石油是地球上最重要的資源之一,我們的生活離不開石油,國家的發(fā)展也離不開石油。然而,石油作為不可再生資源,數(shù)量是極其有限的。按照人類現(xiàn)在的開采速度,在有限的時間內(nèi)就會把地球上目前已經(jīng)探明可采的石油消耗完。
Tips:在太空上看地球總體上呈藍色。大氣層,主要成分為氮氣和氧氣以及少量二氧化碳、氬氣等。
因此,人類除了尋找和開發(fā)新能源之外,還在不斷探索地球上其他未知的石油資源。人們曾經(jīng)就在一片沙漠當中發(fā)現(xiàn)了35億噸石油,光從數(shù)字上來看相當可觀,但是至今為止都還沒有國家對這些石油進行開采,這是為什么?
石油的重要意義
石油其實是從原油提煉加工而來的,原油是人類在地下發(fā)現(xiàn)的一種天然碳氫化合物。它的形態(tài)各不相同,無論是高粘性液體還是濃稠焦油狀物質(zhì)都有。原油的顏色也可以從淺黃色到深棕色或黑色,它是世界上使用最廣泛的燃料之一。原油必須經(jīng)過精煉才能使用,一旦經(jīng)過精煉,就屬于石油產(chǎn)品類別,石油及其衍生品能夠在全世界石油市場上進行交易。
Tips:人們習慣上把未經(jīng)加工處理的石油稱為原油,這是一種黑褐色并帶有綠色熒光,具有特殊氣味的粘稠性油狀液體。
人類最開始發(fā)現(xiàn)原油的時候,它是以多種形式存在的,而原油的組成將決定它之后會被如何運輸和提煉。因此,人們按照物理和化學(xué)特性對石油進行了分類。根據(jù)密度,被分為輕原油、中原油、重原油三類。美國石油學(xué)會為此制定了一個標準,通常簡稱為API比重。API比重高于10就意味著油的密度比水小,會漂浮在水上。API比重低于10意味著油的密度比水大,會沉入水中。
API比重大于31.1時,就會被認為是輕原油。而API比重介于22.3和31.1之間,則被視為中原油。API比重介于10.0和22.3之間,就被稱為重原油。最后,API比重小于10.0的原油則被視為超重原油。
Tips:重質(zhì)原油中輕餾分含量低,不含蠟或含蠟很少,膠質(zhì)及瀝青含量高,一般在20%~50%(質(zhì)量分數(shù))之間。
根據(jù)原油的硫含量,也可以分為酸油或甜油,含硫量大于0.5%的原油被認為是酸油,低于 0.5%是甜油。原油中的硫含量是評估原油質(zhì)量的重要標準。在精煉原油時必須去硫,否則這些硫元素會釋放到大氣中,造成大氣污染,促使酸雨的形成。此外,高硫含量會導(dǎo)致精煉過程中使用的金屬降解。當人們在處理含有硫化氫的原油時,它也可能是危險的,因為它會對人體的呼吸系統(tǒng)造成危害,所以需要做好全面的防護措施。
如今,石油是人類社會最重要的資源之一,我們每天都會使用到數(shù)百種由石油制成的物品。除了我們熟知的汽油之外,汽車的潤滑油也是由石油制成的。潤滑油能夠防止我們的汽車發(fā)動機過熱,并確保機器的所有部件都保持良好的工作狀態(tài)。
Tips:酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水,主要是人為的向大氣中排放大量酸性物質(zhì)所造成的。
事實上,如果沒有石油,我們的世界幾乎無法正常運轉(zhuǎn)。工廠將不能正常工作,汽車也無法行駛,飛機將停飛,農(nóng)場的拖拉機也會生銹。在我們的生活中,許多產(chǎn)品都和石油密不可分。由于絕緣和耐熱性能,塑料和其他石油產(chǎn)品都會被用來制作電子元件。從智能手機到計算機、相機和電視,大多數(shù)電子產(chǎn)品的組件都來自石油。
服裝通常由石油生產(chǎn)的合成纖維制成,這些合成纖維包括丙烯酸纖維、人造絲、純素皮革、聚酯纖維、尼龍和氨綸等等。甚至人們的鞋子和錢包在制造過程中也會使用到石化產(chǎn)品,正因如此,它們才具有了輕便、耐用和防水的特性。
Tips:紡織業(yè)在中國是一個勞動密集程度高和對外依存度較大的產(chǎn)業(yè)。中國是世界上最大的紡織品服裝生產(chǎn)和出口國。
許多常見的運動器材都含有石油,包括籃球、高爾夫球、橄欖球頭盔、沖浪板、滑雪板和網(wǎng)球拍。對那些十分注重個人護理的人來說,他們使用的許多產(chǎn)品也都來自石油。包括香水、染發(fā)劑、化妝品、洗手液、剃須膏、除臭劑、洗發(fā)水和隱形眼鏡等等。
在全球范圍內(nèi),石油是最重要的燃料來源之一,從歷史上看,它在世界能源消耗中的占比超過了三分之一。發(fā)現(xiàn)、開采、運輸和精煉石油是一個漫長的過程,對于這個過程中所需要的基礎(chǔ)設(shè)施具有很高的要求。比如能夠橫跨兩個國家的長達數(shù)千公里的石油管道、石油貿(mào)易中心的儲存設(shè)施以及多個煉油廠??偟膩碚f,全球石油行業(yè)是一個價值數(shù)萬億美元的行業(yè)。
Tips:原油精煉指的是將原油中的數(shù)百種不同的碳氫化合物分子,分離成有用的化合物,包括汽車燃料、潤滑油、塑料成分和洗滌劑等。
石油對于那些依賴燃料的企業(yè)尤其重要,例如航空公司、塑料生產(chǎn)商和農(nóng)業(yè)企業(yè)。作為如此重要的能源來源,石油是許多國家的主要進出口的商品。這種商品的重要性為石油和石油衍生品創(chuàng)造了一個巨大的金融交易市場。
卡拉庫姆沙漠中的“地獄之門”
土庫曼斯坦的國境內(nèi)有一個名為卡拉庫姆的沙漠,人們發(fā)現(xiàn)這里蘊含著大量的石油資源。卡拉庫姆沙漠是世界上最大、最美麗的沙漠之一,它具有獨特的環(huán)境,使得各種沙漠生物和植物能夠在這里蓬勃生長??ɡ瓗炷飞衬猩L著各種各樣的喬木、草本和灌木,比如沙蒿、金合歡和各種開花植物。一些植物能夠用來當作喂養(yǎng)牲畜的干草,有一部分草原地區(qū)是駱駝和綿羊的放牧地。
Tips:卡拉庫姆沙漠的居民自古習慣于游牧生活,并在里海沿岸及阿姆河捕魚;但在現(xiàn)代,幾乎所有的人都在集體和國營農(nóng)場定居,并發(fā)展了擁有瓦斯和電的永久城鎮(zhèn)。
在這里,數(shù)量最多的生物其實是由牧民們飼養(yǎng)和訓(xùn)練的駱駝。由于它們能夠在沒有水的情況下長時間生存,所以駱駝能夠適應(yīng)卡拉庫沙漠中的干燥??ɡ瓗炷肥且糇g而來的名字,它原本的名字叫做Karakum,當?shù)厝擞袝r候會拼寫成Garagum,這在突厥語中的意思是“黑沙”。卡拉庫姆沙漠的面積大約有350000平方公里,占據(jù)土庫曼斯坦約70%的國土面積。但是卡拉庫姆沙漠的人口非常稀少,總?cè)丝诿芏却蠹s是每2.5平方英里一個人。
大約3000萬年前,卡拉庫姆沙漠地區(qū)還是一片海洋,只不過隨著時間的推移,在各種自然地理因素的影響下,它從汪洋變成了沙漠。在古代,著名的絲綢之路也會從卡拉庫姆沙漠中穿過。那個時候,人們會通過沙漠中水井的位置來判斷自己行進的距離,而這些水井也是旅行者和他們的坐騎駱駝的重要水源。這些位于卡拉庫姆沙漠中的水井被認為是世界上最深的人工井,其中有的水井深達200米。
Tips:海洋sea,地理名詞,是地球上最廣闊的水體的總稱。目前為止,人類已探索的海底只有5%,還有95%大海的海底是未知的。
沙漠的干燥條件促使當?shù)毓賳T提出了許多可能有助于農(nóng)業(yè)進步的創(chuàng)新項目。比如上個世紀60年代,蘇聯(lián)修建了卡拉庫姆運河,目的是從阿姆德里亞河里取水并用來灌溉農(nóng)田??ɡ瓗炷愤\河是世界上最大的沙漠灌溉工程之一。
上個世紀40年代和50年代,蘇聯(lián)考古學(xué)家在卡拉庫姆沙漠發(fā)現(xiàn)了屬于石器時代和青銅時代的文物。有的歷史學(xué)家認為卡拉庫姆沙漠曾經(jīng)擁有世界上最偉大的文明,一直到現(xiàn)在,他們?nèi)匀辉诳ɡ瓗炷飞衬袑ふ夷軌蜃C明這一觀點的歷史文物。
Tips:銅器的使用開始于新石器時代晚期的土耳其和伊拉克地區(qū),及敘利亞古代TellRamad遺址出土的銅珠等。
卡拉庫姆沙漠最為出名的還是“地獄之門”,這實際上是一個位于達瓦札附近的天然氣坑,但是現(xiàn)在它已經(jīng)燃燒了接近半個世紀。1971年,一群蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家前往卡拉庫姆沙漠尋找油田。最終,他們發(fā)現(xiàn)了一個大油田,并且開始鉆探。但是,他們選擇的地點正在一個巨大的天然氣田頂部,那里的土地無法支撐鉆探平臺的重量,最終這里的地面出現(xiàn)了坍塌,鉆井也隨之墜入地下。這一事件同時還導(dǎo)致沙漠中易碎的沉積巖在其他地方也發(fā)生了坍塌,產(chǎn)生了多米諾骨牌效應(yīng),在一切都平靜下來的之后,這里多出了幾個火山口。
Tips:在一個相互聯(lián)系的系統(tǒng)中,一個很小的初始能量就可能產(chǎn)生一系列的連鎖反應(yīng),人們把這種現(xiàn)象稱為“多米諾骨牌效應(yīng)”或“多米諾效應(yīng)”。
這些火山口中最大的一個約70米寬,20米深。幸運的是,沒有人在這場事故中受傷,但科學(xué)家們很快就遇到了另一個問題:如何解決這些從火山口逸出的天然氣。天然氣主要由甲烷組成,雖然無毒,但確實會使氧氣更加稀薄,讓人呼吸困難。對于即將離開這里的科學(xué)家們來說,這不是什么大問題,但對于那些生活在卡拉庫姆沙漠的動物來說,它們很可能會有生命危險。由于具有易燃的特性,逸出的甲烷也十分危險,空氣中的甲烷含量只需要達到5%就有可能發(fā)生爆炸。因此,科學(xué)家們決定點燃火山口,希望所有危險的天然氣都能在幾周內(nèi)燃燒殆盡。
Tips:甲烷是一種有機化合物,分子式是CH,分子量為16.043。它可用來作為燃料及制造氫氣、炭黑、一氧化碳、乙炔、氫氰酸及甲醛等物質(zhì)的原料。
在石油和天然氣鉆井作業(yè)中,如果人們無法收集利用天然氣,就會使用這種方法。與石油不同,石油可以在鉆井后無限期地儲存在儲罐中,但是天然氣需要立即處理。如果有多余的天然氣無法通過管道輸送到處理設(shè)施,鉆井人員通常會燃燒天然氣,避免導(dǎo)致嚴重的后果。
但是,土庫曼斯坦的科學(xué)家們并不知道在這些火山口下方有多少天然氣存在。在他們的預(yù)期中,應(yīng)該幾周之內(nèi)就能夠燒完,但是這些火山口卻持續(xù)燃燒了接近半個世紀。
Tips:火山口是指火山噴出物在它們的噴出口周圍堆積,在地面上形成的環(huán)形坑。上大下小,常成漏斗狀或碗狀,一般位于火山錐頂端。
2010年,土庫曼斯坦總統(tǒng)曾經(jīng)因為擔心這些火焰影響附近的資源開發(fā),命令地方制定計劃將這些火山口填充,但是一直都沒有動作。如今,“地獄之門”已經(jīng)成為了一個著名的旅游景點。
為什么一直沒有人去卡拉庫姆沙漠開采石油
想要開發(fā)這地下的石油,第一件事自然就是要撲滅“地獄之門”的火焰。但這并不是一件容易的事情,因為我們是無法單純利用水來將這些火焰撲滅的。甲烷非常易燃,只要這些火山口還在持續(xù)釋放甲烷,那么在空氣中就有繼續(xù)燃燒的可能。所以只能通過隔絕氧氣的方式來滅火,這樣就需要大量的二氧化碳,成本相當高昂。還有人提出,可以用推土機將大量的沙土推入填平這些火山口,沙土就地取材就行了。
Tips:二氧化碳一般可由高溫煅燒石灰石或由石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制得,主要應(yīng)用于冷藏易腐敗的食品、作致冷劑、制造碳化軟飲料和作均相反應(yīng)的溶劑等。
但是如今“地獄之門”已經(jīng)成為了一個著名的景點,在填平之后,其附帶的經(jīng)濟收益自然也就沒有了。雖然撲滅火焰之后還能對下方的石油和天然氣進行開采,但是撲滅火焰和開采資源都需要成本,土庫曼斯坦也不能肯定撲滅火焰之后獲得的經(jīng)濟收益會是什么樣子。
除了這些之外,石油的運輸也是一個大問題。這個油田的位置太過偏僻,想要在沙漠里面建造石油管道也相當困難,成本自然也不會低。綜合各方面因素來考慮,石油本身的價值反而顯得不那么重要了。更何況,土庫曼斯坦本身也不是一個石油和天然氣緊缺的國家,所以一直都沒有準備對這塊油田進行開采,而是任由那附近的天然氣繼續(xù)燃燒。
Tips:人們長期以來通用的天然氣的定義,是從能量角度出發(fā)的狹義定義,是指天然蘊藏于地層中的烴類和非烴類氣體的混合物。
而且,雖然說研究人員推測這里的大油田中蘊含了35億噸石油,但實際上并不如標題所說的那樣足夠人類使用100年。根據(jù)英國石油公司2019年公開的一項報告,全球所有國家每年消耗的石油其實就已經(jīng)達到48億噸了。也就是說,35億噸石油雖然聽起來很多,但實際上還不夠人類用上一年。更不用說這個35億噸只是推測的數(shù)據(jù),如果實際上探明的含量更少,那可就要吃大虧了。所以很多國家即便很需要石油,同時也具備開采這片油田的能力,但是這塊油田位于土庫曼斯坦境內(nèi),其他國家不可能說開采就開采。
Tips:以羊毛為栽絨原料的手工栽絨地毯,具有良好的彈性、牢度、保溫、吸潮、消音等性能,是手工地毯中數(shù)量最多的品種。土庫曼斯坦以細羊毛編織的地毯聞名于世。
所以綜合各方面的成本進行考慮之后,不論是土庫曼斯坦,還是其他國家,基本上都對這塊油田沒有什么想法。
小結(jié)
我國每年消耗的石油量就有大約8億噸,因此,35億噸最多也不過能滿足我國不到五年的發(fā)展需要,更不要說以后對石油的需求量可能還會更高。而且卡拉庫姆沙漠的環(huán)境條件十分惡劣,在這里開采油田不僅需要先進的技術(shù),還需要大量的資金投入。總的來說,就是這35億噸石油并不值得人們花費那么高昂的成本去開采,所以這些石油還一直留在卡拉庫姆沙漠里。
來源:百家號 文:你好科普