與鯨脂的遭遇相似，石油作為主要能源也將在未來幾十年內(nèi)逐漸被其他能源所取代。接下來，讓我們一探這一轉(zhuǎn)變的過程。
從17世紀(jì)至20世紀(jì)，人類為了獲取石油而大量捕殺鯨魚，數(shù)量高達(dá)數(shù)百萬頭。他們殘忍地剝?nèi)ヶL魚的脂肪，在水中旋轉(zhuǎn)這種標(biāo)志性生物，像削蘋果皮一樣，以巨大的螺旋方式一層一層地剝?nèi)ブ�肪。這些鯨脂隨后被煮沸成油，再過濾裝桶，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，從照明的油燈到工業(yè)用的潤滑油。
這是一個(gè)充滿血腥但為社會(huì)帶來光明的過程。
1895年，查爾斯·諾德霍夫在回憶他的捕鯨經(jīng)歷時(shí)寫道：“那場(chǎng)景太可怕了。”然而，對(duì)于老捕鯨人來說，這卻是他們樂在其中的工作。他們沉醉于腥臭的煙味，視那些骯臟的油為未來金錢和快樂的象征。
一個(gè)多世紀(jì)以來，由于對(duì)鯨魚脂肪的過度貪婪，藍(lán)鯨、座頭鯨和北大西洋露脊鯨等物種已瀕臨滅絕。
如今，商業(yè)捕鯨行為已幾乎被全面禁止，鯨脂的使用也僅限于少數(shù)產(chǎn)品，鯨魚的數(shù)量因此有所回升。
石油也將面臨類似的變革，但具體的時(shí)間和方式目前尚不明確。
劍橋大學(xué)存在風(fēng)險(xiǎn)研究中心的研究員盧克·坎普在接受《生活科學(xué)》采訪時(shí)表示：“我們最多只能描繪出一個(gè)大致的輪廓。”
但總體趨勢(shì)已然清晰。我們已經(jīng)將大部分家庭能源從石油轉(zhuǎn)向了其他能源。隨著氣候變化問題日益嚴(yán)峻，我們正加速這一轉(zhuǎn)變，并積極開發(fā)新技術(shù)，以幫助世界更快地?cái)[脫對(duì)石油的依賴。在航運(yùn)和塑料制造等少數(shù)行業(yè)中，這種曾經(jīng)輝煌的能源仍將在未來很長一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)一席之地。
然而，后石油時(shí)代終將到來。
阿伯丁大學(xué)的石油地質(zhì)學(xué)教授戴維·麥克唐納告訴《生活科學(xué)》：“捕鯨業(yè)的興衰是一個(gè)很好的歷史參照。在其鼎盛時(shí)期，捕鯨業(yè)曾是一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)。但幾十年來，它不可避免地走向了衰敗。”
石油的使用歷史可以追溯到數(shù)千年前。大約4萬年前，在現(xiàn)今的敘利亞地區(qū)，人們就開始利用原油的副產(chǎn)品——瀝青，來粘合工具的手柄。再往前追溯3.5萬年，美索不達(dá)米亞人使用相同的物質(zhì)為船只進(jìn)行防水處理。巴比倫人借助它建造了空中花園，而埃及人則用它來防腐木乃伊。
在中國，早在公元前500年，人們就已開始燃燒原油和天然氣來取暖和照明。到了公元四世紀(jì)，人們更是開始鉆探這些自然資源，利用竹管進(jìn)行輸送。
但直到1859年，埃德溫·“上校”·德雷克在賓夕法尼亞州取得了重大突破，人們才真正開始大規(guī)模地開采石油。德雷克借鑒并改進(jìn)了1500多年前在中國使用的鉆井技術(shù)，最終在69.5英尺（21米）深的地層中鉆出了石油，這標(biāo)志著美國石油工業(yè)的誕生。
原油是由簡單的碳?xì)浠�合物鏈組成，它來源于沉入沼澤、湖泊和海洋底部的動(dòng)植物殘骸。這些殘骸在數(shù)百萬年的時(shí)間里被沙層和巖石覆蓋，經(jīng)過高溫高壓的轉(zhuǎn)化，最終形成了石油和天然氣。它們被封存在地殼的儲(chǔ)油層中，有些靠近地表，有些則深埋于數(shù)千英尺之下，而這些儲(chǔ)油層的上方通常蘊(yùn)藏著豐富的天然氣。
過去165年里，原油幾乎改變了社會(huì)的方方面面。
如果石油突然消失，全球貿(mào)易將因海運(yùn)和航空業(yè)的停滯而遭受重創(chuàng)。失去石油這一大規(guī)模農(nóng)業(yè)的燃料和食品包裝材料，糧食安全將面臨嚴(yán)重威脅。醫(yī)院所需的無菌設(shè)備將無法運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致醫(yī)療保健水平大幅倒退。此外，沒有石油作為原料制造太陽能電池板或風(fēng)力渦輪機(jī)的關(guān)鍵部件，可再生能源項(xiàng)目也將陷入困境。
飛機(jī)、火車、輪船和汽車等交通工具都將受到深遠(yuǎn)影響。
當(dāng)然，我們向無石油時(shí)代的過渡將會(huì)更加平穩(wěn)和漸進(jìn)。目前，我們已經(jīng)在很大程度上減少了石油在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用。根據(jù)國際能源署去年10月發(fā)布的報(bào)告預(yù)測(cè)，石油需求將在未來十年內(nèi)達(dá)到峰值。
隨著電動(dòng)汽車（EV）的崛起，我們預(yù)計(jì)將迎來石油使用量的又一次顯著下降。
國際能源機(jī)構(gòu)（IEA）2018年的報(bào)告顯示，目前全球近50%的原油被用于道路交通。但這一比例預(yù)計(jì)在未來幾十年內(nèi)將大幅下降。據(jù)估算，到2030年，電動(dòng)汽車的銷量將占據(jù)全球汽車市場(chǎng)的三分之二以上。而根據(jù)《英國石油公司2023年能源展望》對(duì)未來燃料使用的預(yù)測(cè)報(bào)告，如果我們能在2050年之前積極減少四分之三的化石燃料排放，那么電動(dòng)汽車行業(yè)將有望承擔(dān)石油總需求減少的一半以上。
可以預(yù)見的是，50年后，由汽車消耗的石油將大部分被淘汰。
航空燃料亦主要依賴于石油。飛機(jī)的使用壽命長達(dá)數(shù)十年，其造價(jià)從數(shù)千萬到數(shù)億美元不等。然而，該領(lǐng)域的技術(shù)正在迅速發(fā)展。與40年前相比，新型飛機(jī)的燃油效率顯著提高，同時(shí)航空業(yè)也正致力于在2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的目標(biāo)。
在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過程中，可持續(xù)航空燃料（SAF）將發(fā)揮關(guān)鍵作用，幫助我們擺脫對(duì)石油的依賴。這些生物燃料來源于工業(yè)生產(chǎn)過程中使用的原材料，包括廢棄物、生物質(zhì)、食用油以及動(dòng)物脂肪廢料。SAF的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是它與現(xiàn)有的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)兼容，并且與傳統(tǒng)噴氣燃料的混合比例最高可達(dá)到50%。波音公司計(jì)劃到2030年使其所有商用飛機(jī)都能使用SAF。據(jù)英國石油公司預(yù)測(cè)，如果我們積極減少碳排放，到2050年，SAF將占到航空燃料的30%至45%。
然而，航運(yùn)業(yè)的情況則更為復(fù)雜。船舶主要以石油為燃料。與飛機(jī)相似，船舶的建造成本也十分高昂，使用壽命長達(dá)數(shù)十年，因此難以被輕易替代。全球約90%的貿(mào)易依賴于國際航運(yùn)業(yè)，目前有超過105,000艘商船在大海上航行，占全球石油消耗量的約5%。
據(jù)國際海運(yùn)公會(huì)指出，如果沒有船舶在全球范圍內(nèi)運(yùn)輸貨物，“世界上一半的人口將會(huì)挨餓，而另一半則會(huì)受凍”。這個(gè)行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)在于，不能僅僅通過更換燃料來解決問題。
瑞典隆德大學(xué)的副高級(jí)講師弗雷德里克·鮑爾專注于研究能源和工業(yè)系統(tǒng)的低碳創(chuàng)新。他對(duì)航運(yùn)業(yè)能否迅速擺脫石油持懷疑態(tài)度。鮑爾提到，國際海事組織在2018年發(fā)布了首份氣候戰(zhàn)略，但在擺脫化石燃料方面總體上“保守得令人難以置信”。
氫氣被視為一種潛在的替代燃料。雖然船舶可以加裝氫燃料電池，但這一方案也存在諸多問題。例如，為了保持液態(tài)狀態(tài)，氫氣必須在極低的溫度下儲(chǔ)存。同時(shí)，其能量密度較低，這增加了每艘船所需的存儲(chǔ)量。此外，氫氣還具有極高的爆炸性。
目前，氫動(dòng)力船舶仍處于早期發(fā)展階段。首批采用這種技術(shù)的渡輪和小型船舶正在進(jìn)行測(cè)試，而以氫氣為燃料的大型遠(yuǎn)洋貨輪仍處于設(shè)計(jì)階段。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)泰珀商學(xué)院和工程與公共政策系教授杰伊·阿普特在接受《生活科學(xué)》采訪時(shí)表示，在未來幾十年里，航運(yùn)業(yè)可能仍將是一個(gè)石油消耗大戶。
阿普特教授說：“如果讓我預(yù)測(cè)一下未來的話，我認(rèn)為長途航運(yùn)將是100年后我們?nèi)阅芸吹降拇笠?guī)模石油使用領(lǐng)域之一。”
此外，一次性塑料垃圾的問題也日益嚴(yán)重。這些塑料需要數(shù)百年的時(shí)間才能降解，之后會(huì)變成微塑料污染海洋、堆積在山頂，并聚集在我們的體內(nèi)。
“在許多方面，塑料的使用比燃燒碳?xì)浠�合物更加危險(xiǎn)。”麥克唐納教授指出，“如果人類今晚從地球上消失，1000年后大氣中的二氧化碳含量將恢復(fù)正常——無論‘正常’是何定義——但海洋和土壤中的塑料將存在數(shù)百萬年。”
合成塑料是由石油制成的，其生產(chǎn)成本非常低。目前開采的石油中約有12%用于石化工業(yè)，該工業(yè)生產(chǎn)塑料、化肥以及服裝、醫(yī)療設(shè)備、洗滌劑和輪胎等產(chǎn)品。而這一比例預(yù)計(jì)還將繼續(xù)增長：據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織估計(jì)，按照目前的政策走向，到2060年全球塑料使用量將增加兩倍。
塑料因其密度可變而具有極高的實(shí)用性。盡管我們可以嘗試在食品包裝等產(chǎn)品中減少塑料的使用，但在醫(yī)療領(lǐng)域淘汰塑料則更具挑戰(zhàn)性。在醫(yī)院中，塑料無處不在：包括一次性注射器、輸液袋、導(dǎo)管、手套以及床單等。塑料不僅價(jià)格低廉、耐用且可塑性強(qiáng)，更重要的是它具有無菌特性，從而有助于遏制感染的傳播。
耶魯大學(xué)醫(yī)療環(huán)境可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目創(chuàng)始主任喬迪·謝爾曼（Jodi Sherman）博士在接受《生活科學(xué)》采訪時(shí)表示：“我甚至無法想象沒有塑料的醫(yī)療環(huán)境，我甚至認(rèn)為我們不應(yīng)該嘗試完全摒棄塑料。我認(rèn)為塑料為醫(yī)療設(shè)備和用品的創(chuàng)新提供了非常重要的基礎(chǔ)，并將持續(xù)發(fā)揮其價(jià)值。”
鮑爾指出目前初級(jí)塑料的價(jià)格“低得離譜且不可持續(xù)”，因此無油替代品在成本上無法與之競(jìng)爭(zhēng)。
麥克唐納認(rèn)為由農(nóng)作物制成的生物塑料可能是一條可行的替代路徑。然而他也提醒我們警惕生物燃料的前車之鑒：大豆田已經(jīng)占據(jù)了美國大片農(nóng)田——部分原因是大豆被用作生物燃料的生產(chǎn)原料。
“我們的農(nóng)業(yè)用地是有限的。”麥克唐納說，“如果我們將大量農(nóng)田用于種植燃料作物，那么我們?cè)撊绾未_保人類的糧食安全呢？這不是一個(gè)簡單的等式，所有事物都是相互關(guān)聯(lián)的。”
石油末日的序幕
“石油工業(yè)并不會(huì)因?yàn)槲覀兒谋M石油而崩潰，因?yàn)槭�油資源仍然豐富。”麥克唐納如此說道。
他繼續(xù)闡述：“然而，隨著時(shí)間的推移，清潔能源技術(shù)將逐漸變得經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，使得鉆探和開采石油的成本效益變得不再劃算。”
據(jù)麥克唐納所述，首先被淘汰的將是野外鉆探，這種在儲(chǔ)量未經(jīng)證實(shí)的地區(qū)進(jìn)行勘探的方式，不僅風(fēng)險(xiǎn)極高，而且成本巨大。即使在已知石油儲(chǔ)量的區(qū)域鉆探新井，成本也令人咋舌：企業(yè)需要投入數(shù)千萬甚至數(shù)億美元來安裝和運(yùn)行油井與鉆機(jī)，并且可能需要數(shù)年時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)盈利。
麥克唐納解釋說：“資金投入如流水，卻只能希望賺取微薄的回報(bào)。這不是一個(gè)迅速見效的過程。這也是石油公司規(guī)模龐大的原因——它們必須足夠大，才能承受如此巨大的風(fēng)險(xiǎn)。”
盡管如此，沙特阿拉伯廣袤沙漠中的油井仍將繼續(xù)抽取石油數(shù)十年。而在美國，高產(chǎn)量預(yù)計(jì)將維持到2050年。
英國�？巳�特大學(xué)研究氣候、能源系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)建模的復(fù)雜性科學(xué)家Femke Nijsse向《生活科學(xué)》透露，她希望到2065年全球石油使用量能減少95%，僅剩航空和航運(yùn)作為最后的陣地。
麥克唐納預(yù)測(cè)，到2050年，全球石油使用量將下降四分之一，但降幅不會(huì)那么顯著。他補(bǔ)充說：“在某個(gè)時(shí)刻，你將會(huì)看到一個(gè)斷崖式的下降。”
一些專家甚至無法想象后石油時(shí)代的未來。研究能源趨勢(shì)的ClearView公司總經(jīng)理凱文·布克告訴《生活科學(xué)》，盡管人工智能和地球工程將改變石油的開采與提煉方式，但在核聚變能源等新技術(shù)使石油過時(shí)之前，石油仍將存在。
然而，去碳化的推進(jìn)意味著石油最終將成為歷史中的短暫現(xiàn)象。就像工業(yè)捕鯨一樣，我們對(duì)石油的興趣將逐漸減退，直至僅剩下幾個(gè)小型據(jù)點(diǎn)。
50到100年后，美國的石油井架和鉆井場(chǎng)可能會(huì)變得像美國西部遍布的廢棄礦山博物館和淘金熱時(shí)期的鬼城一樣——成為描繪失落生活方式和已成為過去的經(jīng)濟(jì)的旅游景點(diǎn)。
編輯：漢娜·奧斯本，《生活科學(xué)》雜志的地球與動(dòng)物編輯。在加入《生活科學(xué)》之前，她曾在《新聞周刊》擔(dān)任科學(xué)編輯多年。更早之前，她還擔(dān)任過英國《國際商業(yè)時(shí)報(bào)》的科學(xué)編輯。漢娜擁有倫敦大學(xué)戈德史密斯學(xué)院的新聞學(xué)碩士學(xué)位。
原文鏈接：The 165-year reign of oil is coming to an end. But will we ever be able to live without it? | Live Science