从“地狱之门”到能源革命(知识量巨大、烧脑、慎入!)


发布时间: 2015-10-28 关注度: 1169

     地球——美丽的蓝色星球



       我们都希望能更幸福的生活,但这丝毫消减不了我们对“地狱之门”的好奇,你心目中的地狱之门是什么?它真的会诱导人类走向“地狱”吗?

       度娘是这样解释的:



       这个结果肯定不能让你我满意

       或许你心目中的“地狱之门”是这样的:



       在地球上已知的“死火山”约有2000座;已发现的“活火山”共有523座,其中陆地上有455座,还有68座在海底。火山喷发是一种自然现象,来自地幔的巨大能量推动岩浆和石屑喷薄而出,往往造成毁灭性的灾难。众所周知,维苏威火山在公元79年的大喷发瞬间吞没了庞贝古城,让整个国家坠入炼狱。

       历史上的火山喷发能让全人类坠入地狱吗?

       有种说法是,在7.4万年前, Toba火山超级大喷发导致了人类及地球生物濒临灭绝的恶果,但这种说法很快被科学家否定了。在Toba喷发后的1000至3000年间,一次未知事件导致了气候急剧变化,给地球生物圈带来了毁灭性的灾难,这很可能是彗星撞击地球造成的。


“地狱之门” >


       国家地理频道中的“地狱之门”达瓦扎:


达瓦扎并不是火山口


       这个大坑并不是火山口,但它已经熊熊燃烧了44年了,而且看不出任何衰弱的迹象。这里的坐标是中亚土库曼斯坦共和国,名为达瓦扎的天然气火山坑,国家地理频道称它为“地狱之门”。



        阴风吼大漠,角号吹不得。

        烈火焚深谷,焰焰烧西泽。


△达瓦扎天然气坑口


Q 达瓦扎在哪里?

       达瓦扎位于土库曼斯坦境内,距首都阿什哈巴德以北约260公里的达瓦扎镇附近(Derweze意为闸门)。


△达瓦扎位于卡拉库姆沙漠中部


“地狱之门”是如何产生的?

       据说1971年,前苏联的一支钻探队和地理科学家组成的队伍在该地区钻探天然气资源,在探测过程中,地面突然坍塌,所有的人和设备都被一个巨大的深坑吞没……


△发生塌陷



       回过神儿来,他们发现这个深坑中充满了天然气,自救后由于担心天然气聚集过多而发生爆炸,于是点燃了洞口的气体。本以为天然气烧完火就会熄灭,但没想到44个春秋过去了,烈火丝毫没有消退的意思。没有人知道它究竟燃烧了多少天然气,也没有人能预计出它什么时候才能熄灭。

       除了火坑,当地还有许多塌陷形成的坑。达瓦扎附近甚至还有一个水坑。

       形成的具体原因主要有两个:一是当地主要以海相碳酸盐为主,由于地下水的不断侵蚀、溶解,导致地下形成空洞;二是地下天然气被不断开采、泄漏造成地面的沉降。



为什可以燃烧这么久?

       土库曼斯坦天然气探明储量为22.8亿立方米,位居世界第四, “地狱之门”所在的卡拉库姆沙漠是最大的天然气气田。当地地层渗透率高,天然气运移通道畅通,使得该地的天然气源源不断地被释放出来,火焰延绵不绝。


△土库曼斯坦面积的70%是卡拉库姆沙漠


       目前土库曼斯坦利用西气东输二线工程向中国出口天然气。在此之前该国向伊朗和俄罗斯出口天然气,搞错了吧?伊朗和俄罗斯都是天然气生产大国呀!这是因为土库曼斯坦的天然气太太太便宜了!不用好意思吗?(⊙o⊙)…



“地狱之门”会造成气候变暖吗?为什么不把火灭掉?

       对于第一个问题实事求是的讲——会!

       因为即使某人多放一个屁都会影响气候——蝴蝶效应嘛!何况是一座“火焰山”。


      

       至于灭掉火,专家是这样解释的:

       燃烧需要三个条件:可燃物、氧气和温度。想要灭火就需要破坏其中的任何一个条件。达瓦扎是完全可以灭掉的,但灭掉“地狱之火”人们还是有一些顾虑:

       1.即使大火灭掉,但坑口太大难以有效收集,天然气还是会继续四处散逸;

       2.灭火后天然气持续释放有可能造成爆炸等不良后果;

       3.灭火后达瓦扎失去独特一景,旅游业受重创。
       土库曼斯坦人思来想去,想着反正咱家气多,烧就烧着吧……



< 小镇下的“地狱之门” >


       位于美国的森特罗利亚是一座几乎可以被忽视的小镇,在这座小镇之下的“地狱之门”自1962年起已经燃烧了半个多世纪。原来其地下有一座巨大的煤矿,且常年处于燃烧状态。为了遏制地下大火,政府采取了一系列措施,包括使用粘土密封以切断火舌与空气间的接触,或将泥浆灌入蜂窝状洞穴,但最终都以失败告终。据推算,地下大火还将继续燃烧250年,整个过火面积将达到3700英亩(约合22460亩)。



印度小城地下煤火燃烧 99 年 >


       位于印度东北部的小城加利亚(Jharia)座落在煤炭资源丰富的地区,却遭受了长达 99年的地下煤火煎熬,煤矿坍塌引发的大火还制造了巨大深坑。自从1916年以来,加利亚的地下就有70多处煤火持续燃烧,虽然印度政府多年以来都未间断努力灭火,但煤火还是未被扑灭。



========补充 知识========


       据不完全统计,此时此刻中国有近60个煤矿正在地下闷烧,每年自燃烧掉的煤炭可能接近2亿吨。在全球范围内,这样自燃的煤矿还有很多,在印度就有接近70个,印度尼西亚有120个,而在美国,这个数字是160个……
烧了这么久造成了什么影响?

       正面影响:带动了当地的旅游业

       “地狱之门”达瓦扎已经成为了世界著名景区之一。土库某官员说:“地狱之门可以发展成吸引探险观光客的主要卖点,越来越多的人对这个喷出烈焰的巨坑表示很感兴趣。”当然其它地区有特色的“天然气火坑”和“煤火坑”都不同程度的促进了当地旅游业的发展。


△探险家乔治•康罗尼斯——进入“地狱之门”第一人

△利用绳索下降到30多米的坑底

△坑底温度高达1000摄氏度,在那里采集样品


       负面影响:

       地狱之门的天然气燃烧和煤田自燃情况类似,都属于严重的生态灾难,不仅造成资源浪费,更严重的是造成生态环境恶化。由于持续燃烧,达瓦扎的居民们担心周边空气污染,而且炎热和干燥也使当地不再适宜开展农业和畜牧业,居民已经纷纷搬离,到2004年达瓦扎村已经彻底荒废了。
       此外,天然气燃烧后会产生二氧化碳、一氧化碳、氮气和水,类似的大火(天然气火坑、煤火坑等)大规模持续燃烧会造成大量温室气体的排放。不过直接排放天然气会带来更严重的后果,因为天然气主要成分是甲烷,甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍以上,直接排放会加剧温室效应。


========补充 | 知识========


       温室效应(Greenhouse Effect),是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收,这样在地表和底层大气间形成类似花房的温室,故名温室效应。

       温室气体指的是大气中能吸收地面反射的长波热辐射线,并重新发射短波辐射的一些气体,如水汽(H₂O)、二氧化碳(CO₂)、氧化亚氮(N₂O)、氟利昂、甲烷(CH₄)等是主要的温室气体。



世世代代

地球就是人类的“天堂”
也许根本就没有所谓的“地狱之门”
但你知道吗?
地球上的碳、氢、氧正以前所未有的速度在燃烧
地球确实在变暖……

气候变暖和能源革命 >

气候变暖

       两极冰川融化、海平面上升、热带雨林减少、植被分界线不断向高海拔推进……这并不是空穴来风,美国太空总署(NASA)公布了一些地球受人类影响前后的对比图。


阿尔卑斯山,山顶出雪量明显减少

△阿拉斯加麦卡蒂冰河,冰量明显骤减

△美国优胜美地国家公园最大的莱尔冰川,每年都会减少0.9公尺的宽度

△中亚的咸海,在逐渐消失

△非洲肯亚雨林面积缩减,这里曾经是多种动物的栖息地

△阿根廷的雨林地,因为农业的开垦而慢慢被吞噬

△巴哈马的红树林沼泽被滥砍滥伐,丧失了对风灾的抵御能力

△非洲查德湖,2002年已经缩小至最初的1/12,湖泊慢慢消退变成红色的沼泽

△联合国世界气象组织(WMO)初步报告:64年间全球平均温度上升了约0.6℃


△全球气温持续变化

△2014年是记录里温度最高的一年(数据来源:美国国家航空航天局NASA和美国国家海洋和大气局NOAA)


       尽管我们不希望看到全球变暖,但这却是个事实:

       全球气候变化是一个复杂的科学问题,太阳运动、热量的变化等因素我们无法改变。但从18世纪的工业革命开始,社会经济的迅猛发展引发化石能源前所未有的消耗,大气中的二氧化碳浓度也从280ppm上升到380ppm,地球的温度也在不断上升。不得不承认:人类活动产生的温室气体确实在一定程度上加剧了全球气候变暖。


二氧化碳含量不断增加


       无论我们畏惧与否,真相是全球海平面正在上升:

       卫星监测显示,南极大陆和格陵兰岛的冰盖已经大量消融,且融化速度还在加快。


△北冰洋冰面变薄了30%-50%,地表冰层也在减少


       按照目前的变化,预计到2100年海平面将会上升0.5-1米,岛屿国家和纽约、上海这样的沿海城市将会遭受严重的灾害,而荷兰、孟加拉国和美国佛罗里达州这样人口稠密地势低洼的地区将面临被淹没的危险。

       希望这一切只是偶然,但地球上的极端灾害天气却越来越频繁:

       气候变暖是一个综合性结果。它还会导致暴风雪、寒流、暴雨、热浪,干旱等极端天气事件更频繁发生。一方面海洋温度增加,水蒸发速度加快,大量的水汽被输送进大气,一些地方会出现极端暴雨天气,导致水灾、山体滑坡、泥石流等地质灾害。另一方面,气候变暖使得内陆干旱的地区更加干旱,土地沙漠化进一步严重,农业遭受破坏,粮食危机不断加剧,地球不再是天堂,人类生活将苦不堪言。


地球在变暖,而我们该行动起来了 >


能源革命



       2015年12月将召开巴黎气候大会,这将是万众瞩目的一次大会。因为会上将通过一项气候问题的国际协议,目标是使全球升温控制在2℃以下。一旦协议顺利达成,2016年也许会将会是全球能源革命的元年。



       长期以来化石能源满足着人类对能源的需求,但化石能源中煤、石油、天然气的消耗加剧了全球的气候变暖。

       美国和其他发达国家作为化石能源的消耗大国,70%的石油都消耗在交通运输上。面对即将到来的能源革命,作为处于社会充分竞争领域的汽车工业已经开始暗度陈仓,更有甚者已经展开了积极、大胆的布局:



先来看看“火得发烫”的特斯拉 >


       特斯拉Model S售价8万美金,在2014年全球销量3.2万辆。2017年下半年特斯拉计划推出Model 3,售价约为3.5万美元,而它充满电可以跑300多公里。这很可能会掀起一股全球的电车普及狂潮。短短两年时间如何把Model 3售价降到3.5万美元呢?电车的制造成本,最核心的部分是电池。特斯拉的首席技术官JB Straube宣称目前电池制造成本约占整车售价的25%。过去电池生产效率极低:要先从南美洲对一些原料进行提炼,再运到北美洲加工,然后运到日本或者韩国进一步加工,最终运回美国安装。



       目前特斯拉在内华达州兴建超级工厂来生产电池,它可以使所有步骤在同一个地方完成。物流成本节省10%,人力成本节省10%,规模生产效应和电池技术进一步优化, 再节省10%.这样算来Model 3的电池成本就可以降到0.6万美元左右,这样就有足够的成本空间制造一部功能强大的新车。汽车行业的一个共识:车价每下降0.5万美元,对应的潜在买家数量就会翻番。售价3.5万美金的Model 3 计划2020年的销量达到50万辆,现在这看起来是完全可以实现的。

       新能源汽车市场的未来如此广阔,别的生产商会不会坐以待毙呢?

       当然不会!



       行业大佬丰田汽车在十月份刚刚向全球宣布了其激进的电动化战略目标

       这份目标宣称,到2050年,丰田汽车将会停止向市场销售纯燃油类的汽车,全部产品都会转为电动化汽车以及新能源汽车。



       丰田认为,在未来5年之内,他们能够将氢燃料电池车的成本下降到原来的5%。这将使得大规模生产氢燃料电池车将成为可能。同时,丰田汽车手握5680项相关的专利。所以,一旦丰田汽车完成对氢动力电池汽车的推广,那么在未来的新能源汽车领域,丰田汽车很有可能占据半壁江山。

                        


       丰田为何如此高调的宣布自己未来30年的战略呢?

       如此大规模的战略调整,不但改变丰田自己,还会全面影响丰田体系内所有的关联行业及合作伙伴。这无疑会造成巨大的冲击,伴随而来的是传统动力总成系统上高达百亿千亿美元的投资都将灰飞烟灭。所以,必须向所有的合作伙伴大声喊话:“我们要换赛道了,你们必须注意方向!”



       除此之外传统汽车巨头:大众、戴姆勒、宝马、本田、通用、福特都已经在新能源汽车领域投入巨资。甚至谷歌、苹果、Uber等新兴高科技互联网公司也加入了跨界纷争……



       自由经济市场的天平已经向新能源倾斜了,中国政府如何看待呢?

       中国作为能源消耗大国,目前政府已经出台各种政策支持新能源产业的发展,其中在新能源汽车方面正紧锣密鼓的制定一项计划——在2020年建设充换电站1.2万个,充电桩450万个。届时充电难题会得到很大程度地解决。



      扫清了体制观念和配套服务的障碍,价格亲民的新能源汽车被大量投入市场,之后会发生什么呢?



       在中国2014年整体的原油消耗中,交通运输占到了50%,在欧美发达国家这个数字是70%。我们知道原油价格对需求的边际效应是非常敏感的。2012年到2014年,全球原油消耗每年平均增长不到1.5%,但在这种大环境下,油价仍然从2014年的110美元跌到目前的45美元一桶。



       如果全球的原油供需关系发生长期根本的置换,并产生10%以上不可逆转的需求下降时,行业加速发展的诉求会立即崩溃,石油公司和相关产业链上的企业将无可藏匿,原油价格甚至可能跌破20美元一桶,直到达到某种新的平衡。
       国内大三油“建设国际一流能源公司”的愿景还不绝于耳,奉献源源不断的、低成本的清洁能源是我们永恒不变的承诺,但这一路走过我们离心中的目标是否更接近了呢?置身石油行业的漫长寒冬,行业巨头们四顾茫茫,关联企业一个个灰心丧志。在低迷的氛围中,你是否也丧失了继续奋斗的勇气呢?

       钢铁企业不暇自哀,而煤炭企业哀之;煤炭企业哀之而不鉴之,亦使石油企业复哀煤炭企业也。
任何人阻挡不了的是时代前进的脚步,技术的突飞猛进终将唤醒新的能源革命,皮之不存、毛将焉附?站在变革的十字路口,我们是否有勇气继续捍卫我们的价值信念,坚守过去的承诺呢?

       今天很残酷、明天更残酷、后天很美好!鼓励创新、勇于变革,只有这样我们才能够战胜今天、打赢明天,看到后天灿烂而辉煌的太阳!

       待凯旋日,泪洒欢颜!


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