生物燃料的泡沫

生物燃料的泡沫 简介 众多新兴企业创意新颖。但是挑战重重，最有可能胜出的还是壳牌（Shell）、英国石油公司（BP）、杜邦（DuPont）等大型企业。 众多新兴企业创意新颖。但是挑战重重，最有可能胜出的还是壳牌（Shell）、英国石油公司（BP）、杜邦（DuPont）等大型企业。 这是一个勇敢无畏的梦想：用植物为原料（比如田纳西牧场的牧草、佛罗里达经 过渗滤的海藻）生产生物燃料来取代数十亿加仑的汽油，而不是用以玉米或其它 粮食作物为原料生产乙醇。这些进展可以降低对石油的依赖，创造数千工作岗位， 减少温室气体排放。在美国，这些设想得到有力的政策支持。国会已经颁布法令， 到2022年美国必须每年使用210亿加仑“先进的”生物燃料。华盛顿正以 减税优惠、贷款担保、数百万美元的补贴等方式支持实现这项目标，相信后续的 能源议案会提供更多支持。这些鼓励和广大的潜在市场已经促动了超过30亿美元的投资，孵化出一项新型工业。 有200多家公司，其中有才12个员工的新兴企业，也有石油公司巨头，他们正 在利用各种让人眼花缭乱的技术开发下一代生物燃料。从佛罗里达到加利福尼 亚，都有开拓者和试验工厂在运行或者建设中。“我们可以预期：更多燃料，更 多粮食，更少的碳排放，”位于马塞诸塞州剑桥市Verenium公司的副总裁John B. Howe说，他们在路易斯安娜詹宁斯的试验工厂利用生产蔗糖的废弃物生产乙 醇。 但是在这些众多的创新和投资、信心十足的断言和令人屏息的新闻标背后，却 生物燃料来代替汽油是一项艰巨的任务。虽然工业在发是令人头疼的事实。想用 展，但是还是有很多公司，或者说大部分公司将无法生存。“我们已经看到风险 资本带来的泡沫，”加利福尼亚红杉城Codexis公司的总裁Alan Shaw说，这是一家制造用于药品、化学品、生物燃料生产的酶的公司。“我还没有看到有小公 司可以稳固其业务，并且给原始投资者带来收益。鲜有所闻。” 所以说美国人民的汽车油箱还不能很快地用上新一代燃料。工业界的主管们承认 他们无法达到法令要求的2010年生产1亿加仑以牧草或玉米秸秆植物纤维为原 料的生物燃料的水平。更不用说实现指令的2022年目标。这不仅需要建设数百 家生物燃料工厂（每个工厂的建设成本需要5亿美元或者更多），而且每个工厂 周边必须得有数千英亩土地种植能源作物（比如牧草）。“我们正在讨论适度规 模化地开展农村经济结构转型。”杜邦丹尼斯科纤维乙醇公司（DuPont Danisco Cellulosic Ethanol）副总裁Jack Huttner说，这家公司由丹尼斯科公司 （Danisco）和杜邦公司（DuPont）合资，他们正在田纳西州建设试验工厂。 有这些困难并不意味着生物能源时代就不会到来，或者它们不会在应对气候变化 中起到关键性的作用。但是每件事情的发生总要比风险资本家们预言的要慢很 多。而那些最终的胜利者将会是兼具雄厚财力和耐性的大公司，比如壳牌（Royal Dutch Shell）、英国石油（BP）、杜邦（DuPont），农业巨头Archer Daniels Midland（ADM），或者较少数利用其它产业（比如制药）的收益维持的新兴企业。 至于其他已经上马试验性生物精炼机的工厂，与其说是在逐步成为商业化的生物 能源生产商，不如说只是在进行高风险的试验。“对我们大多数人来说有意义的 商业模式是开发这些技术，然后让实力财力雄厚的大公司接手，”沃伦威尔镇生物燃料生产公司总裁Bill Roe说。 但是即使制定了这样的战略，对每个公司来说还是存在一个问题：会有众多新发 生物燃料技术，比如工程微生物，或是加热和化学品处理。新兴公司运营出明的 现问题时，大公司就可以随时随地地低价抢购它们的技术。 对行业中有所建树的公司来说，比较讽刺的是，他们的成功只会带来更多挑战。 现在工厂所需原料或者生物燃料所需的废弃材料价格低廉。蓝色火焰乙醇燃料公 司（BlueFire Ethanol Fuels）希望他们在加利福尼亚州兰开斯特的工厂能够尽 快动工，这个工厂将以纸质垃圾和其他居民生活垃圾为原料。执行总裁Arnold R. Klann估计他们能够以每加仑1美元或更低的成本生产乙醇，而所需的垃圾是免 费的。“如果公众向垃圾管理公司支付垃圾处理费，他们也可以付费由我们来处 理，”他说。而问题是，经济形势会发生转变。生物燃料生产或者生物质直燃发 电规模的扩大，将会增加原料需求和价格，正如玉米乙醇生产推高了玉米的价格 一样。“生物质现在价格不高，是因为还没有那么大的需求。如果需求增加，其 价格势必上涨，”科罗拉多州博德OPX生物技术公司主席Robert Chess认为，他们公司利用工程微生物生产化学品和燃料。 更重要的是，按照供求规律来讲，用生物燃料来取代大量的汽油会大幅减少汽油 的需求。这样一来，汽油价格就会下跌，而造成生物燃料的竞争力下降。2008年下半年汽油使用量减少5%（与前一年同期相比），促使加油站汽油平均价格 由每加仑4.14美元跌到1.74美元，这减少了人们对生物燃料的热情。“石油价 格下降减少了消费者对生物燃料的兴趣，”David C. Aldous说，他是科罗拉多州雷杰燃料公司（Range Fuels）总裁，他们正在乔治亚州的索普顿建造工厂。 如果数百亿加仑的生物燃料成为现实，那么市场上的石油和天然气将会非常便 宜。 以前也发生过类似情况。在19世纪80年代早期，高里程汽车和经济下滑造成汽 油价格下跌，因而扼杀了许多可再生能源项目，包括那些有大型石油公司支持的 项目。为了避免今天发生类似的情况，需要更多政策上的扶持：以燃料税的方式 增加化石燃料使用成本，或者限制二氧化碳排放量。“我们遇到的最大阻碍就是 缺少合理的碳排放定价，”科罗拉多州国家可再生能源实验室（National Renewal Energy Laboratory，NREL）生物燃料专家Jim McMillan说。 当前急需给碳排放定价，这也是在提醒人们，工业仍然是受到政府引导的。“可 再生燃料之所以会存在，是因为政治家们认为这样可以实现政策目标。整个市场 100%是政治化的，”渥太华艾欧基（Iogen）企业副总裁Jeff Passmore说，他们公司最先用植物纤维原料（比如小麦秸秆）制造乙醇。政策目标是：减少能源 依赖性，应对气候变化，帮助农民，增加就业。但是政府政策并不稳定。 英国石油公司（BP）生物燃料主管Philip New对先进的生物燃料技术的前景并不乐 观，他说：“人们对这些技术的支持可能会随着数年的困难时期而热情消减。” 即使政治家们持续稳定地表示支持，在数十亿加仑先进生物燃料的未来发展之路上，很可能是一场大屠杀，众多企业和技术在竞争中被踢出局，或者被财力雄厚 的幸存者兼并收购。以下是详细原因： 首当其冲的挑战就是需要种植足够多的绿色植物原料，数量大的惊人。生产300亿加仑燃料需要使用至少3亿吨植物原料。这比过去10年间全美国销售的轿车 和轻型卡车的总重量还重。种植这么多纤维素需要占用至少3千万英亩的土地。“我认为我们遇到的最大问题就是我们要如何种植、收集、储存和处理这些生物 质，”生物技术工业组织（Biotechnology Industry Organization）的议员说客Brent Erickson说。 一些工业界的执行官怀疑是否有可能种植这么多的植物生物质。“你不可能每年 用纤维素去制造160亿加仑的汽油，”Paul Woods（佛罗里达州那不勒斯的 生物燃料公司总裁）认为。用藻类代替木质纤维是一种途径。他的计划Algenol 是：把装有海水和蓝绿海藻的“生物反应器”置于阳光下，充入二氧化碳气体和 养分。反应器的目标终产物是乙醇。 许多其他的公司也迅速加入藻类开发的队伍。虽然大多数情况下，梦想只会化为 泡影。“藻类开发已经有许多天花乱坠的广告宣传，”NREL的专家McMillan提醒。BP的专家们已经仔细审察过整个领域中参与藻类开发的竞争者，但却没有 发现任何一家值得他们投资。“如果他们要获得成功，那是令人难以置信的，” BP公司Philip New说。“但是我想还是存在一些与藻类技术相关的基本问题。” 尤其是，在露天的池塘和海槽里进行栽培，使其暴露于鸟禽的粪便、真菌、细菌 和以藻类为食的微生物中，“有如一群豺狼在吃自助餐，”Fred Tennant说，他是位于佛罗里达州墨尔本市石油藻（PetroAlgae）公司业务开发部门的副主管。 现在，一些生物燃料的从业者正在寻找非粮食类的材料来源。最廉价的来源之一 是废弃物，比如BlueFire Ethanol计划利用的居民生活垃圾。玉米乙醇制造商 POET想用玉米秸秆来生产乙醇。Weyerhaeuser正在他们的林地种植能源作物， 同时也使用木材废弃物。Range Fuels计划开发东南部的森林，为其乔治亚州的 工厂提供原料。 问题是，按照法令规定的到2022年生产210亿加仑甚至更多的生物燃料，即使经济衰退有所改善，能吸引更多投资，这对新兴的公司来说还是似乎超过了它们 的能力。Jack Huttner负责监管在田纳西州佛诺尔的杜邦丹尼斯科纤维乙醇工 厂，他认为要完成法令的任务就需要大量新型的农业企业。生物燃料公司将需要 组织农民种植数百万英亩的专用能源作物，比如柳枝稷（switchgrass）或“能源甘蔗”（一种低糖甘蔗）。“我关心的是如何组建这一新的经济体制，”Huttner说。大的企业比新兴小企业在这方面的尝试上更具优势。 要将这么大量的纤维素转化为液体燃料需要巨额且长期的资金支持。这比人类数 千年前就发明的用淀粉或糖类发酵制造酒精的过程复杂得多得多，现在有一些可 行的技术。通常来说，首先要将纤维素裂解为糖类，然后再进行发酵。为了实现 这一技术，包括Range在内的一些公司使用热能，NREL的McMillan称此为“巨型大锤”。BlueFire公司利用酸来分裂纤维素。其他还有公司使用人造酶，或 者微生物将纤维素转化为糖类，或者有些也可以直接转化为乙醇等燃料。还有一 些公司，比如绿色能源系统（Virent Energy Systems）则利用矿物催化剂将原 料转化为燃料。 竞争是激烈的。“生物加工方式看来更容易获得成功，”Qteros公司的总裁William Frey认为，他们公司正在开发用微生物直接将纤维素转化为乙醇的技 术。加热或者化学方法并不经济，他认为。Range的总裁David Aldous表示异议。生物技术比如生物精炼厂，对原料的种类有较严格的限制。谁对谁错呢？ BlueFire公司Klann认为目前，“没有人可以断言哪种技术会胜出。” 这就是为什么大的石油公司回避参与这些赌博式的风险。 生物燃料公司建立合作：比如，艾欧基（Iogen）公司，其已经壳牌正在与一些 建了一家制造纤维素乙醇的试验工厂；Codexis，人造酶制造商；藻类开发公司 HR生物汽油（HR BioPetroleum）；以及绿色能源系统（Virent Energy Systems）公司。“这些先进技术是冒险性的，”壳牌未来燃料和二氧化碳部门副主管Graeme Sweeney说。“我一直对此保持清醒的认识，因为很可能明天醒来一切都改变了。” 在实验室运行顺畅的加工过程，到了商业规模化后经常陷于困境。艾欧基公司就 遇到这样的问题，可高效将纯净的小麦秸秆转化为糖类的酶，在用于1000多磅混杂有污垢、死老鼠和石头的秸秆垛的时候就失效了。“我们在这个上面已经花 了许多年的时间。最后的结论就是，你知道地越多，你就会发现越多你不知道的，” 艾欧基公司Passmore说。 在较大的涉足生物燃料的公司中，最具前途的两家公司是位于田纳西州的杜邦丹 尼斯科合资公司，以及由英国石油公司支持的在佛罗里达建设商业化纤维乙醇生 产工厂的Verenium。这两家公司在复杂生产的各个环节中都已经具备专业的技 术，这使他们比那些刚刚起步且只掌握部分技术环节的小公司而言具有显著的优 势。“对那些小的技术公司而言，不得不面对的问题是，最终它们必须融入他人 的生产系统中，”BP公司New解释说。 有20%产能闲置的传统玉米乙醇产业的运营权已经开始往大型石油公司方面转 移。美国最大的乙醇公司之一韦拉阳光能源公司（VeraSun Energy）去年10月已经申请破产。猜猜是谁低价收购了韦拉公司的7个工厂？瓦莱罗能源公司 （Valero Energy），这是一家年盈利1,190亿美元的石油精炼公司。 但是别期望这些巨头总会是乙醇的青睐者。事实上，精炼厂需要开办一定数量的 生物乙醇工厂只是为了满足联邦的法令。但是就乙醇而言是否来自玉米或者新型 原料都只是作为燃料的混合添加剂。现在美国国内很多汽油含有10%的乙醇，可以正常在现在的轿车和卡车上使用。汽车制造商担心更高含量会破坏引擎的部 件。所以他们不能保证大部分的机动车使用高乙醇含量的混合汽油。美国现在每 年的汽油消耗量是1,370亿加仑，所以生物乙醇（包括所有来源种类，玉米、藻 类或纤维素）的总体市场只限于大约130亿加仑。要超过这个限量，就需要全新 的基础设施，从汽车燃料生产线到燃料泵。 生物燃料的兴趣逐渐增加的原因之一。“事实上，这也是现在人们对新型非乙醇 石油公司并不愿意在大量的乙醇基础设施上投资。他们宁愿开发另一种燃料分 子，”环境保护组织自然资源保护委员会（Natural Resources Defense Council） 的生物燃料专家Nathanael Greene说。这种新型分子是被称为丁醇的酒精类产 品（杜邦和BP正在进行研制），还是其他类似汽油的碳氢化合物，这些燃料必 须能与现有的精炼厂、输送管道和机动车相互兼容。因而很多新兴公司着手制造 工程微生物，可以将任何种类的糖类转化成类似柴油、汽油的分子，或者飞机燃 料。比如，科罗拉多的Gevo公司有一项创新商业计划，在玉米乙醇的设备上添 加一道工序，使最终的燃料产品接近于汽油或者柴油。 所以说，生物燃料的未来可能是这样的：农民们利用非粮食生产土地栽种数百万 英亩的柳枝稷（switchgrass）和其他能源作物。这些作物将会有助于减缓全球 变暖，增加土壤的碳量以改进土地质量，而且这些作物可加工成低碳燃料，输送 到加油站，用在轿车和卡车上。换句话说，长期来看，我们很可能不会看到乙醇 或者这些微小的新兴企业获得巨大成功。 对于其他公司来说，他们的一些技术也许可以找到用武之地，但是绝大部分不会 成功。对很多人来说，当大量企业失败后，这些被吹捧的生物技术和19世纪90 年代互联网泡沫也一样将幻想破灭。Codexis的总裁Shaw预言现在新一代生物 燃料的发展，“在生物燃料行业中唯一可能幸存下来的就是那些财力雄厚的石油 公司。” The Biofuel Bubble It's a bold vision: Replace billions of gallons of gasoline not with ethanol from corn or other food crops but with biofuels made from plants, such as prairie grass in Tennessee pastures or algae percolating in Florida. Such a move would slash dependence on oil, create thousands of jobs, and reduce emissions that contribute to global warming. In the U.S., the idea has powerful political support. Congress has decreed that the country must be using 21 billion gallons of "advanced" biofuels a year by 2022. Washington is backing that goal with tax breaks, loan guarantees, and scores of millions of dollars in grants, with more support expected in upcoming energy bills. These inducements and the vast potential market have stimulated investments of more than $3 billion and spawned a new industry. More than 200 companies, from 12-person startups to oil giants, are developing next-generation biofuels using a bewildering array of technologies. Pilot and demonstration plants are operating or are under construction from Florida to California. "We can have it all: more fuel, more food, and fewer carbon emissions," says John B. Howe, vice-president of Verenium (VRNM), a Cambridge (Mass.) company that makes ethanol from sugarcane waste at a demonstration plant in Jennings, La. Yet behind the very real innovations and investments, the brash claims and the breathless headlines, lies an inconvenient truth. Replacing petroleum with biofuels is a tough business. Even as the industry develops, many of the companies—probably most—will not survive. "We've seen a venture capital-led bubble," says Alan Shaw, CEO of Codexis, a Redwood City (Calif.) manufacturer of enzymes used to make drugs, chemicals, and biofuels. "I cannot see how the small companies can build a business and still get a return to their original investors. The numbers just don't add up." Nor will many Americans soon be filling their gas tanks with these next-generation fuels. Industry executives concede they'll fall far short of the mandated 2010 level of 100 million gallons of biofuels made from cellulosic materials such as prairie grass or cornstalks. Meeting the 2022 goal is also unlikely. It would require not only building hundreds of fuel factories—at a cost of $500 million or more each—but also surrounding each one with thousands of acres of land planted with energy crops such as prairie grass. "We're talking about a fairly substantial transformation of the rural economic landscape," says Jack Huttner, vice-president of DuPont Danisco Cellulosic Ethanol, a joint venture of Danisco and DuPont (DD) that is building a demonstration plant in Tennessee. These difficulties don't mean advanced biofuels aren't coming, or that they won't play a crucial role in fighting climate change. But everything will happen more slowly than many venture capitalists say. And the probable winners will be those with deep pockets and patience, such as Royal Dutch Shell (RDS), BP (BP), DuPont, agriculture giant Archer Daniels Midland (ADM), or the rare startup with revenues from another business, such as making drugs. For the rest, the demonstration biorefineries now being built are more like high-stakes auditions than a step in the process of becoming commercial biofuels producers. "The business model that makes sense for most of us is demonstrating the technology and getting it into the hands of those who have balance sheets," says Bill Roe, CEO of biofuel producer Coskata in Warrenville, Ill.