美国加利福尼亚技术学院物理系教授戴维·古德斯坦(David Goodstein)最近出版了他的第6本著作——《没有天燃气的时代》。他在书中指出,21世纪注定会成为文明的一个转折点:在不太遥远的将来,随着矿物燃料的逐渐耗尽,迫使人类社会去开发其他的新能源。该书对许多问题作了一个扼要的评述,并提出了一些解决办法。
不久前,《美国科学家》记者戴维·施奈德(David Schneider)采访了古德斯坦,就书中提出的某些问题请他作进一步的阐述。
记者:为什么你决定写一本关于能源和能源政策的入门读物?
古德斯坦:能源问题是我们这个时代所面临的最重要的问题之一。作为一个从事物理学教学和研究工作的物理学家,我扪心自问:能为此做点什么?答案是我可以为此而写一本书。
记者:《没有天燃气的时代》一书的读者对象是些什么人?
古德斯坦:是那些受过教育的非科学家(科学家也可能会喜欢它)。
记者:此书传递的信息是:人类必须在没有矿物燃料的情况下学会生存;而核能是书中讨论的几种替代能源之一。核能具有正面和负面的影响。权衡利弊,你是否认为现在已经到了撇开对环境和恐怖主义威胁的担心,而开始建造更多的核电站的时候了?
古德斯坦:是这样。但我们应该记住,核裂变并非是一剂解决能源问题的灵丹妙药。目前运转的核能发电的生产能力约为10亿瓦。
难以想象的是,要想代替目前世界上用矿物燃料生产的10万亿瓦电能,就得再建造几乎1万个核电厂。如果以那样的燃烧速率计算,已知的铀的储藏量只能维持10年或者20年的需要。
记者:你是否认为核聚变能有适度的前景?特别是,你如何看待罗伯特·赫尔施(RobertHirsch)反对向托卡马克热核装置投资引发的争论?
古德斯坦:对遥远的将来而言,核聚变是最好的希望,托卡马克并非是唯一的可能性。人们也在对斯弗若马克、惯性约束计划和对撞束进行研究。我不能判断这些钱是否花得明智,但核能研究确实是花了大量的美元。
记者:你在书中对矿物燃料排放CO2的问题进行讨论时,却忽视了一种可实施的补救办法——地质分隔法。你为什么不看好这种策略?
古德斯坦:你必须设法处理掉那些进入大气层的排放气体才行,这一点很重要。因为它们进入大气层中,会滞留在那里。
记者:是否有一些和你的论点(矿物燃料很快将会耗尽)不同的意见也有其合理性?例如,有人相信开发一些非常规的矿物燃料(如委内瑞拉的重油和加拿大的含石油砂层),就可以使矿物燃料的开采延缓几十年?
古德斯坦:关于这一问题,我可以提供一份文字材料,以下是我为2005年2月出版的《没有天燃气的时代》简装本草拟的补遗摘要:
有一些专家对在不久的将来会发生石油危机表示怀疑。他们被人们称作“反耗尽论者”。以我的经验来看,他们都是些很聪明、很了解情况的人,只不过他们大都受雇于石油工业,他们并不会地使自己犯“错误”。毕竟,在石油工业工作的人,是一些很可能对这一问题感兴趣而且知情的人。
正如我们已经知道的那样,目前全球“被证实的(石油)贮藏量”刚好超过1万亿桶,R/P(贮藏量与年产量之比)约为40年。反耗尽论者并没有为此而感到恐慌。R/P值在20世纪的大部分时间里一直在“40年”左右徘徊。这是事实,但要想了解R/P值到底意味着什么,我们还得对“被证实的贮藏量”这个术语重新进行验证。对我们大多数的人而言,“被证实的贮藏量”应该理解为所有已被发现的石油储量减去所有已被开采的石油量的差值。然而石油工业却并不是这样使用这个术语的。石油公司和石油生产国一样,被他们作为“被证实的贮藏量”公布的,仅仅是他们相信自己在贮藏量中所拥有的那一部分。当一个新的油田被发现时,地质学家利用各种技术去测量它的长度和宽度、它的深度和岩石的孔积率等参数,最后提出一份关于这个油田可能会含有多少石油的测算报告。将这份报告呈交到公司或政府官员手里,他们则把适合他们目前生产需要的部分作为“被证实的贮藏量”对外公布,而将其余的部分隐瞒下来以备急需之用。被保留下来的这部分余额,正是使“被证实的贮藏量”得以继续增长,R/P值基本上仍能保持不变的那一部分,而不管实际的油田发生了什么变化。
事实上,实际的油田变化是惊人的。全世界新油田的发现速率在1960年前后曾一度达到顶峰,之后便呈下降趋势。目前,全球的石油消耗速率继续上升,并首次超过了1980年前后新油田的发现速率。两者之间的差距,在过去的25年间持续增大。这便意味着,在这段时间里“被证实的贮藏量”下降了1500亿桶。然而,公布的贮藏量却在稳步增加。为什么?因为石油公司和石油生产国继续报出新的贮藏量,即他们事先隐瞒下来的那一部分。
事实上,上个世纪80年代末,石油输出国组织(OPEC)公布的“被证实的贮藏量”增加了差不多4000亿桶。为了达到这样的新高度,OPEC仅仅是改变了它的配额规定,即每一个成员国被允许生产石油的配额部分,是根据他们报告的“被证实的贮藏量”和魔力般涌现出来的新被证实的贮藏量来确定的。
但是,这样的游戏显然不可能持续玩下去。要么石油工业用完它隐瞒起来的贮藏量,要么他们干脆开始撒谎——捏造出根本就不存在的贮藏量。这样的事情已经开始发生。曾一度不可一世的荷兰皇家壳牌石油集团公司,最近在外部审计人员的压力下,不得不将过去声称的“被证实的贮藏量”调低,这件事已成为当时报纸上的头条新闻。
反耗尽论者常常喜欢说,自1960年以来,新油田发现速率的减缓,是因为有如此众多的油田已被发现,以致人们对石油不再有更多的需要。然而,实际情况却并非如此。如1999年和2000年,是因发现新油田而引起轰动的两年,这是由于在伊朗阿扎德干和里海北部附近的东卡沙干发现了新的油田,但即便是在这些年份,这些新发现仍然远远满足不了消费者对市场的需求。实际上,世界正在以一种令人吃惊的速度消耗着石油,即每年都要消耗掉250亿桶以上的石油,而且还在快速地增长。无论是过去、现在和将来,没有任何新油田的发现能够跟得上石油消费的步伐。还要记住,中国人才刚刚开始驾驶汽车。
价格机制告诉我们:当有需求时供应就必然会增加。然而,对石油工业而言情况从来就不是这样。石油工业一直控制在大型联合企业手中,先是得克萨斯铁路委员会,后来OPEC。当世界的石油生产达到高峰时,其他燃料在经济上就有机可乘。从某种意义上讲,这种情况已经发生在加拿大的含石油砂层,而今已开矿赢利。但是,从这种矿石中生产出的产品其纯度还不足以用来提炼汽油,因此还必须作加氢处理。换言之,从含石油砂层中生产石油,不仅在成本上要比生产常用的石油高,而且在能源消耗上也更高。当其他的碳氢化合物能源被开发利用时,情况更会是这样。
记者:1979年石油危机的经历,是否至少给了你一线希望:当石油价格提高时,对它的需求就会明显减少?也就是说,是否至少可以想象全球的石油生产高峰可能在对社会没有太大干扰的情况下渡过?
古德斯坦:1973年和1979年的石油危机对社会造成的干扰是巨大的,但带来的损害之所以有限,是因为这是人为的。一种真正的全球性的石油生产高峰,将造成难以预料的后果。因此,73年和79年发生的事情并没有使我感到乐观。
记者:在本书中,你曾提到你开的是一辆混合动力车,为什么?
古德斯坦:我从来都是居住在能步行去上班的地方。但我要老实地告诉你们,我还有另一辆“凌志”牌小汽车。我的那辆混合动力小汽车是当它一问世时就买的。我在加利福尼亚技术学院任教的几十年里,我总是对学生们说,混合动力车是今后汽车生产商的唯一的明智选择。