寫給地球人的能源史:第三個千禧年(二) | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

寫給地球人的能源史:第三個千禧年(二)

2008年06月13日
作者:艾弗瑞.克羅斯比(Alfred W. Crosby);譯者:陳琦郁

問題不在於石油或天然氣是否真的用罄,而是石油總還會存在於某些地方(多半是中東),這將引發外交與軍事紛亂。不過現在讓我們將焦點放在相對簡單的經濟問題上:為了開採石油所耗費的能源,已經超越我們因而能獲取的能源。例如目前在阿曼採用的水平鑽探技術(一種可從枯竭油井開採更多石油的聰明技術),所開採出來的液狀物中有90%是水,石油只佔10%。去除水分會耗用很多能源和成本,這就是「能源投資報酬率(EROI)」。【註3】在1930年代,美國油田的EROI是100:1,現在大幅縮減至17:1。

EROI是經濟學家提出的概念,只評估他們認為重要的因素,不具完整性。生態學家不只看財務面,而是要探討石化燃料的「所有」成本。即使我們燃燒的是相對乾淨的天然氣,但對周遭環境會發生何種影響?是的,我們獲得了能源,但也因為排放臭氣而弄髒我們的衣物(這點我們可以忍受);污染物謀殺了我們的森林;煙霧和微粒(包括致癌物質)阻塞了我們的肺;而二氧化碳與其他氣體則讓大氣變成一個蓋子,阻礙了太陽和地球之間的正常呼吸作用。

引擎與發電廠燃燒石化燃料,釋放出數百萬公噸的二氧化硫、氧化氮與其他有毒物質到大氣中。這些物質受陽光的影響轉換成危害更大的物質,最後以酸雨的形式回到地球。酸雨腐蝕雕像與建築物,過濾掉土壤中的養分,毒害植物與湖泊河流並且戕害魚類。在各個城市與發電廠的下風處,落下酸雨是很普遍的。

石化燃料造成空氣污染,我們的肺因此得付出代價,導致氣喘、支氣管炎、肺氣腫以及其他呼吸道疾病,包括癌症。1940年代,洛杉磯的「煙霧」(汽車排放的混合了多種物質的廢氣在南加州的陽光下飄浮)造成居民不斷咳嗽。幾個世紀以來,倫敦的民眾對於咳嗽早習以為常,但在1952年12月,厚重且長期揮之不去的「倫敦之霧」(燃燒煤炭造成的煙霧)則讓超過四千名的民眾死亡。開發中國家城市的空氣污染往往比已開發國家還嚴重。

大氣中,太陽能量的進出是很微妙的。如果反射至太空的太陽能量過多,冰河的規模將擴大;假如反射的能量過少,會造成全球暖化,人們會熱到受不了,氣候變得非常怪異,瘧疾與其他熱帶疾病則會到處傳播,這就是惡名昭彰的「溫室效應」。以往火山爆發噴發大量氣體到大氣中時,往往會發生溫室效應,現在溫室效應的原因是因為人類大量使用石化燃料,每一年所釋放的氣體相當於以往很多年累積下來的數量。

我們必須全面地思考能源現狀。首先,我們可以用對環境友善的能源來取代石化燃料,如果運用得當,不但能避免污染還能取之不盡、用之不竭。不然,我們可以尋找更新、更強大且乾淨的主要動力。

讓我們來思考對環境友善的能源,其中包括我們早已觸及的太陽能量形式。讓我們從生質物開始。燃燒生質物時會排放污染物,其中絕大部分是二氧化碳,但理論上植物生生不息,新的植物會吸收掉污染物。

數千年以來,木材一直是人類偏好使用的生質物。的確,直到19世紀的最後幾年,在美國,木材仍然是最重要的燃料。為了滿足現代社會興建大型農場以及建築與燃料的需求,溫帶地區有數百萬公頃的森林被剷平。就像工廠工人,專業樵夫也是工業革命初期的代表人物;而一如狄更斯筆下的悲慘世界,大片森林被砍伐精光的陸地也是工業時代的一大特徵。

隨著人類將能源的重心由木材轉移到煤炭和石油,溫帶地區凡是還有空間的地方,林木又都生長回來。以新英格蘭南部為例,相較於梭羅寫作《湖濱散記》的那個時代,現在林木的數量又增加回來。如果我們能夠在採伐與栽植之間維持平衡,溫帶地區的居民或許能夠長期取用這種生質物。目前有40-50%的人仍仰賴木材為燃料,其中絕大部分是熱帶地區的民眾。在那裡,耗用著石油的鋸子和卡車正開墾著森林,除了提供當地燃料,還出口至已開發國家,如美國和日本。但是問題的嚴重性在於,森林被砍伐後,太陽會將泥土烘烤成如岩石般堅硬的土地,雨水則會侵蝕、沖刷土壤,致使先前的林地無法再長出樹木。

木材的用途廣泛,但是數量有限,無法因應大量的能源需求。即使是森林廣佈的奧地利、瑞典與芬蘭,生產的木材也只能因應他們百分之十五的能源需求。我們可以栽植快速生長的樹木如無花果樹、白楊木與銀楓,但無論何種木材,都很難應付溫帶地區工業化社會龐大的能源需求,何況熱帶地區的森林還持續縮減呢!

有機垃圾數量龐大,像是收割後田裡的殘株、造紙工廠的紙漿、甘蔗工廠的殘渣、還有城市中的廢物與垃圾。很多時候,燃燒有機垃圾用來發電的成本,比丟棄後處理它們的成本還便宜。栽植快速生長的植物,如柳枝稷(switchgrass,一種野草),就像栽植樹木般多少有些幫助,但令人洩氣的是,葉、莖、有機殘骸換算起來所能提供的能量,只能夠應付一年當中數日的能源需求。 (未完待續)

◎ 註3:Charles Hall et al, "Hydrocarbons and the Evolution of Human Culture", #Nature&, 426 (Nov. 20, 2003), 320

關於作者:克羅斯比長期投注環境史研究,最膾炙人口的著作有《哥倫布交流》(The Columbian Exchange)和《生態帝國主義》(Ecological Imperialism)。曾在耶魯大學、赫爾辛基大學授課,目前任教於美國德州大學奧斯汀分校。

他還投身民權運動,開設「黑人研究」相關課程,並活躍於當年反越戰的行動中。他關心弱勢群眾的歷史,不論是經濟上的,或是政治上的,特別是醫學史上的受害者,在疾病傳播的研究上自成一家之言。不論是哥倫布來到新大陸之前的原住民,或1918年流行性感冒大規模死亡的民眾,都是他的研究對象。

結合以上的研究主題,他還進一步發展出科技史的研究興趣,寫出榮獲各方讚賞的書。例如:研究人類「拋擲」技術與火的Throwing Fire: Projectile Technology Through History、研究人類將萬事萬物都予以量化的The Measure of Reality: Quantification and Western Society, 1250-1600。

他的作品曾獲「愛默生獎」、Medical Writers Association Prize、「洛杉磯時報年度最佳選書」等肯定。(資料提供:左岸文化)

※ 本系列連載出自「左岸文化」出版之《給地球人的能源史》,不適用網站CC授權