煤炭不是“非烧不可”

即便有一天我们不再把煤炭当做是一种能源，也并不意味着我们不能把它用于别的地方。通过我们技术魔法，煤炭不但可以取代木头用于制造各种家具，还可以取代很多种金属、塑料以及其他我们赖以生存的原材料。

试想一下，有一天我们不再砍伐森林，不再烧煤，地球将会多么感激我们？

我的同事、著名地质学家迈克尔·坎贝尔一直在思考这个问题。像是在做一个清醒梦(又称为清明梦,意思是在梦中可以保持清醒,并且知道自己正在做梦)，坎贝尔设想人类可以生活和工作在一种固态碳的大环境下，在那里煤炭将成为一种比木材更为有效率且比更便宜的原材料。

能源行业和华尔街已经开始为一种新原料的未来做准备了。以非燃烧资源存在的煤炭，将会推动那些以碳为基础的行业迅速增长，从而取代以木头为基础的、铁为基础的以及塑料为基础的产品，比如说家具、电线杆、房屋建筑及装修材料、绳索、工业皮带、汽车车身和其他产品等。

想象一下，用煤炭制成的树脂椅子，可以禁得住一头大象的重量，能100年不朽，而且造型非常酷！此外，这些碳产品还可能被广泛应用于太空探索，人类外太空居住。此外，通过使用高密度和超纤维碳材料，我们可以保护宇航员免受多种形式的辐射和高能粒子的冲击。这种新的碳技术也将可以为太空电梯提供超强碳纤维带等。此外，碳还可以被用于制造纳米管和巴克球。

美国拥有全球最大的煤炭资源，而现在绝大多数的煤炭资源被用于发电，向大气层释放了大量的微粒，比如说一氧化碳、二氧化碳、汞和其他污染物。

需要清楚的是，我们并不是在讲科幻故事。当前，碳化纤维和碳纳米管已经被用于增强塑料、耐高温复合材料、手机配件、鱼竿、高尔夫球杆、自行车框架、跑车车身、波音787梦幻客机机身、台球杆以及灰口铸铁等。

这种材料的神奇来自于石墨烯的原子结构，其单原子厚度的碳原子层密集地排列在蜂窝晶格中，基本上一个原子尺寸的丝网栏由碳原子和他们的共价键所组成。石墨只是由石墨烯薄片堆叠在一起组成的自然物质之一。石墨烯具的特点如下：

-自然界最硬的材料(单位重量比钢重200倍)；

-能与塑料、水泥等其它材料混合在一起；

-高度挠性的；

-世界上能够被使用的最薄的材料（1亿个石墨烯堆积高度不足1英寸)；

-比铜更能导热和导电；

-在半导体中可以替代硅；

-革新了太阳能的采集方式；

-显著提高了锂离子电池的性能。

现如今，石墨烯的商业化已经展开了竞争。大学、企业，以及亚洲、欧洲和北美国家的政府正为此做出努力。煤炭将通过非燃烧的方式为未来世界做出贡献。

在我看来，“清洁煤”的确是一种自相矛盾的说法。但是，先进的技术已经将它变成现实。

然而，不再把煤碳作为一种发电来源，又会改变我们之前的最佳可持续能源组合。 如此一来，我们需要新的能源组合，旨在消除我们对海外石油的依赖，并且将目前每年54亿吨的碳排放量减少到1960年的水平(每年29亿吨)，以及提供经济、可靠的能源供给。

到2040年，以下能源组合在美国将是非常可行的：

-彻底将煤炭排除在能源提供之外，并逐步将煤炭视为常用的超级材料；

-利用天然气(包括沼气)提供45%的电力供应；

-将GenIII核电力增加至电力供应的35%；

-增加可再生能源达到电力供应的20%；

-气动车辆和柴油车辆的燃油经济性标准增加到超过每加仑50英里/加仑；

-全部车辆中电动车占比达到40%；

-10%的汽车使用天然气驱动；

-在建筑施工、照明和供暖、城市发展，智能电网，热电联产中实现节能和效率目标，推进热能利用。

上述事情都是可以做到的。事实上，有些已经完成。我们仅是需要一些正在产生的东西，比如更好的电池技术和建筑设计等。

其他国家也拥有巨大的煤炭储量，从而为为它们的新固态碳经济提供支撑。在不久的将来，我们将不用再以燃烧为目的在世界范围内运输煤炭，我们会运输其他原材料和成品来改变我们生活的方式。

要知道，人类很擅长创造性的思考。我们只需要将它付诸实践。

本文作者詹姆斯·孔卡(James Conca)，是《福布斯》杂志特约撰稿人。