人类能不能造出石油,人类能榨干石油吗

  石油是一种粘稠的、深褐色液体,主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。关于石油的形成机理,目前,人们广泛接受的是“生物成油理论”,也就是“罗蒙诺索夫”假说。这一学说认为,石油是古代海洋或湖泊中的生物死亡后,经过漫长的演化而形成,属于生物沉积变油,不可再生。由此可见,要人造石油,就是要通过人工的方法,制造烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。如果这一想法得以实现,“不可生”的石油将变成“可生”。

  其实,人造石油并不是最近提出的。早在19世纪时,人们已经可以从油页岩中生产一些诸如煤油、石蜡、化学肥料等“石油产品”。二战前夕,德国就开始通过液化煤炭制备“人造石油”了;1927年,德国建成了世界第一个煤炭直接液化工厂;1934年,德国又建成世界第一个煤炭间接液化工厂。随后的几十年间,多种“人造石油”技术相继投入商业生产。所谓的人造石油,就是用固体(如油页岩、煤、油砂等矿物),液体(如焦油)或气体(如一氧化碳,氢)等原料,经加工得到类似于天然石油的液体烃类混合物。目前,主要的人造石油技术主要有三方面:油页岩制人造石油、煤制人造石油和生物制人造石油。

  油页岩制人造石油

  油页岩(又称油母页岩)是一种高灰分(煅烧后的残留物)、含可燃有机质的沉积岩。油页岩经低温干馏,可以得到页岩油,页岩油类似原油,可以制成汽油和柴油,或作为燃料油。通常狭义上的人造石油就是指页岩油。最近几年,美国在油页岩开采、利用上的成功,使人们认为油页岩成为未来石油最有希望的替代来源。美国是世界上油页岩资源最丰富的国家,查明地质资源量为33400亿吨;2004~2006年,我国对油页岩资源进了探测,查明地质资源量为7199亿吨。

煤制人造石油

  煤制人造石油是指,以煤炭为原料,通过化学加工过程生产油品和石油化工产品的一项技术,包含煤直接液化和煤间接液化这两种技术路线。煤的直接液化将煤在高温高压条件下,通过催化加氢,直接液化合成液态烃类混合物。煤间接液化,指先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应,使煤炭全部气化、转化成合成气(一氧化碳和氢气的混合物),然后再在催化剂的作用下合成烃类化合物的过程。这项技术由来已久;因为我国煤炭资源丰富,因而也是我国寻找石油替代物的主要途径。

  生物制人造石油

  生物制人造石油,指以油料作物(如大豆、油菜、棉、棕榈等)、野生油料植物和水生植物(工程微藻等)的油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料,通过酯交换或热化学工艺制成的类石油产品。目前,生物人造石油主要被用于替代化石燃油作为运输燃料,如替代汽油的燃料乙醇和替代石油基柴油的生物柴油。

人类是可以造出石油的,主要路径是利用动植物(主要是植物)在缺氧环境中进行热降解成为以小分子烷烃为主的原油,其成份与石油近似,这个降解过程与动植物在地下形成石油的过程相似。而后通过分馏与分子重整方式从原油中分离与制造出汽油与柴油等交通用能源,这与现代石油化工的过程相似。目前欧洲在这方面已走在世界前列,并且已基本上可以应用,中国在这方面也进行了大量研究,技术也基本成熟。

人类利用动植物制造石油与交通能源,进而形成能源利用的过程,仅仅是大气二氧化碳的循环过程,不增加温室气体排放,人类必须完成这一能源变革过程,这是因为下述原因:

石油、煤炭、天然气等不可再生能源,不仅数量有限,而且污染环境,增加大气二氧化碳等温室气体,而核能源(包括核裂、聚变能源)也存在巨大的自然灾难风险与国防风险,水能、风能、浪能的数量不能满足人类需求,地热能虽多,但不具开发可行性。氢能源虽可开发,但属于二次能源,生产耗能大于放能,因而不具有经济通用价值。

太阳能,以及由太阳能转化而来的动植物等生物能,是大自然恩赐给人类的最直接、最安全、最廉价,并且是数量最大的核能源。所以,人类能源的根本出路,在于发展实用的太阳能与生物能(包括交通用生物降解燃油),以及推广有利于大幅度降低太阳能与生物能供电成本的"城市规划动态应变新模式"!

(说明:城市规划新模式是以有利于布局分区域、近距离太阳能与生物能的冷热电联产方式,实现能源效率的大幅度提升与供电成本的大幅度下降,并且新模式也是解决城市交通、水源、产业、生态与安全等一系列世界性难题的唯一科学模式)

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