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燃烧的的力量：能不能重返木材时代？

让我们快速回顾下现代工业的“史前时期”。在用上煤之前很久，木炭就已经被广泛使用来融化金属。它其实在很多方面更有优势：比煤烧起来温度更高，杂质还少得多。实际上，煤的杂质是延缓了工业革命进程的主要因素之一——在燃烧过程中释放出来的杂质会污染加热中的产品。在融化过程中，硫杂质会渗入融化的铁，从而使成品脆而易碎，造成使用时的安全问题。人们花了很长时间解决工业生产中怎样应用煤的问题，而在这一段历史时期中，木炭的表现相当完美。

但是接下来，我们就不用木炭了。回头看看，这有点可惜。只要木炭来自可持续来源，那它本质上就是碳中性的，因为它并没有往大气里排放新的碳——虽然这对早期工业化文明而言倒也不是值得担忧的事情。

不过以木炭为基础的工业并没有全部消亡。事实上，它在巴西活了下来而且有复兴之势。由于丰富的铁矿储备和稀缺的煤矿，巴西是世界第一大的木炭生产国，也是第九大钢铁生产国，这并不是什么小作坊式的工业生产，所以巴西案例给我们的思想实验提供了一个鼓舞人心的例子。

巴西用来制造木炭的树木主要是速生桉类，是专门为此目的培育的。传统造炭的方法是把砍好自然风干的木头垒成圆顶状的一堆，让木头闷烧的同时，用草皮或土壤覆盖以隔绝空气流动。巴西企业把这一传统技艺的规模大大扩增，使其可以用于工业化生产。风干的木块被堆放在低矮的圆柱形砖石窑里，排成长列以便于依序装卸。最大的生产点可以容纳上百个这样的窑，置入木材后就封闭出入口，从上方点燃。

巴西的木炭生产。

木炭生产技术，实际上是在窑内部保留刚够反应所需的空气。需要有足够的燃烧热，产生足以驱走湿气和可挥发物质的热量，并对木材进行热解，但热量不能高到把木头直接烧成一堆灰。窑的管理人员需要随时监视燃烧状态，细心监视窑口排出的烟，随时用粘土打开或者封上通风口来调节整个过程。

欲速则不达，这种严格控制闷烧的低温炼炭方法大约需要一周的时间。以此为基础的同类方法已经沿用千年，但这样生产出来的燃料的用途十分现代。巴西制造的木炭被装车运出森林，输送到鼓风炉，把矿石炼成生铁，后者是现代大规模生产钢材的基本原料。这些“巴西制造”出口到世界各国，在那里被加工成了汽车、水槽、浴缸和厨房用品。

大约三分之二的巴西产木炭来自可持续的种植体系，所以木炭的现代用途有“绿色钢材”的美誉。遗憾的是是剩下三分之一是来自非可持续的原生林砍伐。尽管如此，巴西案例的确提供了一个榜样：在化石能源之外，我们还有什么路径可以供应现代文明所需的原材料。

此外，木材气化可能也是一种相关的选择。使用木材来提供热能和人类的历史一样久远，而仅仅燃烧木头只利用了它三分之一的能量；其他能量则随着气体和蒸汽在燃烧过程中的释放而随风飘散了。在适当的条件下，就算烟也是可燃的。我们不想浪费它。

推动木材的热解并收集产生的气体，比单纯的燃烧更好。如果你点燃一根火柴，就能观察到这一基本原理：明亮的火焰并不直接出现在木头上：它飘舞在火柴梗之上，两者之间有一道清晰的间隔，火焰实际上是由热解的木头所提供的热量支持的，而气体只有在和空气中的氧气相结合时才燃烧。近距离看一根火柴可好玩了。

一根点燃的火柴可以观察到在木头梗和火焰之间的空隙。

原标题：没有化石能源，还能重建文明吗？光伏、风电到底能带我们走多远？

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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