有朝一日我們的航空發動機趕上美國現在的水平了,但地球上的石油卻用完了,該怎麼辦?
之前我的描述被人刪掉了,現在一些回答偏離了問題的初衷,故補上描述。
我提出這個問題的背景是:
1.去年(2014年)某院士講座時說我國的航空發動機比美國落後25年左右;
2.課本及網路上對石油的使用年限預估如下圖所示,大概能用到2045年左右,即還能用30年左右;3.全球最大太陽能飛機「陽光動力2號」於3月31日降落在重慶江北國際機場,由於天氣原因離開重慶的時間推遲至4月14日上午,如果天氣情況不佳,起飛時間可能會再次推遲。
這個問題也許有些杞人憂天,儘管我們連燒煤油的航空發動機也做不好,但我們是不是應該在追著人家的步伐埋頭努力乾的同時為未來幾十年想想,也許美國或一些國家已經在做新能源的航空發動機了,如上面的「陽光動力2號」使用太陽能,雖然飛的慢受天氣影響大,但至少人家已經在嘗試了。
如果有人還想刪這個描述請告訴我原因。
--------------------------分隔線----------------------------------2015.4.15
我問題的初衷是:
在這裡看有沒有人能提供好的解決未來航空發動機能源的想法,有幾位知友提供了有液氫替代煤油,以及遇到的技術難點,有提供生物燃料觀點和發展現狀的,還有提供煤合成油的信息的,以及分析石油變化趨勢和發展狀況的,他們的回答才是我想要的。而現在好多回答背離了我的想法,一些回答者就像是歷史學家、哲學家、預言家、段子手一樣,說一些冷嘲熱諷的沒有意義的東西,說什麼"以後會有人解決這個問題的","有習大大他們在考慮","用現在的眼光考慮未來太愚蠢",」石油可以用100年以上","人類前進是因為有前進的動力","可以洗洗睡了",跟沒說有什麼區別,那些道理一般人都懂,但是一點技術性也沒有。
也許我的問題表達的不夠嚴肅和準確,不管上述對於石油和航空發動機的描述準確與否,那只是個參考和假設,所以在這裡強調一下,
我想知道的是:
比如石油能源現狀、發展前景,各種新能源的特點、應用前景和遇到的技術障礙、潛在解決方法,航空煤油與一般汽柴油的區別,新能源用在航空上的前景和技術障礙以及潛在的解決方法等等。
昏倒啊,居然還有那麼多人沿著提問的喜劇思路來回答問題,什麼油不會用完,會有替代什麼的,即使油用完了技術仍然是有用的啊!難道美國渦扇發動機的技術沒有來自蒸汽機的積累嗎?!每一片軸承,每一片橡膠密封圈都是只為噴氣機發明的嗎!
補充一點,老夫上小學的時候,自然課本就說石油只能燒五十年了。石油價格有時候140美元一桶,最近又不足50美元一桶,讓我再也不相信石油只能燒五十年了。
正好最近正在讀《能源重塑世界》這本書,書中的一部分內容可以回答你的問題。
其實你的問題歸結起來想表達的就是油荒論,這個觀點並不新鮮,在歷史上至少被提及五次。
簡單來說,現代石油工業初期,石油基本都是被用以照明,人們對石油認識較少,1885年賓夕法尼亞州立地質協會就發出警告稱「令人稱奇的石油是一種暫時的、正在消逝的現象,今天的年輕人在有生之年會看到它的終結」,然而不久之後,俄亥俄州、堪薩斯州、俄克拉荷馬州和德克薩斯州相繼發現了新的油田。
此後,汽車工業的迅速發展以及一戰中被大規模運用的卡車、飛機和坦克使石油的消費迅速的上升,各個國家在戰後都認識到了石油的重要性並把獲得新石油資源作為一個戰略目標。但在戰爭期間被迅速消耗的石油造成了恐慌,人們擔心石油將會永久性的短缺。此後不久,一系列新技術的出現打破了這個預言,特別是地震技術使得勘探專家可以利用炸藥爆炸產生的聲波識別底下的地質構造,繪製出可能含有油氣圈閉的地質特性圖。美國和其他國家相繼取得一系列重要的油氣發現。20世紀20年代末,石油市場反而出現了富餘供應。1931年石油變成了嚴重過剩。
第二次世界大戰將這些大量的富餘石油變成了寶貴的戰略儲備,同盟國戰爭期間共用掉70億桶石油,其中60億桶來自美國。戰後,人們再一次認識到了石油的戰略重要性,與此同時,美國跨過一個重要的分水嶺,美國的石油無法再自給自足,變成了一個石油凈進口國。這更加加劇了世界對石油枯竭的擔憂。但是隨著中東大油田的發現和新技術的運用,石油的供應再一次超過了需求。
20世紀70年代初,突飛猛進的世界經濟導致石油消費量激增,逐漸逼近已有的最大石油產能。同時,資源國的民族主義情緒不斷高漲。中東地區緊張局勢升溫。阿拉伯石油出口國實行石油禁運,伊朗伊斯蘭革命導致石油供應斷裂使得世界石油市場進入高度緊張狀態。有人說世界已經走到了「石油山」的山頂,之後就是下坡路。對此各國瘋狂尋找新的石油供應並加大力度開發新資源。與此同時各工業國政府制定政策,提高汽車燃油效率,鼓勵電氣設備的使用並更多利用煤炭與核能。這樣做所產生的效果是巨大的,在5年時間裡,即將枯竭的石油出現供給過剩。1986年,石油價格崩潰了。
進入21世紀後,油價再一次出現反彈。對石油的枯竭的恐懼再次抬頭,這是第五次了。原因是由於中國及其他新興市場石油消費的快速增長以及潛在需求的迅速擴大。這一次,它被形容成「石油峰值」又或者叫做「哈波特頂點」。但是你也知道,從2014年年初算起,到2015年年初,原油價格從最高106美元下跌到了最低42美元/桶。
其中從這麼多次對石油供應的擔憂中我們可以看出,分析問題的角度不能是靜態的,兩個基本的因素必須考慮在內,技術進步和價格。新技術的不斷提出不僅被應用在新開發的油田當中,同時,在把新技術運用到很早之前發現的老油田時,也會發現最初發現的儲量與後期調整和新增儲量之間存在巨大差距。所以到底有多少的石油資源目前是無法給出準確值的。
在不斷開發新的石油資源的同時,人類的探索活動也不斷向外擴展。技術的進步讓我們能夠涉足以前沒有可能接觸到的地區和能源形式。氣藏伴生油、鹽下構造、油頁岩、油砂、緻密油(頁岩油)和奧利諾克重油等非常規資源的開發紛紛取得了重大突破,石油的概念也包括了越來越多的能源形式。據估計,到2030年,這些非常規石油資源將佔到石油總產能的三分之一。
同時,液化天然氣的應用和頁岩氣的重大突破為能源的使用提供了更多的可能性。太陽能、風能、核能、潮汐能等等新型能源的出現使得多元化的能源結構可以讓石油消費量佔比逐漸降低。
回到你的問題上來說,技術的發展並不是線性的,這個論點可以參看一篇譯文。為什麼最近有很多名人,比如比爾蓋茨,馬斯克、霍金等,讓人們警惕人工智慧? - 謝熊貓出沒注意 - 知乎專欄
雖然文章說的是人工智慧的發展,但是也不乏讓我們思考,技術發展有可能是指數上升或者具有突變性的。所以站在我們的腳下看前方並不一定能看得真切,所以未來到底會怎麼樣我也說不清楚。但就以目前的狀況來看,我們是可以抱著謹慎樂觀的態度去面對未來的。
改燒煤。
中國在世界航天領域首試煤基燃料 火箭發動機整機熱試車成功
煤制油技術既然能夠提供符合標準的航天煤油,那麼航空煤油也不成問題。可以用煤炭合成人造石油,二戰期間德國就是這麼做的。只要聚變發電實現了,燒油的機器都可以繼續用。http://en.wikipedia.org/wiki/Synthetic_crude
不知道英文資料為什麼這麼少。我在76年出版的分類《辭海》里見過「人造石油」詞條,就是 @馬前卒 說的核戰後重建人類文明用的書。
Princeton University
Synthetic fuels could eliminate entire U.S. need for crude oil, create "new economy"
Posted November 27, 2012; 09:00 a.m.
by John Sullivan, Office of Engineering Communications
The core of the plan is a technique that uses heat and chemistry to create gasoline and other liquid fuels from high-carbon feedstock ranging from coal to switchgrass, a native North American grass common to the Great Plains. The method, called the Fischer-Tropsch process, was developed in Germany in the 1920s as a way to convert coal to liquid fuels.
The chemistry is complicated, but it basically takes the carbon and hydrogen from the feedstock and reassembles them into the complex chains that make up fuels like gasoline and diesel. Essentially, the feedstock material is heated to 1,000 to 1,300 degrees Celsius and converted to gas, and using the Fischer-Tropsch process, the gas is converted to chains of hydrocarbon molecules. These hydrocarbon chains are then processed over catalysts such as nickel or iron. The end products include fuels, waxes and lubricants normally made from crude oil.
煤炭用完了還可以用植物。
只是來說一句 中航內部的確一直流傳著一句很悲觀的話:
「直到這星球上最後一滴燃油用盡之前 中國也不會研製出高性能航發」
恕無法解答你的問題
航發也一樣 全力以赴時記得可能會來的悲劇結果 但絕對不因這種悲劇發生的可能性而放慢一點點現今前進的腳步
只能祝順
「4月12日上午,液氧煤基航天煤油的火箭發動機整機熱試車在中國航天科技集團六院試驗區悄然進行。11時30分許,發動機在震山撼岳的怒吼之後,準時關機,試驗取得圓滿成功。航天六院發動機專家、新一代運載火箭副總設計師劉紅軍介紹,神華煤基航天煤油各項性能指標與原油基航天煤油相當,完全可以替代後者。」
某遠古部落中的對話:
「老大,旁邊部落打造的石斧比咱們的厲害不少啊...咱們也努力練習製造石斧吧!"
"可以是可以,但是萬一等咱們的石斧技術練好了,石頭用完了怎麼辦?"
————人類脫離石器時代,肯定不是因為石頭用完了...
這詛咒真他媽恨呀。
科技發展可以實現彎道超車的。
現有技術在追趕的同時,我們也在大量投入到新技術的研究中。
我很期待我們的新航母裝配電磁彈射器下水。
生物航煤已經有了 就是地溝油做的 南京金陵分公司就能生產
石油可以用電力和二氧化碳反向合成。 所以沒問題。
煤化工笑而不語。沒有空軍、裝甲兵,純玩輕步兵誰最高興啊?
如果說,現在,地球上出現了一種全新的能源,全新的能源使用方式,其各方面指數全面碾壓化石能源,導致現在的所有發動機都要淘汰,那麼是不是說衣索比亞的發動機技術就跟美國站在同一起跑線上了?
「有朝一日中國燒油的航空發動機水平還是沒有趕上我們了,但地球上的石油卻用完了,美國該怎麼辦?」
事情都有兩面性,如果那時航發因為不能再燒油而需要做很大的改變的話,損失最大的應該是在該領域成果最大、經驗最多的米國。所以對中國來說並不能算是悲劇,反而可能會是彎道超車的機會。
這個問題,首先不是問題。飛機用航空燃油,是技術問題,也是經濟問題。在現有技術條件下,燃油矢量推進是個不錯的技術方案,也是可行方案。當燃油變得昂貴時,這個系統就不經濟。比如飛一次,一年預算就完了,那肯定不行。所以,只有當技術與經濟達到一個合理的點時,這個技術才能普及。
我們搞技術不是一個發動機的問題。所有的成果只是表象。這個產品是你軍工,這個工業體系的一個證明。從材料,理論,測試等等方面。不管石油是否存在,你都要去搞,技術是永無止境的。
個人在胡謅一段,人類從農耕文明到現在,不足一萬年。對於宇宙,地球只是一個很小的時間段。從大的歷史看,以化石能源為主的技術體系,經濟體系總有一天會結束。通過技術研發,會有新的能源體系與技術體系誕生。這是文明必須經過的歷程。時間可能會很長,十萬年,一百萬年,都有可能。所有的技術就解決能量利用問題,也許技術解鎖,未來會有取之不盡用之不竭的能源。那時,會什麼樣子?
不識廬山真面目,只緣身在此山中。這種問題一看就是學航發專業或是飛行器專業的人問的。學地球物理的會告訴你,地球上的化石能源遠比你想像的豐富!石油絕對能支撐到核能的大規模應用的時候。
《羅輯思維》有一集叫「傻冒悲觀派」,講的就是相關話題,你可以去看看。
2015.04.05更新
這就是提問者對回答者的態度,人身攻擊?!!
你如果需要的是機械工程方面的答案你在問題里提出來啊啊啊啊啊啊!!!
看看題主這風格~題主已道歉,並且對歷史教育提出自己的建議,恕不能苟同!
第一 中國發動機技術能不能超過美國這是兩說
第二 發動機除了燒油,按道理來說燒氣應該沒技術問題
第三 你看的石油只夠用三十年那本書可以那頁可以撕了,石油可開採量每年都有變化,包括新髮型油田和採收率提高。
第五 新能源一定會有,別擔心。。。。遙遠的有聚變能,近點的有可燃冰,以及各種可再生能源。
總結一句話,洗洗睡吧,你想的太多。。。。。。
世界上還沒有探明的石油還有不少,還沒有開發的也不少,頁岩石油以前是不能開採的,現在也采出來了。
發動機的效率還有很大的提升空間。
我們教授說,他三十年前就聽說石油還有五十年就用完了,現在又不一樣了??
好不容易千辛萬苦
約到女神,卻發現自己TMD陽痿早泄了……
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