大气资源是不可再生资源(空气资源是非可再生资源吗)

2023-06-09 19:17:05
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要问什么是全世界最值钱的液体,那必然是石油。没有它,一个城市乃至国家的正常运转都维持不下去。它看似离我们遥远,很少有人见过真正的石油,可在我们的生活中,它是一种不可或缺的资源。

石油是不可再生资源这件事情可谓是深入人心,大家都知道形成一滴油的过程是多么漫长和宝贵。可是现实中,经常听到新闻里面说,某地发现油田,可供使用很多年。这不禁让我们疑惑,不是说石油越来越少吗?为何石油还越用越多了?

石油

石油是一种统称,并不单指某一类油,准确来说它是混合物。其主要成分是各种烃类物质,比如烷烃、环烷烃、芳香烃等,所以石油中含量最高的元素是碳和氢。

石油的颜色呈现褐色和黑色,伴随着一股味道,刚采出来的石油叫做原油,原油很难燃烧,因为是混合物,燃点并不一定。

关于石油的形成,目前有两种说法。第一类说法是古生物形成学说,该学说认为,石油是远古生物死亡后,尸体被埋入了地壳。在长达数百万年的地质变迁,在地下高压、无氧等环境中发生了一系列的反应,最后生成了石油。

这是因为科学家分析了石油与生物的主要成分,发现,石油的组成成分与一些藻类如出一辙。另一类说法则是,石油就是地壳岩石层自主产生的,因为地球本身也是有很多碳元素的。

石油的使用时间很悠久,但真正作为能源被使用的时间却很短。过去人们用石油作为防水材料、粘合剂,甚至是药品。后来的欧洲人从石油中提取出了煤油,用来照明。直到第二次工业革命,内燃机的应用,才真正将石油从各种奇奇怪怪的使用中拉出来,成为了能源。

随着两次世界大战的爆发,石油的重要开始显现,各个国家开始在自己的地盘上探索石油,有了石油就是握住了新世界的机遇。

石油的用途

刚采出的原油无法完全燃烧,并且伴随着很多的黑烟。古代人们也点燃过原油,比如七世纪的时候,拜占庭帝国就用石油和碱混合制成一种火器,用在了战场上。

宋朝的时候,中国一些地区通过点燃石油,用一个碗扣住,燃烧完后,碗壁上会有大量的烟尘颗粒,将其收集起来,和黏土、桐油混合,可以制成墨条,这是古代墨水的主要来源。像文学家苏轼、沈括等人都使用过石油墨水。

现代生活中常见的各种工业用油就来自石油的提炼。根据各种油类物质的沸点不同,对原油进行蒸馏,沸点最低,最先得到的产物是溶剂油,接着是汽油、煤油、柴油以及润滑油。最后的残留物里面还能再分出石蜡和沥青。

石油在冶炼的过程中,会释放出很多有毒的气体,并且石油冶炼考验的是一个国家的技术,很多石油生产国因为科技达不到,因此只能出口比较原始的原油,原油的价格比不上精炼的产品们。

汽油是现代交通工具的“粮食”,它的主要成分就是烷烃和环烷烃,根据含辛烷的多少来分类,比如我们常说的92号汽油,里面辛烷的值为92。不同型号的汽油燃烧时产生的能量不同,因此价格也会不同,不同的车使用的汽油类型也会不一样。

一些重型卡车和轮船需要更多的能量,如果单纯使用汽油无法驱动这么大的身躯,所以它们采用柴油。比起汽油,柴油有更大的密度和沸点,燃烧时能产生更大的能量。

而石油的另一项产物煤油又可以分为普通煤油和航空煤油。人们一听煤油就会觉得这种东西很落后,毕竟它诞生在汽油之前,其主要作用是在照明上。

煤油之所以成为了飞行器的燃料,其主要原因在于它的密度轻但是燃烧能量高,更重要的是化学性质稳定,燃烧时不会不受控制。经过精炼的航空煤油价格昂贵,燃烧过程中产生的污染比较小,主要用于超音速飞机、民航客机以及运载火箭等航空器材。

地球石油的储量

早在1949年,美国石油学家哈伯特就提醒世界,不论哪种能源,终有被用完的一天。他还绘制了著名的“钟形图”,上面表示,在进入上个世纪70年代后,石油便会陷入危险的地步。然而事实是,石油开采量一年比一年多。

说好的石油是有限的能源,为什么可以一直挖到现在?我们的石油是越用越多还是越用越少?

科学家们解释道,毋庸置疑,石油是有限的,之所以给人一种石油变多的错觉,只能说地球储存的石油总量超出了人们的想象,加之人类开采石油的技术提高,可以开采到以前开采不到的地方。所以提高的不是石油的含量,而是人类的产量。

过去开采石油,主要是在浅表地层,开采难度不大,代价就是产量很少。而随着人们的探测,一些深埋在地壳深处的石油也渐渐被发现。此外石油开采也不再局限于陆地,人们将目标延伸到了海里。

如果按照古生物形成学说来看,地球上出现生命的时间在大约35亿年前,而整个地球的生命蓬勃繁衍了大约30亿年,这期间出现的生物总重量根本无法估计,尤其是海洋里的藻类那些,是天文数字。

地球在这之前进行过多次大灭绝,除了白垩纪末那一次是因为外太空小行星撞击,其余的几次远古大灭绝都是由于地球自己的活动。因此30亿年的时间,生命创造的石油数量绝对不止现在的探明量。

科学家们说,在远洋、在南极的冰川之下,还有很多石油没有被探明,尤其是南极,它被认为是人类石油枯竭后的希望。南极大陆并非一直就在地球的最南端,也不是一开始就是极寒之地。

它曾经也是一块位于温带的大陆,上面生活着大量的生物,这些生物最后长眠在南极地底,很有可能形成了石油。初步估计,地球上的石油总量应该有1万亿吨。

石油的副作用

石油并非完美无缺的能源,它的各种产物燃烧后,都会得到一种温室效应气体——二氧化碳。

石油的主要成分是碳和氢,这些碳氢化合物燃烧生成的是二氧化碳和水。二氧化碳对于地球来说是非常重要的,它相当于地球的小棉袄,起到保暖的作用。

历史上的几次大冰期,无一例外都是二氧化碳不够导致的。可二氧化碳也不能过多,不然保暖效果过了,就会直接发烧。地球历史上也发生过全球变暖,最后的结果就是物种发生大的改变,造成一波灭绝。

所以,二氧化碳最理想的状态,就是达到一个平衡,让大气中的含量维持在一个比较合理的范围,既能保障地球的温度,又能不让地球过热。

很显然,在人类没有使用石油之前,世界就是这样一个模式。可惜人类使用石油,打破了这样一个平衡。每年全世界要使用40亿吨石油,排放的二氧化碳超过300亿吨。而全世界的森林覆盖率仅为32%,并且分布并不均匀,因此这些二氧化碳大部分进入到了大气层。

二氧化碳过多造成温室效应加重,最直观的反映就是温度升高,气候变暖,最直接的表现就是冰川融化,海平面上升。短短30年的时间,北极和南极的冰川悄悄消失了一部分,人们发现极端天气一年比一年多。

居住在北极圈附近的人们发现,这里的夏天居然出现了38度的高温。南太平洋岛上的原住民们发现,自己居住的小岛面积变小了。当全球所有的冰川都融化后,海平面会上升66米,地球上的陆地会消失大约三分之一。

石油的开采同样也有副作用,因为石油都在岩石层里,开采完后,地壳里的空间发生了变化,原本支撑地壳的石油被抽走,岩石就会坍塌,地面会陷下去。并且由于石油在地层密封了上万年,里面产生了很多气体,除了天然气,还有别的有毒气体。这些气体会排放到空气中,污染环境,危害人类的安全。

能源危机

全世界探明的石油量按照现在的使用量,只能维持大约50年的时间,而形成一滴石油,需要至少30万年,理论上石油是不可再生的能源,人类不可能等新一批的石油形成。

随着人类将浅表层的石油采集完,石油开采的难度也在逐步提升,石油的成本就在增加,未来石油的价格也会上涨。

地球上的石油分布及其不均匀,一些国家石油含量丰富,而一些国家一滴油都没有。不均匀的分布导致了石油被一些国家牢牢掌握在手里,他们拿捏着世界的命脉。历史上发生过三次石油危机,三次都是因为石油生产国战争造成的。等到石油真的非常紧张的时候,人类会为了这点石油打得头破血流。

即使付出巨大的代价抢来这些石油,可最后还是会用完。地球上的石油总量是不会变化的,变化的是人类的探明量以及人类的产量,不管后两个数字怎么变,前面的总量都不会改变。看似是石油变多了,不如说是人类用石油的速度加快了。

为了应对无油的世界,许多国家先行一步,寻找可以替代石油的新能源。

新能源

石油又称化石能源,代表它的形成和化石一样,不可再生,其燃烧的产物还会污染环境,增加二氧化碳的排放量,加重温室效应。新能源,又称绿色能源、可再生能源、清洁能源,它们不会产生副产物或者副产物不会污染环境。

目前全世界正在使用的新能源有核能、水能、太阳能、风能、潮汐能等,它们目前最大的挑战就是成本,由于还处在研发阶段,新能源在人类社会中的使用比例还很小,依然是化石能源扛大头。

但是越来越多的国家重视并发展新能源,分担石油等能源的负担,能够减轻全球二氧化碳排放量。

尽管新能源无法撼动现在化石能源绝对的统治地位,但人们还是很欣慰看见它出现,哪怕还在试用阶段,也是一个很好的信号,人类已经开始重视石油带来的影响,为了将来的可持续发展,我们必须发展新能源。

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