你敢信嗎,咱們燒了幾百年的煤,居然全是地球3億多年前的絕版遺產(chǎn),之后地球再也沒批量產(chǎn)出過新煤。有巨型煤田煤層厚度能到1千米,面積快比得上一整個省,這么大的體量真的全是植物堆出來的?怎么想都覺得離譜,哪找這么多植物堆出這種規(guī)模?
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這事得往回倒,倒回3.6億年前的石炭紀。那時候地球大氣含氧量能到35%,比現(xiàn)在足足高了14個百分點。你想想那種環(huán)境,蜻蜓展開翅膀能快一米寬,千足蟲能長到兩米長,放現(xiàn)在從你腳邊路過都能把人嚇一跟頭。
昆蟲靠氣管系統(tǒng)直接輸氧,氧氣濃度夠高,體型的天花板直接拉高好幾個檔次。那時候植物也跟著瘋長,但有意思的是,那會兒還沒有真正意義上的樹。滿世界都是十幾米高的鱗木、封印木這些,現(xiàn)在早就滅絕了,本質(zhì)上就是巨型草本,還沒進化出能扛得住大個頭的堅硬木質(zhì)結構。
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那時候植物死了之后,基本都會被細菌真菌分解干凈,碳元素在生態(tài)系統(tǒng)里轉一圈就回去了,根本留不下來大規(guī)模堆積成礦的機會。直到某一天,植物突然開了進化掛,整出了木質(zhì)素這個黑科技。木質(zhì)素就相當于植物體內(nèi)的鋼筋混凝土,有了它,植物就能長得又高又硬,第一批正經(jīng)樹木才正式誕生,森林直接鋪滿了地球陸地。
問題就出在木質(zhì)素這兒,這玩意兒太結實了,當時的細菌真菌根本消化不了它。木質(zhì)素的結構特殊,不像纖維素那么好分解,那時候還沒有能破開它苯環(huán)結構的特殊酶。樹死了倒在濕地沼澤里,一堆一堆堆著沒人能處理,一層又一層被后來的泥沙蓋住,徹底和外界氧氣隔絕。
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在地下悶了上千萬年,經(jīng)過高溫高壓的各種物理化學變化,從泥炭變成褐煤,再變成煙煤無煙煤,也就是咱們現(xiàn)在挖出來燒的煤。這個神奇的煤炭窗口期整整持續(xù)了6000萬年,從石炭紀晚期一直到二疊紀早期。6000萬年之后,微生物終于進化出了能分解木質(zhì)素的酶,死去的樹木又能回歸自然循環(huán)了,地球的煤炭生產(chǎn)線直接永久停工。
說白了現(xiàn)在咱們挖的煤,全是當年生物進化出BUG留下來的遺產(chǎn),真不是科幻瞎編,這是地質(zhì)學和生物化學都認可的結論。說回咱們熟悉的那些巨型煤田,美國的阿巴拉契亞煤田,面積超過18萬平方公里,比咱們整個廣東省還大,有的地方煤層厚度直接干到1千米,綿延上千公里,想想都覺得壯觀。
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咱們中國也是實打?qū)嵉拿禾看髧斄骱妹禾锒嗟氖恰?nèi)蒙古和陜西交界處的神東煤田,探明儲量就超過2300億噸,是世界上數(shù)得著的大煤田,埋藏淺煤層穩(wěn)煤質(zhì)還好,妥妥的咱們國家能源安全的壓艙石。內(nèi)蒙古準格爾煤田探明儲量有約300億噸,山西大同煤田開采歷史能追溯到上千年前,是知名的優(yōu)質(zhì)動力煤基地。
沁水煤田是咱們中國最大的無煙煤基地,是化工和冶金行業(yè)離不開的寶貴原料,陜北侏羅紀煤田的煤炭品質(zhì)也在全世界都有名氣。所有這些巨型煤田能形成,四個條件缺一個都不行,巨量植物生長、快速埋藏覆蓋、長期缺氧環(huán)境、數(shù)億年的地質(zhì)作用,湊不齊根本出不了大煤田。
現(xiàn)在你看,地球上植物還是很多,亞馬遜雨林那么大的生產(chǎn)力,但是木質(zhì)素早就被微生物拿捏得死死的。死了的植物很快就會被分解,碳元素直接回歸大氣循環(huán),根本不可能在地質(zhì)尺度上堆積成大煤田。所以說煤炭是不可再生能源,真不是說現(xiàn)在植物不夠多,是那個能攢出煤的時代窗口,早就永遠關上了。
很多人還說,不就是植物變煤嗎,等個幾千年不就有新的了,這話你聽聽就行,真要出新區(qū),得讓微生物先把分解木質(zhì)素的本事忘掉,這事別說幾千年,幾億年都未必能發(fā)生。咱們國家的資源稟賦就是富煤、貧油、少氣,這么多年煤炭一直撐著國民經(jīng)濟高速發(fā)展,約56%的一次能源消費,約60%的電力都來自煤炭,貢獻真的不小。
但每一塊煤的燃燒,都是把三億年前封存在地下的碳重新釋放到大氣里,確實會給氣候變化帶來壓力。在雙碳目標的大背景下,煤炭的角色也在慢慢轉變,從原來的主力能源變成兜底保障能源。咱們現(xiàn)在燒的每一塊煤,都是那個3億多年前,細菌還不會吃木頭的遠古世界留下來的饋贈。
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那是巨脈蜻蜓飛過的遠古沼澤攢了幾千萬年的自然存款,用一塊就真的少一塊。怎么在保障能源安全的同時推動綠色轉型,找到最合適的平衡點,這真的是咱們這一代人必須答好的考題。
參考資料:人民日報 科學認識煤炭資源與能源轉型發(fā)展
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