石油不是更受人們青睞了而是備受質疑了
——《重新發現石油》選載之三

■ 中國工程院院士 胡文瑞

石油，從它發現的那一刻起，就非同凡響，與眾不同；就預示著將引發巨變，將孕育一場革命。石油的威懾力，早已超出了化石能源的范疇，全方位滲透到全球經濟、政治、軍事、外交之中。在19世紀和20世紀，石油工業的發展極大地改變了人們的生活，推動世界文明快速發展，但隨著時代的變遷，雖然石油的作用加強明顯，但由于石油造成的環境污染、交通堵塞等問題，使其越來越受到質疑了。

1 .石油讓世界更豐富多彩

石油與大眾生活息息相關，使人類生活變得豐富多彩。人的一生“吃”掉551千克石油、“穿”掉290千克石油、“住”掉3790千克石油、“行”掉3838千克石油，合計8470千克石油（8.47噸）。人類現在還離不開石油。具體來說，石油在生活中的主要有燃油、瀝青、潤滑油（潤滑脂）、食品、衣服、塑料、制藥、合成橡膠、清潔用品、化妝品等十余個方面的用途。這十種用途中，前三種是煉油化工得到的石油產品，后七種是煉油化工后經過精細化工得到的石油產品，是石油“深加工”的產物。然而，事實上石油不僅逐漸改變了我們的生活方式，還支撐工業和農業實現現代化。

（1）改善生活無處不在

當你早上一睜開眼，你就開始使用石油的產品了。我們都蓋著套有漂亮的被罩的棉被，那些顏色鮮艷的被罩中就有很多的東西是來自石油的，我們還要穿上美麗的衣服，這也是石油的杰作。其實，用于紡織布的紡織纖維分為天然纖維和化學纖維。化學纖維又可分為人造纖維和合成纖維兩大類。合成纖維是石油化工工業和煉焦工業中，石油經過一系列的加工過程，生產出來品種繁多的產品或者是化工原料，比如乙烯、丙烯、苯類等，這些化工原料經過繼續加工，就生產出了腈綸、滌綸、人造革、錦綸，就是我們說的尼龍、丙綸、氨綸等。這些合成纖維具有強度高、彈性好、防水、耐磨、耐日曬等優點，與傳統天然纖維的優缺點形成互補，為我們編織了“七彩霓裳”，讓我們的生活亮麗多彩。

“穿”過了石油，讓我們起床看一看我們的房子，看一看我們的生活用品，石油的身影依然隨處可見。我們的燈具、家用電器的外殼、門框、墻面刷的涂料等，其原料都是石油。來自石油的建筑瀝青是最常用的防水材料之一，除了用于防水以外，還有很多用處，比如可用于保溫，還有防潮材料以及屋面或者地下設施的防水層的膠結料。另外，由于建筑瀝青的不透水性，在水利工程中的應用也日益廣泛。如水庫、水渠、蓄水池的防滲透，還有河堤、海堤的防坡。在家庭布置方面，石油更是功不可沒。窗簾、地毯大多都來自合成纖維，一些燈具、家具、臉盆都來源于石油產出的合成樹脂。所以說石油讓我們住得更舒適、更安心、更方便。

當我們走出家門時，石油更是不可缺少了。機動車幾乎完全依賴汽油、柴油，城市交通依賴天然氣和液化氣，飛機依賴航空煤油，這些動力燃料絕大部分來自于石油。動力機械的運動部分所需的潤滑油或者潤滑脂，源于石油不同的加工過程。輪胎需要從石油產出的合成橡膠，而且從石油制造的塑料可以美化交通工具。除了交通工具離不開石油，我們通行的柏油馬路也離不開石油。

“石油，那個黏糊糊油乎乎的東西能吃嗎?”答案是肯定的，能吃！石油不僅能吃，還是我們現在食品中重要的一分子。盡管石油中含有大量有害物質，但從石油生產出來的食品級石蠟，可以制作五彩繽紛的膠姆軟糖，糖果包裝紙的涂層或者是糖衣，也可以用作生日蠟燭。還有，我們生活中吃的一些五顏六色的食品，比如說生日蛋糕上各種顏色的奶油，這些食品里面添加的食用香精、色素都來自石油，還有一些藥物的糖衣也是石油的產物。此外，礦泉水和各種功能飲料，從開采、加工、包裝、運輸，都離不開石油。可以說，我們每一個人幾乎每一天都在食用石油。

總之，石油讓我們穿上美麗的衣裳，讓我們吃上精美的食物，讓我們建造美麗的家園，讓我們行走在世界各地。離開了石油，人類恐怕真的是寸步難行。

（2）支撐工業無孔不入

工業，是一個國家的基礎和命脈。在當今世界，石油可以說是支撐工業的一個強有力的支柱。據統計，目前開采的石油有88%被用作燃料，驅動絕大多數運輸工具，為工廠提供動力；其他的12%作為化工業的原料。用途廣泛且具經濟性的石油造就了現代工業。

石油煉制與化學工業更是體現了石油與工業的息息相關。石油化學工業是基礎性產業，它為農業、能源、交通、機械、電子、紡織、輕工、建筑、建材等工農業和國防建設以及人民日常生活提供配套和服務，在國民經濟中占有舉足輕重的地位。它也是工業的一分子而且是特殊的一分子，在石油煉制和化工廠加工過程中也消耗石油。與此同時，更重要的是它能夠生產出大量的品種繁多的石油產品，像燃料油、潤滑油、工藝用油和有機化工原料以及液化石油氣、石油焦炭、石蠟、瀝青等，為各行各業輸送必備的產品，產生更高的附加值。

石油被稱為“黑色黃金”“經濟血液”。石油作為工業的“血液”，滲透在工業發展的方方面面，可謂“無孔不入”。隨著經濟增長，石油變得神通廣大，成為各國競相追逐的目標，并逐漸成為關乎國家科技創新和可持續發展的戰略性問題，牽動著全世界的神經。一旦沒有了石油，所有油箱將漸漸枯竭，所有汽車油表上的指針將指向“O”，公路、鐵路和空中交通將逐漸停止；電力系統將開始癱瘓，鬧起“電荒”；工廠里曾經運轉的機器將被人們視若敝屣丟棄；世界各國變得孤立，曾經繁忙的港口變得靜悄悄，水面紋絲不動，國際貿易逐漸終止，工業的發展從光明漸入黑暗，大規模連鎖反應開始蔓延，對不確定的未來的恐懼急劇膨脹，這將是無法想象的。

（3）推動農業無所不能

說到農業，似乎與石油不沾邊，其實不然，正是因為石油的發現與廣泛利用，才有力地推動了現代農業的發展。今天的農業已經不是面朝黃土背朝天、跟著耕牛遍地走的農業了，伴隨著經濟技術的發展，農業的模式也在發生著巨大的變化，由傳統的農業模式發展到了“石油農業”。

那么，什么是“石油農業”呢？簡單來說，“石油農業”是以美國為代表的高投入、高產出的農業現代化模式。之所以被稱為“石油農業”，顯而易見是因為它大量地使用以石油產品為動力的農業機械，大量使用以石油制品為原料的化肥、農藥等農用化學品。石油農業是一種機械化的大生產農業。石油就是驅動這些機械的不竭動力，沒有石油就不能實現這一生產。作為現代農業，農藥化肥也是日常農業生產中的必需品，沒有農業化肥的保障就不能實現高產和穩產的目標，然而農業化肥就是石油的產物，甚至現在一些地方通過人工合成一些激素來促進農產品的產量和質量，這些看似是生物體產生的激素的原材料同樣是來自萬能的石油。

“石油農業”的優越性又在哪兒呢？我們以美國為例說明。機器取代人力，1升石油產生的生產效能相當于24小時100個人的勞力。美國的農夫只剩下三百萬人，但生產出的糧食卻能養活20億人口。農業的現代化，使美國的農業生產力水平有了大幅度的提高。1930—1990年，美國的小麥單產提高了1.45倍，棉花單產提高了2.57倍，土豆單產提高了3.48倍，1950—1975年美國農業勞動生產率提高了2.4倍；每個農業勞動力所能供養的人數，1910年為7.1人，1989年增加到98.8人。農產品商品率在1910年為70%，1979年已達到99.1%。同時，農業生產同農產品加工、銷售以及農業生產資料制造、供應之間的聯系日趨緊密，農業的專業化、社會化程度也有了大幅度的提高，可以說石油為農業發展插上了騰飛的翅膀。

2 .石油污染超出了人們的忍耐

早在900多年前，沈括就預言“石油將造成污染”。石油的污染是顯而易見的，對人的健康、土地、水、空氣都會造成污染。在沒有實現工業化之前，石油的污染被人們忽略。工業化過程或工業化后，人們對忍受石油的污染逐漸失去了耐心。

石油對環境的污染，應包括石油本身的污染及石油石化產品的污染。

石油本身的污染，主要包括兩個方面。

（1）石油對陸地環境的污染主要包括陸地土壤的污染和地下水層的污染，同時存在對空氣的污染。石油對土壤污染和地下水層污染的來源主要是開采過程的鉆井作業、井噴事故和石油儲存罐的泄漏。在陸地上如果石油在土壤中的濃度過高，那么土壤的性質和結構就會受到很大的影響，即土壤中的有毒有害物質嚴重超標，從而對陸地上的動植物產生不良后果。石油之所以能夠對環境造成嚴重的污染，主要是由于石油是由各種有機物組成，其主要成分有四種：飽和烷烴、芳香烴、瀝青質和膠質。這些有毒有機物在土壤中不易被降解，殘留在土壤中會對生態系統產生長期影響。被石油污染的土壤會對植物直接起毒害作用，因為石油是具有黏性的有機物，它可以黏附在植物的根系表面，阻斷植物根部的呼吸，致使植物根部腐爛從而導致其死亡。同時石油中的有毒有害的芳香烴和重金屬被植物富集后，進入人體會對人的身體健康造成危害。

（2）石油對江河、海洋環境的污染。由于船舶在行駛過程中漏油及油輪事故等，常常使得江河和海洋環境受到石油污染，這樣就給水生動植物帶來了危害甚至是死亡的風險。石油中的有毒有害成分還會被植物直接吸收富集，當水中的魚食用掉這些植物時，有毒物質就會富集在魚的體內。而且，魚在水中通過腮的呼吸也會使水中的石油成分進入身體中，導致有毒物在魚體內富集。石油中的芳香烴還會降低水生動物的繁殖能力以及壽命。

石油石化產品的污染包括以下三方面:

（1）石油石化產品及生產工程中對水的污染。石油化工行業的廢水主要是在石油開采、煉制的過程中，產生的各種有機物或者無機鹽等組成的水。這些廢水含有非常多的油、鹽及酚等有害物質，不僅成分復雜而且排放量大，處理起來非常困難，如果直接排到環境中，會造成嚴重污染，排到水體中會給水體帶來一定程度的污染。

（2）石油石化產品及生產工程中對大氣的污染。石油化工產業的廢氣污染有多種形式，主要分為石油煉制廢氣、合成纖維廢氣、石油化肥廢氣及石油化工廢氣等。石油化工產業的生產裝置非常復雜，治理方式各不相同，且在提煉石油的過程中往往需要大量的熱量，排出較多的氣體，雖然都進行了環保處理，達到了環保要求，但仍然殘留部分有害氣體，排放到大氣中難免會造成一定的污染。

（3）石油石化產品及生產過程中對土壤的污染。石油化工生產過程中產生的主要固體廢棄物有很多，如酸渣、鹽泥、堿渣及污泥等，在這些廢棄物中，還有很多的重金屬，對土地的污染非常嚴重。與此同時，在石油化工產品的開采與運輸過程中，也會有石油類物質滲入土壤中，經過化學反應和物理反應，更加嚴重地污染了環境。在人們的環保意識越來越強烈，環境保護約束越來越嚴格的現代社會，只要嚴格遵守國家環保法律，通過科技進步減少石油石化污染物的排放，同時加強與社會溝通，接受社會監督，就可以將石油對環境的污染減小到最低程度。但對惡意夸大、造謠生事的媒體或個人，必須追究法律責任。

3 .造成人類生存危機

在鋼鐵廠、化工廠、發電廠、煉油廠遍布的地區（可能存在廠區安全環保標準較低或達不到最新標準），在街道、公路、汽車密集的地方，化石燃料燃燒產生的廢氣散布空中，其中含有二氧化碳、二氧化硫、烴和汞等。這些有害物質經過光化學反應又形成臭氧，所有這些有毒顆粒物可以組成遮天蓋地的霧霾，其毒素往往會使人罹患各種疾病，甚至過早死亡。化石燃料在燃燒的同時產生“溫室效應”，因大氣中二氧化碳、甲烷等氣體含量增加而使地球表面升溫變暖。

全球氣候變暖，海平面上升，南北極冰蓋融化、冰川消退，環境污染，以及PM2.5值升高等，使人類生存遇到了極大挑戰。這些問題多少都與石油有關，多少都與化石能源二氧化碳排放有關（圖1）。

圖1 北極冰蓋熔化圖片

人類每秒鐘排放的二氧化碳超過700噸，每年有230億噸。它們直接影響到全球氣候的變化，導致氣候變暖。全球排放的二氧化碳中95%以上來自于化石能源的燃燒。煤、石油、天然氣等化石燃料是當前人類使用的主要能源。煤炭、石油、天然氣三種化石能源的二氧化碳排放系數比為1.0∶0.8∶0.6。

最新一份研究報告顯示，人類燃燒化石燃料將釋放大量二氧化碳，從而導致南極冰蓋完全融化，出現海平面破壞性上升。雖然南極洲西部冰蓋曾是多數氣候變化研究的焦點，但南極洲東部冰蓋也瀕臨融化。該研究報告的合著作者安德斯·列維爾曼（Anders Levermann）教授稱，無法減弱的碳排放正在導致海平面升高，從整體上威脅南極洲冰蓋。如果我們燃燒當前可利用的所有化石燃料資源，未來南極洲將變成完全沒有冰層覆蓋的海洋。如果我們希望能夠將東京、香港、上海、加爾各答、漢堡和紐約等城市仍然延續發展下去，就必須避免南極洲東部冰蓋融化。

未來無限制地排放二氧化碳氣體，南極洲海平面將大幅升高，未來1000年將升高數十米，最終導致全球冰蓋消融。列維爾曼的同事肯·卡爾代拉（Ken Caldeira）說:“目前并不清楚這種動態冰蓋融化是否是可逆轉的，如果是這樣的話需要很長時間才能逆轉。依據當前人類的生活方式，我們無法停止使用化石燃料，阻止釋放二氧化碳進入大氣層。如果我們不能停止釋放二氧化碳進入空氣中，一些容納數億居民生活的多個超級城市未來有一天將沉入海底。”

2017年初，科學家警告稱，世界必須做好氣候快速變化的準備工作。這項研究顯示，到2020年，北半球氣溫每十年升高0.25攝氏度，這一升高幅度至少在過去1000年內未出現過。這項由美國太平洋西北國家實驗室研究人員負責的研究聚焦于40年為一周期的氣候變遷，總體來講，由于人類活動增大溫室氣體排放，從而誘捕太陽熱量使地球變得更加溫暖。

4 .全球環境治理刻不容緩

世界圍繞全球環境治理，展開了一輪又一輪的談判。2016年，聯合國巴黎氣候大會，在《聯合國氣候變化框架公約》基礎上，189個締約國達成《巴黎協定》。最近美國又向聯合國提交了退出《巴黎協議》的文件，《巴黎協議》不會因美國的退出而嚴重影響全球對環境的治理。

《巴黎協議》的重要意義在于確定了全球減排的行動目標，以及向綠色低碳經濟轉型的決心。為了實現將全球溫升控制在2攝氏度以內，以及努力實現1.5攝氏度之內的長期溫控目標，各國需要共同采取切實行動。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第5次評估報告顯示，全球平均溫升幅度控制在相對工業化前2攝氏度以內是可能的，但需要進行重大體制和技術變革，需要大規模改革能源系統。全球能源消費需要降低對化石能源的依賴，低碳能源占比要大幅上升；能源相關的二氧化碳排放則要持續下降，到2040年需要比2010年下降90%或以上。

石油的未來，將何去何從？全世界必須作出決定，是否還肆無忌憚、不加限制地開發利用化石能源。石油行業必須有所行動，在不造成環境污染的前提下開發利用石油，成為石油行業緊迫的話題。

為應對氣候變化，殼牌、BP、沙特阿美、道達爾等著名國際大石油公司在低碳發展方面走在了世界前列。通過積極應對氣候變化、推動低碳轉型，他們重塑了公司的業務板塊，有效避免了低碳時代面臨的高碳資產風險和政策風險。2015年10月，殼牌、BP、沙特阿美和道達爾等世界10家石油巨頭公司聯合發起了“石油與天然氣氣候行動計劃”（Oil and Gas Climate Initiative），這些公司的石油產量占據全球石油產量的20%左右。他們支持《巴黎協議》提出的全球平均溫度升幅控制在2攝氏度以內的減排目標，并為解決氣候變化問題積極提供支持。他們認為，任何一個公司或行業都沒有能力獨立應對氣候變化帶來的挑戰。投資天然氣、可再生能源及碳捕獲和存儲技術（CCS）等可以降低溫室氣體排放，并且可以很大程度上降低氣候變化帶來的損失和影響。

英國是CCS的積極宣傳者，但沒有行動。到2015年，歐洲有8個大型CCS項目，其中5個在英國。兩個處于評估階段，3個進入審批階段。在英國的5個項目中，“白玫瑰”和“彼得黑德”兩個CCS項目已進入審批階段，且“白玫瑰CCS項目”有望成為全球首個大型一體化富氧燃燒項目，可利用生物質與煤炭共同燃燒。這意味著除捕集近90%的二氧化碳外，在正常情況下可達到零排放。2014年7月，歐盟宣布“白玫瑰CCS項目”獲得3億歐元的資金資助。“彼得黑德CCS項目”還得到殼牌公司支持，是全球首個電力行業的大型一體化CCS與地質封存相結合的項目。

在中國，根據對CCS的研究，中國著名能源問題專家、原中國工程院副院長、中國政協常委、中國工程院院士謝克昌團隊將CCS技術發展到CCUS（碳、捕集、利用、埋存），向前發展了一大步。2014年，中國在試點和示范項目上有很大進步，CCS還被納入幾個國家戰略規劃中。中國目前審批了12個大型一體化CCS項目，其中4個為二氧化碳提高原油采收率項目，并已處于發展規劃的后期階段，還將與美國就CCS展開合作。中國CCUS技術基本成熟，但關鍵是捕集、埋存的成本極大，幾乎做不到。