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目录 第1部分：能量的故事 第2部分：汽车的故事 第3部分：特斯拉的故事 第1部分：能量的故事 能量非常重要。没有能量，我们是这样的： 但是能量到底是什么？字典对“能量”的定义是：“物质做功的能力”。而字典对“功”的定义是：“力克服阻碍或导致分子变化的作用”。两个定义结合起来，“能量”就是：“物质和辐射的属性，体现为施加力来克服阻碍或导致分子变化的能力”。 这种解释也太乏味了，我们不妨将其定义为“能让事物干事的东西”。 但是能量的诡谲之处就在于“能量守恒定律”的存在，该定律表示，能量无法创造或者消灭，只能传递，或从一种形式转换成另一种形式。由于每种生物都需要能量才能做事，但又不能自己制造能量，因此我们都别无选择，只能从别处“盗取”能量。 几乎所有地球生物使用的能量最初都是来自太阳(2)。太阳的能量是形成刮风下雨的来源，并为地球生物的总和——生物圈提供动力。 焦耳是能量的通用单位，1焦耳就是1牛顿的力使物体移动1米的距离所用的能量(3)。 虽然太阳的能量能为任何动物提供光和热，但在体内为我们提供动力的能量最初是太阳给予植物的，这些能量正是通过植物进入了生物圈。 食物就是这样产生的——植物知道如何吸收太阳的能量并将其转化成食物。 从此天下大乱，生物们开始相互残杀，以盗取对方的能量。 我们使用“食物链”这个虚伪的委婉语来指代这个杀害/盗取循环，用“食用”来指代“盗取其他生物的能量并将其杀害”。“捕食者”是一个总是喜欢夺取其他生物的能量的家伙，而“被捕食者”则是被其他生物欺负并夺取其能量的可怜虫。植物是唯一谨守规则的无辜者，但这也是因为它们有太阳做干爹，而人类则是主宰生物圈的黑社会老大，对其他任何生物都毫不客气，随时予取予求。这并不是一个多好的系统，但运转顺畅。 在很长的时期里，这一切都运转正常，但最近几十万年，人类开始意识到：把新能量吸收到身体里确实很不错，但再把这些能量用出去可就让人不爽了：消耗大量能量去跑步或做事当然没有安然闲坐、把能量留在身体里那么惬意。因此人类变聪明了，开始想办法将能量从其他生物体内取出为自己做事，这样，人类既能获取它们的能量，又能食用它们。有时这种方法有些下流： 但能量并非仅存在于生物体内。我们身边就漂着能量在不停旋转、跳跃，因此人类发明了“科技”这种概念，想出了利用身边这些能量的方法。他们制造了风车，可以在风吹过时盗取其能量，并将风能转化成机械能来碾磨食物。他们建造了帆船，可以将风能转化成可控制的帆船动能。水吸收了太阳的辐射能，并在蒸发时将其转化成重力势能，然后在下雨天雨水流过大地时转化成动能，而人类便由此抓住机会建造了水车和水坝来获取能量。 但人类发明的最伟大的能量盗取技术是燃烧。对于风或水，你只能在其经过时获取动能，但当你学会烧东西之后，你就能将一个吸收了多年能量的物体，一次性把它的能量释放出来。这就是能量的爆发。 他们将这种爆发称为火，因为火产生的能量是热能和光能这种对人类有用的形式，因此燃烧物体成为了一种普遍的行为。 驯服猛兽 我们已经学会了如何利用风和水的能量，能够驾驭它们并将其转化成动力来用，但在面对能量最强大的火时，除了在旁边取取暖，做点吃的，获得一些普通的福利，我们并没有真正想出什么利用火的方法。火就是一头猛兽，还没有人能驾驭它。 但后来，突破口出现了。这个突破口就是蒸汽。 火能很难驾驭，但如果将其传导到水中，就会让水分子越来越躁动不安，到处冲撞，到最后这些水分子将会完全失控并开始跃出水面，借助下面熊熊烈火的动力向上蒸发。你就这样将原来不知如何直接驾驭的火的热能成功转化成了可以控制的强力蒸汽。 有了蒸汽动力作为工具，18世纪的发明家们掀起了一场创新风暴。他们终于掌握了可以真正用来做事的能量，这开启了各种可能性。突破又引发了更多的突破，到18世纪末19世纪初，这一系列突破到达高潮——蒸汽机横空出世，这项发明被称为人类历史上最具影响力的转折点。 请想象水壶烧开时啸叫的样子。如果不让蒸汽从壶嘴里向外喷，而是将壶嘴连接到一根管子上，再通过这根管子将喷发的蒸汽导引排放到一个空的汽缸之中。蒸汽进出汽缸的过程，便会推动汽缸中的“活塞”有力地前后运动。这是以高度简化的方式说明蒸汽机的工作原理。在不同的交通工具上，活塞的前后运动可以做不同的事。例如，在机车中，把活塞连接到一个连杆上，其前后运动就会会推动车轮转动： 利用蒸汽机，人类将帆船升级成了汽船，将畜力车升级成了机动车。在工厂中，人们也利用蒸汽来工作，将水车换成了效率高得多的汽轮机。 由于人类具备了一种新的能力，能以快得多的速度运输更多的货物和材料，而且运输的距离也远远超过从前，接收这些货物和材料的工厂也拥有前所未有的高效率，因此工业革命全面爆发！人们常说工业革命是由蒸汽所推动，但蒸汽其实只是媒介——从燃烧中被动受益了数十万年之后，我们终于驯服了火这头猛兽，因此工业革命其实是由火推动的。 挖到宝藏 调教好了火就意味着人们现在需要比以前多得多的东西用来燃烧。在人类历史的大部分时期，当人们想要烧火时，就会去找木头——这很容易。然而，到了19世纪，由于我们对燃烧产生了新的需求，木头已经完全不够用了。 我们知道还有其他东西也可以烧——在英国，作为对木头的补充，人们常常烧一种他们在水边找到的岩石状黑色物质。他们称之为煤。 问题是，不同于木头，英国大多数煤并不是裸露在地表，而是藏在地下。工业革命开始后，英国就开始挖煤，因为他们将需要大量的煤。随着工业革命在欧洲和北美蔓延，欧洲人和美洲人也开始挖煤，因为他们同样需要大量的煤。 随着大家都开始挖煤，他们又找到了别的东西。他们在孔隙中发现了我们现在称为天然气的可燃气体，还在油层中发现了我们现在称为原油的黑色黏稠可燃液体。原来，人类一直没发现自己的脚底下就藏着一个密封的巨大可燃能量宝藏。这就像狗在林子里挖坑埋骨头，却发现了一个满是猪肉的地洞。 找到一地洞猪肉的狗会怎么做？它会停下来谨慎思考如何处理，或者考虑健康方面的后果吗？呵呵，它只会大快朵颐。它想都不会去想，直接大吃特吃。 整个19世纪，煤矿和石油钻塔到处都是。这种新型能量来源的使用推动了经济的起飞，同时也有力促进了创新，神奇的新技术随之产生，电力革命到来了。 像蒸汽机技术一样，电力革命也应归功于数百年来众多创新者的共同努力，但这次革命最终到19世纪80年代才集中爆发。时至今日，这场革命可能仍是人类历史上最重要的技术变革，在这场变革中，电将燃烧的无序能量转化成一种高度可控且用途极其丰富的能量形式——电能。利用蒸汽作为主要媒介，所有燃烧的能量都能通过井井有条的线网进行长途传输，输送到住宅和商业建筑，呆萌在插座中随时供用户使用。电能几乎可以转化成任何能量——这种能量可以用来烧水，将水冷冻成冰，为房间提供照明，或者拨打电话。如果说蒸汽是驯服了猛兽，那电力就是将这头猛兽变成了神通广大的忠仆，永远听候我们的调遣。人类在历史上首次掌握了能量的开关。 就在这一切正在发生的时候，另一场革命已经起步。那时，火已经在为轮船、火车、工厂甚至最新、最神奇的电力提供能量，但个人交通还停留在1775年，仍由草料提供能量，不过19世纪后期的人类已经知道可以改善这种状况。如果用火给马这种动物提供能量，那它一定会抓狂，于是人类再次开始创新，几十年后，发动机汽缸里充满火焰的巨大的，金属的马儿们便到处都是了。 随着煤、石油和天然气激发出了前所未有的创新，它们引发的新技术浪潮催生了空前庞大的燃料需求，这又进一步刺激了挖掘者们的野心。一些公司以日益扩大的规模源源不断地挖掘、吸取和抽取地下的能源宝藏（如约翰·D·洛克菲勒创立的标准石油公司），成为世界上最大的土豪企业。人类从此成为地球上最幸运的群体，随着人类开始挖掘取之不尽的地下宝库，一个新的世界拉开了帷幕。。 ___________ 让我们回到现代吧。 用地下燃料为世界提供能源已经是两百多年前的创新成果了。。但在2015年的今天，这还是人类获取能量的主要方法如图: 我们还是可以用狗来比喻——如果有什么好吃的，它们往往根本停不下来，并且也没有其他的因素在作怪 。现代关于能源的争论归根结底就是：狗是仍可以在地洞里享受还是因为腻得发慌或猪肉吃光而没法享受了？ ——其实这也是个问题，因为自从找到地洞之后，它的身体长得越来越大，即使走出洞外，它也根本没法满足自己已经养大了的胃口。 你可能已经注意到，讨论这个状况的人非常多，他们观点非常多，理由非常多，说到的东西也非常多。有些人说的很实在，但也有很多人要么是不知所云，要么是讨论时别有用心。这使得一个本来就非常复杂麻烦毛病多的主题愈发让人困惑了。 所以我们需要梳理一下到底发生了什么。 首先，化石燃料究竟是什么，它们来自哪里？ 化石燃料之所以叫化石燃料，是因为它们是古生物的遗体。此处的“古代”横跨很长的一段时期。形成当今化石燃料的最古老的生物生活在前寒武纪，也就是陆地上出现动植物之前，要不是成为化石，这些生物本来会成为海洋藻类。人们往往以为化石燃料是由恐龙形成的，但其实汽油中的恐龙成分都来自最近几亿年（比较靠后的一段时期），而且所占比例很少。化石燃料中占最大比例的是生活在石炭纪（时间跨度为5000万年，大约结束于3亿年前）的植物、动物和藻类，在这段时期，地球上有很多面积巨大、深度较浅的沼泽。这些沼泽非常重要，因为它可以让死亡的生物得到保存。如果生物死在一般的地方，就会腐烂而不会成为化石燃料。一旦在沼泽中死亡并沉到底部，石炭纪生物往往就会迅速被沙土覆盖，带着原封未动的能量埋在地下。 几亿年后，这些有机体都在高温高压条件下受到挤压，转化成富含能量的固体、液体或气体，即煤、石油和天然气。下面的蓝框文字简要梳理了化石燃料的基本情况： 化石燃料事实梳理框 煤，是一种在称为“煤层”的地层中发现的黑色沉积岩，在三种化石燃烧中价格最便宜、储量最丰富，几乎全部用于发电。它也是二氧化碳排放的罪魁祸首，产生相同热量时，煤排放的二氧化碳比石油多30%，与天然气相比则多出一倍左右。美国拥有世界煤藏总量的22%，在所有国家中位居首位，美国之于煤就如同沙特阿拉伯之于石油。然而，目前中国已经成为世界最大的煤炭消费国——近年来全世界烧掉的煤有一半以上都集中在中国。 石油，又称为原油，是一种黏稠的黑色液体，常见于地下深处的油层。原油抽取出来后，便会进行精炼，在这一过程中人们会利用沸点的不同对其进行分离，得到各种不同的物质。以下是2014年美国每桶石油的典型分离结果：
美国目前是世界最大的石油消费国，消耗掉了全球20%以上的石油，消费量约是第二大消费国的两倍。美国还是世界三大石油生产国之一，与沙特阿拉伯和俄罗斯并列，三国的石油产量大致相同。 天然气，是地下石油在超高温条件下蒸发形成的产物，见于地下孔隙中，常常邻近石油储藏层。作为三种化石燃料中“最清洁的能源”，它被用作炉灶燃料，或者用于室内取暖（如果不采用电力或石油取暖），并且是主要的电力来源之一（约占美国电力的20%）。天然气的使用比重正在日益上升，目前几乎占世界能源的四分之一。天然气比重上升的原因之一是，科学家发现了一种从地球提取天然气的新方法，即“水力压裂法”，这种方法利用水、沙和化学物质的混合物将富含天然气的页岩上压出裂缝，使天然气得以释放。这种方法非常高效，但由于存在一些严重的环境问题，因此也存在一定的争议——此视频很好地说明了这个问题。 至于人们究竟为什么认为化石燃料会造成问题，我们将重点探讨最常见的两条原因： 第1条：气候变化确实是个问题 先不管各有关部门、专家和各CEO们的说法，请关注三项事实： 事实1：燃烧化石燃料使得大气中的二氧化碳含量上升 在探讨数据之前，请首先思考一个问题——为什么燃烧化石燃料会释放二氧化碳？ 答案非常简单：燃烧是光合作用的反向过程。 植物在生长过程中通过光合作用制造养分。按照最简化的描述，光合作用过程中，植物从空气中吸收二氧化碳并从太阳吸收光能，将二氧化碳分解为碳（C）和氧气（O2）。植物留下碳，并将氧气作为废产物释放。太阳的光能作为化学能储存在植物体内，可供植物使用。 因此，木头实际上是一个“碳块”，内部储存着化学能。 木头燃烧就是光合作用的反向过程。通常情况下，空气中的氧会与木头中的碳分子擦肩而过，因此树木一般不会着火。但当氧分子运动速度足够快时，它就会撞进木头的碳分子，两者会结合在一起，然后氧和碳会重新组合成二氧化碳。这种结合会释放出化学能，进而撞上附近的其他氧分子，导致它们速度加快，当它们运动速度足够快时，便会与木头的其他碳分子结合在一起，进而释放更多的化学能。这会导致一种链式反应，这时木头就会着火。因此木头燃烧就是木头中的碳分子与空气中的氧分子结合并释放二氧化碳的过程。 当然，烧木头的人完全不关心这个过程——他们关心的是这种二氧化碳形成过程中释放的能量。木头中储存的所有化学能的释放会产生充满光和热的灿烂火焰。树木多年静静地吸收碳分子和太阳能，然后会在燃烧中一次性爆发，将碳和太阳能释放回自然界。 换句话说，光合作用只是从大气中将碳和太阳能绑架回来，在这两者困作人质多年后，燃烧会将其释放，碳重新组合，以二氧化碳的形式爆发出来，而太阳能则以火的形式发散出来，这意味着火本质上只是密封的太阳能。 但燃烧木头释放二氧化碳并不会影响大气碳含量。为什么？因为将要释放的碳之前就是在大气里的，即使你没把木头点着，它也很可能会分解，最终将碳释放回自然界。木头中的碳只是暂时的人质，碳通过燃烧释放几乎没什么影响。 碳从大气流入植物和动物，进入大地和水，然后又从这些事物中释放回大气，这就是所谓的碳循环。在任何时间点，地球的动态碳循环都存在一定的碳含量。燃烧木头不会改变该含量，因为碳循环“预期”这些碳会在大地、水或空气中流转。 但有时，循环中会有少量的碳长期泄漏到循环之外，这是因为植物或动物死亡后由于某种原因并未像平常那样腐烂。相反，它们还没来得及腐烂并将碳释放回碳循环，便被埋到了地下。随着时间的推移，此类泄漏的碳逐渐累积。现在，地球化石燃料已经累积了大量泄漏的碳——这些碳很早以前就开始被永久作为人质，而且碳循环也预期它们不会参与自己的标准流程。 你必须牢记，当人类发现地下这些被绑架的碳时，对他们来说，碳不是关注重点。他们关注的是历经3亿年形成、密集储存着太阳能的无限能源宝藏，这是数以万亿计能量原封未动的太古植物，而由于没有法律保护此类石炭纪植物资产，人类可以将其全部攫取。这是有史以来规模最大的能量盗取。 我们毫不客气地盗取地下宝藏时，一点都不曾担心这样一个事实：提取此类能量也意味着是在攫取最早在前寒武纪就埋藏地下的碳，由于火车需要燃料，汽车需要动力，建筑需要供暖，因此能量的诱惑无法抵挡。 这些能量产生了巨大影响，人类现在能享受高大上的生活正是要归功于它们。但是这些碳分子也产生了巨大的影响。 自1958年起，科学家Charles Keeling开始在夏威夷莫纳罗亚山的一座观测站上测量大气中二氧化碳的含量。目前测量仍在继续。其结果如图： 上升的锯齿形是由于每年夏季植物吸收二氧化碳导致含量下降，而冬季叶子枯死又导致含量再次上升。但总体趋势清晰无疑。为了从更大的时间背景探讨这一问题，科学家们利用冰层钻探技术采集了过去40万年二氧化碳含量的精确数据。以下就是他们取得的研究结果：
因此现在大气二氧化碳含量不再是0.02%或0.03%，而是0.04%，并且可能正在向0.05%乃至更高的水平迈进。但我们先不作任何判断。我们知道的就是第1项事实，它说明了二氧化碳含量正在快速上升。 事实2：随着大气CO2 含量上升，温度也随之上升 科学家挖掘出的冰芯不仅揭示了以前的二氧化碳含量，还揭示了以前的温度情况。其结果如下： 不难发现其中的关联。原因非常简单——二氧化碳是一种温室气体。现实中温室的工作原理是，玻璃可让太阳能射入温室，然后又将其作为热能大量储存在室内。大气中存在少量可以起到相同作用的化学物质，它们可让光线射入，然后挡住部分从地面反射回太空的光线，使地球表面变暖。 火星平均温度为-55oC，比较恐怖，但金星可就真称得上是地狱了——平均温度高达462oC。没有哪个行星比金星更恐怖了。为什么？因为二氧化碳。火星大气层比地球稀薄得多，因此太阳能很容易逃逸，但金星大气层要厚得多，其二氧化碳是地球的300倍，因此储存了大量的热量。水星比金星更靠近太阳，但没有大气层，因此温度低于金星。在白天，水星几乎和金星一样热，但在夜晚它会变得非常寒冷，而金星在夜晚还是和白天一样热，因为热量永久储存在厚厚的大气层中。 所以说，大气二氧化碳增加会导致温度上升是有道理的，但是会上升多少？与工业化以前的平均温度相比，目前的平均温度上升了将近1oC。但由于二氧化碳含量持续上升，很多科学家预计温度也会持续上升。政府间气候变化专门委员会（UN-supported Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC）是由来自多国的1300名独立科学家组成的专家组，该委员会发表了一份报告，其中列举了大量独立实验室对温度的预测。此类实验室认为，如果不采取行动改变目前的二氧化碳排放趋势，将会出现以下情形： 有少数人认为这种预测太过夸张，他们指出，根据一种广泛接受的理论，由于一种“反馈”环路的作用，大气中的水蒸气会放大碳排放的影响，在这种回路中，二氧化碳增加所导致的温度小幅上升会增加水的蒸发，由于水蒸气也是一种温室气体，因此会导致地球表面变暖，而这又会进一步增加水的蒸发，如此循环不息。如果没有这种“反馈”环路，二氧化碳排放导致的温度上升将会减少2-3倍。然而即使是最强硬的质疑者通常也认同，二氧化碳排放的确会导致温度上升。 政府间气候变化专门委员会 (IPPC) 还估计，二氧化碳含量和温度的变化有90%以上可能都是人类活动所导致（呃类似于说，90%以上的暴风雨可能都是云层活动所导致）。那么现在问题来了——温度发生多大的变化才会让一切变得一团糟？ 事实3：温度不必发生很大的变化就能让一切变得一团糟 18000年前，全球温度约比20世纪平均温度低5oC。这让加拿大、斯堪的纳维亚以及英国和美国的一半地区覆盖在半英里厚的冰层之下。这就是5oC的威力。 (图) 1亿年前，温度比现在高6-10oC，南北极都有棕榈树，整个地球都不存在永久冰，海平面比现在高200米，那时出现了小短手同学：
因此，目前我们处于一个不太大的生存区间内，并且可能要想方设法留在这个区间里：
而且，实际情况比表面印象更加脆弱。首先，平均温度无需“灾难性上升”便能导致灾难，因为平均温度只要上升3oC，最高温度就会上升很多。58oC这样的异常高温天气只要出现一天，地球上的大多数农作物和动物就会灭绝。其次，因为一个行星总体温度可以一直低到绝对零度：-273oC，所以5oC的变化虽然足以使北半球覆盖在冰的海洋之下，但实际上仅是约1.5%的温度浮动，更不用说10%这样的浮动会带来什么后果。我们只要将我们的温度生存区与整体温度范围进行对比，就会明白我们习惯的世界之所以还是现在的样子，只是因为各种条件处于一种非常特殊与微妙的平衡状态。
如上所述，目前平均温度正在缓慢上升，与工业化以前的平均温度相比即将超出1oC（政府间气候变化专门委员会表示目前上升0.86oC）。关于温度上升到多少才会导致真正的剧烈变化，科学家们还争议着。最近20年，100多个国家都已经同意要努力将全球温度上升幅度控制在2oC以内，但人们对此还存在各种不同观点。关于温度上升2oC的影响，我在研究过程中接触到的有些可靠消息认为，2o的上限过低，我们可以安全承受更大的温度上升幅度，而其他消息来源则认为，2o的目标太高，我们低估了温度变化2oC导致的灾难会有多严重。关于我们能否将温度变化控制在2oC以内，我也接触到了各种不同的观点——有些人认为，如果进行适当的限制，我们能将温度变化控制在2oC以内；而其他人则认为没有办法将温度变化控制在2oC以内，因为上升势头已经足够强大，即使未来几年我们停止产生碳排放，地球仍然会继续变暖，温度上升幅度将超过2oC。 那我们应该怎么搞？ 我们今天的目标并非研究这些争论，找出真理，因为没有人能给出肯定的答案。我们不会讨论具体的问题，海平面、污染、暴风雨或者视频里那只由于冰山融化而超悲惨的北极熊>。<>
三项事实最终可简化为一句话：
好吧。但是我们也不要排斥质疑者。我们可以将其修改成一种留有充分质疑空间的结论： 如果我们继续按照现在的规模燃烧化石燃料，情况可能很快就会真的变得一团糟。 请牢记以上结论，接下来我们将探讨人们对于化石燃料的第二大顾虑： 第2条：化石燃料有时尽 到目前为止，我每每提到化石燃料储量，也就是地下那片能量海洋时，多次用到了“取之不尽”这个词，因为这是19世纪时它给人们的感觉，而且即便是现在，当你了解到地下仍有多少化石燃料等待开采时，它往往也会给你这样的感觉。但实际上，地球的化石燃料储量并非取之不竭，而是“天长地久有时尽”。 化石燃料何时耗尽是一个复杂而模糊的问题。你可以在类似这样的网站上看到类似这样的报告，如下的图表显示，如果我们继续保持现状，化石燃料耗尽的日子就不太远了：
而且，你还可以在此类网站上看到《中情局世界概况》（CIA World Factbook），该文件指出，当石油和天然气耗尽时，煤炭使用将会增加，因此我们实际拥有的时间更少：
其他网站则指出，以上网站上引用的统计数据都是基于探明储量，而每一年，我们都在发现新的化石燃料来源，如焦油砂中封存的石油或者海底储量丰富的甲烷水合物，并且都在开发新的开采技术，如水力压裂法或水平钻井。此类来源表示，几百年内我们都不太可能耗尽化石燃料。对于这些消息来源，一种常见的反对观点是，即使化石燃料不会耗尽，但如果随着时间的推移化石燃料的开采越发困难、昂贵，我们还是会面临严重的问题。 不管化石燃料究竟几时会耗尽，如果那时全世界对这类燃料依赖程度不减，到时必然会出现大规模的经济崩溃。随着化石燃料越来越稀缺，其价格会扶摇直上。这将导致人们一窝蜂急着去开发可再生能源技术，但到那时才想要防止世界经济崩溃，可能已经为时太晚了。 其实，我们目前是在依靠在地下发现的信托基金过日子，但最好还是在基金耗尽之前找到工作。 本部分不妨总结如下： 在或早或晚的未来某个时间，我们将不得不停止完全依靠化石燃料，因为它即使不会耗尽，也会变得太昂贵。 这项结论凸显了一个事实：我们仍处在那个必将被命名为“化石燃料时代”的人类历史阶段之中。
现在回顾一下我们的第一条结论——如果我们继续按照现在的规模燃烧化石燃料，情况可能很快就会真的变成一团糟——该结论说明，如果我们继续在黑色区域得过且过，直到供应短缺才被迫寻求出路，那就会面临到黄色区域持续恶化、令人类无法生存的风险。 正因如此，Elon Musk才总是喜欢说，无限期延长化石燃料时代是“历史上最傻逼的实验”。他向我强调：“对海洋与大气的物理化学构成中化学成分的改变越大[由于碳排放增加]，长期的影响就会越大。假设某个时间它们终究会耗尽，为什么要进行这项傻逼实验来看结果会有多糟？我们知道那结果至少是不怎么好的，而科学界的压倒性共识则是，那结局真的会非常糟糕。” 换句话说，请看上面的时间轴——如果待在黑色区域太久，长期来看可能存在严重的负面后果，因此我们应该尽快过渡到黄色区域。我通过阅读发现，有些质疑者提出了看来非常站得住脚的观点，但即使最强硬的质疑者也认同，燃烧化石燃料会导致一定程度的变暖，且是有害的变暖。即使我们将这些争论看成是真诚无害的讨论，当一种可能是“事实证明燃烧化石燃料实际上不存在危险”，而另一种可能是“事实证明燃烧化石燃料会带来恐怖的灾难”，难道我们不应该选更安全的那种可能吗？ So, 我们如何才能从黑色区域过渡到黄色区域？ 为回答这个问题，我们来了解一下劳伦斯利福摩尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）及其非常屌的能源图。他们每年都会更新美国能流图，我们稍后将进行了解，但首先我们来看一下他们的2011报告中的一些图表，该报告中包含每个国家的能流图以及2007年世界综合能流图。（图表是有点烦，但其实非常简单——就是显示每种能源的使用量及其在各部门之间的分配情况。） 以下是2007年世界综合能流图：
单位PJ即拍焦。1拍焦 = 1千万亿焦耳。一些想法： – 我注意到所有国家最一致的一点就是，石油（即原油）在交通部门中占据主导地位。世界交通94%依靠石油，而且在大多数发达国家，这一比例甚至更高。 – 生物质使用相当可观，几乎全部来自发展中国家，很多都在非洲。生物质通常是指燃烧木材、谷物等食物蒸馏出的油类以及肥料之类的物质。 – 右侧是大量废能。废能是我们浪费的能量，通常表现为热能，是由于低效率而导致。交通部门的表现特别差，发动机实际只用到了所烧燃料能量的四分之一。 接下来，我们来看一下法国：
思考： – 核能用得非常多，因此煤用得非常少。这使得法国成为二氧化碳排放量非常低的一个国家。 – 但与其他国家一样，其交通依赖石油。 – 法国是以下问题的典型案例：化石燃料在某种程度上是一种地缘政治噩梦，这个问题本文不会探讨，但非常重要。国家独立可产生巨大的动力，这非常重要，一个国家依赖其他国家生存从来都不是好事，化石燃料进口需求是现代国家无法独立自主的主要原因之一。法国在交通上完全依赖石油，并且完全依赖其他国家供应石油，这使其处于一个非常危险的境地。美国不存在这样的依赖性。十年前，美国60%的石油依赖其他国家，但之后它成为了三大产油国之一，美国能源情报署预计石油净进口量将仅占美国2015年石油消费量的21%。而且令人惊讶的是，我发现美国的石油进口只有很小一部分来自中东：仅仅12.5%来自沙特阿拉伯，20%来自整个波斯湾地区。更多的是来自西半球：加拿大目前占总进口量的37%，比例最大，墨西哥和委内瑞拉也非常突出，各占9%。 中国情况如何？
中国是一个能源消费大国，这主要是因为咱们是一个工业大国。中国还是一个煤炭燃烧大国，每年烧掉的煤炭占世界煤炭总消费量的近一半。57000拍焦的煤炭消费量简直是变态，这超过了法国总能流量的五倍。 沙特阿拉伯：
这是一个能源结构非常单一的国家。 不出所料，朝鲜的能流图比较奇怪：
你还可以阅读完整报告，了解一下其他国家的情况。 现在我们看看2013年的美国能流图。图中单位不同。1 quad = 1千万亿英国热量单位（BTU），约等于1000拍焦。
两大重点： – 美国已成为天然气消费大国，目前是世界第一大天然气消费国。 – 美国更是石油消费大国，消费量几乎是第二大石油消费国中国的两倍，比表中的第三大石油消费国日本高出四倍有余。 为了用对比的方式显示美国的石油消费量，我为每个州都找到了一个消费量相当的国家：
最后，让我们回到之前开始了解以上图表的目的——弄清楚我们如何才能从时间轴上的黑色区域过渡到黄色区域，走出化石燃料时代。劳伦斯利福摩尔国家实验室还提供了一张有关美国碳排放及其来源的图表。美国是世界第二大碳排放国（中国是第一大碳排放国，排放量比美国高50%），也是世界交通排放大国，因此如果我们能弄清楚美国需要采取什么补救措施，也算是一个不错的开始。 从黑色区域过渡到黄色区域意味着要消除碳排放。我在美国排放流图中发现了两个非常触目惊心的数据：
要想过渡到黄色区域，需要做的事很多，但这两项数据占据了美国排放总量的72%，看来是最大而且最亟待解决的问题： 1) 全世界的电力生产约占总能流量的40%，约三分之二的电力生产是通过燃烧排放碳的化石燃料，其中最主要的就是煤炭。简言之：电力生产占比巨大而且采用污染性燃料。 2) 交通在世界能流量中占据了相当大的部分，在大多数发达国家占将近三分之一，全世界几乎所有交通都依赖石油。简言之：交通占比巨大而且采用污染性燃料。 至此，本文已进行了一些粗略的外围探讨。现在应该深入一下详细探讨，我们将详细探讨上面列出的第二个大问题——交通，或者说更精确一点：汽车。交通工具包括飞机、火车、轮船、卡车和汽车——但汽车所产生的碳排放量比其他几种交通工具的总和还多，如果没有重大改变，预计到2030年将增长50%以上。通过详细探讨汽车排放这一大问题，并研究它是如何成为问题的，以及它为什么到现在仍然是个问题，还有解决这个问题的潜在方法，我们将更清晰地了解这场斗争的真实情况。 |
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