中红网湖北武汉2020年5月7日电（学四渡）

    能源论

    （2014年1月1日）

    序言

    古希腊物质观指出，“火能换成一切事物”。火的进步是影响物质文明最广最深的顶层科学方法，它决定着基础工业和核心装备。西方先利用化石碳氢能源的高温火源，构建了现代工业体系的规则，必然西方工业遥遥领先，中国发展举步艰难；随着资源的匮乏，西方领先的“富矿工业”的基石在动摇，这是中国赶上西方的机遇。

    中国唯有创造新的高温火源，才能最快最全面地改变工业落后西方和物质资源匮乏的局面，那就是中国唯一将资源取之不尽，有效能源组分含量贫瘠的“生”物质，低成本转变成为高温碳氢火源，由此率先构建基于贫矿资源的绿色工业系统，出奇制胜，重新引领世界绿色物质文明。

    目录

    一、能源的哲学归纳
    二、化石碳氢能源走进了碳减排的胡同
    生物质碳氢具备替代化石能源的物质条件
    生物质工业能源利用的瓶颈
    生物质能源利用的瓶颈是可以突破的
    生物质能源的突破口是直接高温燃烧技术
    生物质高温燃烧技术的经济含义
    生物质高温燃烧技术引发农业革命
    生态文明产业链

    一、能源的哲学归纳

    能源是现代生产力的动力，在竞争日益激烈的国际环境下，能源关系到一个国家的命运。然而，能源深入到社会和生活的各个领域，种类繁多，利用形式多样；同时能源商品消耗量巨大，其生产、贮存、加工、利用、装备、商贸涉及到政治、经济、环境、资源、生态和文化的各个方面。因而，能源的范畴极其广泛，很容易造成人们对能源认知的“瞎子摸象”现象。如果对能源的本质和内在规律不分析清楚，很容易在能源的决策、投入等重要方面偏离方向，造成国家对发展机遇的错失和对财力物力的浪费。

    哲学是最精炼的科学、最优化的方法学和最合理的逻辑学。运用哲学的方法，能够在广阔的时空中，将复杂事物的核心问题进行高度提炼和准确归纳，也就是我们熟悉的“凡是要抓主要矛盾”。当前在全球化石能源日益紧张和环境污染日益严重的形势下，人们在开发清洁替代能源时应该细致冷静，由于问题极其错综复杂，需要运用哲学方法对能源的本质特性和规律进行分析归纳，把握能源发展方向中的主要矛盾，在新能源的探索上不走弯路。

    “钻木取火”是人类最早认识和利用能源，它是工业的启蒙，由此人类有了取暖和熟食的启蒙工业，脱离了动物界，进入石器时代。由于生物质直接燃烧温度低，不能熔化熔炼石头，进行人为的材料制作，进而中国古代又发明了木材炼制木炭，获得了1400 ℃ 以上的高温能源。木炭是人类获得的第一种高温能源，使工业材料制造成为了可能，造就了人类早期工业，分别把人类带入瓷器时代、青铜时代和铁器时代，就是能够制造工业材料的兵器时代（可惜的是中国人当时没有将工业铜铁做成自己可以发力的蒸汽机，还是不能动的死家伙，冷兵器，这是中国错过的第一个天机，几千年后无数的中国人被别人的蒸汽机碾死）。人类在长达几千年的历程中，都是直接利用生物质燃料燃烧的热能进行生活和生产。而生产力的动力完全依靠生物动力，也就是人、马、牛等生物体通过食用生物质（粮食）获得的微弱的动力，用于征战、生产和交通。“兵马未动，粮草先行”则精辟地说明了古代人对能源重要性的认识，以及古代生物动力与低级生产力之间的关系。

    从瓦特1776年发明蒸汽机以后，世界上出现了新的一类动力形式，也就是将燃料燃烧的直线膨胀热能转化为可控的圆周运动的做机械能的“机器动力”，这个小“窍门”改变了大世界，尤其是把6000年称雄的大中国变成的小国的殖民地。工业革命后陆续推出了汽轮机、内燃机、燃气轮机。燃料燃烧的热能转化的机器动力无比强大，完全不是中国心目中吕布力气天大的概率，机器动力既可以驱动车间设备和运输设备，又进一步转化为电能，使生产力高速发展。随着矿业的发展，人类广泛使用煤、石油及天然气等化石能源，通过高品质燃料，谋求高效率燃料利用、高效率的生产和强有力的经济竞争力，逐步形成当今西方遥遥领先现代工业系统和西方工业科学原理和生产装备规则。生物质还是因几千年前的燃烧温度低老毛病改不了、不能满足工业的要求，被排斥在工业燃料的大门之外，成为了高度追求品质效和效率的大工业的牺牲品。在新中国成立之前的中国的命运和生物质在哲学上的完全一样，像草木被别人的工业产品任意割践。

    随着有机化学的进步，人们采用化石燃料热化学转化生产有机化工原料、塑料和纤维等人工合成材料，形成了当今世界经济和人们生活离不开有机合成材料的局面，更拉大了化石能源与生物质能源之间的距离。工业因化石能源（煤、石油、天然气）的广泛使用而兴，也因化石能源的过度使用而衰。人类绿色发展在寻找化石能源的替代能源过程中，需要从工业原理及其逻辑和物质科学的根本上，充分分析和归纳化石能源对工业作用的机制，系统有效地去寻找新的能源物质资源和新的能源方法，接替化石能源的各种功能，实现绿色工业支撑下的绿色发展。尤其是对于过去尊严受化石能源欺辱，今天发展资源受化石能源制约，环境受化石能源污染的中国，寻找新的工业动力源-非炭非煤的碳氢高温火源，最迫切、最应该，需要的高度早已成为了保卫红色江山绿色发展的中国政治。

    化石能源煤、石油、天然气的本质是碳氢物质，它们的碳氢含量分别大于百分之七十、百分之九十和百分之九十，在工业活动中发挥着以下三大工业功能。

    一是碳氢化学功能。冶金工业需要化石能源的碳氢化学还原功能，将各种金属矿冶炼还原成为工业级的金属材料。没有金属材料便没有工业经济。

    二是碳氢能源功能。依靠化石能源高品质碳氢燃料的燃烧生产高温热能：1）直接为各种工业过程加热（包括各种无机材料生产和二次蒸汽能源等），达到物理和化学原理所制约的转变温度；2）燃烧的热能转化为机械能，为机动设备和静止设备提供动力（内燃机、燃气轮机和蒸汽轮机三大工业机器原动力）；3）热能转化的机械能（三大工业机器原动力）进一步转化为电能。

    三是碳氢材料功能。有机材料工业需要化石能源高品质的碳氢原料，生产有机材料，包括有机原料、塑料、纤维、油脂等。没有有机材料就没有现代工业。

    能够同时具备上述三大工业功能的能源才能称为工业能源。反过来讲，作为支撑工业经济的工业能源，它首先一定是碳氢物质，一定是“高温火技术”，是碳氢高温火技术的集成。太阳能发电、风电等只能是生产电力的可再生能源，在化石能源枯竭的过程中和枯竭之后，电不能够支撑整个工业的可持续发展。电把铁矿石加到2000度，铁矿石还是铁矿石，因此太阳能发电、风电不能作为绿色工业能源发展的主攻方向。根据哲学原理， “电非能源”。任何发电需要的金银铜铁的贵重材料，首先必须依赖低成本的碳氢高温火技术炼制，依赖低成本的碳氢高温火技术生产的稳定廉价电力体系支撑。电是企业赚钱的概念、人们想靠电的优点贪图安逸的可怜不现实的概念，不是国家能源概念。能源是劳动，是自己的劳动，不是花钱买的劳动，不可能总是底壳劳动我们打洞抽油的自动。能源可以包含电，反之电不能包含能源。一些不需要或者放弃基础工业和大工业制造的国家，可以将电能视为主要能源发展。中国不能简单地仿效别国的这种能源理念。大国家需要强大的冶金工业、重型装备制造、化工制造、建材制造、军工制造等等，需要靠实实在在的碳氢物质高温能源去支撑。中国只有约三分之一的能源适合采用电能。

    二、化石碳氢能源走进了碳减排的胡同

    碳氢能源分为地表绿色碳氢能源和地下化石碳氢能源。煤、石油和天然气是从地下开采出来的化石碳氢能源，是当前最主要的能源。自从工业革命以来，化石碳氢能源为现代人类社会提供了燃料，包括燃煤、燃油和燃气，同时提供了材料，包括、塑料、和油脂等。经过近百年化石能源工业的沉淀，已形成了成熟和完备的热力、电力和化工技术及其装备，组成了庞大的基于化石能源的工业体系，是现代人类社会发展的重要基础。

    然而，化石能源在开采和利用过程中，造成了严重的生态和环境影响。化石能源的开采，破坏了大量的植被、留下大量难以恢复的尾矿，同时，排放大量废水。在化石能源加工和使用过程中，产生大量的废气、废水、废渣，造成严重的大气污染、水环境污染、及土壤污染。

    生态环境的严重破坏与化石能源的开采、加工和利用有直接关系，最典型的例如煤炭和石油开采、焦化生产、燃煤发电、燃煤工业锅炉等。

图1 很多油田开采的石油含水百分之八十五

图2 油田的石油污染土地

图3 油田含油废水难以处理干净

图4 油田含油废水污染水体

图5 艰苦的采煤工作环境

图6 煤矸石占据大量土地

图7 炼焦和煤制气境况 

图8 低效污染的中小煤电受到关闭

    艰苦的采煤工作环境和频频事故，煤炭让人类付出艰辛的代价和巨大的基础投资尤其是我国，煤炭的运输占用了整个国家百分之五十的铁路及其设施。

    大型水利工程的兴建往往造成水土流失和生态系统破坏，例如美国开始拆坝还河。核电造成核辐射污染。德国宪法规定，至2023年要拆除德国所有的核电站。光伏电池的硅板，在高温制造过程中消耗大量的能源，同时排放含氟废水。总之，现代能源的生产是造成当今生态环境严重破坏的最主要最直接的原因。能源是大量一次性消耗的商品，要求用最“贱”的方法获取，采用高贵的方法去制造能源不适应大工业的能源要求。

图9 水电库区水土流失

图10 德国宪法：2023年关闭德国所有核电站

图11 台湾海峡海平面逐年升高（12年升高4cm）

图13百座漂流冰山引起世界关注

图14 南极冰山全部融化，海平面升高70米

    全球气候变暖让全世界直接感受人类生存的危机，碳减排已成为全世界坚定不移的统一行动。各国政府都相应制定了碳减排指标。但是人类还在继续大量使用化石能源，世依赖界难以实现碳减排计划。因为化石能源的利用必须排放CO2，这种排放是不可逆的，排放的CO2不能再变成化石能源。使用1吨标煤能量的化石能源必定排放2.6吨 CO2，再中国每年消耗40亿吨标煤的化石燃料，排100亿吨CO2，把中国的水泥、钢铁、化工等商品加起来都没有100亿吨，做的碳捕集生产的碳捕产品，每年能消纳的多少份额的碳排放？深埋CO2是何等的代价，有多少地球的腔体等够埋如此大量的CO2？人能埋，地球也能再放，研究可以，指望非以（不可以）

    当前国际上研究的CO2深井填埋，需要将燃烧产生的CO2提纯，并用高压注入矿井，代价巨大，并存在风险，目前技术还不成熟，只能作为少数科技样板。因此，可以说化石能源走进了碳减排的胡同。科技不能抗拒自然，人的碳捕集怎能挑战和抗拒自然界植物光合作用的碳捕集？

    三、生物质碳氢具备替代化石能源的物质条件

    生物质是地表绿色碳氢资源，所有的水生和陆生植物都是生物质。地球上绿色植物每年生长的碳能是全世界每年能源消耗总量的10倍，其能源资源量是巨大的，而且周年复生。目前世界上植物的平均光合作用效率约为百分之零点一有的植物通过农作物培育，其光合作用效率可以达到百分之六。如果开发荒山荒地种植植物能源，并对能源植物进行农作物培育，其碳氢资源更是取之不尽。生物质在碳氢资源方面具备替代化石能源的物质条件。能源的物质属性是碳氢，其他可再生能源存在局限性，化石能源资源日益紧张，环境污染日益严重的现实条件下，人类未来的能源使命就落在了生物质肩上，谁先掌握了生物质新能源技术，谁就占据了未来世界的主动。