「本文来源:科普中国」
“生命的存在,会让这个星球变得更适合生命生存么?”
“乌黑,发亮,有金属光泽”,小学自然课上,老师让我们观察一排装在玻璃瓶里的矿物标本并描述它们,我在观察了一小瓶写着“无烟煤”的小瓶子之后,写下了这句话。
无烟煤的样本
Leiem/WikimediaCommons
并不是每个自然课任课老师都有耐心讲解课程内容,很幸运,老师在比较了“褐煤”、“烟煤”和“无烟煤”之后告诉我们,那些暗褐色、杂质最多的“褐煤”才是煤的基本形态,它们在地下经受巨大的压力之后,才会转变为杂质更少的烟煤,再进一步变成无烟煤。
“煤,其实是古时候的大树形成的。那些倒下的大树并没有彻底消失,它们被各种原因深埋到了地下,变成了今天的煤。”老师平静地说出这段话,却让那时的我内心激动不已,我第一次意识到,植物和矿物,那些有生命和无生命的东西,中间也许并没有一道截然分明的界限。
历史的车轮,时代的忧虑
“煤,是黑色的金子,工业的粮食。”
二十多年后,当我打下这些当年课堂上老师教给我的文字时,在英国格拉斯哥举行的第二十六届联合国气候变化大会刚刚告一段落。
这场也许与人类命运生死攸关的会议最终达成了一项协议。尽管在最后,印度代表提出将决议文件中“逐步淘汰”煤炭使用的承诺改为“逐步减少”,并且最终在多个国家的支持下修改成功,这仍然是人类第一个有明确计划减少煤炭用量的气候协议。
从褐煤到无烟煤,碳含量渐次提升。煤在分馏后能提供大量工业原料,但有着巨大工业价值的煤至今最主要的用途依然是作为能源燃料。人类烧煤的历史超过年,东西方古代典籍中都有不少关于开采用煤的记载。
无烟煤开采的场景
TheMebaneGreetingCardCo.,Wilkes-Barre,PA./WikimediaCommons=
直到年前,隆隆的蒸汽机声拉开了人类第一次工业革命的序幕,煤炭燃烧释放的巨大热量让锅炉里的水沸腾,水蒸气反复地受热膨胀和降温带动了机器,把人类从手足劳动中解放出来,最终把全世界所有人都抛上了永不回头的时代车轮。煤炭成为了最重要的动力并持续至今——当一个工业革命时期的司炉把满满一铲煤倒进炉门里的时候,他无论如何不会想到,年之后,煤炭可能会成为一个诅咒。
无烟煤
RandolphBlack/WikimediaCommons
煤炭在燃烧释放巨大热量的同时,产生了二氧化碳。相比地球大气层中含量78%的氮气和21%的氧气,有3个原子的二氧化碳可以更好地吸收太阳光再发射红外线辐射,是大气层“温室效应”的主要贡献者。“温室效应”本身并不是一个坏词,今天的地球能够维持一个许多生命适宜的温度,就是温室效应的结果——薄薄的一层大气截留住了太阳的热量,使地球上的水不至于都冻成冰,这是生命赖以生存的基础。
二氧化碳较强的温室效应,也使得它成为了地球温度的主要影响因素之一,简单来说,地球上二氧化碳浓度上升,全球平均气温也跟着升高;如果二氧化碳浓度降低,全球平均气温也跟着降低。但全球平均温度的变化远非只是上升下降这么简单,它带来一系列复杂混沌的过程,一些地区可能变得更加干旱,另一些地区可能变得洪涝和气象灾害频繁,病虫害变得更加难以抑制,农业生产也将大受影响。
温室效应
RobertA.Rohde/WikimediaCommons
这也是科学家们极度