折扣。即使以電解水生產氫，也需要消耗電能，那麼這電能從何而來？
另一個方案是使用生物質能產生的液體燃料（乙醇、生物柴油）來驅動運輸工具。特別是乙醇，燃燒不產生二氧化碳，被稱為清潔能源。但是由於乙醇生產原料是人類食物──玉米，大規模用乙醇做燃料必然導致汽車和人爭奪「口糧」的尷尬問題。如果用木材製造乙醇，那將大規模破壞森林資源，對環境的影響難以估量。總而言之，要取代石油作為主要運輸能源是一件非常不容易的事情；而石油作為塑料生產等日用化工的主要原料的作用就更難以替代。
但是有一點可以肯定，石油經濟不可能持久。而無論未來的能源是什麼，這個轉變過程都將給國際政治經濟格局，乃至日常生活方式帶來根本的改變。
世界夜晚太空照片：經濟發達地區燈火通明。能源是經濟的支柱。
（Earth Night）（C. Mayhew & R. Simmon/NASA/GSFC）
人類對能源的求索有答案嗎？
能源問題與世界糧食問題、人口問題、環境問題、水資源虧乏等是交織在一起的。很多解決能源問題的方案實際上是把能源方面的壓力轉嫁到了其它方面。比如用乙醇取代石油作為燃料或許可以減少污染，但是卻使大量世界人口面臨更嚴峻的糧食危機。那麼能源問題的出路究竟在哪裏呢？
人們曾展開幻想的翅膀，遙想潔淨、永恆的能源為我們帶來持久的繁榮。然而我們目前圍繞技術展開的發展道路卻無法在可以預見的未來實現這一夢想。因此有越來越多的人對能源問題，甚至整個未來抱有悲觀的態度。好萊塢的電影《明天過後》、《未來水世界》等，無不反映了人們對於濫用自然資源造成可怕後果的擔憂。 同時也反映出西方社會已經開始懷疑由他們自己一手開創的這條發展道路。
當代文明是建立在大量消耗能源和資源的基礎上的。沒有了能源的消費，人類的生活方式可能會倒退到中世紀去。而能源問題之所以成為一個問題，是我們選擇了一條依賴機器和技術進步的發展道路的必然結果。而當能源危機出現時，我們又求助於技術革新來解決問題。結果呢，在解決舊問題的同時製造著新的問題；而新問題往往比舊的問題還要棘手。
許多人開始反思，甚至有越來越多的人開始羨慕中國古代的發展模式：無為治國，藏富於民的社會理念；人們追求的是自給自足和安居樂業；讀書人雖有志於天下，卻不強調進取性的改造社會。這與西方的社會發展觀完全不同。
宋朝的財富比當時世界其他地區加起來還多。
圖為《清明上河圖》（一角），反映了宋朝的繁榮。（新紀元）
中國古代大部份時間都遠比世界其它地區富有，甚至到十九世紀工業革命已經給西方社會帶來巨大改變的時候，中國仍然擁有占全世界近一半的財富。但就在那個時候，由於西方啟動了近代工業，軍事技術的領先終於迫使中國反思自己為之自豪了數千年的文化和智慧，在無奈中痛苦地接受了西方激進的社會發展道路。
二十世紀的技術水準超越了以往任何時代，然而這並沒有給人類帶來福份。相反，二十世紀是個災難的世紀。兩次世界大戰、共產主義運動、經濟危機、生態危機……嚴格的講，都是激進的社會觀造成的。經歷了這一切後，西方開始成熟了，尤其是二十世紀中葉後，西方人漸漸放棄了與自然對立的發展觀。比如開始注重環境保護，認識到所謂的社會從低到高發展並不能持久；也有不少人認為如果人類這樣下去，將重蹈諸多史前文明覆滅之覆轍……還有許多西方人，包括一些科學家，希望從古老的東方智慧中尋找答案。但是緣於文化的差異，很難理解中國傳統智慧的真諦。
反觀中國，一百多年來學西方，至今學的四不像。而最可惜的是，由於長期對傳統文化的否定，今天能領悟傳統文化精華的已經很少。上天或許曾經賦予中國文化這樣的機緣，在西方文明所主導的發展道路走向沒落時，引領人類回歸。而中國人卻因為自己一時的自卑而造成了遺憾。在今天，或者在不久的將來，當西方也在無奈中，舉目遙望東方以求出路的時候，我們能為世界貢獻什麼呢？
能源危機的警鐘已經敲響，石油經濟時代終將過去。當一個又一個爭議不斷的替代能源方案問世時，讓我們從具體的技術細節中跳出來，想一想……