生物燃料泡沫
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当今世界绿色能源大潮风起云涌，众多新兴公司试图用更环保的生物燃料来取代矿物燃料和玉米乙醇。但多数企业都会无果而终，也许只有那几个石油巨头才能最终摘得胜利果实
这是一幅宏伟蓝图：不是利用从玉米或其他农作物中提取的乙醇、而是用植物制成的生物燃料来替代亿万加仑的汽油，例如利用田纳西州大草原上的牧草或是繁殖在佛罗里达州的海藻。该项举措将大大减少对石油的依赖，创造成千上万个就业机会，并且降低导致全球变暖的碳排放量。在美国，这项创意得到了政府的鼎力支持。美国国会颁布了一项法令，到2022年，美国每年“高级”生物燃料的消耗量必须达到210亿加仑。美国政府出台减税、贷款担保以及数百万美元财政补助等一系列措施来扶持这项计划，而即将通过的能源法案将会提供更多的支持。这些动因以及潜在的巨大市场吸引了超过30亿美元的投资，并且催生了一个新兴产业。
从只有12名员工的新兴公司到石油巨头，有超过200家公司正利用五花八门的技术来开发下一代生物燃料。从佛罗里达州到加利福尼亚州，试验工场和示范工厂已投入运行或在建设当中。Verenium是一家位于马萨诸塞州剑桥市的公司，其设在路易斯安那州詹宁斯的示范工厂从甘蔗渣里提炼乙醇，该公司的副总裁约翰·豪说：“我们可以拥有一切：更多的燃料、更多的粮食作物以及更少的碳排放。”
然而在真正的创新和大笔的投资、鲁莽的承诺和浮夸的新闻标题的后面，隐藏着一个严峻的现实。用生物燃料替代石油绝非易事。即使这一行业在不断发展，为数不少的公司将倒在前进的路上。Codexis是位于加利福尼亚州雷德伍德城的一家制酶厂，其制品用于生产药品、化学品和生物燃料，该公司的首席执行官艾伦·肖说：“我们看到了一个由风险投资导致的泡沫，我无法想像靠几家小企业就能打造起一个新产业，并且为最初的投资人带来回报。利润不是简单叠加的数字。”
下一代新燃料不会很快走入美国的寻常人家。政府要求到2010年用牧草和玉米秸杆等纤维素原料生产的生物燃料总量要达到1亿加仑。行业高管们承认他们远远达不到这一水平，要实现2022年的目标更是难上加难。这不仅需要建造成百上千家成本超过5亿美元的燃料工厂，而且还要在每家工厂周围种植成千上万亩像牧草这样的能源作物。丹尼斯克公司和杜邦公司的一家合资企业杜邦丹尼斯克纤维素乙醇公司(DuPont Danisco Cellulosic Ethanol )现正在田纳西州建造一家示范工厂，该公司的副总裁杰克·赫特纳说：“美国乡村经济未来发展正面临重大的转型。”
虽然困难重重，但这并不意味着高级生物燃料不会问世，也不意味着这类燃料在对抗气候变化问题上不能扮演重要角色。但事情并不会像风险投资者们所宣称的那么快。而最终的赢家将可能是那些资金雄厚且有足够耐心的企业，例如荷兰皇家壳牌石油公司(Royal Dutch Shell)、英国石油公司（BP）、杜邦公司以及农业巨头阿彻·丹尼尔斯·米德兰公司（Archer Daniels Midland），或是拥有诸如制药等其他业务收入来源的极少数新兴公司。而对于另外一些企业来说，目前在建的生物加工示范工厂更像是高风险的试验，而不是生物燃料产业化进程中的必要一环。位于伊利诺伊州沃伦威尔的生物燃料生产商Coskata公司的首席执行官比尔·罗说：“对大多数企业来说，最明智的商业模式是先论证这种技术，再把它交给有资金实力的公司来做。”
即使采取了这种战略，各家公司也仍然会面临一个问题：可能会涌现出一大批创新的生物燃料技术，包括精妙的微生物技术以及利用热能和化学制剂的加工工艺等等。由于新兴公司大多步履蹒跚，大企业可能会抢先一步，在其需要的时候和地点以低廉的价格获取这些技术。
对于那些成功打造了一项新业务的企业来说，颇具讽刺意味的是它们的成功只能带来更多的挑战。目前生产生物燃料所需的工厂给料或是废料的价格都很便宜。蓝火乙醇燃料公司（BlueFire Ethanol Fuels）希望不久之后在加利福尼亚州兰卡斯特破土动工建设一家工厂，该工厂将利用废纸和其他城市垃圾作为生产原料。首席执行官阿诺德·克兰估计，由于其所需的垃圾原料可以免费拿到，因此每加仑乙醇的生产成本只有1美元，也许还会更便宜。他说：“如果社区是付钱给废品管理机构来清理垃圾的话，那我们清走垃圾也能同样收取费用。”但问题是，经济状况将会发生改变。由于生物燃料产量的上升，或是用于燃烧发电的生物原料总量的增加将会推动原材料需求和价格的上涨，就像玉米乙醇产量的增加曾造成这种农作物的价格上涨一样。位于科罗拉多州博尔德的OPX生物技术公司正在研发用于化学品和燃料生产的微生物制造工艺，该公司的董事长罗伯特·切斯说：“目前因为没有市场需求，所以用作燃料的生物原料价格很低，但随着需求量的增加，其价格将会一路走高。”
更重要的是，根据供求规律，大规模使用生物燃料替代汽油将会大幅拉低对汽油的需求，从而导致汽油价格猛跌，这反过来会减弱生物燃料的竞争力。2008年下半年汽油的使用量降低了5%，促使加油站的平均油价从每加仑4.14美元下降到1.74美元，同时也削弱了生物燃料的市场热情。位于科罗拉多州的Range Fuels公司正在佐治亚州索普顿建造一座工厂，该公司的首席执行官戴维·奥尔德斯说：“低廉的油价正在浇灭市场对生物燃料这一领域的热情。”如果数十亿加仑的生物燃料被投放到市场上，我们可以想象，廉价的石油和汽油将充斥世界。
这种现象并非史无前例。上世纪80年代初期，燃油经济性更高的汽车的推出以及低迷的经济导致石油价格猛跌，也使许多投入再生能源的努力化为泡影，即使有石油巨头的支持也枉然。如今要想避免重蹈覆辙就需要出台额外的扶持政策：通过增加税收或者限制二氧化碳排放来提高矿物燃料的使用成本。位于科罗拉多州戈尔登的美国国家可再生能源实验室[National Renewal Energy Laboratory（NREL）]的一名生物燃料专家吉姆·麦克米伦说：“阻碍我们的主要问题在于碳排放没有量化定价。”
给碳排放定价的紧迫性也提醒了我们，这个行业在很大程度上还得有赖于政府的扶持。位于渥太华的Iogen是第一家从纤维素原料中提炼乙醇的公司，它使用的原料是小麦秸秆，该公司的执行副总裁杰夫·帕斯莫尔说：“再生燃料之所以存在完全是因为政客们认为这符合其政治目标。这个市场百分之百受控于政治因素。”出台那些政策的目的是：减少对能源的依赖、对抗气候变化、扶持农民以及创造就业机会。但是政府的政策有时变化无常。相比而言，英国石油公司负责生物燃料的主管菲利普·纽并不十分担心高级生物燃料成功的可能性，他更担心的是“在漫长坎坷的发展岁月里，世人可能会对这些技术渐渐失去热情”。
即使保持政策风向稳定不变，通往未来百亿加仑高级生物燃料之路仍将充满刀光剑影，为数众多的企业和技术要么在竞争中倒下，要么会被少数财力雄厚的赢家所吞并。究其原因如下：
数量庞大
面临的最大挑战是要种植足够多的绿色植物作为原料，这一数量相当惊人。生产300亿加仑的燃料至少需要3亿吨植物原料。这一数字超过了过去10年美国市场上销售的小轿车和轻型卡车的总重量。种植如此多的纤维素作物至少需要3000万亩土地。生物技术工业组织（Biotechnology Industry Organization）的说客布伦特·埃里克森说：“我认为对所有人来说最大的问题是如何种植、采摘、储存和处理这些植物原料。”
不少业内高管对如此大量的植物种植的可能性提出质疑。位于佛罗里达州那不勒斯的Algenol生物燃料公司的首席执行官保罗·伍兹说：“你不能指望每年用纤维素原料生产160亿加仑的生物燃料。”伍兹更倾向于选择藻类作原料。他的计划是：将装有盐水和蓝绿海藻的“生物反应器”放在阳光下曝晒，并注入二氧化碳和养分，最终制造出乙醇。
此外还有数十家公司也加入到了利用藻类的战团。但对于多数企业来说，泡沫终将幻灭。美国国家可再生能源实验室的麦克米伦提醒说：“有关藻类的报道言过其实。”英国石油公司的专家团队全面考核了在藻类领域竞争的企业，没有找到一家可值得投资的公司。英国石油公司的菲利普·纽说：“如果藻类利用能够取得实效，那是再好不过了，但我认为对于海藻利用依然存在着根本性的问题。” 很重要的一点是，在露天的水池和水槽里养殖藻类非常具有挑战性，因为它暴露在外，毫无遮拦的鸟粪、无孔不入的真菌和细菌以及以藻类为食的微生物，都会威胁其生存。位于佛罗里达州墨尔本的PetroAlgae公司负责业务发展的副总裁弗雷德·坦南特说：“它们就像是一群贪吃的豺狼。”
因此，一些生物燃料企业着手寻找其他非食物类原料。目前最廉价的来源之一是垃圾，例如蓝火乙醇燃料公司计划利用的城市垃圾。玉米乙醇的生产商POET公司打算试用玉米穗核来生产乙醇。惠好公司(Weyerhaeuser)在其森林中探索种植能源作物的可能性以及利用废木料的方法。Range Fuels公司则利用东南亚的森林来为其佐治亚州的工厂提供原料。
问题在于，要想在2022年达到政府设定的210亿加仑以上的量产目标，仅凭新兴公司的能力是绝无可能的，即使经济衰退减缓、融资更为容易也无济于事。杰克·赫特纳负责监管杜邦丹尼斯克公司位于田纳西州佛诺尔的纤维素乙醇工厂的部分业务，他辩称要完成既定任务需要规模庞大的新型农业企业作支撑。生物燃料公司将不得不组织农民种植数百万亩的能源专用作物，比如柳枝稷或低糖的“能源甘蔗”。赫特纳说：“我关心的是如何创立一个全新的经济体。”在这方面，大公司比新兴公司更有优势。
要想成功地将大量的纤维素转化为液体燃料，雄厚的资金和足够的耐心也是必不可少的条件。几千年前人类就发明了将淀粉或糖转化成酒精的发酵工艺，当然现在的过程比之要复杂得多，而且还有一些相关技术需要研究。典型的一项技术是把纤维素首先分解成糖，然后再把糖进行发酵。为了做到这点，包括Range在内的一些公司使用高温技术，这被美国国家可再生能源实验室（NREL）的麦克米伦称为 “大铁锤”；蓝火乙醇燃料公司则使用化学酸剂来分解纤维素；另一些公司使用人造酶或是微生物技术来实现降解和转化；在特定条件下，可以将其直接转化为乙醇或是其他燃料；还有像Virent能源系统公司(Virent Energy Systems)这样的一些企业，仍然使用矿物催化剂将原料转化为燃料。
竞争空前激烈。Qteros公司正在研发一种将纤维素直接转化为乙醇的微生物技术，该公司的首席执行官威廉·弗雷认为：“使用生物学工艺是最佳选择。”他认为使用加热技术或者化学制剂并不经济。Range公司的首席执行官戴维·奥尔德斯不认同这种观点，他认为生物工艺的要求过于苛刻，难以处理生物炼油厂各种各样的原料。到底孰优孰劣？蓝火乙醇燃料公司的克兰声称，到目前为止，“谁也不是超人，能够未卜先知最后的赢家”。
这也就是石油巨头两面下注的原因。Iogen公司拥有一家制造纤维素乙醇的示范工厂，壳牌公司目前正与该公司携手，此外壳牌也与人造酶的生产商克Codexis公司、藻类企业HR生物石油公司(HR Biopetroleum)以及Virent公司展开合作。该公司负责未来燃料及二氧化碳的执行副总裁格雷姆·斯威尼说：“这种高级技术风险极高。我夜不能寐，因为一觉醒来可能一切都变了。”
在实验室里成功运作的加工过程在大规模量产时常常会出现问题。Iogen公司发现，如果一包千磅重的原料掺杂了灰尘、死老鼠以及石头，可以将纯小麦秸秆有效转化为糖的酶将会失效。Iogen公司的帕斯莫尔说：“我们已经入行多年。我们发现，你了解得愈多就愈发觉得自己知之甚少。”
在业内主要企业中，杜邦丹尼斯克公司在田纳西州的合资企业和英国石油公司资助的Verenium公司前景最为看好，Verenium计划在佛罗里达州建造一座商业化的纤维素乙醇工厂。这两家公司已经掌握了复杂工艺中每个环节的专有技术，而那些新兴公司仅拥有其中的部分技术，只能望洋兴叹。英国石油公司的菲利普·纽解释说：“所有小型技术企业面临两难境地，最终不得不并入其他企业的系统中。”
在传统的玉米乙醇加工领域，由于价格偏低导致20%以上的产能闲置，重心已经开始偏向石油巨头。VeraSun能源公司是美国最大的乙醇公司之一，于去年10月份黯然申请破产。猜猜是谁以低廉的价格买走了VeraSun旗下的7家工厂？是营业收入高达1190亿美元的美国炼油企业Valero能源公司。
但是不要指望这些石油巨头会永远倾心于乙醇。的确，炼油企业需要生产一定数目的乙醇来完成联邦政府下达的指标。但是不管是从玉米还是从新原料中提炼的乙醇，都将难以逾越所谓“混合墙”（blend wall）的限制。目前，美国大部分的汽油都含有10%的乙醇，这一浓度不会对汽车和卡车造成影响。汽车制造商由于担心含量的提高将会损坏发动机部件，所以它们打算取消大部分使用高含量乙醇混合燃油汽车的保修。目前美国每年消耗1370亿加仑汽油，因此不论是从玉米、藻类或是从纤维素等原料提炼出的乙醇，其市场总量的最高限是130亿加仑。要想跨过这一门槛需要配套更新一系列的基础设施设备，包括输油管线和油泵等等。
这是世人对新一代的非乙醇生物燃料日渐感兴趣的原因之一。环保组织美国自然资源保护委员会（Natural Resources Defense Council）的生物燃料专家纳撒内尔·格林说：“石油公司其实无意投资太多建设配套乙醇的基础设施。它们更倾心于研发不同分子结构的物质。”无论是那种名为丁醇的酒精分子（杜邦和英国石油公司正着手于此。）还是其他类似汽油的碳氢化合物，这些物质都可以与现有的炼油厂、输油管道以及汽车相匹配。因此有不少新兴公司着手研究可以将任何原料制成的糖转化为柴油、类汽油分子或是喷气燃料的微生物。例如，位于科罗拉多州的Gevo公司制订了一项商业创新计划，研发用于玉米乙醇工厂的新技术，将乙醇成品转化成更接近汽油或柴油的燃料。
因此，生物燃料的未来也许是下面的这幅蓝图：农民种植数百万亩的柳枝稷等多种能源农作物，但并不挤占食品产量。由于在土壤中添加了碳，这些农作物不仅有助于对抗全球变暖，而且有利于改良土壤质量，这些作物还可以被加工成低碳燃料直接运送到加油站，再注入到卡车和汽车的油箱里。换言之，从长远来看，乙醇也许会逐渐淡出人们的视野，更遑论盛极一时的小型新兴公司了。
对于幸存下来的其他公司而言，它们所掌握的一些技术也许会发挥效用，但大多数可能无果而终。这让人不禁回想起上世纪90年代末的生物技术和互联网泡沫，企业纷纷倒闭，如今的情形和当年很相似。Codexis公司的首席执行官艾伦·肖预测说，目前看来，“也许只有石油巨头才能在下一代生物燃料的惊涛骇浪中幸存下来”。
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