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「天然气」(natural gas)又俗称为瓦斯或煤气,是人类生活中不可或缺的燃料,我们日常生活中的煮食、取暖、交通工具、氮肥的制造,甚至在发电上,都可以看到它的用途,为我们造就了生活上的便利。世界上最早发现有「天然气」外泄的地区位在今天的伊朗,时间是介在西元前6000年至西元前2000年之间,不过真正把「天然气」这种能源善加利用的却是发生在中国,而且发现「天然气」的过程,竟然跟早期的集盐有很大的关系。

在中国开采或生产盐的时间大约有五、六千年之久,而「天然气」最早被中国人使用的时间,可以追溯回2200多年前。根据中国的历史文献《华阳国志·蜀志》(Chronicles of Huayang),也是中国现存最古老的地名录,由东晋的史学家常璩所著作,里面提到在战国末年,秦孝文王(西元前302-250年)派遣治水专家李冰到现今的四川成都(古称广都)一带,去兴建都江堰的水利工程,在治水期间,意外发现了自然流出的盐泉,开启了盐井的开凿,西元前255年成为最早有盐井的记录时间。 「盐」在中国古代原本就是很重要的民生物资(staple asset),国家有很大一部份的税收来自「盐税」,因此,不难想像发现盐卤(brine)有如发现金矿一般,开凿地底,无意中又发现了另一项很重要的自然资源-天然气。

明朝科学家宋应星所著作的《天工开物·井盐》(The Exploitation of the Works of Nature: Salt Well)里提到:「西川有火井,事奇甚,其井居冷水,绝无火气。」,这一小段是在描述在四川的西部有「火井」,颠覆了一般人的想像,因为这井非常奇特,井水是冷的,一点热气也没有。文中提到的「火井」,也就是「天然气井」,从水和盐卤中所发现的气体,只有在被点燃后才会产生火焰。

要把「天然气」从井中引上来,也需要一些使用特殊工具的学问,利用四川当地盛产的竹子,其形状和具有弹性的特性,让竹子变成早期最佳的输送管路。竹子本身是空心的,竹节中有竹隔,所以要打通竹子,只要对劈竹子,去除竹节中的竹隔,然后再合上,并以漆布缠紧接缝,有如一根打通的长管子。竹子有弹性也可弯曲,盐工只需要将管子的一头放入井中,将气引上,接至煮盐的大灶底下,点燃气体后,变成雄雄的烈火,很快地就能把锅里的卤水煮沸了,水份蒸发掉后就是结晶盐。《华阳国志·蜀志》一书中也提到:「取井火煮之,一斛水得五斗盐;家火煮之,得无几也。」,这里面提到的「井火」也就是「天然气」,用它来煎煮一斛的卤水,可得五斗的盐;用一般家中所用的柴火来煎煮卤水,则得盐不多。四川当地盐业盛行,「天然气」的出现是功不可没。而从火井中所获得的「天然气」并非只是做为制盐的燃料,一般百姓在夜间行走时,也可以把装入竹筒里的气体点燃,当做照明的火把使用。

附註:

一斛 = 十斗

十斗的卤水在蒸发掉水份后,可得五斗的结晶盐。

「天然气的使用」揭序在两千多年前的中国,而其他国家,如西元1659年的英国和西元1821年的美国,都陆续开发了「天然气」的这项能源。虽然「天然气」带来生活上的便利,不过我们知道「天然气」是属于化石燃料(fossil fuel),在完全燃烧时会产生二氧化碳,外泄时会产生甲烷羽流(plumes of methane),过高的浓度释放到空气中,将造成温室效应,影响到地球的气候。因此,当我们在使用地球上任何的自然资源时,应该考虑环境的因素,适度的取用并保护自然资源。

 

 

相关连结

1. At the 2007 world conference of the International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science, B. Kopey presented this paper on drilling technology (pdf), and claims in it (citing a paper by W. D. Moor) that the Chinese knew how to drill wells by 1000 BC.

2. Mike Bradner's 2004 article from Alaska Business Monthly describes the history of drilling and includes a description of Chinese drilling.

3. An article from 1999 by Lothar von Falkenhausen describes some of the ancient salt mining areas of China.

4. Paul Noll's very interesting photographs of a 1987 visit to the Zigong Salt Museum in China, where Chinese drilling technologies related to salt and natural gas mining were displayed.

5. A Chinese language web article by the Salt Association mentions (very briefly) some facts about oil wells, but mainly describes old Chinese drilling technologies.