工業的“食糧”——煤炭
煤炭是能源世界的主將,它被譽為工業的食糧。煤因為渾身烏黑,所以古人稱它為“烏金石”,煤的形成是大自然的造化。
我國勞動人民發現和利用煤炭比歐洲人早1800多年。古人剛發現煤炭時,不是用它來生火,而是以它當墨寫字,據說“煤”字的讀音就是“墨”字變來的。後來,有人看到它與木炭的形態很相像,就試著把它與木炭一同放進火裏燒,果然,黑石頭燒紅了,而且比普通木炭燒得猛烈,燒得持久。從此,人們就挖掘煤炭來代替木炭生火。
地球上的化石燃料的地質總儲量中,煤炭約占80%。目前,世界上已有80多個國家發現了煤炭資源。全世界煤炭地質總儲量為107500億噸標準煤,其中技術經濟可采儲量為10391億噸。90%的地質儲量和60%的技術經濟可采儲量集中在美國、前蘇聯、中國和澳大利亞等國。以現代開采和利用煤炭的速率計算,煤炭資源尚能使用幾百年。
當前世界能源年消耗量中,煤炭仍占三分之一。世界能源發展史正進入一個新時期,石油的黃金時代即將告終,大量增加煤炭的生產和利用已是當務之急。
在各類能源中,可大量增產和彌補石油不足的能源是煤炭,煤炭成了可再生能源和核能為主的未來能源的橋梁。但大規模開發和利用煤炭,將麵臨著一係列新問題。例如,露天開采會破壞土地,使礦井地麵塌陷。礦井和選煤廠廢水汙染,煤礦石處理,燒煤產生大量二氧化碳會造成溫室效應,影響氣候等。另外,煤炭給運輸也帶來一些問題。
盡管如此,隨著時間的推移,世界石油資源日趨短缺,水電資源開發殆盡,以及環保技術的進步,現代經濟對煤炭的需求仍將增加。據聯合國歐經會預測,世界煤炭的需求和貿易,在今後20年中將呈逐漸上升趨勢。全球硬煤的消費量在2000年前每年平均增長1.3%(每年增加5000萬噸),從2000年至2010年每年平均增長1%(每年增加3000萬噸)。世界八大產煤國(中國、美國、俄羅斯、烏克蘭、德國、波蘭、印度、澳大利亞),在今後的20年中仍將生產世界煤炭產量的85%。世界八大產煤國的煤炭出口量占全球煤炭出口量的80%。
煤炭的國際能源戰略地位日益增強的主要原因是,亞洲地區經濟增長速度將比世界其他地區要高,經濟增長在很大程度上依賴於能源供應的增加。迄今,煤在亞洲許多國家和地區的能源結構中仍占有很重要的地位,在未來的5~8年內,韓國、印尼、泰國、印度、中國和中國台灣省等,對煤的需求十分迫切。
在未來100年內,煤炭不可避免地仍將是一種主要能源。我們的任務是尋求更有效的、環境可接受的途徑,使每噸煤發更多的電,減少汙染物的排放總量。煤炭的綜合利用是今後的發展方向,現在世界各國正在執行清潔煤技術計劃,這將是造福人類的偉大舉措。
工業的“血液”——石油
石油渾身是寶,是當今世界的主要能源,它在國民經濟中占非常重要的地位。
首先,石油是優質的動力燃料的原料。汽車、內燃機車、飛機、輪船等現代交通工具都是用石油的產品——汽油、柴油作動力燃料的;新興的超音速飛機、導彈、火箭,也都以石油提煉出來的高級燃料為動力的。石油也是提煉優質潤滑油的原料。一切轉動的機械的“關節”中添加的潤滑油都是石油製品。
石油還是重要的化工原料。石油化工廠利用石油產品可加工出5000多種重要的有機合成原料。常見的色澤美觀、經久耐用的滌綸、尼綸、腈綸、丙綸等合成纖維;能與天然橡膠相比美的合成橡膠;苯胺染料、洗衣粉、糖精、人造皮革、化肥、炸藥等等都是由石油產品加工而成的。
石油經過微生物發酵,還可以製成合成蛋白。它是利用一種愛吃石蠟的嚼蠟菌,放在石油中的嚼蠟菌吃食石蠟後,會以驚人的速度繁殖起來。嚼蠟菌自身含有豐富的蛋白質,每公斤菌體含有相當於20隻雞蛋所含的蛋白質。如果將目前世界上年產30多億噸石油中的石蠟(約占10%)的一半製成蛋白質,一年就可製得1.5億噸人造蛋白,這是十分可觀的人造蛋白資源。現在,人們已經用嚼蠟菌體作為飼料。不久將來,它們會被用來製作味道鮮美、營養豐富的食品,送上餐桌。
石油渾身都是寶。就連煉油最後剩下的石油焦和瀝青也都是寶貝。石油焦做煉鋼爐裏的電極,可以提高鋼的產量;還可用它作為製造石墨的原料。瀝青則可以製作油氈紙或鋪路。
石油被人們譽為工業的“血液”,是名不虛傳的。地球上蘊藏著豐富的石油,據估計它的蘊藏量為1000多億噸,其中海洋裏蘊藏著700多億噸左右。
盡管人們認識石油的模樣,但由於它埋藏在地下,要探尋它不是件容易的事,而我們的祖先早就總結了許多尋找石油的寶貴經驗。最簡單的辦法是通過追尋石油露出地麵的蛛絲馬跡,以找到它的藏身之地。例如,含石油的岩石受侵蝕露出地麵或油層產生斷裂,石油沿裂縫流出地麵,有時漂在水麵形成五光十色的薄膜,這就是油苗,發現了它,可跟蹤追擊到地下,找到油田。