地球上每年通過光合作用產生固定的碳有2×10E11噸,相當于貯存了3.2×10E21焦耳的能量。這些固定在植物里的能量是全世界每年消耗燃料的10倍。
不知名小公司因握有轉化能源秘訣成為風險投資新寵,一直是最振奮人心的故事。綠色創新發掘了潛在的商業機會,也造福了地球上的大多數。比如,近來北威爾士的一名藥劑師與兩名工程師所組成的團隊便給熱情高漲的風險投資家們和他們自己同時提供了一個超大商機。這個團隊發明了一種替代排氣管裝在汽車底部的“綠色盒子”(Greenbox),它能捕捉到8S%至95%的二氧化碳氣體,這些氣體最終可以通過藻類催化劑激化成生物柴油再利用。按照三位發明者的說法,“綠色盒子”不僅可以用于汽車,最終還能應用到建筑物與發電廠在內的重工業排氣口上。
盡管神奇盒子輝煌的商業前景尚未得到足夠的證明,但“解決碳排放與能源短缺”這樣的概念便足使風險投資家們聞風而至,甚至連并不明白這個魔術盒是怎么回事的一般人通常也由衷地為之歡呼叫好。
西方社會擁抱綠色創新的熱情遠遠超過我們的想象。這種綠色狂熱并非憑空而來:關于環境失衡、全球變暖的新聞越來越多,各種新出爐的環境數據報告一個比一個悲觀。即便不是激進的環保人士,對于環境惡化無動于衷的普通的美國人,現在也會被越來越高的油價嚇倒。

正因幾乎沒人能夠同時對環境與油價保持冷漠,于是既環保,又能帶來切實利益的生物能源成為眼下最熱門的概念也就不足為奇了。
等待釋放的巨大能量
美國現在年生產玉米能源的能力已達60億加侖。巴西現在用甘蔗制成的乙醇在其國內的車用燃料中占據1/3以上的份額,并且成為狂歡節主題。歐盟國家更傾心于使用油菜子制造生物柴油,比如德國在這個領域就處于領先地位。
上述兩種只是人們接觸較多的生物能源,本質上任何來自于生物的可利用能量均可稱為“生物能源”。這意味著從海藻、秸稈到糞肥,生物能源的來源及其廣泛。
以植物為例,地球上每年通過光合作用固定的碳有2×10E11噸,相當于貯存了32×10E21焦耳的能量。這些固定在植物里的太陽能是全世界每年耗燃料的10倍。因此可以預見,被束縛在各種生物中的巨大能量只是在等待有足夠發達的技術能將它們釋放出來。如果你是一個科技樂觀主義者,那么你便毫無理由為氣溫與油價擔心了。
事實上,以玉米、甘蔗及油菜子等農作物作為生物能源原材料的生產成本仍然偏高。而且一些研究表明乙醇燃料并不像大多數人以為的那樣百分之百環保。同時,當汽油中乙醇添加比例超過一定量時,現有引擎就無法使用而需要專門的“彈性燃料”(flex-fuel)引擎。因此,公司、大學等組織機構都在尋找各種更經濟、更環保且更便捷的新型生物能源原料。
使用木頭、稻草、秸稈甚至農業纖維殘料來轉換生成纖維素乙醇的技術研究被寄予最大的希望。在美國普渡大學(Purdue University)負責再生資源工程實驗室分子遺傳學。小組的南西·何早在1993年就在該領域取得重大突破。她用了10多年的時間給傳統的釀酒酵母加入第三種基因,使其能發酵分解植物纖維素而得的木糟及葡萄糖,進而生產出與玉米乙醇完全一樣的生物乙醇。
這種技術已授予加拿大生物技術公司Iogen Corp,該公司于2005年獲得殼牌注資的4600萬美元,用于興建一家年產量20萬噸的乙醇工廠。
不過乙醇并不是最完美的生物燃料。丁醇就能以比乙醇高的濃度調入汽油且無需改造汽車,同時它也比汽油-乙醇調合物具有更好的燃料經濟性。BP與杜邦是最大的玩家,他們打算于今年在英國市場上推出同樣用玉米、甘蔗等制成的生物丁醇。
還有一些公司研究的原材料更為經濟實惠。比如石油巨頭康菲(ConocoPhillips)與食品加工企業Tyson Foods幾個月前宣布將合作生產、銷售從剩余的牛、豬及家禽脂肪中提煉的生物柴油。而開頭提到的神奇盒子顯然最“省錢”,它的原料只是溫室氣體與一些特殊藻類。
生態能源發展的兩面性
雖然生物能源具有多元化的特性,但對世界產生影響最大的還是玉米乙醇。這種影響已經超出單純的環保范圍,對全球經濟乃至政治都產生了始料未及的輻射與連鎖反應。
讓我們以對玉米乙醇極為熱衷的美國為例。從2005年頒布的《能源政策法案》到最近參議院通過的新能源法案,-乙醇在美國的能源戰略中扮演了越來越重要的角色,政府亦在火爆的乙醇市場中起了巨大的推動作用。這一點與去年7月油價高升不無關系。雖然油價在到達高峰后很快回落,但79.45美元的高價足以促使美國政府下決心更多使用像乙醇這樣能自行生產且相對廉價的生物燃料。這就是被推倒的第一塊多米諾骨牌。
乙醇需求上升直接導致玉米價格上漲。就在布什今年1月發表號召更多使用乙醇的國情咨文后兩周,玉米的價格已經接近4美元,而去年同期不過2美元。高昂的玉米價格反過來使生物乙醇生產商的原料成本上升、利潤空間減小,進而導致股價下跌。美國第二大生產商VeraSun Energy今年第一季度虧損31萬美元,而去年一季度它還盈利270萬美元。
就在乙醇生產商都被自己一手拉升的玉米價格狠狠絆了一跤時,農民卻為少有的高價歡呼,并為利益驅動種植更多玉米。數據顯示2007年美國玉米種植面積將增長15%左右,達到1944年以來的最高值。但這一消息并未使玉米價格回落,原因就在于生物能源對玉米的需求始終在增加。據美國農業部統計,今年美國收獲的玉米中將有27%被用于生產乙醇,而加州能源委員會在2001年的研究顯示,當時用于生產乙醇的玉米不過7%。
大量玉米被乙醇生產商占用成為全球糧價上漲的主要因素之一。OECD和聯合國糧農組織發表的報告指出,生物燃料產量在未來10年的迅速增加,將使用于制造生物燃料的谷物、油料、糖類作物等農產品的需求量大幅增加,進而導致農產品市場出現重大結構性變化。這種變化將使相關農產品價格在今后10年增加20%至50%,造成農產品純進口國和城市中貧困人口的負擔加重。最近的一個比較極端的例子發生在墨西哥,那里日常食用的玉米餅成本上升了60%。
既為高需求、高價格所驅使,也因為糧食不足,美國玉米帶的農民開始違反休耕法令,或者開辟更多新耕地,位于熱帶地區的發展中國家則很可能破壞原始森林與珍貴草原來種植甘蔗、玉米等生物乙醇原料。而美國在對自己國內的玉米乙醇實施每加侖減稅51美分政策的同時,對巴西更具競爭優勢的甘蔗乙醇卻征收每加侖54美分的關稅。就這樣,起源于環保的生物乙醇變成隱形“環境殺手”及不公平國際貿易的新表現。
“黑色幽默”并不是這種連鎖反應的盡頭,受到波及的范圍遠比人們最初想象的寬廣,玉米種植面積的增加導致農場作為一種資產迅速增值便是其中之一。此外,美國政府對汽車燃料中乙醇比例的一再提高使石油生產商開始控制新的煉油能力建設規模,而閑置煉油能力的缺乏是一直被認為是造成汽油價格高企的因素之一。
值得指出的是,“玉米效應”雖然帶來很多負面因素,但并不能動搖生物能源在現實中的地位,畢竟這是一個走向美麗新世界的希望。我們所需要的只是摒棄無理性的狂熱,以更冷靜、更科學的態度聆聽“綠色福音”。