2007年12月19日，美国前任总统布什签署了《能源独立和安全法案》，旨在降低美国对外国原油供应的依赖性及缩减温室气体的排放，并从根本上改变美国使用能源的方式。

6年里，美国政府先后出台了多项措施，推动天然气、玉米乙醇、纤维素生物燃料的发展，但效果喜忧参半。有些在民众看来，甚至是白日做梦。

纤维素乙醇的白日梦 惩罚客户以促进生产

“国会应该站出来保护美国公民不受……有名无实的燃料罚款的困扰。”2月中旬，威斯康星州众议员Jim Sensenbrenner抱怨说。

2007年，国会要求炼油商在出售的汽油中掺入一定量的纤维素乙醇（纤维素乙醇的原料来自非食用原料如木头或草，而非玉米），否则就要面临罚款。但这里的问题是，目前市面上几乎不提供任何的纤维素乙醇，所以罚款一事让人觉得无理取闹。

6年前，国会议员出台各项措施，试图减弱美国对国外石油的依赖，并降低温室气体排放。

玉米乙醇推进了第一项目标的实施，但并不对温室气体减排产生多大作用。而且，为了取代所有的原油进口，就需要在美国遍地种植玉米，并且每年都投入到乙醇的使用当中。

而纤维素在理论上可以使用几乎所有带叶子的东西，包括农业废弃物和边际土地上生长的植物，所以用纤维素制乙醇似乎才是明智之举。

的确，在法律出台的时候，没有人知道如何大规模生产纤维素乙醇或降低到可承受的价格。但立法者决定，只要他们创造足够大的市场，有些精明的人就会想办法做出来。所以，他们颁布法令，要求炼油商在2012年必须使用5亿加仑（19亿升）的纤维素乙醇。

然而，美国仅有的几个纤维素乙醇制造商羽翼尚未丰满，去年只生产出2万加仑的纤维素乙醇，当然与之前两年相比已经有所提高。之前两年，虽然国会规定制造商必须生产出3.5亿加仑的纤维素乙醇，但实际的产出量为零。

《能源独立和安全法案》预测到了这一问题，委托环境保护署重新修订在产量不符合预期时应设的使用量。但环境保护署在这方面也有些好高骛远，将去年的目标设置为870万加仑。如果炼油商对纤维素乙醇的使用量不达标，每加仑罚款为0.78美元。

因此，一个上诉法院的法官在描述环境保护署的这一举措时，打趣说：“纤维素燃料的生产商，你们要加把劲。如果你们生产不出足够的纤维素乙醇，我们就会惩罚你的客户。”

法院要求环境保护署将使用量调整到更加合理的水平，并在2月底推迟了去年的罚款。按说，环境保护署每年对纤维素乙醇用量的要求，应基于美国能源情报署所制的纤维素燃料产量规划。

今年，能源情报署估计美国会生产500万加仑的纤维素燃料，然而环境保护署对其使用量的要求却设定到1400万加仑。此举激怒了国内各大炼油商，以及经常谴责环境保护署干预方式的Sensenbrenner等共和党人。

但纤维素燃料还不是当前可再生能源的最大问题。

厂商农民扭打成一团

近年来，玉米制乙醇因为全球粮价飙升而饱受诟病。但最近，玉米乙醇又陷入了另一场供需之争。

美国种植玉米的农民和炼油商之间一向不睦，但近日两者的关系愈发紧张。冲突的焦点是规定掺入汽油的玉米乙醇量。

玉米乙醇可以提高燃料的辛烷值。农民想要加油站每加仑汽油的乙醇量从10%提高到15%，而蒸馏商则认为，经乙醇稀释的汽油会损坏引擎，让他们为汽车车主和厂商的损失买单。

乙醇含量过大会损伤汽车引擎，因为很少有引擎是专为这种大剂量乙醇而设计的。问题在于，乙醇不同于纯汽油的碳氢化合物，它与空气中的水分有特殊的亲和性。滞留的水分会侵蚀油箱、加油泵、燃油管线和喷油器。在美国，只有3.6%的道路行驶车辆是为大剂量乙醇的燃料设计的，如E15和E85（15%和85%的乙醇）。

而且，燃烧乙醇的引擎与燃烧汽油的相比，在相同燃料量的情况下会产生两倍的臭氧。地面臭氧是烟雾产生的主要原因。而且，乙醇虽然可以提高燃料的辛烷值，但它会降低每加仑汽油产生的能量，降低为原来的2/3。所以，汽车车主如果使用乙醇燃料，则每加仑比未稀释的汽油要少跑几公里。所以，即使每加仑的混合燃料比汽油要便宜（这要多亏了乙醇的补贴），但整体使用成本要比汽油高。

由于汽油价格突然激增——从3月份开始上涨了12%，石油和玉米巨头之间的矛盾逐渐尖锐。与此同时，原油价格整体并未有所增长，甚至呈下降趋势。

炼油厂商声称，为了遵守联邦政府的命令，他们必须每年在汽油中加入越来越多的玉米制乙醇，因此加大了生产成本，造成了油品零售价格的攀升。

美国玉米游说组织则称这是一派胡言，因为乙醇批发价为70美分1加仑（18.5美分每升），但汽油则是1.45美元每加仑。稀释的汽油有着国家对生物乙醇大力的支持，因而加油站出售的燃料价格不应该升高，反该降低。

但不幸的是，事情远远没有那么简单。

事情远没有那么简单

事情要从2005年的可再生燃料标准说起。

该标准要求，美国境内出售的所有运输用燃料必须含有一定量可再生源生产的乙醇。2007年，《能源独立和安全法案》对此进行了修订，要求在接下来的15年内，逐渐提高4种不同类别的本土生物燃料用量。在RFS计划中，每种可再生燃料必须比其替代的汽油或柴油的温室气体排放量要低。

到目前为止，一切尚且顺利。从2008年开始，RFS要求全美销售的所有运输用燃料中，必须掺有90亿加仑可再生燃料（几乎全是玉米乙醇），并在2022年将其含量提高到360亿加仑。该项目由环境保护署管理。

今年，石油和天然气产业必须从国内的玉米供应商手中购买138亿加仑的乙醇，2015年，这一购买量则需要提高到150亿加仑每年，直到项目结束。其中，会逐渐加大使用木头、稻草、玉米秆、柳枝稷和其他非食用植物生产的纤维素生物燃料，以及少量的高级可再生生物燃料和生物质柴油。

为了监督执行效果，环境保护署采用了38位可再生识别编码的方式，以跟踪每加仑生物能源产生的乙醇。

这就是微妙的地方。因为在2007年，华盛顿的官员觉得，汽车车主的能源消耗量会一直呈增长趋势，这些油老虎不会想要改变自己的驾驶习惯。但2008年的金融危机让整个国家陷入了人们记忆中最严重的衰退，失业率瞬间暴增到两位数。因此，开车两地往返和休闲旅游的人骤降。

但幸运的是，在美国民众都想要换小车节约能源的时候，大家迎来了新一代的节油模式。这种节油模式虽然早在金融危机前就已存在，但直到严峻的金融危机出现后，才得到人们的重视。

美国汽车车主为了节油，勒紧了裤腰带，改变自己的工作习惯，并使用更节能的汽车。因此，燃料消耗量与5年前相比有所降低。2007年，石油消耗量为1420亿加仑。到了2011年，年消耗量降低到1340亿加仑。

但当经济复苏时，美国人不会抛弃这些燃料节约型汽车，换回原来的油老虎。因为这次的复苏应该不会伴随着原油价格的降低。所以，大家不用担心历史会重演。

在中国、印度和其他新兴国家，有着几十亿雄心勃勃的车主，他们的存在严重影响了原油的供需方程，而且会在接下来的几十年继续对原油价格造成压力。

另外，技术改革也正在横扫整个汽车制造业：涡轮增压的趋势；使用更高效的四缸、六缸引擎；电动启动-停车技术；混合动力汽车和电池更好的电动汽车。再加上2025年的企业平均燃油经济性法规水平提高一倍，基本上保证了美国未来的几年中，石油消耗总量会大幅降低。

所以结果是，炼油厂商现在面临“混合瓶颈”。简单来说，就是他们的玉米乙醇购买量必须要高于玉米乙醇在汽油中的实际使用量——因此，玉米种植者想要让15%常规化。

当前的玉米乙醇量占汽油的10%，因此今年美国炼油商只需要134亿加仑的玉米乙醇。但RFS要求，炼油商每年必须采购138亿加仑的玉米乙醇。所以，这些炼油商想出了新的招数，从超额完成RIN额度的公司手上购买多余的RIN额度，而不用真正购买多余的玉米乙醇。

但随着越来越多的炼油商争相抢购越来越少的RIN额度，因而RIN额度的价格也开始飙升——从半年多前的几美分一加仑增长到1.10美元一加仑。炼油商表示，这就是为什么油品零售价格大幅增长的原因。随着RIN额度抢购越来越火，美国本季度的石油调整价可能会更高。

自然，玉米游说组织的看法则不同。他们认为，RIN额度只是燃料生产过程中的一小部分。

“额度价值上涨对石油公司造成所谓的损失，只是减少了从混合燃料中牟取的整体利润。”玉米支持者在3月份《华尔街日报》的半页广告中声称。据该组织估算，某些炼油商每生产1加仑汽油会赚取75美分。

天然气的效果喜忧参半

不到10年前，美国60%的原油都靠进口。今天，这个数字却已经下降到40%，而且下降速度还在加快——这是因为全美国成熟的发电站从煤油转而使用更便宜、清洁的天然气。

由于天然气储量丰富，因而其价格非常低廉，所以天然气成了当前非常有竞争力的运输用燃料（压缩或液化形式），尤其是对之前使用柴油的卡车、客车和送货车来说。美国不同于其他国家，柴油价格较高，因为美国的石油裂化器主要是为了生产汽油。

从环境的角度来讲，这种转变喜忧参半。甲烷（天然气的主要成分）每焦耳产生的二氧化碳比其他化石燃料产生的要低。这是个好消息。但问题在于，甲烷本身是温室气体，吸收太阳辐射的能力比二氧化碳要高20倍。如果甲烷处理得不好，泄漏到空气中，其优势将会尽失。

环境保护主义者则担心，由于天然气的价格低、储量多，因此可再生燃料可能不会有竞争力——除非补贴比现在还高。这可能会降低政府对降低纤维素生物燃料成本的创新项目的支持。

环境保护署曾要求在2022年达到生产360亿加仑的生物燃料，而这一愿望现在来看已化为泡影。没有多少人觉得纤维素生物燃料是可行的，除非石油价格涨到200美元一桶。

虽然美国国内对《能源独立和安全法案》争议一片，但讽刺的是，自从国会通过了该法案，美国的原油进口和温室气体排放的确有了大幅度的降低。

但这也与技术革新有关。新的钻井技术促进了石油和天然气的国内生产，不仅降低了石油进口，保障了能源安全，同时由于天然气的广泛应用，降低了温室气体排放。现在，天然气成了万民欢呼的灵丹妙药，乙醇早就被忘在一边。

能源的潮流日新月异，所以最好不要为其量身定做任何法律，以免作茧自缚。

《科学新闻》 (科学新闻2013年第5期 学界)