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50年后石油煤炭将会用完!是确有其事,还是杞人忧天?我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样

更新时间:2021-11-23 11:40:46点击:

在中国发展高层论坛2021年会上,南科大校长、中科院薛其坤院士告诉大家:“今天面临一个很严峻的问题,50年后化石能源就会用完”。尽管类似的说法在许多年前就有人提出,但薛院士无疑再一次给大家敲响警钟:我们不能向这个地球无度索取能源了,应该抬起头来将目光转向太阳,大力发展太阳能和其它替代能源,否则未来我们的子孙将面临无石油可用的窘境。

工业革命让人类的生活发生了翻天覆地的变化,各种机械的产生让我们不再依赖自然的力量,但是我们也知道,能量不会凭空出现,也不会白白消失,只是会转换自己的表现形式,这就是能量守恒定律。所以传说中的“永动机”并不存在,而我们的机械也需要消耗能源才能够运行。

50年后石油煤炭将会用完!是确有其事,还是杞人忧天?

薛其坤院士

于是,能源对人类来说越来越重要,人们为了争夺能源甚至不惜发动战争。时至今日,我们的城市依然依靠着各种能源运行,人们一直在寻找世界上存在的能源,以及现在使用的能源的替代品。

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样

如果要说到现在世界上最重要的能源,那么非石油莫属了。黑色的原油仿佛是液体黄金,是现代城市运转的血液。石油能够制造燃料、化工原料,我们平时使用的洗涤剂、化妆品、药品里也有石油的踪影,可以说方方面面都被石油提取物所影响。

其实除了石油之外,人类还在使用其他的能源维持着这个现代社会的运转,其中就有煤炭。煤炭和石油一样,都是远古的有机物形成的不可再生能源,而且相对于石油来说,煤炭得到利用的时间更长。

然而人类真的能在半个世纪之内抽空地球,将所有化石能源吸干榨尽?这个问题倒是值得说道说道。

通常我们将石油、煤炭、天然气以及天然气水合物(可燃冰)统称为化石能源,因为它们大多是由动植物历经几百万甚至上亿年长时期演变形成的。

人类开采化石能源最主要是希望索取其中的碳,所有化石能源都是以碳原子为骨架组成的各种高分子化合物。碳通过与氧气发生化学反应会产生热,我们利用化学热能推动机器、生产电,做许多事情,或者直接拿来取暖。

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海上油井正在烧掉伴生气

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样煤炭的作用和开采历史

煤炭是一种主要由远古植物在地层中沉积形成的可燃性矿物,在很早之前就被人们所认知,不过由于在前工业时代,对于燃料的需求量没有这么大,因此人们也没有大量对其进行开采。

我国是最早认识到煤炭作用的国家之一,在大概成书于战国初期的《山海经》中就有记载,此后民间对各种露天煤矿也有少量的开采,但未能够形成规模。由于我国在工业革命中的落后,我们是在清末学习了西方的工业技术之后,才开始用近代化的技术开采我国的煤矿。

化石能源是地球上一开始就有的吗?当然不是。

碳最开始形成于恒星的中心,超新星爆发的过程中制造了太阳系中绝大多数的重元素,其中也包括碳。但是这些碳极少以单质形态出现,它们非常容易与氧结合生成碳氧化合物,也有一些会形成甲烷。所以在地球刚形成时并没有石油或者煤炭,几乎所有的碳都以二氧化碳或一氧化碳的形式存在于岩石缝隙里,后来地球越来越热,二氧化碳气体随着火山喷射到空气中。

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最初的碳由火山喷出

在30多亿年前,地球大气中充满了二氧化碳,几乎没有氧气。一部分二氧化碳溶于水形成碳酸,再跟其它元素反应形成碳酸盐,剩下的二氧化碳作为温室气体使地球保持温暖,这为生命的出现创造了条件。地球上最开始出现的是单细胞生物,它们是各种藻类,其中有一种叫蓝藻的细菌。蓝藻吸收二氧化碳,再通过阳光的光合作用将碳转化为碳水化合物固定在体内,同时向外排放氧气。别看蓝藻小,当时地球的海洋和陆地湖泊里到处都是,通过几十亿年的不懈努力,硬是把空气中1.5亿亿吨碳给清除干净。这些碳都去了哪里呢?它们大多变成了我们今天的石油和天然气。

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蓝藻细菌形成链状

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样

煤矿分为很多种,根据煤炭形成的年代也有各种不同的品质。一般来说煤矿形成的年代越久,所形成的煤炭中的杂质就越少,燃烧就越充分,而那些不够纯净的煤矿在燃烧之后也会产生更多的污染物质。

在早期的空气和水里,氧气含量非常少,微生物死亡后大多不会腐烂,它们的尸骸与砂石混杂一批批沉入水底。在数千万年的漫长时间里,微生物在水下的沉积能达到几十甚至数百米厚,然后又被更厚的泥土掩埋。微生物体内的有机碳在地壳深处高温高压作用下慢慢变成黑色干酪一样的油母质,当温度保持在50~150℃,这些有机碳会变成石油,温度进一步升高到200℃左右,它就可能进一步转化为天然气。

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油页岩与石油

与石油不同,煤炭是由陆地上繁茂的植物在死亡之后慢慢堆积腐烂形成的。自大约3.6亿年前的石炭纪起,地球表面的陆地形成了茂盛的森林,树木年复一年地生长,将空气中的二氧化碳转化为有机碳。死亡的植物倒伏在地,新的植物继续生长,由于那个时候分解植物的细菌还没有进化完善,草木的残骸会大部分保留下来并一层层堆积碳化。随着地壳运动和火山喷发,森林被深埋地下,慢慢转化为煤。

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露天煤矿

根据中石油2019年底公布的数据,到目前为止,全球累计开采出862亿吨石油,全球现有的3万多个油田已经探明的石油还有1900亿吨,可开采储量约1636亿吨,看起来剩的不多。如果按照现在的开采速度,地底下的石油确实用不了多少年就会被抽空。同时我们也要看到,世界上每年都会发现新的油气田,石油储量常常是不降反增。这是为什么呢?

因此煤炭在开采之后还会经过“洗煤”这个精炼过程,减少煤炭燃烧时产生的污染。而根据煤炭埋藏的深度不同,也分为地下煤矿和露天煤矿,其中露天煤矿的开采不需要打入地下太深,直接将地表挖开就可以进行开采。

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样我国的露天煤矿

我国是一个幅员辽阔、矿产丰富的国家,其中煤炭的储量是相当丰富的。全世界大约有百分之四十的煤矿是经过露天开采的方式展现到世人面前的,我国也有不少的露天煤矿。

十几亿年来地球表面的碳一直处于不断地循环之中,科学家估计有约1.5亿亿吨元素碳被封存在油母质中,这是目前已经探明石油储量的许多万倍!曾经我们只能开采液体石油和天然气,随着油气生产技术的进步,曾经被认为无利用价值的页岩油和页岩气已经成为主流,未来我们还会发现并开采储量更为丰富的可燃冰资源。

相对于地下的煤矿来说,露天煤矿所需要的技术更低,成本更小,所获得的经济利益也更多。我国比较著名的露天煤矿主要有内蒙古的霍林河煤矿、元宝山煤矿、黑岱沟煤矿,山西的安太堡煤矿等等。其中一些煤矿已经经过了长时间的开采,甚至达到了百年。

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美国井架林立的页岩油田

当然,化石能源再丰富,如果无节制地开采,新产生的煤炭油气跟不上消耗,它也会越来越少,大量碳释放到空气中还造成全球气候变暖,这不可持续。好在人类科学进步突飞猛进,今天我们已经行动起来,从阳光中获取能源,水电、风电与核电占比日渐加大,电驱动汽车火车取代燃油燃煤车成为趋势,人们已经不再单一依赖化石能源。可以预见不远的将来,“化石能源枯竭”将不再是一个被拿出来讨论的话题。

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样

在众多的露天煤矿中,抚顺西露天煤矿就是一个历史悠久、产量庞大的露天煤矿,从1914年开始开采,到2019年停止开采,共有105年的开采历史。

而且抚顺西露天煤矿的开采史,也是中国近现代工业发展的血泪史和奋斗史,我们能够从中看到这个古老的国家在百年以来的挣扎和奋斗,看到我们不屈不挠的抗争,看到我们发展和壮大的决心。

这个煤矿曾经属于我们又被夺去,曾经为祖国做过巨大的贡献,也成为过敌人的“军火库”。下面在就让我们来了解一下这座露天煤矿前世今生吧。

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样抚顺西露天煤矿的历史

抚顺西露天煤矿位于辽宁省抚顺市,是我国煤炭储量丰富的东北地区最大的露天煤矿之一。在清末的光绪年间,这里就开始了煤炭的初步开采,但是在后来这里被日本侵略者占领,成为了日本侵略者重要的燃料来源。

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太阳能电站越来越普及

#科学燃计划##谣零零计划#

据统计,在占领抚顺西露天煤矿期间,日本侵略者一共抢走了接近2亿吨的精煤,实在是令人触目惊心。其实不仅是抚顺西露天煤矿遭到了掠夺,东北地区的其他煤矿,还有更多的战略资源都被日寇侵占了,比如森林、铁矿等等。

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样

这样的侵占持续了40年,残忍的日寇在这里的压迫让近25万中国劳工失去了生命。直到我们终于用十四年的血战打败了日本侵略者,将他们彻底赶出中国,抚顺西露天煤矿才收归中国。但是在那之后,我国仍然没有完全太平,因此这里的生产力也没有恢复。

直到新中国成立之后,我们才有机会集中精力搞建设,于是抚顺西露天煤矿才重新开始被重视起来,成为了新中国重要的煤炭产地,开采量达到了10亿吨,为我国工业的恢复和发展做出了不可磨灭的贡献,被称之为“煤海”。

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样

根据测算,抚顺西露天煤矿的煤层厚度在20-150米之间,平均的厚度达到了55.5米,是世界上煤层最厚的露天煤矿之一。

在经过百年的开采之后,这里已经形成了一个巨大的漏斗形矿坑,就像是一座倒置的火山一样,是中国人民征服自然、努力奋斗的具体标志。因此,抚顺也被称之为“中国煤都”,而抚顺西露天煤矿也成为了“亚洲第一露天煤矿”。

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样抚顺西露天煤矿的现状

不过,煤矿终究是一种不可再生资源,即使是抚顺西露天煤矿这样储藏量巨大的煤矿也会有枯竭的一天,因此我们需要积极寻求转型,也不能够让当地的经济过于依赖煤矿。

其实从上世纪80年代开始,人们就已经开始寻求抚顺煤矿的转型,因为我们已经看到了抚顺西露天煤矿的资源濒临枯竭。在经过了数十年的探索之后,我们终于找到了抚顺西露天煤矿未来的发展方向:建设我国的工业历史博物馆,让更多人了解那段历史。

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抚顺西露天煤矿的历史其实就是中国在近代的工业发展史的缩影,也是中国人民建设更加强大的国家的过程。从那个艰难求索的封建时代在末期,到受尽欺凌和侵略的近代,再到新中国的最终成立,现代工业国家的艰难发展,我们付出了太多的血和泪。

因此,在我们享受现代的幸福生活的同时,也不能够忘记先辈们过去的奋斗,如果不是他们的牺牲,是不可能有今天的中国的。如果大家有机会的话,请务必去抚顺西露天煤矿看看,感受一下人类文明的伟大。

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样煤炭的未来

尽管现在绝大多数的交通工具都不需要用煤炭作为燃料了,但是火力发电在世界上所有的发电方式中还有着重要地位,我们还没有实现完全的能源转型。火力发电不光会消耗大量的不可再生能源,还会带来大气污染,对于地球的整体的环境带来极大危害。

在温室效应越来越严重的今天,我们不得不及时进行能源的转型。目前,我国正在积极开发在各种清洁能源,比如水能、风能、太阳能等等,这些能源属于可再生能源,会在地球上“源源不断”地产生。

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但可以预见的是,在短时间内我们还不能够完全放弃煤炭的开采和使用,因为现在对于清洁能源的利用技术还不够成熟,我们无法完全对传统能源进行替代。中国的能源需求量非常庞大,我们还有众多的建设工程没有完成,人民的生活水平还需要进一步提高。

不过按照我国现在的发展速度,相信很快就能够走在世界的前列,不用继续对我国的煤矿进行开采,可以更好地保护我国的环境,也保护我国那些尚未开采的资源。

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样结语

人类虽然已经发展了数千年的文明,但是我们对于地球资源进行大量开采也不过是近代以来的事情。但是就是在这几百年间,人类在地球上开采的资源总量达到了过去难以想象的地步。

如果随着科技的发展继续这样下去,那么未来开采资源的速度将会更快,这些能源将会在很短的时间内被彻底耗尽,这对于还没有完全找到替代能源的人类来说并不是一个好的结果。

况且,我们的地球整体气候在人类的影响下已经有了强烈的变暖倾向,在更严重的后果出现之前要“及时止损”。

我国第一露天煤矿,煤层厚达55.5米,开采105年后成如今的模样

地球是人类目前唯一的家园,是我们生存所必不可少的一部分。离开了地球环境滋养的人类将会失去现有的一切,而地球的愤怒也会摧毁一切。

即使是人类不对大自然进行干预,自然环境也处在不断地的变化当中,我们还没有做好万全的准备,就更不能够用自己的行为去进行“加速”了。好在如今的人类已经了解到了自己的行为对地球造成的影响,会在今后采取行动,让我们的家园往更好的方向去发展。

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