第二章：未來能源

新能源時代
幾年前，一個沙烏地阿拉伯前任石油部長說了一句話，此後這句預言就常被人引用：「石器時代並不是因為石頭短缺而告結束，但是石油時代會在石油短缺之前就告結束。」這是一聲哀歎，承認了油盡之日為時不遠，而全球的財富、權力均勢將會因之改變。寸草不生的沙烏地沙漠成為全球生產重要物資的頭號來源，純屬僥倖。但是好日子不會、也不能一直過下去，他心裡也有數。

如果你往回推得夠遠，都可看出國家、組織，乃至個人的繁榮安全和能源之間的關連。而在我們這個依賴汽油甚深的世界，這能源指的多半就是石油了。政府因之而興、因之而衰，調動軍隊要靠它，公司倚靠它，而消費者從早晨被鬧鐘吵醒到晚上關掉電視，上床睡覺，也都離不開它。在過去的一世紀以來，雖然石油價格有起有落，偶而還來個「危機」（這往往是由於政治力或經濟力所導致），但石油總還是夠用，讓全球成長的引擎仍然保持運轉順暢。但這種奢侈已成過眼雲煙，面對超限未來，一個新的、不確定的能源時代將要到來。

【超限能源十大趨勢】
1、能源日漸枯竭。若是沒有發現新而豐沛的能源來源，各國對能源的需求總和，會在二十五年內超過供給。而能源短缺將會拖垮國內生產毛額（GDP）。
2、民主深受威脅。能源恐怖主義在未來將會成為威脅民主改革、個人權利、全球和平與安全的武器。
3、能源與健康、食物、運輸、商業等重要公共服務設施息息相關，所以未來全球經濟的前景得視能源而定。
4、必須設法停止對石油過度依賴。太陽能、氫能、核融合與風力這些乾淨、可更新的能源將是未來繁榮的關鍵。
5、以外國油源作為未來長期的能源供應，在政治上的風險高、價格貴且靠不住的。
6、要在能源上更新，必須投資數以億計的經費。如果不趕快提出石油以外的能源解決方案，經濟成長和生產力將會下滑。
7、石化燃料所造成的污染與全球暖化等公眾健康風險的增加將會脫不了干係。
8、如何確保能源來源將會成為二十一世紀兵家必爭的焦點，若是沒有走上全球合作的路，就只有全球衝突一途。
9、國家的興衰取決於能否掌握未來的能源來源。中國、印度等新興經濟體將在新一輪的地緣政治角力中，與美國、歐洲對陣。
10、新能源的發展將會活絡全球商務，新工業將如雨後春筍興起，提供新的工作機會。

二○○四年，我在巴黎跟幾個客戶吃午飯，他們來自全球各地，齊聚巴黎是為了針對未來的重要議題交換看法、想法和解決辦法。坐在我右手邊是一位世界衛生組織（World Health Organization）的官員，左手邊是一位來自沙烏地阿拉伯石油公司（Aramco）的要員，這家公司也是世界石油輸出國家組織（OPEC）的成員，這個由十一個會員組成的聯合組織控制了全世界三分之二的油源。




我針對未來發表了專題演講之後，其餘時間我和這位在石油公司中擔任常駐預測專家的會議主辦人談得很深。他考問我的看法，而我則追問他對未來石油供應作何反應。

「那麼，石油再用多久就會用完？地下藏的石油還夠我們用多少年？」我做天真狀問道，我心裡原以為他會隨便應付應付，說這種事誰也說不準──阿拉伯酋長怎麼能測量地底的石油還有多少，就像農夫不能靠算算豬有幾隻，就知道能有幾斤的五花肉一樣。但同時，我想他總會給我一些保證，說雖然自然資源不可能取之不盡、用之不竭，但在我們有生之年，石油供應仍然豐沛無虞。

他邊啜著果子露和蜜瓜，隨口回答，「哦，我想大概再用個二十五到三十年就沒了。」
他的直言讓我心頭一驚。「真的嗎？就這樣而已？」
「沒錯，」他回答，「大約三十年。當然，除非是我們發現更多的油田。」
「那我們發現新油田的機會有多大？」我問道。
「總是有機會吧。」

我們繼續用餐。但是他如此坦白承認石油將會用罄，仍在我耳際縈繞不已。這真的是噩耗！這位沙烏地朋友的答案或許太過坦白，一時之間讓我的思緒紛亂雜陳。

我之所以想起這次午餐的對話是因為在二○○五年夏天，我看到雪佛龍石油公司（Chevron）推出一則新廣告，手法大膽，由公司總裁歐萊禮（David O’Reilly）向世人寫了一封公開信，開頭便呼應了我多年來不斷告訴客戶的警語：「能源將是本世紀定生死勝負的議題之一。而有一件事是確定的：石油供應無虞的時代已經結束了。我們的作為將會決定我們能否在今後符合整個世界對能源的需求。」

這已經不再是某個沙烏地的石油官員對時代變遷做的比喻而已，也不是某個阿拉伯石油公司的預測專家在巴黎的午餐桌上對我低語。這是一個主要石油公司的老闆所作的警告，清楚而公開。對於關心未來的人，問題已經不再是對低價石油的倚賴是不是將要結束了。現在的問題是，在油源枯竭之前，我們要採取什麼行動。

【關於能源，不可不知的5件事】

低價石油的時代已經結束。

替代能源雖然看似大有可為，但是還不足以因應目前的需求。

我們得趕快研發新能源。

我們得學習節約能源。

能源事關國家安全。




用之不竭的迷思
大部分的人都忽略了自己倚賴能源有多深。我們總以為能源總是唾手可得，且處處可得，能供我們今日所需，也能提供未來之所需。此刻的無虞好像將會持續永永遠遠，我們活在這類幻覺之中，但這跟我在此預測未來將會成真的現實差得十萬八千里。山雨欲來，未來的能源有限，彼此搶奪能源，更增風暴威力。我們已習於低油價，我們的生活建立在唾手可得的能源，除非能源的供應面出現根本的變化，否則這種日子已經快過完了。就算是美國的布希總統也承認，「我們用油成癮。」

我們先來看看現在的狀況。美國一天進口大約兩千萬桶原油，約佔美國總消耗量的六成。根據美國能源部的統計，美國在一九七○年消耗的原油，其中只有二一．五％依靠進口的石油。美國是全世界消耗石油最多的國家，約佔全球的原油產量二六％（日本和中國居次，兩國合計佔了十三％）。全球原油所提煉的汽油產品，約有十一％消耗在奔馳於美國國土的車輛所需。美國一年花在購買波斯灣石油的金額超過兩百五十億美金。但美國所擁有確知的原油礦藏只佔了三％，就算是開採了極地圈國家野生保護區（Arctic National Wildlife Refuge）也只能增加百分之一而已。讀者至此已經可以看出石油──尤其是美國以外生產的石油──和所謂「美式生活」之間的關係是多麼緊密了。

眺望未來，全球石油的消耗量到了二○二○年，很可能還會再增加百分之五十，而其中美國是一大消耗國。如果讀者想一想，像中國、印度這類快速發展、需油殷切的國家，還有其他崛起於亞洲、拉丁美洲的發展中國家對石油的需求，那麼你的結論會是，這個世界根本拿不出這麼多能源！到了二○二○年，中國對石油的需求可望翻四倍，而在接下來的五十年內，全世界還會增加三十億人口。哦，對了，我說過了嗎？新油田的發現早在幾十年前就已經過了巔峰期。

這林林總總加起來，我們得到一幅充滿不確定的未來圖像。

一個逐漸枯竭的資源，而需求與日俱增，價格自然也會節節上升（如果還有石油可買賣的話）。一加侖三塊美金的日子恐怕很快就會成為一去不復返的美好年代了。而當石油價格上揚的時候，市場和消費者也會變得越偏執、越不確定。一旦需求超過供給，也就不難想像金融恐慌，全球衰退，而政治、經濟和社會的動盪也將隨之而起。

這種未來沒人想要，但是先不要推那麼遠。我們還有時間來改變，只要政商領袖、社會賢達能馬上積極投入，開發取代石油的能源。就連曾是石油大亨的布希也悄悄承認現實：「如果要面對因應未來挑戰的話，我們必須運用現有的科技，來擺脫對石油的依賴。」然而，時間還容許我們去改變嗎？這將是在超限未來中所面對的重大挑戰之一。


【我們為何不能再依賴石油：6大風險】
國家安全處於險境──石油會成為淨生產國控制淨消費國的一項地緣政治武器。
全球暖化構成威脅──研究結果顯示，全球氣候發生變化，這對生活品質、食物生產、經濟成長和金融資產會有不利的衝擊。
中東烽火衝突不斷──西方國家倚賴石油，於是不得不在波斯灣投入大量資源，以確保能源供應不會中斷。
價格攀升勢不可免──各國對能源的需求日增，而石油供應日減，價格勢必上揚。而其他仰賴石油甚深的產業如製藥業，也會漲價。
石油來源操之在人──不管油價是多少，都沒有辦法保證石油能滿足未來的需求。產油國有可能變得更偏激、走極端，只把石油賣給他們想賣的國家。




後工業時代的兩難
如果說文明的未來取決於一個議題的話──先撇開肆虐全球的傳染病與戰爭不談──這個議題非能源莫屬。少了石油，不管是交通運輸、醫療照護、商務交易、溝通接觸乃至生產製造都會停擺。若是能源不夠、價格過高，那麼已開發世界的社會勢必走向滅亡，因為社會的穩定與成長要靠源源不絕的能源供應。追求能源的穩定可靠是所有的國家──包括已開發與開發中國家──共同的利害。對於開發中國家來說，能源能造就未來的經濟繁榮、降低貧窮，說不定還能促成民主。有能源，才有自由，才有個人的自主自立，這兩者是民主社會的根基。有能源，才能推動民主。

諷刺的是，若是沒有現在這個能源供應水準的話，發展中國家可能還可以撐一陣，但是到後來，除非他們不想變成更為工業化的社會，不然還是會和世界上其他國家一起面對未來的挑戰，只是時間早晚的問題而已。所遇到的挑戰都會是一樣的──這個世界需要負擔得起、供應無虞、無污染、可更新的能源，以維持生命、支持成長、保有或改善生活品質。

我這個未來學者凝視著這幅全球的能源景象，看到了其實還有很多能源有待開發。美國的天然瓦斯和煤礦藏量豐富，北美也有大量的油頁岩和油砂，若是經過適當的技術，也可提煉出原油。如果提煉技術發展速度夠快的話，是可以在未來的幾十年裡頭提供足夠的能源，來彌補日漸枯竭的原油。甚至還有人討論是不是要回頭使用核能，就像歐洲的情形。全球的天然氣蘊藏量看起來很可期待。但是我們在這章裡頭會看到，有些技術若是得到足夠的政策與經費支持，將會更有可為，真正取代石油。

笑傲未來
國內生產毛額是衡量國家與全球經濟發展的指標，從現在對國內生產毛額的預測看來，若要支撐我們對能源的需求，未來三十年將會很辛苦。美國經濟的國內生產毛額年成長率是四％，整個歐洲平均是二．五％。光是中國的國內生產毛額年成長率就超過一○％。若是中國到了二○三五年的年成長率還維持十一％的話，能源市場的壓力（主要是汽油、瓦斯、煤等石化來源）將會使全球的能源爭奪戰加劇。這可能會造成兩邊的對立──那些能負擔得起一桶原油三百美元的國家，以及那些負擔不起的國家。

死恐龍
如果讀者是住在桃花源，出門不坐車、沒看過電梯、沒享受自來水和捻指即來的電燈的話，那麼這些事情對你來說都不是特別重要。但是這個世界大部分都要靠使用各種能源所帶來的好處、安全與便利。不論是國家、組織還是個人想在未來成就的目標，也都和取得能源的門路有關。

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高品質的健康照護、交通運輸、往來接觸、教育與商業交易需要價格負擔得起且豐沛的能源。而當開發中國家邁向已開發國家之林時，對能源需求的腳步也會加快加大。如果無法找到便宜的能源，就必須趕緊採取戰略行動以化解即將到來的危機。

能源的爭奪是超限未來的重頭戲，其種子已然播下，而死去的恐龍則是這場詭異的全球戰役的核心。全世界對自然資源的爭奪方興未艾。大部分的政府、個人和企業才剛嗅到二十一世紀能源爭奪戰的硝煙味，但是有些國家與組織在這場戰役中已佔得先機，有些波斯灣產油國和跨國公司如奇異、IBM已經意識到危機與日俱增，過度依賴石化能源將以成長、安全或生活品質為代價。他們已經準備好面對未來，擬好因應計畫。

包括中國在內的各國政府正在鎖定未來仍有石油礦藏的國家。中國政府已經和南美、非洲國家簽定長期合約，以確保未來的石油供應，並捍衛鄰近海域的開採權，同時也進行全球採買，特別是購買石油相關產品，足跡及於澳洲、厄瓜多爾。能源戰爭已經開打，只是並非每個人都注意到罷了。

中國很清楚，沒有能源，就無法持續保持繁榮，無法靠經濟的力量把一個前工業時代的巨人改造成後工業時代的全球強權。中國看到了超限未來，看到了即將上演的能源爭奪戰。能拿到能源的就是贏家。全球秩序將重新洗牌，國家有起有落，或許能源將成為王牌。

到時候輸家會有很多，要是美國不去處理能源問題的話，說不定美國也會其中之一。在一個能源越用越少的世界，尤其這能源是用了就無法更新的，已開發國家之間將會有激烈的競爭。這將是坐擁能源和能源短缺的國家之間你死我活的戰爭。

打造繁榮盛世
多年以來，我一直是許多公司董事會和各國領袖的顧問，所以應付艱困挑戰、尋找解決方案對我已是家常便飯。我的工作就是預測複雜、整體的變遷。但是當我碰到能源問題的時候，卻是束手無策。不過事情仍有解決餘地。

既然我們都不想社會發展倒退，而我們又不能用現有的技術和資源來解決迫在眉睫的能源短缺問題，那我們就只好找到新的能源形式。

開發中國家需要可靠、划算的能源來戰勝貧窮、導入民主、茁壯中產階級、活絡商業。另一項預測就是在能源自主的經濟體和能源不足的經濟體之間潛藏著戰爭的陰影。能源自主有許多不同的方案，短期來看，有些方案在政治上不受歡迎，甚至不夠安全，但長遠來看卻有其必要。國與國之間因爭奪資源而出現了緊張關係，而能源正是癥結之所在。




歐洲和日本投注資源在發展核能和替代能源（如風力），以求未來的能源能夠自主，可謂明智之舉。在德國，光是替代能源就佔了整個能源供應的十二％以上。到了二○二○年，將會證明分散能源來源，同時兼用核能是個明智的戰略。

美國雖然在核能上投注很多資源，但一直無法扭轉大眾對核能的惡感。核能佔美國能源總消耗量的百分之八。而歐洲地區以核能所產生的能源，所佔的百分比超過十六％。平心而論，一九七九年發生的三浬島事件，加上媒體的渲染與核廢料的問題，都扭曲了大眾對核能的印象。核能已經有了很多新的發展，以確保運作的安全，這也使得快堆式反應爐（fast-breed reactor）可以有效解決未來的能源問題。此外還有所謂核融合的新途徑，也可望滿足美國的需求，這種技術雖然比較安全，但是目前還很昂貴。

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廉價能源時代已經結束
美國的民眾已經被便宜的汽油給慣壞了，讓人誤以為石油是取之不盡的，沒注意到油源逐漸枯竭的現實。反觀歐洲國家，利用徵汽油稅的手段，使歐洲的油價一直比美國高兩、三倍。超過八成五的歐洲人在買車時會在意油耗，而只有不到一成五的美國人把油耗考慮在內，因為在一個油價如此便宜的世界裡，不必把這個因素列入考慮。

但是這個時代已經結束了，而很多人還沒準備好面對未來的挑戰，在能源有限的未來，經濟成長遲緩，而昂貴的能源將會拖累企業的生產力和國家的國內生產毛額成長。這是每個人在十年、二十年後都要面對的現實，所以現在必須趕快圖謀亡羊補牢，尤其美國更要加倍努力。

謀求自給自足
歐洲國家採取的策略是教育民眾能源得來不易，也讓民眾支持高能源價格的政策，有效地為未來做了準備。不有所犧牲，就沒得享受。這個策略使得歐洲把公共資金投注於擺脫對石油的倚賴。美國沒有歐洲這種遠慮，眼前恐怕就要遭受高油價的近憂了。

歐洲在過去的數十年來持續研發核能，在油價持續攀升、國際爭奪能源白熱化、中東油源充滿風險，歐洲的努力會得到回報。這個世界充滿焦慮，不知未來會變成什麼模樣，這種焦慮有其道理，而能源正是關鍵所在。我們必須探索新的領域，而且動作要快。




未來的替代性能源
我們從美國能源部在二○○四年六月於華盛頓召開的「奈米高峰會」（NanoSummit）來展開這趟發現之旅。我在美國政府開始發展奈米科技之初就擔任顧問，很高興看到能源部支持前途未可限量的奈米科技。而且當時的能源部長亞伯拉罕（Spencer Abraham）和我的同事史摩利博士（Dr. Richard Smalley）一起發表專題演講。史摩利博士曾獲得諾貝爾化學獎，任教於萊斯大學（Rice University），是研究奈米科技的先鋒。

奈米科技是在原子的層次來操縱物質，以創發有用的工具和物質。我且舉個例子，且想像把一組肉眼看不到的小機器人注射到血管裡，清除澱積在動脈壁上上的穢物。奈米科技的優點不勝枚舉，從能源的觀點來看，有可能利用奈米科技來產生大量的機械能與熱能，再將之轉換為電能。

那次會議在萬豪酒店（Marriott Hotel）舉行，三百多位全美頂尖的專家學者──來自大學、產業界、政府實驗室的科學家與工程專家──聚集在此，大家的興趣比上一次開會要大得許多。這是能源創新的大觀園，每個研發都有其獨到之處，嘗試重新定義未來的能源，從太陽能、風力、奈米科技，到閃電、用於運輸的替代燃料，不一而足。

這次會議並未對外界開放，它真正讓人稱道之處是邀集了一群很難湊在一起的專家，密集討論能源供需的問題，這是全球能源未來的關鍵所在。我把像這樣的會議看成一扇窗戶，讓人一瞥超限未來的面貌。與會專家提出對未來的種種預測，我沒有在同一個地點、一次聽過含金量這麼高的看法。預測通常涵蓋各種可能：好的、壞的、醜的。然後，根據不同的資訊、發展推演與討論，得到未來的可能面貌。但在這裡不是這樣。

檢驗現實
在此所得到的預測會影響這世界上每一個人的未來。這可以濃縮成六個字：能源即將耗盡。從現有的生產、消費技術與潮流來看，人類的文明──我們不光從國家著眼──在眼前所擁有的能源和生產方式，只能支持成長、安全、生活水準和生產力到二○四○年而已──甚至沒那麼長。這包括從太陽能到核能在內，所有的能源和製造能源的方式在內。如果說民主的未來與能源的取得有所關連的話，那麼不管是西方的民主國家還是發展中的民主國家，都將會碰到很大的挑戰。

我們來談談檢驗現實吧。這個預測不是受政治所左右，而是認真來看待供給與需求。人類的文明要是沒有發現重大的新能源，就可能會停滯不前，民主可能搖搖欲墜，資本主義也可能會受損，而不管是中國還是美國，經濟成長都得靠資本主義。大家都同意，必須在能源危機危害進步、成長、甚至民主之前，盡最大的努力來解決這個危機。但是，我們要如何才不會耗盡能源？

我為客戶推演過很多套劇本，來因應能源短缺的未來，而我們得到的結論都是類似的，這個共識是跨越行業藩籬的，但沒有料到的是，它也得到美國能源部的確認。我知道並不是只有我得到這個結論。我可以感覺到與會人士都背負著沈重的責任，要避免可預見的全球能源危機。我們有這能耐嗎？我們已經知道了問題所在，那麼，現在要怎麼辦？

各方的資料做出的各種預測，也都會得到同一個結果：就算我們現在開始蓋核子反應爐、太陽能和風力發電機、水力發電廠和其他可循環更新的能源，還是沒辦法滿足未來三十年快速增加的需求。這第二項預測比第一項還要更危言聳聽，甚至連那些在做「大策略思考」的人也難以接受。




奈米能源
史摩利博士在會議中發表演說，就能源耗盡的問題侃侃而談。他並沒有把時間浪費在強調我們無能為力，而是大談奈米科技，藉著這條替代道路來描述一個全新的觀點來轉換能源引起的辯論。史摩利博士倡議用奈米科技來架另外設一套新的能源網絡。我知道他的用意何在：我們需要在能源來源方面有大革新，所以為了後代子孫、為了這個世界，我們今天就必須著手投入。

奈米科技駕馭量子、操控原子，代表了一勞永逸的解決辦法。這是全新的科學，令人神往，但是還處於理論的萌芽階段，距離落實還有一段很長的路。不過光是這一點就讓在場的人情緒高亢，好像頓時挪開了壓在心頭的一塊大石頭。

我們好似是在一九六二年九月的萊斯體育館（Rice Stadium），聆聽甘迺迪總統演說，他向全美國和全世界昭告，美國在六○年代結束前將會送人上月球。那天在場的美國太空總署官員聽了嚇一大跳，就像我們在這天議程一開始，專家們就說我們會因石油枯竭而滅亡，把我們嚇了一大跳，繼而表示我們有能力應付挑戰，又讓我們寬心不少。

發展奈米科技，可謂化不可能為可能。不過這由諾貝爾獎得主來主持，似乎勝算頗大。奈米科技大有可為，我們想要這麼相信，而且我們也確實需要這麼相信。能源枯竭的後果實在太可怕，令人不敢設想。

但是關於奈米科技的大膽預測有一部份猜想的意味很濃，沒人知道奈米科技能不能堪當重任。這還需要投入很多的努力，而我們將把未來的機會與革新做一番瀏覽。雖然還有很多變數，但我能大膽預測，奈米科技很有可能會在能源發展、儲存與供應的領域有重大突破──當然，前提是我們現在就得投注資源。

【美國人用油習慣所付出的環境代價】

美國是全世界最大的溫室氣體排放國

美國人所製造的二氧化碳量也是全球居冠──平均每個美國人每年製造超過六．八噸的二氧化碳，而歐洲人的製造量僅及於美國人的一半。

平均每個中國人每年製造一．一噸的二氧化碳。

平均每個印度人每年製造○．五噸的二氧化碳。

美國是唯一拒絕簽署京都議定書的大工業國，該議定書旨在降低碳的排放，並限制溫室氣體。

資料來源：美國中央情報局，電機與電子工程師學會，二○○五年




能源的未來
有各種性質互異的能源正在冒出頭，將在未來提供選擇。有些來源有可能替代汽油。不過，我們先就這些趨勢會受什麼因素所左右進行預測，會比較有用。未來的能源若要讓我們放棄使用石油，並使全球世界更能永續發展，底下是六個必須符合的條件：

充足無虞

可靠

可更新

乾淨

平價

來源穩定

有很多能源都可能符合這些條件，就看你是跟誰談而定。我會談到幾種能源，但是就我的預測而言，氫能和奈米科技這兩種能源來源的未來最為耀眼，值得我們關注。

氫能的未來
你能接受車子開一萬公里才需要加油，而每次加油只要花一點點錢嗎？準備迎接氫能吧，說不定它將會改變每件事情。

我去了一趟美國東岸，就能源的未來而訪問了一位豐田汽車的高階主管。我推想豐田汽車比別人更深刻地了解石油將要枯竭，我很想知道這位高級主管怎麼看待這股潮流，以及豐田汽車如何進行調整、改變，為未來做好準備。

他說得很清楚，汽車工業所面對的真正挑戰是要使氫能能為己用，以此而言，雖然目前的混合動力車非常有意思，但是仍然是個過渡期的解決方案而已。氫將是未來的能源，二十一世紀的面貌將由氫來決定，而氫也代表了汽車工業有史以來最重大的挑戰。是不是就此不用內燃機，取決在我們，而就算是要替內燃機送終，也要由汽車工業自己來動手。居於關鍵地位的產業領袖了解到，汽車必須從現今以汽油為燃料的技術轉換到以氫來作為燃料。

【2030年能源預測】

全球的能源需求將會增加七成。

發展中國家，特別是中國和印度，對能源的需求將會增加五成。

在發展中國家，取得能源的難度將會決定生活水準能否提高。

發展中國家要維持生產力與成長，取得能源的管道必須增加。

能源已經成為最重要的全球與國家安全議題。

中國對能源的需求將是美國和歐洲的兩倍。

全球的能源需求須有三成五由可更新的能源提供，才能因應石油蘊藏量的減少。

如核融合、奈米科技、太陽能等科技創新將會取代石油。

將出現小規模、個人對個人的發電市場。

氫能和可更新能源的突破將會提供新的能源。

資料來源：美國能源部，美國中情局，二○○五年




切割分子
氫是宇宙中最豐富的氣體，以單位重量計算，它也是蘊含能量最高的燃料。氫取之不盡，用之不竭，可靠、可更新、乾淨（用氫當燃料的汽車最後的廢料是水）且來源無虞（因為氫到處都有，美國就不須仰賴外國的原油了）。只有一個問題還待解決：價格是否負擔得起。氫的問題是它在自然中並不以元素的方式存在，而總是與氧、碳等其他元素結合。目前要將氫與其他元素分開並將之轉化為燃料電池（這是儲存氫能的標準技術）還很昂貴，生產氫能的成本遠超過氫能產生的價值。這是為什麼在路上還沒有氫能車的原因。但是這在以後會改變。

未來將會出現氫能汽車，未來也將出現氫能電廠。事實上在冰島就有一座，供應了一座城市的能源。而在三十五年之內，整個交通網絡將以氫為能源。

我們只要想一想汽車工業是怎麼開始的，以及汽車的大眾市場是如何發展起來的，就不難想像氫能工業會如何開始。在十九世紀末、二十世紀初，人可以用個人交通工具來選定目的地、出發的時間，這是個劃時代的革新觀念。而汽車的問世使得運輸變得更便利而廉價，這是亨利福特的發明真正厲害的地方。他對工廠自動化的看法使得Ｔ型汽車在市場上極為成功。

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＊開放交易買賣氫能

氫能的未來
若是氫能在未來的價格也能大幅降低，那麼對未來也會有類似的衝擊。就像幾千輛的Ｔ型汽車從裝配線走入市場，重寫了交通的定義，市場對氫能汽車需求若渴，也會享有類似的成功。

當然，氫能除了價格昂貴之外，還有別的缺點。它不穩定，需要加以控管。製造氫氣也需要使用核能或汽油等別的能源。儲存、加氫的技術還處於初級階段，無法廣泛運用。但這些缺點和問題並非不能克服。氫能將會使未來的能源整個為之改觀，對消費者、企業、大眾運輸，甚至太空航行，都是安全可靠的能源來源。

各國政府和企業投注在研發氫能的金額已經超過了五十億美金──美國已經率先投入十二億美金，而汽車、石油、天然氣公司也爭相投資，而其中以通用汽車、殼牌石油、艾克森石油、英國石油、豐田汽車、福特汽車、BMW和本田汽車投資最多。有超過二十個政府認為氫能在未來大有可為，而把投資重點放在氫能上。

我估計在未來的十到十五年間，全世界大約需要投入一百億美元在氫能研究上。到了二○三五年（或甚至不到），氫能將能成為石油和天然氣的替代能源，滿足我們大約三成五的能源需求。

【氫能好處多】

來源可靠。可靠的來源越來越多，使得氫能值得開發。

有彈性。氫能能供個人交通與大眾運輸，以及各種需要能源的設施、機器之用。

獨立自主。不需要看國外臉色，也不需考量石油的地緣政治。

有益環境。氫能的廢物是水，不過製造氫能還需要使用石油。

氫能已經可實際應用。我們知道，氫能已經可提供能源──只是價格太過昂貴，還不能量產。

取之不竭。氫能可以是取之不盡、用之不竭的能源。

終將價格低廉。如果美國花在伊拉克戰爭的錢在五千億到一兆之間的話，那麼我們只要投資半數的錢在氫能上，就可以看到戲劇性的突破。




奈米的未來
在二○○五年，全球未來研究院針對以奈米科技解決能源問題作了預測和分析。我們先花點時間來解釋到底什麼是「奈米能源」（nano-energy），再告訴讀者我們的分析。

奈米科技是在原子的層次來運作，把原子排列改變一下，你就有了木材，再把原子排列變一下，就得到能源。碳奈米管比鋼鐵還要強一百倍，但是非常輕而薄。碳奈米管也非常小，只有千萬分之一公分而已，而且導電性絕佳。目前，美國政府投入奈米科技研發的經費超過三十億美金，而在未來十年內，還會繼續投入二十億美金。

奈米科技在可預見的能源危機中扮演重要的角色，但是沒有人知道這條路行不行得通。這是一場豪賭。我們的目標是要利用奈米科技發展出全新的能源典範。

奈米科技可以提升太陽能、生物燃油、地熱或氫能的效率，也可能發展出新的混合動力，讓我們加快腳步，擺脫現在對石化能源的依賴，轉而使用乾淨、可更新的新能源。

但是發展奈米能源也有風險。我們不知道奈米能源有多昂貴、多安全、多困難，也不知道需要多久才能發展出來。我們進入的是一個新的科學領域，而這也是人類所面臨最大的挑戰之一。

奈米能源可分為四大領域：物流、系統、燃料和材料。這可含括目前在奈米能源研究發展的方向，而奈米科技在燃料和材料這兩方面造成的衝擊將會最大。透過材料的自行組裝，說不定奈米科技可研發出乾淨又取之不盡的能源，在一夜之間讓全世界為之改觀。

許多石油公司、汽車公司和其他的大型企業投入數以億計的經費，來研發替代能源。而奈米能源的突破可能會加速混合動力、燃料電池和運輸系統、能源系統提出解決方案。美國能源部也率先大膽投資奈米能源，這種橫跨公、私部門的合作需要在全球與國家的層次來進行，才足以扭轉目前的局面。

與奈米能源相關的研究計劃可說是不勝枚舉，其中許多計劃是由產業、政府和學術機構來支持。不過大部分的計劃都還是初具毛皮，仍無商業規模。不過像把奈米科技運用在太陽能的DayStar公司，或是以奈米科技研發氫能儲存的Nanomix公司，都可以看到解決能源問題的曙光。我們得冒這個風險，才能為明天做好準備。




其他的解決方案

雖然我預測氫能和奈米能源將是兩個最有希望解決能源危機的方案，但是除此之外，別有他途。譬如說，我們還有風力，這是目前進展最快的能源科技。其實，風力也是太陽能的一種，很多人會對此感到驚訝──之所以會起風，是因為大氣受太陽熱不均，再加上地球自轉和地表不平的緣故。

在過去的幾千年來，人類知道風的力量，用它來推動船隻、碾磨穀物、抽水。而目前運用風力發電，則是透過葉片轉動，再連接發電機，把機械能轉為電能，供民生用電所需。

風力發電一如其他能源形式，都有利弊得失。雖然風力發電污染低、取之不盡、用之不竭，但是每個放過風箏的人都曉得，風是吹吹停停的。而且諷刺的是，風力最豐沛的地方，通常也遠離對電力需求大的城市。其結果就是輸送電力的成本提高，而且風力發電的初期投資很高。

還有一項能源新科技也很令人興奮。在法國南部的卡達拉許（Cadarache），由韓國、俄羅斯、歐盟和日本在內的好幾個國家投資了一百二十億美金，要興建一座核融合電廠。這比現在核電廠使用的核子分裂要來得更安全、污染更低，發電能力也更大──核融合電廠並不會產生放射性的核廢料，也不會爆炸而危及環境與生命。核融合反應爐將在二○一五年運轉發電，預計到了二○三五年，將會創造一萬個工作機會，以及五億瓦特的電力。

【風力發電的未來】

投資在可再生能源的收益日漸增加。在未來，可再生能源在擺脫對石油的依賴上，將會扮演重要的角色。

美國發展可再生能源的腳步已經落後歐洲。在可再生能源的研發上，歐洲執全球牛耳，緊追在後的是中國。

美國所發的電力中，風力和太陽能發展佔的比例不到百分之一。

在丹麥，風力發電佔全國發電量的二○％。

到了二○二五年，丹麥風力發電可望佔全國發電量的五○％。

在英國，，風力發電佔全國發電量的三％。

到了二○一○年，英國將有十％的電力從可再生的來源而來，到了二○一五年，所佔比例將會提高到十五％──而風力將是重要的發電來源。

未來，風力發電將會朝離岸的風力農場求發展。

美國得趕緊覺醒，正視風力發電的未來。




面對依賴能源的未來
超限未來的每個層面，從安全、交通運輸到健康照護，都受能源所影響。所以我們要未雨綢繆，現在就得發展替代能源，有些是透過奈米科技的革新，有些是透過氫能。國家的未來前途是起是落，是興是亡，就看這個國家能不能取得能源。我預測企業和個人的能源耗費將會大幅增加──到了二○三五年將會暴增至現在的十倍。企業的競爭優勢全看它取得能源的管道。

我們眼前的危機就是，以我們在未來二十五年的能源需求來看，現有的能源供應是不夠的。也就是說，對於消費者、企業和政府來說，能源將會成為最重要的議題，舉凡政治、運輸、醫療都會受到能源的成本而波動。國家的石油來源若是受到外國控制，那麼國家安全、社會安定就會受到威脅。

好消息是我們，很多令人興奮的新突破就要發生，能使很多國家擺脫對石化燃料的依賴。科技的革新將會點燃亮麗的未來，讓我們在能源的取得上，擁有過去不曾有過的獨立自主。我預測，民主的未來也取決於能源的未來。世界各地的研發人員也是夙夜匪懈，都想在這場歷史性的競賽中揚名立萬，讓這個世界對能源的飢渴能在超限未來中得到滿足。不管是政府也好、企業也好，都需要領導者大膽前瞻的作為，來因應這股山雨欲來的能源危機。

第二章：未來能源新能源時代幾年前，一個沙烏地阿拉伯前任石油部長說了一句話，此後這句預言就常被人引用：「石器時代並不是因為石頭短缺而告結束，但是石油時代會在石油短缺之前就告結束。」這是一聲哀歎，承認了油盡之日為時不遠，而全球的財富、權力均勢將會因之改變。寸草不生的沙烏地沙漠成為全球生產重要物資的頭號來源，純屬僥倖。但是好日子不會、也不能一直過下去，他心裡也有數。如果你往回推得夠遠，都可看出國家、組織，乃至個人的繁榮安全和能源之間的關連。而在我們這個依賴汽油甚深的世界，這能源指的多半就是石油了。政府...