內容簡介:
未來,將靠能源科技勝出――佛里曼,《世界又熱又平又擠》作者

一場新的革命即將展開,全球經濟與人類生活方式將產生大規模的轉變。唯有把握關鍵契機,才有可能掌握這股21世紀最強大的經濟力量,同時挽救人類的生存危機。這一次,資本家準備全面改變能源的生產方式,同時創造前所未有的巨大商機。
本書講述全世界一群銳意奮進、充滿活力的發明者與創投家,他們如何持續為人類開發風力、太陽能、廢氣再利用、地熱等無窮資源,改善我們的生活;另一方面,這些新科技也能讓他們走進商機無限的新天地。
在加州,有人研發出高效能太陽電池,可將太陽光轉換電能效率提升44%。另一家公司利用酵母,將糖發酵成純度極高的碳氫燃料,效能和航空燃油、柴油、汽油完全相同。還有人以火力發電廠後產生的二氧化碳廢氣餵食海藻,再把它們變成燃料,有人利用太平洋惡浪潛在的動能,轉換成電力。也有企業家嘗試將雜草、木條轉化成生質燃料。
本書每個章節都探討了不同的能源市場,從太陽能到生物科技,從燃煤到地熱,從海洋能源到生物燃料,是投資者和企業主預知未來紀事的重要指標。不必恐慌、也無須悲觀,這是一場商機無限大的新工業革命。我們所知的地球已成過去,續集現在才要開始。

作者簡介:
佛瑞德‧卡洛普(Fred Krupp),現擔任環境防衛基金會(Environmental Defense Fund)主席,善於用市場力量達到環保目的。他曾向許多企業總裁提出建議,並與知名企業如都彭、FedEx、通用電子公司、麥當勞、沃爾瑪等合作。

米莉安‧洪恩(Miriam Horn),現任職於環境防衛基金會。曾替美國林務署工作,文章遍及許多知名新聞雜誌,如《浮華世界》、《紐約時報》等。著有《白手套的反抗》(Rebels in White Gloves)一書

譯者簡介:
黎湛平,丙辰年生,台北人,動物醫學相關科系畢業。兼職轉介文字七年有餘。

內文試閱:
新工業革命

一場新的革命即將展開,全球經濟與人類生活方式正要產生大規模的轉變。這次革命的成敗,取決於工業技術――尤其是需要雄厚資本、而且剛起步的技術。此外,這場革命勢必會創造出二十一世紀最大的財富。然而,這場新的工業革命還可能帶來另一個重要成果:保護地球免於暖化的危險。這場革命正在發展,但同時卻面臨著政治、經濟、科技三者共同形成的「超完美風暴」:溫室氣體的巨大威脅令人憂心,人類的生活處處受到石化燃料的影響;我們逐漸意識到,某些政治情勢不穩定(有時不甚友善)、卻控制原油與天然氣供應的國家等於是綁架了我們的生活;還有,科技上出現了快速又巨大的進步,會對於我們製造、利用能源的方式,帶來前所未有的大突破。
本書記錄了一群獨特的發明者的故事。他們的成就將會協助我們穩定全球氣候,創造巨大的經濟成長,並拯救我們的這個地球。這些故事也呈現了另一項毋庸置疑的事實:美國必須傾全國之力支持這些發明家,讓他們有機會在全球最大的商業競賽中公平競爭,否則他們勢必無法協助我們及時化解危機。
假以時日,以下提及的諸多技術終將開花結果――但我們最缺的就是時間。二〇〇七年底,科學家注意到溫室氣體排放的成長速度,遠比預期的還要快:科學家同時大幅下修地球能承受的預估污染量。新數據告訴我們,光是消極遏止排放量逐年增長,這是不夠的。全球各國必須在未來五十年間減少一半的溫室氣體排放量。為了達成這個目標,美國必須減少百分之八十的排放量。
科學界普遍認為,假如人類再不行動,不出數十年就會把地球變成一片荒原,彷彿未曾有人居住過。目前的商業模式註定開啟通往大浩劫的入口:洪水造成南亞數百萬人流離失所;美國各處野火燎原、致命熱浪侵襲、海岸遭受嚴重破壞;更別提全球有近一半的現存物種瀕臨滅絕。美國則軍方提出警告,未來將出現前所未見的龐大難民潮,各國也將因為爭奪能源而爆發衝突、危害全球安全。面對這個看來勢必要成真的未來趨勢,人類必須完全更新能源的製造及使用方式。這已不只是選擇題,而是關乎我們的生存問題。
為了保衛地球、對抗災難,我們需要另一次工業革命,一場如同愛迪生、福特、洛克斐勒等人於百年前徹底改變人類生活的重大改革。我們必須設法利用太陽能、潮汐、生質能源與埋藏在地底深處的地熱,改造汽車,清除無窮無盡卻又快速增加的溫室氣體;我們必須以更有效率的方式利用現有能源,還得阻止熱帶雨林消失。我們人類一定能完成這種改革,寫下歷史新頁,但前提是開誠佈公、誠實面對。遏止全球暖化雖不可能仰賴單一科技,但我們仍握有一項最佳利器:排碳上限。排碳上限勢必能匯集各方力量,眾志成城。

本書許多的篇章中,介紹了不少改革者。這些人個個充滿創造力與企圖心,「冒險」是他們最喜愛的運動,「瓦解」則是他們最愛的詞彙。其中有不少人摩拳擦掌、躍躍欲試,期待與世界級的大企業一較高下。自麻省理工學院中途輟學的尼爾.雷寧格(Neil Renninger)目前是阿米瑞斯生物科技公司(Amyris)的化學工程師,曾是該校傳奇撲克牌團隊「二十一點俱樂部」的成員,而他的輝煌成就亦被寫進《決勝二十一點》一書中。雷寧格把當時面對賭局的態度和勇氣帶進阿米瑞斯,選擇正面迎戰。「若你審慎分析並善用自己的優勢,有把握地冒險,」他說:「你絕對能打敗莊家。」
出資支持這些發明家的投資者,也明白這些發明家有能力改變歷史。約翰.杜爾與維諾德.柯斯拉(Vinod Khosla,昇陽電腦公司合夥人,也是全球重量級創投人士)等矽谷領袖,早已將龐大的資源轉移開發綠能科技。杜爾稱綠能科技是「全球市場之母」。或許其他人不看好太陽能科技等綠能市場,認為替代能源仍難以獨挑大樑,但這些創投家卻看見箇中龐大商機:中國預定於公元二〇一〇年達到全國百分之十電力由再生能源供應的目標,意即需要六十億瓦電力,相當於全球現有太陽能電池工廠兩年的出貨量。
創投家也明白,投資的成敗,最終仍取決於社會大眾對政治領袖的要求。現行的遊戲規則對新能源企業相當不公平,即使是最棒的點子,也可能在這場市值五兆美元的不公平競賽中敗下陣來。過去,半導體與網際網路的產業先驅,可以在幾乎是完全開放的市場上公平競爭,但綠能開發者卻必須挺身對抗全球財大勢大的企業巨人――這些企業花費數十年光陰,成功推動各項只對自身有利的補助政策、交易協定或控管機制。石油與天然氣公司每年用在政策遊說上的金額,高達六千萬美元;而且根據美國國家審計署的統計,這些遊說金額每年帶來的利益估,可達六十億美元。目前,輸油管與配電網絡大多掌控在老企業手中,而升級設備與連結配電網所需的高成本,極可能扼殺才剛起步的再生能源電廠。根據創投家杜爾的觀察,聯邦政府每年僅投入十億美元研發再生能源,這個數字比艾克森美孚公司一天的營收還少。更重要的是,政府才剛開始正視過去為石化燃料付出的龐大隱藏性支出:我們把大氣當作污染物垃圾場、因而導致全球暖化;但是竟然沒有一個單位仔細想過,這個舉動必須付出多少金融代價。
「公平競爭」正是創投家與改革人士最衷心盼望的賽局。他們要的不是獲利保證,但他們面對著極大的風險,因此這些創投家只盼能擁有足夠的競爭機會。或許有不少人會失敗,就算成功的人也需要源源不絕的創意和苦幹實幹的毅力,以便將自己發明的產品以合理的市場價格推銷出去。然而,當你讀完這些改革先鋒的故事,初步瞭解這些無限可能之後,不妨試著想像一下,如果這些高風險的創投企業真的實踐了他們的諾言,就算僅有一小部分的乾淨、充足新能源問世的話,則我們的未來,將會產生何等巨大的不同呀。
但是,這場賭注高得離譜,令人難以想像。

無限可能的世界
未來還有更多更戲劇性的新科技等待我們去發掘與探索。唯有科學大舉進步(或許再加上強烈的信念)才能創造新科技,而新科技最終也將改變當前局勢,帶領人類進入前所未見的新世界。

【核融合】:座落於加州山麓農場的三琺能源公司(Tri Alpha Energy)正試圖實現所有物理系畢業生都知道不可能的夢想:建造一座熱核融合反應驢。這座反應爐不僅不會產生具破壞力的中子流,說不定還真的能實際營運利用。如果這一天真的到來,這個世界將徹底改變。
進行核融合並不容易。首先得將原子加熱至核融合所需的數百萬度高溫,再克服兩個帶正電原子核之間的自然排斥力,而且絕不能讓此極高溫的氣體外洩。幾個大型的研究中心,包含位於法國,由歐盟、美國、俄羅斯、中國、印度、韓國、日本合作的「國際熱核實驗反應爐」(ITER),或勞倫斯利佛摩爾國家實驗室、普林斯頓電漿物理實驗室(Princeton Plasma Physics Laboratory )等,皆已投注數十年光陰、數百億美元經費,想要解決這些難題。
二〇〇七年,三琺向高盛、芬洛克(Venrock)、火神(Vulcan)、艾能製造(ENEL Produzione)及皮茲席格諾(PIZ Signal)等創投公司籌得四千萬美元。該公司執行長戴爾.普拉蒂表示,他期望這筆資金能讓公司在三到五年間,即可讓核融合技術邁入發電階段。

【太陽能燃料】:加州理工學院教授奈特.路易斯想發明能將太陽能直接轉換成液體燃料的人工光合作用法。如此不但能仿照大自然模式解決太陽能儲存問題(破壞與重建化學鍵),效率還更勝植物一籌。
路易斯正在研發一種類似天然葉片,或可稱作「人工葉」的薄膜。這種薄膜具有三種功能:捕捉陽光、將光能轉換成無線電流(麻省理工學院化學家丹尼爾.納薩拉以「被電得暈陶陶的葉子」形容之),最後再以化學鍵儲存能量。路易斯表示,他的人工葉沒有生長、抗蟲害與繁衍等煩惱,所以是最理想的能量轉換暨儲存機器。
路易斯的實驗室成果相當令人期待。二〇〇六年,他的人工葉以五倍於植物的效率,成功把水變成氫氣與氧氣;二〇〇七年,人工葉的能量轉換率曾一度超過百分之廿。路易斯表示,問題出在系統穩定度:雖然葉片顏色越濃越能捕捉光能,卻會加速系統損壞。

【電動車新世界】:特斯拉車廠(Tesla)華麗、時髦、馬力超強的電動跑車「道路之王」(Roadster)一輛要價十萬美元,且交車日期一再延後,但買主從娛樂圈(喬治.克魯尼)、政界(加州州長阿諾.史瓦辛格)到科技新貴(谷歌共同創辦人賽吉.布林)都有。
該廠的電動跑車由近七千顆鋰電池提供動力,電池技術直接來自筆記型電腦(特斯拉表示電池可再回收利用,而電動車售價已包含電池回收成本)。
而挪威車廠的「城市思維」(Th!nk City)電動車似乎較貼近一般人對電動車的概念:體積小(兩人座)、僅供短程駕駛(最大行程約一百哩)、車輛性能相對較差(最高時速僅六十哩)。但「思維」不完全是「車」廠,而是「移動服務」公司。例如,該公司可為顧客安排共乘或汽車電池租賃服務,讓顧客能以更新電腦作業系統的方式為自家汽車升級。思維車廠的每輛車都配有WiFi無線網路通信標準、GPS全球定位系統、網路地圖與交通資訊。換言之,網路科技提供的是「智力」而非「動力」。
未來還有更多希望在等著我們。例如,通用汽車的插電式混合動力車「雪佛蘭伏特」可望在二〇一〇年問世。這輛電動車每次充電滿六小時即可行駛四十哩,足以應付多數美國人每日通勤所需;若跑長程,車上的小型內燃引擎即加入運作,為電池充電。
生產小型低速電動都市車逾十年的加州薩普車廠(ZAP),最近剛與中國簽署生產合約。該公司說,他們生產的輕型車「薩普X」為鋁製車體,四輪皆裝有高科技輪轂馬達,可產生六百四十四匹馬力,時速達一百五十五哩,每充電十分鐘可跑三百五十哩。「薩普X」由英國跑車製造商蓮花機械工程公司設計,車體輕,但結構極為強韌堅固。
誕生於美國麻省理工學院的「A123系統公司」(A123Systems)與內華達州雷諾市的「牛郎星奈米科技公司」(Altair Nanotechnologies)目前皆與車廠合作,利用奈米技術降低鋰電池成本,並加強電池性能與穩定性。加州空氣資源局估計,新一代電動車鋰電池一旦進入量產,則每套電池組的價格可望低於四千美元,應可被一般車市所接受。A123掌握的資金超過一億美元,在美國與亞洲擁有超過兩百五十名員工,目前已開始供貨給百工(Black & Decker)及得偉(DeWalt)兩家電動工具商,同時也是為雪佛蘭伏特開發專用電池的兩家廠商之一。
另外,太平洋瓦斯暨電力公司目前正與特斯拉車廠合作,開發遠端控制充放電時間的新技術。谷歌協助太平洋瓦斯暨電力公司架設測試充電站,模擬電動車電池(A123系統公司出品)與電力網之間的電力流動情形,然後太平洋瓦斯暨電力公司再發送無線訊號至電動車,決定充電狀態。
目前已有不少人注意到谷歌在汽車電網中擁有的潛在商機:谷歌可提供數據及網路管理服務,分析數百萬上線(插電)電動車的分佈位置,調整電力網與電動車電池的供電功率,發展可追蹤電動車輸出入電力的計量器,並研擬對車主收付費的詳細辦法。某知名創投家表示,有了這套系統,「太平洋瓦斯暨電力公司就能痛宰艾克森美孚了」。

【病毒電池】:麻省理工學院的生物工程暨材料科學教授安琪拉.貝區發明一種極先進的電池製造方法。她先利用基因工程設計新病毒「M13噬菌體」,再讓噬菌體攫取特定溶液中的導電金屬(剛開始是氧化鈷和金)。最後,她將這兩種DNA序列放進病毒基因組,排入基因表現項目。
這株重設過的病毒先為自己包上一層金屬膜,然後相當盡忠職守地轉換角色(就像《巧克力冒險工廠》當中替巧克力工廠主人「威力.旺卡」工作的小矮人「奧伯倫伯人」),變身為高度組織化的聚合物奈米電線,形成電極。這些小東西實在太好操作了。「它們只是一堆DNA與蛋白質,」她接受麻省理工學院《科技評論》訪問時說道:「根本不用擔心會不會搞砸其他代謝過程,而且還能在很短的時間內複製上百萬顆病毒。」
由於病毒複製、排列時皆極為小心謹慎,故能將大量能量儲存在小小的空間裡,足足是現有最佳電池的三倍以上。二〇〇七年,貝區團隊終於培養出功能完整、可自行組裝的病毒電池。首批電池仿照保鮮膜形式,製成數公分見方的薄膜,可嵌入信用卡或直接做成像OK繃一樣的可黏式透明電池。

【向老天索電】:幾家新創公司主張一次跨一大步,把腦筋動到高空的經常性狂風――噴射流上頭。卡內基研究院全球生態系大氣科學家肯.卡戴拉估計,只要攫取百分之一的噴射流能量,即可滿足全球電力需求。
崛起於科羅拉多的「天空風力發電公司」(Sky WindPower)正在開發一種「飛行發電機」,外觀像個高掛於天空中的銀色英文字母「H」。各頂點的旋轉翼不僅提供浮力,還能發電。電力經鋁製纜線傳至地面,而纜線也有拴住飛行發電機的功用。風停時,電流可倒轉並驅動旋轉翼,讓發電機繼續飄在空中。
飛行發電機的電力控制系統會自動控制旋轉翼角度,因應風勢調整發電機的高度與飛行姿勢。飛行發電機的預設飛行高度為三萬五千呎,此處的風力強度為地表風力的一百倍。飛行發電機沒有標準的固定裝置,故機體必須極度堅固耐用,才能面對高速強風,應付閃電、暴風雨、亂流等挑戰。

【把二氧化碳倒入太空】加大洛杉磯分校教授黃耀煇的構想,可能是最瘋狂的一個。黃耀煇正在阿拉斯加的珍納溫泉區研究製作人造北極光。極光橢圓區是地球上唯二向外太空開放磁場的區域,因此容許太陽風的帶電粒子溜進大氣層。黃耀煇提議利用這道開口,使之成為二氧化碳「通往天國的階梯」
黃耀煇計畫藉強力雷射光束轟炸大氣塵埃,釋出電子,將傾向與電子結合的二氧化碳離子化,帶負電的二氧化碳離子再沿地球磁力線越過天空。若能用無線電波轟炸二氧化碳離子,並使其達到適當的旋轉速度,就能獲得進入外太空的足夠能量;他認為太陽風應可供應強大助力。(人造衛星已偵測到,氧亦藉由類似機制脫離大氣層。)
至於所需的電力,根據他的計算,即使用石化燃料發電,為雷射與無線電賦予能量,他「轟出去」的二氧化碳絕對超過他製造的二氧化碳。況且,他在阿拉斯加珍納地區也有充足的地熱電力可供使用。
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