【科學松鼠會】石油沒有了用什么？

最近幾年，新能源領域成了世界各國發展的重點領域。在幾個主要的能源消耗大國，太陽能、風能以及其它各類新能源發展迅速。不過同樣是新能源，用于發電的各種方法發展很快，幾條主要技術路線都已經顯示出比化石能源在環境上的好處，對電網的貢獻比例越來越高，但是在替代石油的領域，情況就復雜多了。

石油的替代選擇有限

石油目前提供了人類運輸使用能源的百分之九十多。人們選擇石油作為運輸用能源的主要形式，是有很多原因的。石油的儲量巨大，人們到現在已經開采出了幾千億噸的石油，目前已知的儲量按照現在每年四十億噸左右的開采速度還能維持數十年。這樣的數量，目前還是其他非化石能源所不能比擬的。石油屬于物質能源，也就是說，能量是通過物質的形式來存在的，這樣，與電相比，能量的存儲、運輸都非常方便，既可以很方便的越洋運輸，也可以運送到各個偏遠地方，不完全依賴固定的輸送網絡，還可以方便地被飛機、船舶、車輛攜帶。石油的能量密度也非常高，對于體積有限、載重量有限的運輸器具來講，這個特點非常重要，也是目前其他的能源形式無法比擬的。

石油雖然比同是化石能源的煤炭清潔不少，但是在其開采、輸送、加工和使用過程中，仍然會對環境造成不少影響。特別是在意外事故發生之后，造成的影響可能非常大，比如2010年美國墨西哥灣的漏油事件，對墨西哥灣海域以及周邊的陸地地區都造成了不小影響。在一些欠發達的產油國，因為監管不嚴，治理不力，造成的損失甚至長時間被人們忽視。使用石油造成的溫度氣體排放問題也非常嚴重?；茉炊际翘蓟Y源，使用后都需要排放二氧化碳，石油也不例外。巨量溫室氣體排放造成的氣候變化問題，是整個國際社會都在努力解決的問題的問題，尋找石油的清潔替代品，是應對氣候變化工作的重要組成部分。

即使不考慮環境問題，人們也需要開始尋找石油替代品了，因為石油要不夠用的了。最近幾年，石油價格一直處于高位，即使全世界范圍的經濟蕭條也沒有讓油價下降多少，一個重要原因就是廉價易開采的石油已經無法滿足人類對石油的需求，越來越多的非常規石油資源被開采。這些非常規石油資源開采使用的技術復雜、能耗高、投資大，這些都增加了石油開采的成本，也就推高了石油的價格。從這個角度考慮，人們也需要尋找可以抑制石油價格上漲的替代燃料產品。當然，高昂的石油價格也使得一些原本被認為在經濟上不劃算的替代路線有了經濟上推廣的可能。

與發電的能源來源的多樣性相比，石油替代的選擇有限。替代石油，需要尋找總量巨大、易于存儲和運輸、能量密度高的資源，而同時符合這幾點的資源和技術途徑很少。一個重要候選，在技術上也相對成熟的，是煤炭液化技術。煤炭的儲量要比石油多上不少，轉化為燃料油以后，可以擁有石油燃料的全部優點。在技術上，煤炭液化技術已經有將近九十年的歷史，二次世界大戰期間在德國工業化，現在這條技術路線為南非提供將近四分之一的燃油供應。不過煤炭本身也是化石能源，總儲量雖然比石油豐富很多，但是仍然是有限的，即使在一些地方成為替代石油的主力，也不是一個長期的解決方案。同時目前的煤炭液化技術對環境的危害還明顯高于傳統石油路線，要克服這些環境危害，人們還需要付出巨大資金代價，一些技術也還不成熟。使用天然氣液化工藝