能源爭(zhēng)霸帶動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)

所有工業(yè)化前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（忽略其特定組織方式或平均生產(chǎn)力）都只能利用太陽(yáng)能。通過(guò)光合作用的轉(zhuǎn)化，太陽(yáng)可以為人類(lèi)提供食物、蓄養(yǎng)動(dòng)物和產(chǎn)生有機(jī)肥，人類(lèi)也可以再利用回收的有機(jī)肥補(bǔ)充土壤養(yǎng)分。但是，這種可再生性并沒(méi)有轉(zhuǎn)化為可靠的糧食供應(yīng)。不當(dāng)?shù)母N方式、低產(chǎn)量、自然災(zāi)害頻現(xiàn)等因素導(dǎo)致周期性的糧食短缺，人類(lèi)若要提高糧食產(chǎn)量，就需要投入更多的畜力和自身的力量。

所有傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)都是高度勞動(dòng)密集型的，往往要雇用 80%以上的社會(huì)可用勞動(dòng)力。到了 19 世紀(jì)，馬拉機(jī)械的出現(xiàn)使這一比例逐漸減少，但直到拖拉機(jī)和自推進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用，密集勞動(dòng)力的比例才急劇下降。美國(guó)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的比例從 1900 年的 40%左右下降到 1970 年的 5%不到，現(xiàn)在則只有 1.5%，而類(lèi)似的下降率在所有西方國(guó)家都能找到記錄。

各國(guó)普遍采用 4 項(xiàng)措施改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，它們分別是：借助發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)，實(shí)現(xiàn)土地整理和農(nóng)作物加工過(guò)程的機(jī)械化；使用無(wú)機(jī)肥料，尤其是合成氮化物；采用農(nóng)用化學(xué)品防治害蟲(chóng)和雜草；開(kāi)發(fā)新型高產(chǎn)農(nóng)作物。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已經(jīng)開(kāi)始依賴(lài)大規(guī)模的能源補(bǔ)貼，這點(diǎn)不僅體現(xiàn)在為農(nóng)田、灌溉和作物加工機(jī)械提供動(dòng)力的液體燃料上，還體現(xiàn)在肥料、殺蟲(chóng)劑和除草劑的合成上。隨著農(nóng)作物產(chǎn)量的增加（20 世紀(jì)許多普通作物的產(chǎn)量增加了3倍）和勞動(dòng)力需求的減少，這一轉(zhuǎn)變帶來(lái)的生產(chǎn)力增長(zhǎng)令人震驚。1900 年，美國(guó)農(nóng)民平均需要?jiǎng)谧?3 分鐘才能生產(chǎn) 1 千克小麥，但到了 2000 年，勞作時(shí)間降到了 2 秒鐘，如今最優(yōu)秀的生產(chǎn)者更是只要 1 秒鐘就能完成這項(xiàng)工作。霍華德·奧德姆（Howard Odum）曾說(shuō)過(guò)，這種轉(zhuǎn)變的代價(jià)在于，我們?nèi)缃袼缘耐炼估锒加惺汀？梢哉f(shuō)此言不虛。

農(nóng)業(yè)機(jī)械化成為可能是因?yàn)槿藗兪褂昧送侠瓩C(jī)，這種機(jī)械早在第一次世界大戰(zhàn)前就被大量引入美國(guó)了。汽油拖拉機(jī)在 1930 年以前的美國(guó)就取代了馱馬。但在歐洲，從畜力向機(jī)器的轉(zhuǎn)變發(fā)生在第二次世界大戰(zhàn)后，而且歐洲人主要依靠的是 20 世紀(jì) 30 年代引入的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。1950 年之后，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)還促使美國(guó)和加拿大轉(zhuǎn)而使用重型四輪驅(qū)動(dòng)機(jī)械（兩國(guó)現(xiàn)在最大型機(jī)器的功率是 400千瓦，也就是 550 英制馬力），并開(kāi)始設(shè)計(jì)重型履帶式拖拉機(jī)。相比之下，亞洲的農(nóng)業(yè)機(jī)械化依賴(lài)于小型兩輪手扶拖拉機(jī)（以汽油或柴油作為動(dòng)力），這種拖拉機(jī)適合耕種小型稻田。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也被用于各種收割機(jī)械，包括自推進(jìn)式聯(lián)合收割機(jī)和棉花采摘機(jī)。人們還使用不同尺寸的固定式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)發(fā)電，無(wú)論在遠(yuǎn)離集中電力供應(yīng)的地方，還是在緊急情況下，這種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都非常好用。最大的柴油發(fā)電機(jī)的尺寸就和中型汽輪機(jī)一樣大，較小的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)則用來(lái)為制冷或農(nóng)作物加工提供機(jī)械能。至于其他終端市場(chǎng)的規(guī)模，農(nóng)林業(yè)對(duì)成品油的需求相對(duì)較小，全球范圍內(nèi)只消耗成品油總量的 3%。

燃料油是第一種現(xiàn)成的固體燃料的替代品，而固體燃料燃燒時(shí)，需要人們不斷地往火里添加燃料并嚴(yán)密看管。后來(lái)，數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的家庭購(gòu)買(mǎi)了可以自動(dòng)加油的小型油爐，人們只要旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)或設(shè)置好溫度調(diào)節(jié)器，就可以享受到熱量，且無(wú)須嚴(yán)密看管油爐。這股潮流始于美國(guó)和加拿大，后來(lái)傳至日本和歐洲。

油爐的儲(chǔ)油罐很小，這就意味著在寒冷的冬天，送貨卡車(chē)必須給它們加注四五次燃油，而高需求可能會(huì)迫使燃油價(jià)格飆升。世界各國(guó)改用天然氣后，使用燃料油供暖的家庭數(shù)量大幅減少。

除了提供現(xiàn)代文明最需要的液體燃料外，原油精煉過(guò)程也是石油化工原料的重要來(lái)源，而這些石油化工原料會(huì)被進(jìn)一步加工成種類(lèi)繁多的合成材料。2015 年，約 11%的碳?xì)浠衔镆后w（超過(guò) 4 億噸）被用作石油化學(xué)原料，其中石腦油約占總量的三分之二，其次是液化石油氣。

地磚、手套、信用卡：你所不知道的塑料

制作塑料的原料主要有兩種，分別是烯烴（主要是乙烯和丙烯）和芳烴(主要是苯、甲苯和二甲苯）。乙烯由乙烷或石腦油蒸汽裂解制成，是最重要的石油化工原料。

歐盟的乙烯年產(chǎn)量約為 2 000 萬(wàn)噸，美國(guó)的乙烯年產(chǎn)量約為 4 000 萬(wàn)噸。丙烯是第二重要的原料，而石腦油裂解還能產(chǎn)生丁二烯。通過(guò)聚合反應(yīng)，基礎(chǔ)原料可以產(chǎn)生目前普遍存在的熱塑性塑料，這種塑料占所有人造聚合物總量的 70%以上。熱塑性塑料由線(xiàn)性分子或含支鏈分子組成，加熱后會(huì)軟化，但冷卻后會(huì)重新變硬。

聚乙烯是最重要的熱塑性塑料，其最常見(jiàn)的形態(tài)是一種堅(jiān)韌的薄膜，可被制成垃圾袋、食品雜貨袋和面包袋。除此之外，聚乙烯在日常生活中還有很多用途，可以被制成電線(xiàn)絕緣層、人工髖關(guān)節(jié)等物品。聚乙烯還可以被制成纖維，用吹塑工藝制成裝牛奶、洗滌劑和機(jī)油的硬質(zhì)容器，或者制成儲(chǔ)氣罐、管道、玩具和大量工業(yè)部件。

聚氯乙烯（PVC）的用途甚至比聚乙烯更普遍，從埋在地下的管道到信用卡，從地磚到外科手術(shù)手套，聚氯乙烯幾乎無(wú)所不在。

聚丙烯存在于織物、室內(nèi)裝潢和地毯中。丙烯也是生產(chǎn)聚碳酸酯（用于制作光學(xué)鏡片、窗戶(hù)、硬質(zhì)透明蓋子，經(jīng)過(guò)金屬化處理后，還可以被制成CD光盤(pán)）和聚酯樹(shù)脂等塑料產(chǎn)品的原材料。

苯用于合成苯乙烯（苯乙烯用于制作包裝材料中的聚苯乙烯）和其他大量化學(xué)反應(yīng)所需的原料。聚氨酯是甲苯的主要終端產(chǎn)物，而二甲苯用于生產(chǎn)聚酯纖維、溶劑和薄膜。

制造瀝青是精煉石油產(chǎn)品的第二大非燃料用途。19 世紀(jì) 70年代，美國(guó)開(kāi)始偶爾使用瀝青鋪設(shè)道路和人行道。1896 年，紐約市不再用磚塊、花崗巖和木塊鋪設(shè)道路，而是開(kāi)始使用瀝青。所有這些早期瀝青路面都是用特立尼達(dá)或委內(nèi)瑞拉的天然瀝青制成的。第一次世界大戰(zhàn)后，汽車(chē)使用量的激增提高了人們改善路面狀況的需求。隨著煉油工業(yè)的發(fā)展，人們開(kāi)始從原油中提煉出熱拌瀝青。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，美國(guó)開(kāi)始大舉修建州際公路，其他西方國(guó)家也紛紛效仿美國(guó)。中國(guó)和印度也在進(jìn)行大規(guī)模的道路建設(shè)，采用混凝土作為鋪路的主要材料。

不過(guò)，只要路基完好無(wú)損，表層瀝青就可以被剝離和回收。事實(shí)上，在發(fā)達(dá)國(guó)家，回收量最大的材料并非鋁罐或報(bào)紙，而是瀝青。2015 年，世界各地的煉油廠生產(chǎn)了近 9 000 萬(wàn)噸瀝青（北美瀝青產(chǎn)量占全球的四分之一），其中 85%用于生產(chǎn)鋪路用的熱溫瀝青混合物。2015 年，美國(guó)從磨損道路表面回收了 7 000 萬(wàn)噸瀝青，其中約有 90%用來(lái)重新生產(chǎn)新的熱溫瀝青混合物。瀝青也被用來(lái)鋪設(shè)屋頂，以及生產(chǎn)工業(yè)涂料、黏合劑和電池。

注： 2024 年，中國(guó)已確定超越日本而首次成為全球汽車(chē)最大出口國(guó)，中國(guó)已然是世界最大汽車(chē)市場(chǎng)。

注： 功率重量比就是動(dòng)力與車(chē)體重量的比值，換個(gè)角度也可以將其理解為 1 千克物體由多少千瓦的功率推動(dòng)。比值越大，車(chē)輛的動(dòng)力性越好。

注： 石腦油又叫化工輕油，是以原油或其他原料加工生產(chǎn)的用于化工原料的輕質(zhì)油。