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美国海军走向绿色

Brian Dumaine 2012年11月06日

海军部长雷·马布斯相信,到2020年,军方消耗的能源中将有一半是可再生能源。

    相比之下,海军试用的下一代生物燃料并非是用玉米、蔗糖或其他食品原料做的,它用的是山茶(一种榨油作物)、海藻以及鸡脂、厨房油脂等废弃食用油。它们可直接用于常规舰船和飞机,且不必改造发动机。因为它们是碳氢化合物,分子结构与化石燃料相同。美国国家环保局(EPA)称,下一代燃料的碳足迹小于石油。国会于2005年通过的《联邦可再生燃料标准》(Federal Renewable Fuel Standard,RFS)要求,到2022年,美国使用的先进生物燃料将达210亿加仑(约794.9亿升)。先进生物燃料协会(Advanced Biofuels Association)预计,今年的生物燃料产量将达20亿加仑(约75.7亿升)。(210亿加仑大约相当于目前石油市场的15%。)同时,这一标准还要求,先进生物燃料产生的碳排放至少比石油下降50%。举例说明其中的原理:加州的新创企业Solazyme公司为美国海军生产海藻,这些海藻在生长的过程中会吸收二氧化碳,从而建立起一个低碳循环。

    难题在于价格。与任何新技术一样,下一代生物燃料的价格很贵。这是因为,石油是规模行业,而新燃料还处于小批量生产阶段。海军披露,用于“绿色大舰队”展示活动的生物燃料的价格是每加仑26美元。一些国会议员,如福布斯和当过海军飞行员的亚利桑那州参议员约翰·麦凯恩(John McCain),质疑海军为什么要花这样的天价。(展示活动实际使用的燃料是生物与化石燃料的1比1的混合物,平均成本只有每加仑15美元。)这批生物燃料是由位于路易斯安纳州的Dynamic Fuels公司生产的,该公司是泰森食品公司(Tyson Foods)和可再生能源技术开发商Syntroleum的合资企业。海军所支付的溢价包括研发、测试和制造商认证的成本。专家说这种生物燃料可以批量生产,批发价在每加仑4到5美元之间。比起3美元左右的柴油燃料,这仍是很大的价格劣势,但总比每加仑26美元更容易被人接受。

    一旦上了规模,生物燃料很可能具有价格竞争力。今天,世界各地至少有100家公司在研究先进生物燃料,从大公司如化学巨头杜邦(DuPont)、炼油公司瓦莱罗(Valero),到Amyris、Dynamic Fuels、KiOR、Solazyme等新创企业。这些公司要过多久才能把价格降下来,取决于海军能否继续给这一产业提供支持。马布斯指出,一些研究表明,下一代生物燃料拥有成本竞争力的时间可能在2018年到2022年之间,他认为,海军的计划可以帮助提前几年。如果航空业开始批量购买——联合航空公司(United Airlines)的两位高管出席了“绿色大舰队”的展示活动,他们正与海军在航空用生物燃料方面开展合作——这一时间表还可以再提前一些。

    在推动生物燃料计划的同时,海军同样在努力推动其舰船、陆上基地和前线战斗部队的节能运动。最好的例子也许是马金岛号(Makin Island)两栖攻击舰,该舰长847英尺(约258米),排水量41,649吨,采用混和动力装置。两台主燃气轮机可以将该舰的速度推高到25节。但在多数时候,它以低于12节的速度巡航。在以这一速度航行时,马金岛号改用高能效的柴电推进系统。海军估计,即便计入混合动力系统的成本,该舰在寿命期内仍然能够节约2.5亿美元的燃料成本。海军还计划在新型导弹驱逐舰上使用混合动力系统。

    节能还可以带来战术上的好处。海军中将、负责舰队战备与后勤的海军作战部副部长菲利浦·库拉姆(Philip Cullom)说:“这不仅是为了省钱。”20世纪90年代,库拉姆曾在科索沃附近海域的亚得里亚海上服役,他的任务是发射战斧导弹,支持美军地面部队。但是,他每四天就要离开岗位,到安全的地方补充燃料。(军舰在补充燃料时没有防护能力。)有时,这会使他脱离战斗长达12个小时。库拉姆说:“我想尽一切办法节省燃料。但有时候,你需技术的帮助,这就是混合动力所起的作用。” 为减少阻力,促进节能,海军给舰船安装了艉板,还采用了省电的LED照明。

    陆地上的举措同样有力。海军拥有330万英亩(约13,354.6平方千米)土地和72,500座建筑。为了削减地面活动的能耗,海军正在评估各种替代能源技术,从地热到海浪、太阳能和潮汐能。比如,今年它在加州中国湖(China Lake)开始建造一座占地118英亩(约47.76万平方米)的太阳能电厂。这座太阳能电厂是国防部一项更大的计划中的一部分。8月,国防部长莱昂·帕内塔(Leon Panetta)宣布,军方将拿出它的160万英亩(约6,474.97平方千米)土地,用于可再生能源的开发。五角大楼相信,通过在基地建设绿色微电网——自带电源——它可以在国家电网受到管制或网络攻击时保持运行能力。

    不过,最重要的突破也许发生在战场上。隶属海军部长指挥的海军陆战队的一项研究表明,在阿富汗,每运送50批次的燃料和水,就有一名士兵被杀或受伤。为此,海军陆战队给其前线部队配发了“太阳能毯子”,用来给电台和GPS设备充电。这种设备由加州欧文市的彩虹技术公司(Iris Technologies)生产,利用太阳能发电,给电池充电。有了这一设备,驻阿富汗海军陆战队的一个营抛掉了将近了700磅(约317.5千克)重的电池。该营再也不需要像从前那样频繁补充燃料来启动他们的柴油发电机了。

    在海军努力进行的可持续性建设中,有一点经常被人忽略,但是非常重要:即在广大官兵中推行的文化变革。海军已经制定了水兵和陆战队员的培训计划,增强他们对节能重要性、依赖外国石油的危险性、保护水等自然资源的必要性的认识。马布斯说:“我们的海豹突击队正努力在燃料和水方面做到零排放。”每年,有大约10万名优秀男女退役,他们带着有关世界应如何运行的新理念回家。他们当中很多人会成为地方社会的领导人,长此以往,他们有可能改变我们的生活方式。这也许是“绿色大舰队”永恒的遗产。

    译者:穆淑

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