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石油没有变少却在变多?明明是不可再生资源,却为何越用越多?

2021年8月24日

石油,是工业的血液,也被称为“黑金”。自工业时代以来,石油就成为人类不可忽缺的能源,衣食住行,除了食没有石油的身影外,其他的领域几乎都涉及石油,200多年的时间石油已经将人类层层包围。但是石油毕竟是从地球中开采出来的自然资源,并不是取之不竭用之不尽的,因此人们担忧总有一天,石油就枯竭了,到时依靠石油供血的工业会如何?人类社会会倒退回中世纪吗?

Tips:抽油机是开采石油的一种机器设备,俗称“磕头机”。抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁,可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。

然而,近年来关于石油枯竭的话题却在行业内销声匿迹了,这一天又一天的,石油居然多起来了,世界上的大油田居然不减反增,石油行业一片鲜花着锦之势。石油明明是不可再生能源,为什么却越来越多了呢?

石油为什么在变多?

石油,是一种粘稠的、深褐色或黑色的液体,主要成分是碳与氢构成的脂肪烃类化学物质。从公元4世纪开始,人们就开始利用这些黑色的粘稠液体来煮食盐,当时的人们将之称为石漆、石脂。直到公元十世纪,我国科学家沈括根据其“生于水际砂石,与泉水相杂,惘惘而出”的特点,将其正式命名为石油。从另一方面来看石油的特点,也可看出石油在地表上的储存含量多,以至于蔓延流出。但是石油毕竟是源自地球的产物,所以它的产量是有限的。

Tips:古埃及、古巴比伦人在很早以前已开采利用石油。“石油”这个中文名称是由北宋科学家沈括第一次命名的。

二十世纪,是一个属于石油的年代,人们疯狂地追捧这个黑色的黏液,赞美它对工业的支撑,同时追溯它的来历。大多数科学家人们石油和煤炭一样,是古代生物的残骸在地底经过漫长的压缩和加热形成的,因为陆生植物死亡之后一般会形成煤炭,所以石油是史前动物和藻类植物形成。这些生物的残骸在长期的地壳运动和造山运动的作用下,被挤压被加热,之后在封闭的高温高压环境下逐渐转化成液态的碳氢化合物,之后因为密度较轻逐渐上升集聚到一起就形成了油田。

Tips:绿藻球属多细胞植物。藻体草绿色,丝状聚生,多形成松散的球形或不规则团块漂浮于水底,丝状体纤细柔韧,密生如绒毛。

但是还有一些科学家认为石油不是生物残骸转化而成,而是地球内部的自然反应。这个假说认为,地壳中存在许多的碳,因为碳比较活泼,所以有些是以碳氢化合物的形式存在,因为碳氢化合物的密度比水轻因此自然上浮形成油田。美国2003年的某些研究发现某些干枯的油井在废弃一段时间后,发现其中出现了石油。这个研究某种程度上佐证了石油是地球中自然产生的碳氢化合物形成,但主流业界并不认可这个观点。

Tips:碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。

既然石油不是自然产生的,那么石油总有一天会枯竭。因此,在二十世纪中叶,美国地质学哈伯特(King Hubbert),就预言石油在达到顶峰之后就会逐渐枯竭。他还绘制了一张石油产量曲线图,并大胆预测美国的石油顶峰将在1970年代出现,之后石油的产量逐年下降,世界经济因此倒退。

但是几十年过去了世界的石油产量不仅没有减少,反而越来越多。2003年石油研究机构称,全世界的石油只能用40年,而到2017年却说还能开采50年,这开采年限怎么还随着时间越变越大了呢?

Tips:日落大道Sunset Strip,美国加利福尼亚州街道名称。其位于好莱坞大道,长约27公里,路两旁是绵延的棕榈树和林立的影片广告牌。

原因有二,一是石油钻井勘探技术的发展。由于科学技术的局限,上世纪的石油钻井企业都是观察地质地貌(油苗)来勘探是否有油田,因此运气成分很强。就是后来研发出的生物探测技术也不成熟,所以导致油田开采困难,油量减少。但是随着科技的发展,现在的石油探勘队都用重力仪、磁力仪来寻找石油矿藏,不仅更精准而且还能探测到更深处的油田。以前,因为设备落后,打井的深度有限,而现在有了更优良的钻头,探测的深度比以前大多了,因此产量蹭蹭上涨。

Tips:磁力仪是测量磁场强度和方向的仪器的统称。测量地磁场强度的磁力仪可分为绝对磁力仪和相对磁力仪两类。

其二,海洋石油的发现。从前人们只能从陆地上汲取石油,但是随着海洋探测的深入,人们发现海洋中的石油储量竟然比陆地上还多。毕竟海洋可是占了地球面积的四分之三。因此人们纷纷往海上钻探,石油的产量从原来的陆地还要加上海洋,开采量大大增加。

石油是一种不可再生能源?

石油的产量在逐年增高,但是也改变不了石油是一种不可再生能源的事。就如上文所说,石油的形成有两种假说。一种是生物形成假说,是由史前生物的遗骸在漫长的地质活动中演化而来。一种是地球自发的碳氢化合物积聚形成的。但是不论哪一种形成方式,都要花费漫长的时间。

Tips:海底石油是埋藏于海洋底层以下的沉积岩及基岩中的矿产资源之一。海底石油(包括天然气)的开采始于20世纪初。

研究发现,石油的生成最少需要200万年的时间,最古老的石油年龄有5亿年之久。此外,石油形成还需要大量的生物残骸以及地质活动等自然因素。因此虽然石油的产量年年攀升,但是它还是一种不可再生的能源。

既然石油用一点就少一点,那么大家就要充分地利用石油,榨干石油身上的每一分价值。因此,化学家们开始分析石油的成份,准备将它肢解成其他的化学物质。研究发现,石油中含有大量的烷烃类物质以及硫、磷、氮、氧等化学元素,因此可以利用分馏(依据沸点不同分离)的手法,将各种化学物质分离出来,这些就是石油的副产品。

Tips:分馏实际上是多次蒸馏,它更适合于分离提纯沸点相差不大的液体有机混合物。如煤焦油的分馏;石油的分馏。

石油可以分离物质涵盖各行各业,包罗万象。在工业领域,减少机器摩擦、延长机器寿命节省动力的润滑油和用于冶金以及做电极的石油焦都是石油的加工产品。在建筑领域,修桥铺路都要用到的沥青也是石油的产品。在军事和航天领域,战斗机、航天飞机、坦克、舰艇、火箭都是利用石油的副产品作为燃料。

此外,石油还能分离出纤维,制造衣服,塑料袋和食品包装。可以分离出石蜡照亮黑暗,可以分离出烃类物质,制造肥皂、沐浴露、洗发水等清洁用品。

Tips:坦克是现代陆上作战的主要武器之一,具有直射火力、越野能力和装甲防护力的履带式装甲战斗车辆,是陆地武器中重要性唯一高于轮式装甲车的存在。

正因为石油的功能要强大了许多,所以即使知道不加节制的使用它会导致它的枯竭,人们也对此欲罢不能。但是近年来,越来越频繁的极端气候,生存的困境要求大家减少石油等资源的使用,寻找石油的替代品。那么石油到底有什么危害呢?石油的替代品有哪些呢?

石油的危害性

石油的组成成分是碳氢类化合物,因此燃烧石油一定会释放出大量的二氧化碳气体,而这就会导致温度上升,温度上升导致地球气候异常,洪水、热浪、山火、飓风等自然灾害轮番上阵。根据IPCC的报告显示,自十七世纪工业革命以来,地球温度上升了1.1度,导致温度上升的大头就是石油等化石燃料的燃烧。

Tips:山火Mountain fire,是一种发生在林野难以控制的火情。通常是由自然环境变化引起,其他一些常见的原因有人类的粗心大意和故意纵火。

因此为了不让温度继续升高,突破1.5度的临界点,让地球生态滑向未知的深渊,大家必须要改变能源方式,逐渐减少石油能源的使用,转而利用更清洁的能源。比如说:风能、太阳能、生物能(沼气)、地热能、潮汐能、氢能、以及电能(动力电池)。

同时,因为石油中含有硫元素,所以在燃烧中会形成硫化氢这种剧毒物质,不仅对人体有害,还能瓦解臭氧层,使其出现空洞,让紫外线直射入地表,导致皮肤病和癌症。

Tips:癌症具有细胞分化和增殖异常、生长失去控制、浸润性和转移性等生物学特征,其发生是一个多因子、多步骤的复杂过程,分为致癌、促癌、演进三个过程。

此外,除了石油本身的问题,石油在开采的过程中,也容易出现泄漏事件,从而影响周边的环境。例如,2010年5月发生的墨西哥湾原油泄露事件。这场事故是美国有史以来最大的原油泄露灾难,接近3万桶石油泄露,致使墨西哥海湾出现一条长200公里,宽100公里的原油漂浮带。其后果是,墨西哥湾中大量的海洋生物死亡,海洋环境被严重污染,给当地渔业带来致命的打击。石油就像一柄双刃剑,一面能救人,一面能伤人,不过石油虽然存在众多的缺点,但是也不能否认它的功绩。

Tips:海鸟是一种能够适应海洋气候环境的鸟类,而无论于生活习惯、处事态度、生理运行等皆与其他鸟类大有不同。

石油作为一种不可再生能源,就目前来说,是不需要担心它的枯竭的,人们应当将视线放在如何合理利用石油,但又不产生巨大的污染上。石油的副产品就是一个很好的方向。

来源(百家号) 编辑(你好科普)

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