正文 第九章 資源的平衡(1 / 3)

一、計算的困難性

無論是市場經濟中的牌價,還是計劃經濟中的社會費用估算,沒有一種反映資源缺少或者是成本計算比下述問題更為複雜的了。

這就是把儲量、原料、消費增長與人口增長的壓力以及能源等全部加起來考慮,看看是否有足夠的資源來滿足目前增長的各種需要。

事實上,在提出任何合理的答案之前,我們應當對於三個因素進行某種估計,即人口增加的可能規模、人類各種消費的可能數量以及原材料和能源可供利用的價值。預測的難易,取決於這三者在生態學上的相互依賴程度。原料的使用量,取決於人口的數量和要求;如果資源少,必然會影響其價格,這樣就將失去它在工業生產上被采用的吸引力,從而出現了代用品和節省稀有資源的安排。因此,預測資源問題的答案有很多的變數,它們彼此影響而又互相變換。對於預言者來說,要作出正確的估計,就像《愛麗思漫遊奇境》裏進行的槌球遊戲充滿了冒險性那樣,是並不容易的。

二、發達國家的人口

今日的發達世界,包括北美、歐洲、蘇聯、日本、澳大利亞,大約有10億人口。他們的人口增長速度並不很快。兩個最大的國家——美國和蘇聯,每年人口增加約1%,即每年生死相抵所增加的人數為現有人口的1%,美國為200萬人,蘇聯為220萬人。他們在發達國家中,人口的增長率最高。而英國和澳大利亞的人口的增長率最低,分別為0.5%和0.4%。這樣的人口增長率,與發展中國家的2.5%,並偶有達到3.4%的增長率相比,雖然看來是穩當的,但是也有令人不安的後果。

我們再看看另一種複雜的情況。某些發達國家,特別是美國和荷蘭,最近的人口增長相當快。美國第一個1億人經過150年才達到,這還包括20世紀初期平均每年100萬人口的外來移民。而第二個1億人口,隻用了大約50年就達到了,這使得今後數十年內有了更多生兒育女的夫婦人數。如果每對夫婦平均生3個孩子,那麼隻需要25年即可增加另一個1億人口,而再增加1億僅需要10年。

這隻是一般事實的具體例證。這種情況是假定未受疾病、饑荒和戰爭抑製的人口自行增殖,每代母親為下一代生育出更多的未來的母親。這是一個無情的數學計算:在其他條件相同的情況下,1%的人口增長率,70年將使人口增加一倍;而3%時,僅需23年人口就要翻一番。而且,由於每次的基數加大,在世界範圍內數以十億計的人口,勢必將增加得愈來愈快。世界目前的人口增長率為2%,到了公元2000年時世界人口總數將達到70億。此後,另一個10億不用7年即可以達到。

首先,所有的基本社會需要,有許多是由公共費用開支的。在許多發達國家中,這種開支還不是足夠的。教育、保健、住房,特別是對社會中的貧窮成員來說,均尚需大大改進。每個家庭縱然控製在兩個孩子的水平,公共開支還必須增加。這是因為人口密度愈大,所需要的集體行動和開支也愈來愈多。在原始森林開拓土地的家庭,大多是獨立工作,這是當時謀生的唯一途徑。而在人口密集的大都市,就需要由集體行動和政治決定,才能夠解決他們的許多問題。人口愈多,集中在都市區域的人力也就愈多,所以也沒有承擔各種環境開支的需要。

如果社會上平均每個家庭增加一個兒童,集體預算就必須增加。隻消費而不生產的兒童人數即使增加很快,從經濟上看發達國家還能夠供養得起。

但是,如果像許多國家的情況那樣,整個社會對於提高公共開支進行政治抵製,公共開支相對降低,那麼或者是使較多兒童的基本社會需要無法滿足,或者是借口號於“不甚需要”而延期支付環境開支。無論是哪一種情況,社會的舒適生活標準勢將下降。

反之,如果人們現實而明智地認識到,減少兒童福利和忽視環境要求是整個社會的損失,那麼公共開支將對於自然資源有更多的要求。在人口增長較快而又較富裕的國家中,這種社會要求滿足,無須減少個人的需求。公共開支和個人需求可能通過較快的經濟增長而同時得到滿足。目前沒有理由去設想,增加公共開支會減輕個人消費所增加的壓力。最後的結果,隻能是那些已經占有大量資源的國家對於地球資源進行進一步的壟斷。

三、對資源所加的壓力

我們不要隻看人的情況,還要看資源所受到的約束。

在發達國家中,食物在20世紀內似乎不成問題。農民們休閑土地,鞏固農場,大幅度地提高單位麵積產量,生產足夠的糧食。縱然某些肥料和農藥的使用會使生物圈的某些部分受到損害,但是隻要慎重地和有選擇地使用,將不至於大量降低食物的產量。

當我們考慮工業原料問題時,我們在估計某種礦產的蘊藏量究竟有多大和可以用多長時間的問題上,遇到了極大的困難。像鐵這樣重要的物資來說,人類的工業活動用鐵礦作為原料已有三四千年之久。目前,鐵礦的年消耗量已經增加到1950年的4倍,其中大約85%為發達國家所利用。如果這種增長率繼續下去,到了公元2000年,全世界約消耗鐵礦石170億噸,這時剩下的僅有880億噸。據計算,全部鐵礦在21世紀中葉就可能被用光。

但是不能這樣簡單地去計算。這些估計,是在1968年鐵價每噸15美元的基礎上作出來的。儲量減少以後,將會出現以下四種情況:

首先,鐵價上漲,就會使含鐵量少的貧礦具有開采價值。這一項就可以將總蘊藏量提高到三至四倍。

其次,新的勘察活動將會出現,可能在未經全麵勘察過的發展中國家,會發現沒有預料到的含鐵量高的鐵礦以及品位較低的礦藏。

第三種情況,是大量使用廢鐵。每生產1噸鋼材約有一半是用回收的廢鐵,一部分是廠內自行回收的,一部分購自於廢鐵回收商。最近,廢鐵的利用率頗有提高,盡管有些工藝趨向於少用。在設計新鋼鐵廠時,回收率還可以有更大的改進,而適當的鼓勵可以促使廢鐵的利用率更加提高。

第四種情況,是改用別的原料並進行更多的研究,以生產出合乎工業要求的高質量新材料。在過去的50年中,由於加入鋇、鎢、鉬等金屬,普通鋼已被改進為各種合金鋼。在門捷列夫周期表上,鋇、鎢、鉬等過去本來是稀有的金屬,現在突然變成能夠製出抗張強度大、耐熱性能高的優質塑性鋼的關鍵物質。所以,使用每噸20美元的鐵礦,勢必比使用每噸15美元的鐵礦慎重得多,甚至不去使用,這是一個簡單的真理。

對於別種重要金屬,也沒有什麼不同的估算方法。鋁和矽的利用,使我們想到更多的事物。自從科學家掌握了元素的規律以來,人們知道所有原子的基本組成成分——基本粒子是相同的。電子、質子、中子等這些基本粒子的不同排列和不同數目,使元素具有不同的性質和質量,並且決定它們如何同別的原子相結合而形成分子。原子之間的鍵合而產生的結晶結構或者晶格,可以由結晶學的新技術進行研究。一旦把它們弄清楚,在理論上,並且經常在實踐上就可經過模仿和實驗,製成類似天然物質的合成物,使之具有人們所需的堅韌度、傳導性或者其他所要求的特性。到20世紀30年代才發展起來的另一種技術,是基於對於複雜碳鏈的了解,這種碳鏈構成了全部植物界的植物細胞纖維素。科學家利用高度的技術,已經合成了人造高分子,其中線型高分子可以用來製造蠶絲、羊毛和棉花的代用品——合成纖維,網狀高分子則可以用來製造合成橡膠。

本質上,這是一種分子焊接分子的工作。由適當的溫度壓力和催化劑的作用,將分子巧妙地合成為有用的物質,這些物質原先來源於植物。這證明了發展替代品的可能性,並在範圍上極其寬廣,有如原子構造本身那樣。塑料代表一類新的基本的人造材料,有數以千計的加工和增強的方法。最近,在塑料中摻加硼、石墨及鈹的纖維,能夠產生一種材料,既具有驚人的強度和抗力,又極為輕巧。例如,在一些最新式的飛機外部使用雙倍量的塑料,就可以減少幾百磅重量。汽車工業使用塑料的百分比也在不斷地上升。塑料有合乎各種用途的性質和輕巧度,從而使它成為許多金屬的替代品。據計算,在一般情況下,一個單位重量的塑料可以代替9個單位重量的鋼、7個單位重量的銅、6個單位重量的鋅和3個單位重量的鋁。

這種將物質重新排列成為完全不同形式和用途的技術,使得計算世界上某種物質供應的缺乏程度變得非常困難。同樣地,對於這種物質缺乏的影響的估計,就幾乎成為不可能了。難道說,我們真能夠因此就得出“不必擔心”的結論嗎?原子構造和元素序數的發現,真成了古代哲學家的點金石了嗎?使勁地推動和刺激鉛的晶格,就能夠得到光亮的黃金嗎?石墨是終於製成工業金剛石了。如果煉金術士的想法是正確的,每種東西都可以從別的任何東西製造出來,那麼“地球吃光”的危險可能並不存在。還有大量的東西可供“吃食”呀!

這種論點的缺陷,在於忽視了技術的複雜性、進行物質轉變所需要的能量規模,以及因為這種轉變而產生的成本增高和環境破壞。過去提煉含量為3%的礦石,如果改為提煉含量僅為0.5%的金屬礦石,則成本必然增加。成本增加的原因,一則是由於大量露天采礦,一則是由於工藝過程更複雜,用電更多。從礦石煉鋁所需的能量,為煉鐵的20倍。生產汽油、柴油以及為生產合成纖維和洗滌劑所需的各種基本原料的大型石油化學工業,與舊式的勞動強度較大的生產原煤、棉織品和肥皂的工業相比較,每單位的產品需要更多的能量和極高級的工藝。

同樣的情況,靠現代技術供給汽油的汽車,不僅比馬匹和馬車要消耗更多的能量,而且在公路的建造和維修方麵,也比一次就鋪成的鐵路消耗大得多。目前在許多方麵,公路已經取代了鐵路。美國的能量消耗的驚人急增,超過了任何別的發達國家的50%,這多少可能是由於毫無限製地使用汽車和家用現代化設備所導致的。但是這也表明了現代技術發展的趨勢。我們的物質資源可能用不完,那麼,我們會用完能量嗎?

四、能量的計算式

這個問題的答案,同原料問題的答案同樣複雜。能量有很多種形式,它們大都可以互相轉換。如果它們之中有一種變得稀缺,其價格就會上升,並且大大推動了新技術的發展,從而節約了能量或者采用別的能源。隻有當全部的能源感到用完的危險時,才會出現真正的匱乏,而世界的需求正在以火箭般的速度飛向此點。

需求的確上升得很快。有些估計認為,在公元2000年以前,世界能量的總需求是每年將增加4%到5%。每過幾十年,需求就得增加一倍。電力是迄今增長最快的一種能量。如果我們以電力數字為例,美國預計在未來的20年內,至少增加300%到400%。別的發達國家增長得更快,雖然其基數較低。例如,日本的用電量每年增加15%。確實,我們可以斷定,從技術上來看,有可能滿足這樣駭人的增長率。但是有兩件事卻是無疑地會發生,這就是投資費用的大量增加和對於環境的巨大影響。

我們首先看看動力資源的問題。動力資源本來是可用盡的,因為使用的是化石燃料——煤、石油和天然氣。這些燃料是由過去幾十億年地殼變動儲藏在地球內的。這種繼承下來的能量“資本”帶來過工業革命。首先是用煤,直到1920年,煤還供應世界能量的80%。但是現在部分地使用石油和天然氣,從而使煤礦在全部能量的消耗中約下降了1/4。

三者之中,天然氣的蘊藏量最小,但是由於它沒有汙染的特點,目前受到普遍的歡迎。即使資源日缺,價格上漲,無汙染的優點仍然可保持它的應用。隻是連續大量使用,必將使它很快地耗盡。

石油也屬於儲量不多的資源。最常引用的估計,認為可用蘊藏量是25000億桶左右。這個數量似乎很大,但是今後30年需要量的增加,有可能在公元2000年就到達生產高峰,此後則將趨於下降。供應也可能受到價格變動的影響。產油國家已經采取聯合行動提高價格,這將促使頁岩煉油的發展。據估計,加拿大阿爾伯塔省的焦油砂至少等於3000億桶石油。另外,提高價格必將加速引用從煤提煉汽油和煤氣的技術和方法。由於運輸、發電站和各種石油化工產品對於石油的需要數量日增,在下一個世紀裏,石油大概將不能夠按美國那樣水平的私人汽車量向世界上的汽車提供動力了。它大概也不會再供作發電的燃料。最有價值的用途,似乎是作為石油化工產品的原料。這些石油化工產品也將因為石油量日益減少而受到油價過高的影響。

什麼東西將用來代替石油在運輸和發電方麵的地位呢?看來,煤和我們的相處還有相當長的時間。它的世界蘊藏量超過50000億噸。即使最悲觀的估計,也相信煤可供我們下一個世紀之用。它仍將是發電的主要燃料來源,而它在公共交通方麵,甚至在無汙染小汽車的利用方麵也將增加。

但是,正如我們已經看到的那樣,大量增加用煤發電,勢必需要高額的環境費用。新建的電廠隻允許放出極少量的煤煙、灰塵以及二氧化硫。它們也被禁止產生超過許可範圍的熱汙染。在不久的將來,煤的氣化可能減低一些環境費用。如果電價包括了目前的防治汙染的開支,那麼電價過低的情況則將結束。這樣,煤的氣化發展勢必加快。

由於對於無硫煤礦有新的需求,就像在美國的西部地區那樣,凡是在進行大規模露天采礦的地方,電價就更應當包括采礦後的土地恢複用費。電價也應當包括目前進展太慢的無汙染技術的研究用費。我們絕不能等到地球的表麵被弄得像月球登陸處那樣荒蕪和崎嶇不平的時候,才能夠出現減少汙染的技術。

什麼是我們所希望的汙染較少的能量形式呢?本來,最清潔的和最安全的能量形式是用之不盡的。繼人類利用獸力之後,風車和水車是人類利用得最早的無汙染能源。世界上有那麼多的風和水,新技術卻沒有將這麼巨大的潛在能量轉變為可用能量,看來的確很奇怪。在我們安全地被大氣中的氧和臭氧屏蔽著的情況下,太陽日複一日地向地球傾瀉下大得難以想象的能量。在太陽向地球所提供的1%的可用能量中,我們現在實際上隻利用了其中的1/3。難道就沒有直接利用太陽能的方法了嗎?等到這種技術突破並且成為可能之後,我們再回顧人類把化石燃料很快地耗盡,豈不覺得那不過是開發龐大能量體係的一種“自行啟動器”而已。這個啟動器靠化石燃料發展的技術,把地球接入宇宙能量的供應體係上,使地球維持在能夠自行更新和用之不盡的能量的水平上。