诟缓蜕翱蟮陌。婊确鹇蘩锎镏莼勾螅┠诠瓤梢彩羌幽么筇寂欧帕吭黾拥脑颉０≡硎荆�1990年以来，该省的温室气体排放量已经增加了37％，比加拿大全国平均水平25％高多了。虽然发电站仍是温室气体排放量的最大来源，但是油砂和重油生产产生的碳排放量占到全国排放量的1/4多，在艾伯塔省，这一比例高达40％多。
美国拥有自己的非传统石油来源，即页岩油。页岩油是由油页岩加工而成的。油页岩是一种包含油母岩质的沉积岩，油母岩质形成于上百万年前，主要由藻类等低等浮游生物经腐化作用和煤化作用而生成。美国的油页岩主要分布在洛基山脉附近。20世纪70年代石油危机爆发的时候，埃克森美孚公司曾着手研发过页岩油，当时在“殖民地计划”上砸了大约10亿美元。后来随着80年代石油价格的下跌、提炼页岩油成本的增加，埃克森美孚公司也就终止了该计划。
即使现在，将这种能源进行商业化运作还需要几十年的努力。这一论断是由埃克森美孚董事会前主席李·雷蒙德领导的美国国家石油委员会做出的估计。油价徘徊在每桶100美元左右，页岩油就很难得到商业化发展。抑制页岩油商业化开发的另一个因素，是在其提炼过程中需要消耗大量的水——估计每加工一桶页岩油就要消耗12桶水。美国油页岩分布在干旱地区，那里降水量极少。也就是说，发展页岩油就意味着要购买水权——这在科罗拉多州可是一件异常复杂的事情，而且，随着洛基山脉附近的人口不断增多，水会越来越珍贵。
美国能源研究人员也曾尝试过用活的藻类来提炼石油。20年来，美国能源部一直在研究将藻类转换为生物燃料的可能性，但发现其成本是从原油中提炼汽油的成本的2倍。从天然气中提炼石油的多项大型投资项目都以失败告终。因为成本不断加大，卡塔尔不得不中止了某项野心勃勃的从天然气中提炼石油的项目。
逐渐减少的石油（5）
对石油的研究多于其他任何矿物燃料，其原因就在于石油是能效最高的。讨论能源时，评估每种能源来源的价值这很重要，我们也就很容易理解为什么石油比其他矿物燃料更引人注目，为什么替代石油是一项艰难的工作。
科学来了
焦耳是极小的能源计量单位，比我们喝一滴饮料、捡起一片生菜叶所花的能量小多了。所以，大家一般都不用焦耳来计量能源的数量，而是用数百万焦耳、几十亿焦耳来计量，即兆焦耳（MJ）、吉焦耳（GJ）。能源还能用其物理特性来衡量，比如重量、体积或自然状态（也就是它是固体、液体还是气体的）。以煤炭为例，与同等重量的石油相比，它每公斤所含的焦耳量就少一些，因而石油就成为产出比更高的能源。实际上，石油在所有矿物燃料中是地位最高的，是最具战略意义的能源。每公斤石油含有43兆焦耳的能量，谷类制作而成的乙醇每公斤只有255兆焦耳的能量，而煤炭每公斤只有24兆焦耳的能量，木材仅有18兆焦耳的能量，油页岩则更低，每公斤只有44兆焦耳的能量（如此低的能量值也是限制油页岩大规模商业化开发的原因之一）。
就体积而言，一立方米的石油含有35 000兆焦耳的能量，而同样一立方米的煤炭只有大约27 500兆焦耳的能量，乙醇只有20 000兆焦耳的能量，天然气只有区区35兆焦耳的能量。此外，石油如此受人青睐的另一个原因是石油是液体的，便于运输和存储。
大石油的萎缩
随着规模巨大的西方石油企业的常规石油储量开始萎缩，这些企业已经转变为很多石油研发项目的主要投资人，这些项目包括开发加拿大的油砂、研发天然气液化技术、研究页岩油商业化开发的可能性以及生产氢的战略部署等。早在20世纪70年代，美国石油企业除了常规石油项目外，已经开始多样化投资，购买铀开采、储存等技术，积极发展浓缩铀核产业。1970年，包括埃克森美孚公司在内的17家石油企业拥有的低排放铀占到美国已知储量的48％。
能源产业面临的一大难题，就是缺乏能够主持和推动大规模石油和天然气项目的技术型人才。20世纪80~90年代，大学培养出来的石油工程师少得可怜——因为石油行业被认为是肮脏的行业，缺乏诸如科技、金融或通信行业那样耀眼的光环。美国能源行业近一半的职员将在未来10年内退休，“人口断层”迫在眉睫。2004年，美国石油机构的一项调查显示，到2009年，美国石油、天然气行业将出现38％的工程师和地球学家以及28％的电工和仪器操作工人的短缺。
面对今日高企的油价，人们指责过去价格低廉时对石油这种极其有限的能源的浪费行为。在20世纪70年代能源危机后，美国制定了严格标准来提高燃料的能效，但是在社会崇尚和大肆销售大车时，这些标准逐渐被遗弃；越来越大的车型、不断增加的重量和马力，意味着节能水平在过去20年间没有丝毫起色。“在一段大约长达25年的时间内，美国公众更换住房支出占个人收入比例不断下降，而将个人可支配收入越来越多地花在购买更大马力的汽车上了。”美国能源信息署署长盖伊·卡鲁索如是说。“20世纪80~90年代能源价格的下跌，意味着能源消费占家庭总消费的比例从80年代初期的14％下降到了如今的7％左右。”卡鲁索补充说。卡鲁索管辖的美国能源信息署是世界上最权威的能源数据收集和分析机构之一，卡鲁索本人担任能源市场分析师已有30年的历史了。在居民住房和商业大厦中取得的能效成果已经被美国普通家庭新增的住房面积抵消了。这一趋势反映在电冰箱一类的家用电器上，家用电器数量在不断增加，尽管各种家用电器都采用了高能效设计，但总体来说，能耗还是增大了。“这种能源挑战的最大特点在于它实际上是由非常强劲的经济增长驱动的。”卡鲁索说。他还告诉我，能源价格特别是石油的价格很有可能将继续高企，不过高企的能源价格可以为清洁、可持续能源的商业化开发提供资金保障。
汽车的新能源
环保专家特里·塔米宁阐述了加利福尼亚州如何加速发展氢燃料汽车以及对此汽车产业将作何反应等问题。就在我与塔米宁约在他的圣莫尼卡办公室会面之前，日本汽车制造商本田汽车公司在2007年11月举行的洛杉矶车展上发布了最新的氢燃料电池车车型。本田表示量产FCX Clarity车型将于2008年夏在加州南部上市。但是驾驶氢燃料电池车的花费要比普通汽车高（基于运行费用和维修费用与服务年限的比例）。同样在2007年的洛杉矶车展上，通用汽车公司宣布，双模混合动力的大型皮卡车雪佛兰Silverado混合动力车最迟将于2008年年末上市。这种皮卡车也将引领同类车型的客车走向混合动力——不过很早之前，通用的日本竞争对手丰田和本田汽车公司就发布了各自的混合动力车：Prius系列和Civic系列。
交通拥堵、污染严重的城市非常欢迎清洁能源汽车的到来。洛杉矶的皮科大道一直从圣莫尼卡的郊区海边延伸至洛杉矶商业繁华地带，这条道路交通十分拥堵，引入污染较少的汽车有助于减少空气污染（虽然并不能减轻交通拥堵状况）。“到2010年，我们将修建200个氢燃料加油站，引入上千辆氢燃料电池车。我们正在与各国政府协商，希望修建相关设施，让人可以驾驶一辆氢燃料电池车从加拿大不列颠哥伦比亚省开到墨西哥巴佳，一路畅通。”塔米宁如是表示，身上穿的那件蓝色夹克上赫然印有加州氢高速公路的标识。
加州率先发展氢燃料汽车的举动也许只是美国50个州中的个别情况，但是加州拥有3 000万辆机动车，无疑能跻身世界前十大汽车市场的行列。由于氢是易燃气体，所以住宅区附近的加油站如何保证氢存储的安全是一问题。此外，氢气需要占据相当大的空间，也就意味着汽车后备箱的存储空间会相应缩小。尽管如此，加州一直都是清洁燃料汽车的拥趸。加州曾支持过第一代现代电动车——由通用汽车公司设计和生产，命名为EV1（“电动车1号”的简称）。加州曾出台过零排放车（ZEV）的规定，当时大家都对此寄予厚望。但是由于一些汽车企业不愿意接受必须生产电动车的强制规定，它们把加州政府告上了法庭，发展零排放车这一项目不得不搁置，后来逐渐被大众淡忘。此外，电动车到底是否清洁、清洁到什么程度也有待于进一步讨论，毕竟电动车是需要充电的，而电力主要来源于燃煤火力发电站。丰田汽车在2008年发布了一款插入式Prius系列新车型，这将进一步推动电动车市场的发展。
美国是丰田Prius系列车型的最大消费者之一。丰田Prius系列车型采用的是电能驱动（启动和低速行驶时采用电能驱动）和常规燃料驱动（高速行驶时采用常规燃料驱动）相结合的混合动力方式。随着低排放和运行成本逐渐成为汽车销售的主要影响因素，汽车公司开始设计更多更节能的汽油车、柴油车。也就是说，美国人享受了如此之久的低廉汽油时代终于酿造了路上车满为患的局面。让数百万美国人驾驶车型更小、能效更高的汽车，将是决定环保车型能否最终取得胜利的关键因素。
塔米宁认为，美国人享受石油补贴太长时间了，以至于石油价格远低于石油的实际成本。塔米宁一生致力于环保事业，他认为不仅不断增加的碳成本将逐渐成为能源市场的组成部分，“在涉及伊拉克战争或者日常的医疗保健成本时，大家都应当认识到石油的真实成本。一旦大家都能真正理解石油成本的真正含义，那么改变就会自然而然地发生”。塔米宁撰写了《珍惜每一加仑》（Lives Per Gallon），呼吁大家认识石油的真实成本。塔米宁同时还是旧金山湾区优点风险合作公司的主管之一，这家公司的一个投资项目是开发用来制造第二代生物燃料的纤维素技术。目前的生物燃料都是由糖、玉米、油料作物等物质制作而成，而由纤维素制作而成的第二代生物燃料被认为成本更低廉。
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生物燃料：下一代燃料（1）
小布什总统喜欢生物燃料。他推行了慷慨的减税政策，经常在不同场合提及生物燃料，这对生物燃料这一新兴产业起到了不小的推动作用；尤其是他在发表2006年度国情咨文讲话时说：“我们将增加投资来研究制造乙醇的先进技术，不仅要从玉米中提炼乙醇，还要用木屑、植物的茎秆来制造乙醇，甚至要把草变成乙醇。我们的目标是，要在6年内实现这种新技术的实际可操作性，保持技术发展的竞争力。”多数能源专家认为这是乐观而自信的构想。
罗伯特·布朗是艾奥瓦州立大学再生生物资源研究所的负责人，他说，所谓的“第二代”生物燃料有4个目标，而经济性并不包括在内。这4个目标分别是：降低美国对进口石油的依赖性；减少温室气体的排放；增加如艾奥瓦州等州的农村地区的经济发展机会；增加农业发展的机会。布朗曾在里根星球大战计划中研究化学激光器，他的重点研究课题是生物量的气化。布朗认为，纤维素生物量并不是制造生物燃料的最佳物质：因为它含有水分，必须要经过干燥处理；它是固体，不像液体那样便于运输；它还含有大量的氧气。布朗对我解释说，利用木质材料或者植物来制作生物燃料，其难点之一在于如何打破这些物质的自然结构。第二代生物燃料与常规生物燃料的制作过程相比，有点像油砂与常规石油的制造过程，前者包含了多个成本可观的步骤。
所有植物都有能量来源，即糖。这种糖与我们加在咖啡里的糖不同，它来自于植物的纤维素。纤维素与木质素捆绑在一起，木质素就像人体的骨骼一样。问题就在这儿：如何将两者分离开。纤维素能转换成乙醇，但是木质素不能，而木质素占到植物总生物量的1/4。科学家使用各种酶来破坏这些生物障碍，提炼出含有乙醇的液体。木质素不能发酵，但是木质素也有其自身的价值，它能作为沥青的黏合剂用于筑路。依据不同的处理方法，最高70％的生物量能被转换为纤维素乙醇。这种生物量可以来源于在欧洲人移民美洲之前美洲本土大草原上长得郁郁葱葱的草，也可以来源于玉米秸秆或是木材的废弃物。“我不认为生物燃料会比全盛期的汽油便宜，但是除了价格，还有一些其他因素将决定纤维素乙醇能否取得市场胜利，比如它是清洁的、安全的燃料。”布朗说。
在布朗看来，用于纤维素乙醇的投资应当大幅增加。“你看，一部拍摄于艾奥瓦州的超人新片就花费了35亿美元，而我们用于纤维素乙醇技术的投资一共才5亿美元（数据引自2007年美国能源部有关纤维素生物乙醇研究的预算报告），也就是说，追加投资的空间还很大。”布朗如是说。与此同时，布朗还提醒说投资过多也会带来麻烦。美国政府对于能源研发项目进行分门别类的记录。“要是我们把所有的鸡蛋放在一个篮子里，那也不明智，就像曼哈顿计划曼哈顿计划：为了先于纳粹德国制造出原子弹，美国陆军部于1942年6月开始实施的利用核裂变反应来研制原子弹的计划。——译者注和登月计划一样，在能源研发上我们也必须谨慎投资。”
但也不是每个人都相信纤维素乙醇会成功，布朗的同事中就有持不同看法的。艾奥瓦州立大学农业及农村发展中心的研究主管布鲁斯·巴布科克表示，资金仍然是决定纤维素乙醇能否取得成功的关键。“美国广大中西部地区的农民每年都要根据农作物的价格选择来年是种玉米还是种大豆，或者两者都种点儿。如果这些农民都转向种草或者其他多年生牧草类植物，那么就不需要所有的农民都种地了，那些玉米产业的基础设施，从播种机到约翰·迪尔（John Deere）约翰·迪尔公司是美国历史最悠久的老工业企业之一、全球著名的农机巨头，其产品包括农业、商业、服务业、建筑业和林业等领域的设备。——译者注的经销权，也通通不需要了。而正是这些人促进了美国广大中西部地区的各个小镇的发展，你认为所有这一切都将为纤维素乙醇而白白牺牲吗？”巴布科克这样说，不过他也承认他的这一观点并不为大多数能源决策者所接受。巴布科克还说，如果确实要发展纤维素乙醇，那么就需要大量资金作为农业补助。这在政绩上显得不漂亮，而且费用高昂，一般承担不起。
生物燃料：下一代燃料（2）
尽管如此，美国康菲石油公司向艾奥瓦州立大学再生生物资源研究所投资了2 250万美元。全球石油巨头英国BP公司也对生物燃料进行了巨额投资，它瞄准了另一个方向。BP公司已经与英国生物柴油制造商D1石油公司合作。D1石油公司使用的并不是传统的植物，而是被称为能源植物的非粮食作物“小油桐”。BP公司和D1石油公司共同拥有20万英亩的小油桐种植园，分布在印度、中国、东南亚以及非洲。戴姆勒汽车公司同样也在印度拥有一个小油桐的种植园。
从严格意义上来说，小油桐和纤维素乙醇不一样，它其实不是第二代燃料。小油桐是不具有食用价值的、有毒的油料作物，也因为如此小油桐才成为下一代生物燃料研究的重点对象，它使生