如果我们的化石燃料用完了怎么办?

由:加拉格尔Flinn

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如果我们用尽了化石燃料,相对便宜和有效的替代可能是核能。
MartinLisner / iStock /思想库

围绕着化石燃料供应的危险与消耗它们的关系不大,而与我们能够以合理的成本回收它们的关系更大。化石燃料可能不会耗尽,至少不会耗尽。石油煤炭和天然气在我们之前就存在,在我们死后也会存在。但这并不意味着我们可以一直使用它们,甚至在不久的将来。我们收获了容易摘到的果实——地表煤和最易开采的石油储备已经消失或消失了。现在的问题是开采技术能否满足我们的需求。只要这样,我们就能使用化石燃料。

这是一种危险的情况。因为我们对化石燃料的依赖越多,我们就会越努力满足自己的需求。考虑水力压裂这是一项相对较新的技术,我们可以通过在高压下向页岩中注入水,释放其中的天然气,从而获得以前无法获得的天然气资源。虽然这种做法大大增加了天然气储量,使天然气价格保持低廉,但也有助于确保进一步的经济增长将依赖化石燃料。水力压裂法也有环境成本。这个过程消耗了大量的水,其中大部分是不可回收的。它甚至与宾夕法尼亚州受污染的地下水和俄克拉荷马州的地震有关[来源:舒尔茨贝特曼].

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但是我们假设不是化石燃料被耗尽或者人们决定开采造成了太多的环境破坏,而是燃料变得非常昂贵。在我们的设想中,全球经济和人口增长已经推动需求达到了技术无法跟上的地步。以煤炭和石油为燃料的发电厂关闭,电力实行配给,一加仑汽油的价格相当于一辆汽车。我们有什么选择?

想象能源缺口可以由可再生资源来填补或许是件好事。但是,例如,太阳能和风能是相对低产量、高成本的能源;它们不能取代我们现在消耗的化石燃料。在化石燃料供应出现灾难性减少的情况下,各国政府更有可能转向廉价、高效的核能。

2015年,全球443座核电站提供了全球约11%的电力[来源:NEI].如果我们假设核电站可以提供100%的电力,并且每个核电站的发电量保持不变,我们将不得不建造大约4000座新核电站,以达到目前的能源消耗水平。在我们未来的设想中,更大的人口——包括更需要能源的中国、印度和巴西——可能会增加到5000座新工厂。

从这里开始,事情就有点像世界末日了。核电站可以为我们提供电力,但从长远来看,它们不能解决我们所有的能源问题。一方面,我们主要的交通系统使用化石燃料。这包括汽车运输、铁路运输和海运。如果没有柴油,大规模的国际贸易将会关闭。虽然通勤交通可以相当快地转变为电动铁路或电动汽车,但可再生能源无法为大型集装箱船提供动力。国际贸易将逐渐停止,外国商品将变得异常昂贵或难以获得。依赖国际贸易的国家经济(基本上是所有国家)将陷入严重的经济萧条。

它变得更糟。还记得核电站是如何解决电力问题的吗?2015年,全球有66家工厂在建,每家工厂需要5到8年才能建成[来源:取了].不幸的是,我们还需要4944座电厂来满足世界电力需求。虽然核电站的成本多少有点商业秘密,但估计在50亿到60亿美元左右[来源:国家能源局]。如果我们保守一点,假设每个电厂的建设成本为50亿美元,那么满足世界能源需求将需要大约24.7万亿美元。但由于经济崩溃,大多数国家都太穷了,连一座核电站都建不起来。相反,已经严重依赖核电的国家,如法国、斯洛伐克、匈牙利和乌克兰,将处于有利地位,不仅可以利用和出售他们的专业知识来建造更多核电站,而且还可以将自己的产出卖给邻国。

即便是硬驱向核能,全球经济也会崩溃。虽然很难预测工业时代的黄昏会带来什么结果,但有两个地方我们可以做出一些猜测:食物和环境。

2009年,美国约17%的食品依赖进口[来源:美国农业部].不会有很多但切断全球贸易将从根本上改变我们的饮食方式。冬天不再有墨西哥的西红柿了。春天不再有阿根廷的苹果了。不能再吃寿司了,除非你住在海边并有一艘帆船。大部分粮食生产将不得不在当地进行。如果你住在北达科他州,你会习惯吃豆子。塑料是我们用来包装和保存食物的材料,但用它来运输货物成本太高,而电力短缺可能会使冰箱的运行成本太高。大城市的人口会减少,因为人们搬到农村地区,住得离食物来源更近。废弃的城市区域将被自然开垦或变成急需的农田。

然后情况开始好转。燃烧化石燃料会造成大量的环境破坏,而随之而来的碳排放的减少将阻止气候变化——前提是我们还没有破坏气候。这也会带来间接的好处:随着捕鱼业的关闭,鱼类数量将会反弹。如果不能从石油中生产不可生物降解的产品,开采造成的水污染将会结束,垃圾生产也将基本停止。失去化石燃料将是一个痛苦的过程,但其结果——更小的、技术先进的农业社会将出现——听起来并没有那么糟糕。

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  • 贝特曼,克里斯托弗。“巨大的水力压裂混乱。”《名利场》。2010年6月。(2015年4月20日)http://www.vanityfair.com/news/2010/06/fracking-in-pennsylvania-201006
  • 原子能机构(NEA)。“核能经济学常见问题”。恩颐投资按房间。2014年6月8日。(2015年4月20日)https://www.oecd-nea.org/press/press-kits/economics-FAQ.html
  • 核能研究所。《世界统计:世界核能》2015年4月。(2015年4月20日)http://www.nei.org/Knowledge-Center/Nuclear-Statistics/World-Statistics
  • 反应堆信息系统数据库(PRIS)。《世界统计:世界核能》国际原子能机构。2015年5月10日。(2015年4月20日)http://www.iaea.org/pris/
  • 舒尔茨,凯文。“废水注入导致俄克拉荷马州地震。”《科学美国人》。2014年7月3日。(2015年4月20日)http://www.scientificamerican.com/article/wastewater-injection-caused-oklahoma-earthquakes/
  • 美国农业部经济研究处。“消费的进口份额。”美国农业部。2012年5月30日。(2015年4月21日)http://www.ers.usda.gov/topics/international-markets-trade/us-agricultural-trade/import-share-of-consumption.aspx

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