作者：leisDartnell

想象一下，我們所知的世界明天滅亡了。發生了世界級的大災變：大流感、小行星撞擊，或者核毀滅。絕大部分人都死了，文明傾毀，後啟示錄時代的倖存者們發現他們身處一個劫後世界：城市荒蕪，人們互相劫掠，弱肉強食成為新的生存法則。

就算聽起來很糟糕，這也不是人類的末日，我們總會回來的。就像在歷史中無數次的重演，和平與秩序早晚會重建起來，穩定的社群會逐漸成型，並痛苦地從頭開始重建技術基礎。但是這裡有個問題：這麼個社會能走多遠？一個後啟示錄時代的社會，還有沒有機會再重建一個技術文明？

說得再具體一點，我們今天已經消耗了絕大多數易於開採的石油，還有相當一部分淺表而容易開採的煤礦儲備。化石能源既是現代工業社會得以組織起來的核心，又是工業化本身誕生過程中的關鍵角色。而這是一個獨一無二的角色——就算我們今天在某種程度上可以不靠化石能源，我們能不能在根本沒有化石能源的情況下重新達到今日的技術水平，可是另外一個問題。

所以，在一個星球上，不依靠化石能源儲備而重建文明，有沒有可能達到新的工業革命的可能？換句話說，如果地球人從來沒有過石油和煤礦能源會怎麼樣？我們的文明，會不會必然停滯於18世紀以前的前工業化時代？

我們很容易低估今日世界對於化石能源的依賴程度。提到化石能源，我們總是會想到它們最直觀的用途是燃油驅動的車輛以及煤炭天然氣提供的火力發電。但我們還有賴於大範圍的工業原料，大多數情況下，原材料轉換為可用的產品需要極高的溫度，比如製造玻璃和金屬製品、水泥、化肥等。大多數情況下，這些製造過程所需的熱能來自化石燃料：石油、煤、天然氣和油。

問題不止於此。從殺蟲劑到塑料，現代世界運作所需的大量化學產品，都是來自原油的有機物。由於世界原油儲量進一步減少，可以說，對這些有限資源的最浪費的應用莫過於把它燒掉。為了這些這些珍貴的有機化合物，人們得非常謹慎地保存剩下的這些有限資源。

不過本文要談的主題並不是我們現在應該怎麼辦——可能每個人都知道，無論如何人們都必須過渡到低碳經濟。我要回答的是一個更為理論化的問題：一個技術發達的文明要崛起，是否必然有賴於易得的古老能源？有沒有可能在沒有化石能源的前提下建立工業文明？答案是：也許——不過極端困難。

太陽和風：可持續能源能帶我們走多遠？

首先是一個自然而然的想法。許多替代能源技術已經很發達了，比如說，越來越多的房頂安裝上了太陽能板以作家庭或商用之需。一個誘人的思路是，文明2.0能不能直接從廢墟里撿起前人遺產，以可再生能源作為工業化的起點呢

唔，在非常有限的意義上是可行的。如果你是個後啟示錄世界的倖存者，確實可以收集到足夠過上一陣子的太陽能板，維持電氣化的生活方式。光伏電池沒有活動部件，需要的維護很少，而且能抵抗惡劣環境。但是它們也會隨着時間而逐漸損耗：濕氣會侵蝕其外表，陽光本身也會降低硅層的純度，它提供的電力大約每年下降1%，幾代人以後，所有傳承下來的太陽能板就都會損耗得無法使用。然後怎麼辦呢？

要想從頭製造新的太陽能板，難如登天。太陽能板要用到極端純凈的薄硅片，雖然原料只是常見的沙子，但處理和精鍊硅需要用到複雜精密的技術。這一技術能力差不多也就是我們用來做現代半導體電子元件所需的。開發這一技術已經花費了漫長的時光，很可能恢復這一技術也一樣久。所以一個處於工業化早期的社會可能不會有能力生產光伏太陽能了。

不過，從電能開始可能是一條正確的思路——現今的大多數可再生能源技術生產的是電力。在我們自己的歷史進程中，電的核心現象發現於十九世紀上半葉，大大晚於蒸汽機械的早期發展。那時的重工業已經依賴於基於內燃的機械裝置，自那以後，電能在我們組織經濟結構的進程中主要扮演了輔助型的角色。但是這個順序能不能變換？工業化進程是否要求熱能機械必須先出現？

表面上來看，一個進步中的社會有能力建起發電機，然後把它們聯到簡易風車和水車上，稍晚再發展出風力渦輪和水力大壩，這一切並不是絕對不可能。在一個沒有化石能源的世界裡，我們可以設想一個在很大程度上繞過內燃機發展歷史的電力文明。它的運輸基礎設施是靠電氣列車和有軌電車來支持長途運輸和城市交通。之所以說“很大程度上”，是因為我們沒辦法完全繞過它。

雖然電動機也許能取代燒煤的蒸汽引擎，滿足機械應用，但是正如我們所見的，我們社會還在依賴熱能來驅動許多必不可少的化學反應和物理轉化。不用煤，一個工業化社會要怎麼生產像鋼鐵、磚塊、灰泥、水泥和玻璃這些關鍵建築材料呢？

你當然可以用電力來生產熱能。我們現在已經在使用電爐和電窯了，現代電弧爐已經被用於生產鑄鐵和回收鋼材。問題並不在於電能可否轉化為熱能，只不過，有意義的工業化生產需要巨量能源的支持，如果僅僅使用可再生能源發電作為熱能來源，比如風力和水力，會相當捉襟見肘。

另一種可能思路是直接用太陽能生產高溫。比起對光伏板的依賴，太陽能聚熱農場可以用巨大的鏡子把陽光的射線集中於一小點。用這種方式集中的熱能可以用來驅動特定的化學或工業過程，或者製造蒸汽，驅動發電機。但儘管如此，這一系統仍然很難產生融鐵鼓風爐內部所需要的高溫。此外顯而易見的是，太陽能聚熱的能效還重度依賴當地的氣候。

很遺憾，要想產生現代工業所需的“白熱”，除了燒東西，我們還真沒有太多好選擇。

但是，那並不意味着我們必須得燒化石能源。

燃燒的的力量：能不能重返木材時代？

讓我們快速回顧下現代工業的“史前時期”。在用上煤之前很久，木炭就已經被廣泛使用來融化金屬。它其實在很多方面更有優勢：比煤燒起來溫度更高，雜質還少得多。實際上，煤的雜質是延緩了工業革命進程的主要因素之一——在燃燒過程中釋放出來的雜質會污染加熱中的產品。在融化過程中，硫雜質會滲入融化的鐵，從而使成品脆而易碎，造成使用時的安全問題。人們花了很長時間解決工業生產中怎樣應用煤的問題，而在這一段歷史時期中，木炭的表現相當完美。