得獎紀錄：本書榮獲英國金融時報《年度商業選書》

金融時報：在丹尼爾‧尤金簡明、生動的的書寫風格中，發掘諸多令人驚嘆的觀察與趣味

紐約時報：本書是對於能源發展的深入追蹤與「後石油時代」的洞見

經濟學人：《能源大探索》比《石油世紀》更宏觀、氣勢更壯闊…

本書曾獲亞馬遜暢銷排行榜科學與數學類、商業與投資類、專業與技術類第二名名人推薦：掌握能源脈動，深入淺出 經濟部能源局長 歐嘉瑞

自18世紀工業革命以來，煤炭、石油及天然氣等化石燃料逐漸成為人類賴以生存的主要能源，更是影響全球經濟發展與社...

第十七章　碳氫人

一九七八年五月某一個令人昏昏欲睡的下午，一位研究人員坐在麻州劍橋的研究室裡，電話響了起來，助理的聲音傳了過來：「李高佛海軍上將來電。」片刻之後，李高佛的聲音傳來，他剛剛看完這位研究人員的一篇文章，有話要說。

「木材是未來的燃料。木材！」他的語調就像不習慣有人反駁的人一樣。「未來的燃料！」

核能海軍之父兼核電先驅李高佛沒有多說，就突然掛電話。

那天下午，李高佛說的是生物能源和生質材料的潛力，也就是利用植物和其他資源，而不是利用化石燃料或鈾產生能源。美國剛剛熬過一次能源危機，又瀕臨另一次石油危機。在創紀錄時間內創造美國核子海軍的李高佛，宣布了「種植」燃料的前途。

今天眾多科學家、農民、企業家、農企業經理人和創投專家會用「乙醇」、「纖維素」和「生質」，不會用「木材」這個字眼，但是他們和李高佛一樣，都看到種植燃料的遠景。

最著名的農業燃料是乙醇：首先就是從玉米或砂糖製造出來的酒精。從科技觀點來看，這樣做和釀造啤酒或生產蘭姆酒幾乎沒有什麼不同。超過這一點後，就是大家追求的「聖杯」──纖維素酒精，也就是大規模利用農業、都市廢棄物或特定植物發酵、蒸餾而得的酒精。另一種農業燃料是用大豆、棕櫚油、甚至速食店剩餘油脂，生產的生質柴油。有些人認為，更好的選擇是丁醇之類的其他生質燃料，還有功能像小小自然煉油廠的海藻。

生質燃料遠景

不管什麼方法占優勢，生質燃料都顯示新時代可能來臨，大家可能運用生物學和生物科技，運用大家對基因組（有機體整套去氧核糖核酸定序）的了解，生產能源。生質燃料崛起，為能源研究團隊增加了新成員──生物科學家；一直到過去十年，生物學才開始有系統的運用在能源上。

同一期間裡，生質燃料在美國創造了龐大的政治影響力，首先受到影響的當然是生質燃料的傳統支持者，也就是農民和農民的政治盟友，因為他們總是把酒精視為農業市場多元化、創造額外營收、提升農田所得和農村發展的方法。但是生質燃料也有新支持者，包括環保人士（至少若干環保人士）、汽車廠商、矽谷億萬富翁、好萊塢大亨，還有擔心中東和石油地緣政治權力均衡，希望減少石油進口的國家安全專家。最近有兩個力量極為強大的支持者加入支持陣營，就是美國海軍和空軍，他們正在提倡生質燃料發展，希望改善戰鬥能力、提高彈性和燃料多元化，減少對石油的依賴。美國空軍正在試驗綠色噴射燃料，海軍也訂出目標，希望在二○二○年前，半數液體燃料改用生質燃料，而且描繪出「綠色大艦隊」的遠景。

這種廣泛政治支持創造了數量驚人的計畫、補貼、獎勵、以及聯邦與州希望強力發展生質燃料工業的目標。其中最重大的計畫是規定在二○二二年前，要把和交通燃料混合的生質燃料數量，幾乎提高三倍。從二○一一年的每天一百萬桶，提高到二○二二年的二百三十五萬桶。這樣大約等於美國所用汽車燃料的二○％，也等於在世界石油供應中，再增加一個委內瑞拉或奈及利亞。推動生質燃料是全球性的現象，歐盟規定二○二○年前，運輸部門至少必須利用○％包括生質燃料在內的再生能源。印度提出的目標更遠大，希望在二○一七年前，把生質燃料的利用率提高到二○％。但是巴西遙遙領先各國，今天巴西的汽車燃料中，有六○％是酒精。

從生質燃料的遠景來看，生產化石燃料的過程，就是有機質在地下深處經過數億年高壓和高溫後變成石油的過程，可以縮短為若干季。世界運輸燃料中，會有愈來愈高比率靠著栽種而來，而不是靠著鑽探。二十世紀這個石油世紀典型象徵的碳氫人，到了二十一世紀，會逐漸讓位給碳水人。如果這種遠景實現，今後數十年內，生質燃油會從傳統以石油為基礎的燃料手中，奪取龐大的市場占有率，結果會改寫全球經濟與政治，農業美元應該會和石油美元競爭。

酒精的運用大幅成長已經變成事實。目前每天混在汽油中的酒精接近九十萬桶，以數量計算，幾乎等於美國每天汽油（包括混合酒精的汽油）消耗量的○％。然而，以數量計算，酒精的能源價值只有傳統汽油的三分之二左右，因此從能源的角度計算，今天每天的酒精消耗量等於六十萬桶汽油。

未來幾年內，酒精在美國所占的比率可能成長，不過酒精首先必須解決汽油中可以加入多少酒精、讓汽油動力汽車使用的「大問題」。大家擔心利用含有高比率酒精的汽油，對不是為利用生質燃料而設計的引擎，可能造成損害。

現在已經有一種酒精含量七○％到八五％的E八五燃料，但是這種燃料只能用在彈性燃料車上，和汽油輪流使用，或是用在經過特別設計，可以使用這種燃料的純酒精燃料車上。目前這種車輛只占美國汽車總量的三％。

很多人可能認為這一切都很新奇，但實際上絕非如此。

第一輛彈性燃料車

亨利‧福特不太喜歡城市，說過「百萬人的城市帶有一些野性和威脅性，五十公里外快樂、知足的農村很清楚都市的瘋言瘋語。」他並不是對農村生活有什麼幻想，「我在犁頭後面辛苦耕作多時，知道其中的苦悶。」汽車應該變成「信差」，變成解放工具，把農地和農村跟廣大的世界結合起來，拖拉機應該會克服農事工作的苦悶，讓農民過著勝過「勉強糊口」的日子，大大提高生產力。福特說：「現在拖拉機可以完成六倍的工作，還叫人跟在行動緩慢的馬匹後面，耕作好多小時和好多天，實在是浪費之至！」

福特十分偏愛利用農民生產的酒精，作為汽車燃料，希望藉著把農村和城市結合在一起，建立類似社會契約的互相依賴關係。「如果我們工業家希望美國農民變成我們的顧客，我們必須設法變成農民的顧客。」

但是酒精的發展之路上有一個重大阻力，就是價格。美國南北戰爭期間，政府對每加侖酒精徵收二‧○八美元的稅，作為國庫歲入來源。二十世紀開始前後，德州和奧克拉荷馬州發現大量石油後，汽油掌握了決定性的成本優勢，至少在美國如此。歐洲並非如此，歐洲的賽車引發汽車應該用酒精還是汽油燃料的競爭，法國和德國政府利用關稅和命令，鼓勵酒精燃料。到一九○六年，美國老羅斯福總統為了救濟困於穀物價格低落的農民，簽署廢除酒精稅的法案，一位眾議員（後來的眾院議長）預測：「用玉米桿」生產的酒精，很快就會成為「現代文明中關係最密切的因素之一。」

福特為了完成他和美國農民之間的社會契約，至少在推出T型車時，確保這款車可以用酒精或汽油作為燃料，這種車是第一款彈性燃料車。後來他推出可以燒酒精、也可以燒汽油的福特森牌拖拉機，雖然如此，因為汽油的價格只有酒精的三分之一，汽油還是主要的車輛油料。

然而，一次大戰結束和隨後的幾年裡，汽油供應再度短缺，造成油價暴漲。電話發明人貝爾稱讚酒精是「奇妙的乾淨燃料……可以用農作物、農業廢棄物生產，甚至可以用垃圾生產。」通用汽車一位科學家警告說，原油「迅速耗竭」，很快就會用光，解決之道是酒精燃料，他說，酒精燃料是「我們所知用最直接的方式，從能源源頭的太陽，變成適於作為燃料的途徑。」

然而，酒精隨即碰到幾乎無法克服的障礙。一九一九年一月十六日，美國通過憲法第十八修正案，禁酒變成法律，美國開始禁售酒精性飲料。禁酒的目的是要消除醉酒、酗酒和不道德，保護家庭免於受暴力和四分五裂威脅，卻也促使千百萬美國人觸法，強力鼓勵酒類走私、私釀、非法販賣、非法產銷、詐騙和組織犯罪興起。

禁酒封死了酒精燃料的發展之路。新憲法修正案禁止人喝的「蒸餾烈酒」，不禁止可以加在汽車裡的燃料，但是不管酒精是摻在「蒸餾烈酒」中，還是混在燃料裡，酒精就是酒精。此外，農民實際上要怎麼利用酒精，也不得而知。

但是大蕭條導致商品價格崩潰、全美農民家破人亡之際，酒精似乎變成了農業救濟中的關鍵因素，酒精能夠擴大農產品市場，同時讓農民在燃料方面自給自足。反對者指責這種說法，一位批評者說：「強迫大家在汽車燃料中使用酒精，會使每一座加油站和每一台加油機，變成可能非法賣酒的地方。」但是一九三三年小羅斯福出任總統後，大家公認名叫「重大試驗」的禁酒是重大挫敗，憲法第二十一修正案廢止了禁酒法案。

酒精業務恢復生氣。到一九三○年代末期，美國中西部至少有二千座加油站出售混合若干酒精、名叫「農業混合」的汽油。但是整體規模相當有限，穀物價格上漲破壞了酒精在政治上的支持。福特的一位助理私下承認：酒精燃料在經濟上和汽油無法競爭的殘酷事實。

酒精汽油誕生

二次大戰後，酒精再度銷聲匿跡。農業所得增加，政治壓力消失，但是一九七○年代的石油震撼和隨之而來的經濟困難，使農民遭到沉重打擊。很多農民苦苦掙扎，很多農民破產，農產品價格隨著經濟衰退倒地不起，同時，農民的重要生產因素、包括拖拉機用柴油、利用碳氫化合物製造的肥料價格暴漲。

一九七七年卡特總統推出國家能源計畫時，隻字不提當時叫做酒精汽油的酒精。但是農業州出身的參眾議員迅速在政治上，支持酒精汽油，也找到很多方法，表達支持，包括在華盛頓上演街頭劇場，在一九七七年上演的一次表演中，印第安納州參議員拜赫站在國會山莊的空地上，打開一瓶伏特加，得意洋洋的把酒直接倒進一部舊車的油箱裡，汽車引擎立刻發動，圍觀的群眾欣喜異常。政治支持變成立法上的支持，酒精得到每加侖四十美分的補貼，也得到額外的獎勵，鼓舞大家投資酒精生產設備，酒精的供應開始增加。

酒精不再是農民的家庭工業，若干農業企業也擁抱酒精。世界最大農產品廠商之一艾德蒙公司（ADM）的支持，發揮了決定性影響。艾德蒙公司很快就變成美國最大的酒精製造商，也變成酒精最有效的政治支持者。

一九七○年代末期第二次石油危機爆發後，要求聯邦政府加強支持酒精的政治壓力升高。一九七九年二月初，華府街頭出現最不尋常的景象：由三千部拖拉機組成的「拖拉車隊」，在獨立大道上遊行，最後遊行到國會山莊，形成圓形，把國會包圍起來，最後停在國家廣場一整天。開拖拉機的農民十分憤怒、也相當絕望，他們希望凸顯自己需要協助的窘境，他們提出的訴求十分一致：希望國家承諾採用酒精。

一九七九年十二月，和酒精有關的政治壓力更為強大。這一年聖誕夜，蘇聯入侵阿富汗，卡特總統除了發表卡特主義、保證波斯灣安全外，也宣布停止美國穀物對蘇聯出口，禁止美國農民十分重視的美夢穀物貿易。但是他對憤怒的農民承諾要提供高額補助補助，推動重大的酒精汽油新計畫，吸收一部分已經變成過剩的玉米。副國務卿克里斯多福解釋說：「我國農民寧可為解決美國的能源問題種植穀物，也不願意為蘇聯的牲口種植。」接著卡特競選連任、和雷根苦鬥之際，做了一件對美國製酒精長期有利的事情，開徵巴西酒精關稅，以免巴西酒精和美國酒精競爭。

看來酒精在美國確實已經走上欣欣向榮的道路。到一九八一年，出售酒精汽油的加油站已經達到一萬處；能源部專案小組指出，僅僅幾年內，大家對酒精汽油的懷疑消失，代之而起的是熱情擁抱，能源部專案小組十分有利的情境報告預測：到二○○○年，再生能源的酒精燃料可能提供美國所需汽油的一百％以上。

但幾年後油價崩潰，酒精失勢，一九八六年，農業部指稱，用酒精汽油補貼增加農業所得，是「非常無效」的方法。一九九○年代初期，用在生產酒精的玉米數量極少。

酒精熱潮形成

但是幾乎在同一時間裡，酒精在法規上獲得救濟，一九九○年清潔空氣法修正條文規定，美國供應的大部分汽油必須添加額外的氧，以便改善燃燒、減少污染。添加含氧劑的汽油叫做新配方汽油。起初，業界愛用的含氧劑是從石油中提煉出來的甲基第三丁基醚。但是到了一九九○年代末期，這種添加劑可能從地下油槽中漏出，污染地下水的疑慮升高，唯一便於取得的替代添加劑是酒精，酒精取代甲基第三丁基醚後，需求開始再度上升，原名酒精汽油的東西得到乙十汽油的新名字（這種汽油含有九○％的汽油、○％的酒精。）

支持酒精的政治力量再度凝聚。曾經擔任律師、為破產農民辯護的湯姆‧威爾薩克當選愛阿華州州長後，決心協助農民提高所得，把愛阿華州變成美國酒精的實驗所。不少著名的參議員、包括印第安納州參議員理察‧魯加、內布拉斯加州參議員恰克‧哈格爾和南達科他州參議員湯姆‧達希爾，都提議立法，為美國汽車燃料中所含酒精比率，制定必須達成的目標。二○○一年的九一一恐怖攻擊為酒精提供了進一步的刺激，因為現在酒精會取代部分石油，尤其是取代中東的石油。魯加說：「我們碰到了國家經濟與戰略問題。」酒精有助於加強燃料組合多元化，因此對安全有益，酒精也可以取代傳統的農業補貼與管制制度，協助農民和另一個市場建立關係，活化農村地區。

二○○五年通過的能源政策法為酒精提供了實質鼓勵。首先，該法禁止甲基第三丁基醚，強迫酒精的主要對手退出市場。第二，該法制定了再生燃料標準，規定二○一二年前，美國的汽車燃料組合中，每天必須納入五十萬桶酒精。這點表示酒精的產量會倍增，但是酒精的生產成本比汽油高，因此，該法的第三個重點是確認每加侖酒精中，可以獲得最有吸引力的稅賦抵減。此外，巴西酒精的關稅繼續維持，防止大量巴西酒精進入美國。

美國酒精熱潮於焉出現，各色人等都投資生物精煉廠，包括中西部的農民和農業合作社、著名企業家、推廣商和開發商、生物科技企業家和投資基金。

但最著名的支持者是布希總統，布希的事業生涯從「小型石油公司」起家，是獨立石油業者。二○○五年秋季，卡翠娜與麗塔颶風侵襲墨西哥灣地區，使當地的石油停止生產好幾個月，汽油價格暴漲，造成政治風暴，布希政府因此被迫採取守勢。同時，伊拉克的情勢惡化，布希愈來愈傾向於認為依賴進口石油、是美國世界地位的弱點。

有一次，布希到加州去，擔任過總統科學顧問委員會共同主席的一位創投專家告訴布希，再生燃料現在是創投業者之間「熱門的新投資專案」。不久之後，布希訪問巴西首都巴西里亞，在巴西總統魯拉的農莊上，進行布希所說的「美好舊式巴西烤肉午餐會」，聽魯拉談到酒精占巴西汽車燃料市場中的比率多大。事實上，就像魯拉自己說的一樣，他「對生物燃料極為熱衷，以至於布希幾乎吃不下飯，因為我滔滔不絕的討論生物燃料。」同時，美國國會大力宣揚酒精的好處，酒精變成了國家策略，是布希對國會所發表二○○六年國情咨文中的主題之一。布希在演說中宣稱，美國人「對石油上癮」，他本來打算點到為止，但是他知道提到上癮，會引起美國人民的注意。布希後來說：「我發表國情咨文時，原本打算嚇一嚇美國同胞，我說石油害我們上癮，我們必須擺脫石油，對某些人來說，聽到我這個德州佬說這種話，似乎違反直覺。」

酒精現在變成了主流，整個美國農業帶上，出現興建生物煉製廠狂潮，農民匯集儲蓄，在本地興建自己的生物精煉廠，人口不斷流失的農村地區出現新的就業機會，農民所得提高，中西部土地價格上漲的速度比紐約市的合作社價格還快。碳水化合物經濟變成願景和美夢已經超過一個世紀，現在美夢成真了嗎？如果是這樣，美夢有多大？

巴西酒精

聖保羅東北方大約三百二十公里的里貝朗普雷圖市外，道路縮小成兩線道，沒有一部車能夠開快，因為大家別無選擇，只能跟在笨重的貨車和一些拖車後面慢慢開，貨車和拖車都儘量高高的堆滿了甘蔗，滿到幾乎要滾下來。最後貨車轉彎，開進精煉廠，在一塊空地上，排成大弧形，排隊等候，再慢慢的向一堵牆開去，然後車斗會升起、向後傾斜，數以噸計的甘蔗會像瀑布一樣滾下去，落在輸送帶上，送進精煉廠壓碎、處理，得到的液體經過發酵，變成酒精，流進蒸餾塔、再流進儲槽。接著酒精開始新的旅程，這次是利用化學槽車和管線，輸送到全國各地的車主手中。

這種景象一再在巴西內陸上演，巴西現在是世界能源市場的一環，但是十年前，很少人能夠預測到這種情形，酒精已經變成巴西源組合的核心，巴西也已經站上世界舞台的中央，成為追求生物燃料國家的模範。巴西是世界最大的砂糖出口國，巴西的地理環境、經驗、種植農作物的能力──都使巴西可能變成全球能源市場的新供應國。但是巴西的地位中特別吸引人的地方，在於巴西是世界成本最低的酒精生產國，原因是巴西的原料不是玉米，而是在生物圖譜中極為接近生產酒精的砂糖。

幾百年來，酒精一直是巴西的重要作物，一九三○年代大蕭條期間，糖價崩潰，政府為了因應困局，下令汽車燃料中必須加入五％的酒精，以便為嚴重供應過剩的作物創造額外的需求，協助提高農民所得。但是二次大戰後，廉價石油供應大增，衝垮了巴西的酒精市場。

到一九七○年代，巴西經濟蓬勃發展，進口所需石油的八五％，但一九七三年的石油危機突然打斷了大家所說的巴西經濟奇蹟，油價暴漲四倍，對巴西經濟形成毀滅性的震撼。軍政府用自己所說的「戰時經濟」對策，因應巴西的能源危機。根據當時大家一致的看法，巴西絕對沒有找到石油的可能性，唯一的能源選項是甘蔗。政府在煩惱之至的蔗農強力敦促下，建立了全國性的愛用酒精計畫，作為「戰爭行動」的一環，還用「團結一致、生產酒精」的標語，支持這項計畫。為了提供額外的誘因，過去週末關門的加油站獲准週六和週日開張，以便銷售酒精，而不是銷售汽油，酒精消耗量急劇增加。酒精最初是加在汽油裡，但是到一九八○年，大汽車廠商的巴西分公司配合政府的堅持，同意生產完全以酒精為燃料的車輛。政府的對策是對汽車廠商和消費者提出重要的承諾，保證絕對會有足夠的酒精。當時酒精的實際生產成本是汽油的三倍，但是消費者不知道，因為汽油稅為酒精支付了金額驚人的補貼。

到一九八五年，巴西銷售的所有新車中，九五％完全以「酒精」為燃料。然而，一九八○年代中期油價崩潰，和汽油相比，酒精的價格嚴重偏高。此外，砂糖價格上漲，蔗農停止生產酒精，恢復產製砂糖。一九九○年代後五年，酒精產量劇減，供應嚴重不足，觸怒了擁有只能燒酒精汽車的所有車主，嚴重破壞酒精的信用，摧毀大家對酒精供應的信心，政府的絕對保證變成空談，更難堪的是，巴西必須從美國進口酒精，協助解決供應不足的問題。

但是從二○○○年起，三件事情促使酒精在巴西起死回生。第一件事是油價上漲，第二件事是三十年的經驗和持續研究，急劇降低了酒精的生產成本。

第三件是推出彈性燃料汽車，這種汽車裝有車用電腦，可以「聞出」──其實是感測出──燃料是汽油、汽油與酒精混合燃料，還是大部分是酒精，再根據感測到的資料調整引擎。

第十七章　碳氫人

一九七八年五月某一個令人昏昏欲睡的下午，一位研究人員坐在麻州劍橋的研究室裡，電話響了起來，助理的聲音傳了過來：「李高佛海軍上將來電。」片刻之後，李高佛的聲音傳來，他剛剛看完這位研究人員的一篇文章，有話要說。

「木材是未來的燃料。木材！」他的語調就像不習慣有人反駁的人一樣。「未來的燃料！」

核能海軍之父兼核電先驅李高佛沒有多說，就突然掛電話。

那天下午，李高佛說的是生物能源和生質材料的潛力，也就是利用植物和其他資源，而不是利用化石燃料或鈾產生能源。美國剛剛熬過一次能源危機，又瀕臨...

＜推薦序I＞
掌握能源脈動，深入淺出 歐嘉瑞
＜推薦序II＞
百年話題，全新視角 黃重球
＜導讀＞
能源、環境與氣候：我們充滿不確定的未來 汪中和
＜引言＞
福島核變與茉莉花革命

第一篇　電力時代
第 1 章　交流電
第 2 章　核子循環
第 3 章　談判破裂
第 4 章　燃料的選擇

第二篇　氣候與碳
第 5 章　冰河變化
第 6 章　發現的時代
第 7 章　前往里約
第 8 章　造市問題
第 9 章　全球性議題
第 10 章　尋找共識

第三篇　新能源
第 11 章　再生能源的再生
第 12 章　科學實驗
第 13 章　煉光術
第 14 章　神祕的風力
第 15 章　第五種燃料──效率
第 16 章　縮小節能差距

第四篇　未來的路
第 17 章　碳氫人
第 18 章　內燃機
第 19 章　偉大的電動車實驗
結論　重大革命

＜推薦序I＞
掌握能源脈動，深入淺出 歐嘉瑞
＜推薦序II＞
百年話題，全新視角 黃重球
＜導讀＞
能源、環境與氣候：我們充滿不確定的未來 汪中和
＜引言＞
福島核變與茉莉花革命

第一篇　電力時代
第 1 章　交流電
第 2 章　核子循環
第 3 章　談判破裂
第 4 章　燃料的選擇

第二篇　氣候與碳
第 5 章　冰河變化
第 6 章　發現的時代
第 7 章　前往里約
第 8 章　造市問題
第 9 章　全球性議題
第 10 章　尋找共識

第三篇　新能源
第 11 ...