1967-煤的历史

　　　　如今，至少在美国，为了让我们即使在气候变暖的时代也继续燃煤，煤的拥护者们寄希望于一种新概念：碳回收（carbon　sequestration）。*即捕获发电厂的烟囱释放出来的二氧化碳，然后将其永久地处理掉。虽然这在本质上与我们处置其他空气污染物的方法相同，但在实际操作上却有很大困难，因此这还只是作为一个对付二氧化碳的备选项，最近正在讨论中。美国能源总局正与美国煤炭工业一同研究这个概念，并且表示，到20世纪90年代末期，这项技术就不只是科学辞典中的一个词了。　　　　
　　　　碳回收并非易事。举例来说，硫，只是煤一个极小的组成部分，我们却花了几十年的时间和好几亿的金钱才捕捉到它的燃烧产物（二氧化硫），而且即使在发达国家，我们也还没有取得彻底胜利。而碳，是发电厂每天燃烧的煤最基本的组成物质，捕捉二氧化碳对于技术来说，是一项高水准的挑战。一旦捕捉到大量二氧化碳，就必须把它们转移到某个地方，最后，用某种方法把它们处理掉，保证它们永远不会再来困扰我们。在某种意义上，这就相当于把大量基础设施普遍用于煤的提取、转移和燃烧，然后再以一种相反的方式把它们彻底重建。这可以做到，却不一定值得。　　　　
　　　　其中一个问题是如何找到二氧化碳的永久去处。它已经被注入油井，以便帮助人们净化石油，它还可以被隐蔽地储存在废弃的煤矿里、盐层里，以及其他地质结构中。但是这些似乎都不足以安置碳回收处理后的二氧化碳，因此研究者们正密切关注着海洋深处。遗憾的是，二氧化碳一旦溶解，就会产生一种弱酸，深海生物显然对此很反感。　　　　
　　　　二氧化碳是否能安全地在海底长存，也是值得思考的。在喀麦隆的尼奥斯湖（Lake　Nyos）曾发生过一幕惨剧，证明了二氧化碳在水中溶解后所潜在具有的不稳定性。这个景色秀美的湖坐落在一个古老的火山口凹坑里，一向波平如镜。二氧化碳从湖下的地热中渗透出来，在湖底冷水层的压力下溶解了。1986年8月26日，湖底的二氧化碳达到了饱和点，在没有任何预兆的情况下，整个湖“翻过来”了，底层的水猛烈地向上冲，只见充满泡泡的苏打水一直喷到了大约80米的高空。水中含有的二氧化碳形成了巨大的烟云，它们比空气重，因而滑下了山腰，很快就闷死了山谷中的1700个人。今天，人们在这个湖开掘了一些水流不断的泉眼，以免惨剧再次发生。　　　　
　　　　虽然碳回收冒有这些风险，但在美国煤炭行业和美国能源总局的努力下，它已经呈现出迅速发展的势头。它并不是用来捕捉现有植物产生的大量二氧化碳（还没有人想出这样做的办法），而是试图为未来人们在几十年后重新设计煤发电厂提供一部分有希望的构想。　　　　
　　　　然而，对碳回收抱有信心，似乎就必须建立起庞大的国际政府监管体系，以保证各方面的配合。每一个公司、每一个国家都很想把二氧化碳排放到空气中，而不想付出昂贵的代价实行其他方法，比如把它们运到最近的海洋或盐矿，并注入地下深处。由于二氧化碳混合物在全球环境中随处皆是，因此，使用这种方式进行欺骗，为一些调理机构检查自己工作中不断发生的疏漏带来了难以想像的困难。在过去几年中，已有一些美国煤炭行业的拥护者声称，气候恐慌是由一些国际官僚主义者挑起的，他们只是想大大扩张他们在全球的势力范围。而现在工业正在推行的一种技术，却似乎恰好需要这个。　　　　
　　　　碳回收是为了墨守一种我们最好现在就抛弃的能源技术而不顾一切进行的危险努力呢，还是为了把一种仍然至关重要的能源变得更怡人而采取的合理方法？这个问题的答案，主要取决于我们是否可以切实可行地转向其他什么能源。　　　　
　　　　在大多数发达国家，适于建造水力电气坝的地方都已经用完了，因此所有新建的电气坝都给环境带来了不容忽视的后果。核裂变由于具有事故威胁和恐怖分子袭击的威胁，因而日益引起人们的关注，且不提这些，核裂变还继续面临着它的废物回收问题。几年来，核裂变为我们增添了希望，但却仍有待于具体化。众所周知，石油在产生自己那份温室气体的同时，也带来了它独特的政治、环境和供给问题。天然气是一种比煤清洁得多的动力资源，它产生的温室气体和其他污染物远远少于其贡献的能量。人们普遍认为它是一种过渡燃料，能帮助我们从碳素充足的现在进入不含碳素的未来。但是，即使天然气的储量超出我们过去的估计，天然气也很难单枪匹马地填补煤遗留下来的深壑。　　　　
　　　　风和太阳能是最丰富的环境资源，然而却不是很可靠：太阳不一定恰好在我们需要的时候放射光芒，风也不一定正好在我们需要的时候吹。电倒是一种在本质上不需要任何依托的物质，但我们必须制造恰好可以用完的电，因为我们还没有想出把它储存起来的可行办法。而煤，却可以方便地堆积在发电厂旁边，随时供我们使用；当热浪袭来、镇上所有的空调都开始运转时，我们可以更快地铲煤，为自己创造一个天气得以控制的舒适空间，虽然这样做有可能招致下一轮热浪。


第三部分　无形的力量第27节　燃烧的传奇（2）

　　　　总而言之，试图找到从环境的角度来说既安全又可靠的物质来替代煤，是一件令人一筹莫展的难事。至少在你只想把煤从电力网络中替换掉，而保持其他能源因素基础构造原封不动时，你会感到无计可施。　　　　
　　　　但是，如果你把思路放得宽一些，那么前途就会更光明、更令人振奋。在这些思路中，较为典型的一种是想像世界的运转不再依赖碳，而是依赖氢。氢是宇宙中最丰富的元素，而且只需把水（一氧化二氢）中的氧原子分离出来，就可以得到氢。正因为如此，儒勒·凡尔纳（Jules　Verne）在1874年把从水中分离出来的氢称为“未来的煤”。令人悲哀的是，把氢从水中提取出来所需要的能量比你从氢中实际获得的能量还多；否则，水自己就会成为一种化石资源了。即便如此，氢仍将成为一种储存和转移能量的极其重要的途径，而且，如果与现代可再生技术相结合，它就能使我们达成我们祖先无法实现的梦想：从太阳能中获取大量可用的能量。　　　　
　　　　在这个设想中，风和太阳能，以及某些地方的地热能，都可以用来从水中分解出大量的氢，这些氢就可以像今天的石油和天然气一样，通过管道或罐子运送到任何需要的地方。它将在发电厂里燃烧，而且产生的发散物只有水汽。到时我们也许可以忽略发电厂，甚至忽略燃烧本身。燃料电池的技术原本是为了完成空间任务而发展起来的，也可以帮助我们把氢直接转化为电力或热能。燃料电池将不仅温暖你的家庭、运转你的机械，而且驱动你的汽车，一些主要汽车公司正往这方面投入很多资金。　　　　
　　　　要实现这种以氢为驱动力的经济图景，并不需要太多技术上的飞跃。我们已经拥有了技术，问题是费用。可再生技术的费用比现有碳技术的费用还要高，尤其是煤，自从采矿业从煤矿工人转向采矿机器之后，煤的价格就一直在下跌。然而，可再生技术的费用已经比过去低一些了，而且，一旦它摆脱能源这个小环境、进入广阔的市场，其费用很可能会暴跌。这种广阔的市场在几年后就会出现——不过可能不是在美国，而是在欧洲，因为美国的气候政策仍然面临尖锐的反对意见，而欧洲目前在采取政策限制温室气体方面正处于领先地位。　　　　
　　　　转向新能源技术的一个关键是抛弃过去高度集权、粗放生产的能源经营方式，这是现代煤发电厂长期以来的典型特征。像过去的蒸汽机一样，燃煤发电厂越大，效率就越高。在过去的几年里，许多煤发电厂已经发展到了相当庞大的规模，而实行昂贵的污染控制技术的需要，促使它们进一步扩建。由于这种趋势，再加上大部分电已经落入高度垄断的集团控制之中，因此竞争和创新的发展空间相当小；结果，工业技术的发展已经减缓下来。今天，为我们的计算机提供电力的燃煤技术，自从托马斯·爱迪生之后，就只是在基本设计上改动了一点点。煤曾推动了一场能源革命，如今却正阻碍着另一场能源革命。　　　　
　　　　随着世界上的许多政府（包括欧洲、中国和美国）敞开电力市场的大门迎接竞争，这种情况已经在发生着变化。国家削减对动力的控制力度——如果这与新的气候政策巧妙结合的话——能促进技术革新的浪潮奔涌，它让我们回想起蒸汽时代、或者更近的信息时代的出现。信息技术不仅从创新中产生，并带来了创新精神的极大进步，而且还强烈刺激了全球经济的发展。一个迅速崛起具有竞争力的能源工业在摆脱了虚假的廉价燃煤动力所带来的侵蚀性后果后，也能产生完全相同的影响。　　　　
　　　　煤从世界能源舞台上的退场时，必将有社会的和经济的代价簇拥其后，而且依然严重依赖煤炭生产的地区必将承受剧痛。工业革命告诉我们，突如其来的经济变革对人们来说具有何等的破坏性，尤其是如果社会没有广泛的努力来限制这种破坏。然而，我们也有理由相信，除了气候得到改善之外，从煤转向天生不那么脏、不那么危险的能源，将不会辜负我们付出的代价，因为我们的空气将显著地干净起来。被酸破坏的生态系统将恢复生机，汞对孩子们的威胁将减小，侵扰我们的肺和农作物的烟雾会明显减少，而且，当内燃机被取代之后，这些烟雾就会消失。我们的远眺视野曾被煤的燃烧阻碍，这种阻碍既是真实意义上的也是比喻意义上的，届时这种情况也会显著改善。而且空气微粒给我们带来的哮喘病、肺病和夭折也会大大减少。　　　　
　　　　在发达国家，停止燃煤每年可以挽救数万个人的生命，在中国，也许可以挽救数十万个人（且不说关闭煤矿挽救的数千人）。在废止燃煤之后仅仅几年，得到挽救的人数就会大于失去煤炭业工作的人数。但是，关于这些益处的故事却不会出现在晚间新闻中，因为我们并不知道谁的生命得到了挽救，而煤产区极为真实的困境则会拿出更具戏剧吸引力的图片和故事。　　　　
　　　　如果以煤为代表的高度集中的动力体系真的被更小、更分散的能源取代，形成一个公共的动力网络，那么还会带来其他的益处。起作用的能源将遍布整个社会：动力从光电池流出，无形地嵌入我们的屋顶和墙壁，风轮机在我们的农田上空旋转，无疑还有其他我们还没有想像到的技术。这种能源体系由于具有广泛的基础，因而天生就比较不容易因受到事故的冲击而引起混乱，也不容易受到市场操纵者和恐怖分子的侵袭。此外，从集中的煤动力转向更广泛地分布在大自然表层的能源，还会推动政治力量和经济力量的相应分散；当然，这还是不能确定的事。我们将看到朝着更大公司发展的潮流开始逆转，由此形成的新的力量分配将更民主，而且天生更接近杰斐逊的理念。　　　　
　　　　当然，这种转变需要几十年的时间。在此期间，我们的大部分电力将由天然气发电厂提供。也会有一些来自煤的领域，但不一定是煤本身的产物。一种以煤为基础的技术正处于起步中，那就是利用从煤床中提取出来的甲烷。甲烷就是爆炸气中的爆炸性成分，曾经害死了无数矿工。今天，甲烷大多白白地泄漏出来，或者被排放掉。这不仅意味着我们浪费了比煤清洁得多的燃料，而且也是煤的生产影响气候的另一个途径：城市里的甲烷也是一种温室气体，且杀伤力是二氧化碳的21倍。由于集中精力生产甲烷而不是煤，因此即使真正进入后煤炭时代，一些煤炭公司和产煤区也可以在能源舞台找到立足之地。　　　　
　　　　幸运的是，计算机工业的例子还带给能源工业另外一种启示：如果一个市场竞争激烈且奖励创新，那么就可以在价格迅速下跌的同时，促进技术的飞速发展。总有一天，把技术之球向前推动的税收、津贴和协议承诺等因素，都将变得无关紧要。无碳能源将在市场上获得应有的地位。等到我们能够建造可以捕获并回收所有二氧化碳的新一代煤发电厂之后，这种原始的能源技术就就完全失宠了。　　　　
　　　　在设想可能实现的未来时，一定不要忘了最后这一种重要的能源：激情。以煤为燃料，人们建造了一个强大的新世界，在这里，想像力、热情和挑战历史的勇气都得到了淋漓尽致的发挥，而人们颇用了一些时间才发现，除了用于建造?