2008年，美国生产了90亿加仑的玉米乙醇，是2006年的两倍。然而，到年底时，关于可持续、国产燃料以帮助我们摆脱石油依赖的梦想已经破灭。导致这一切的原因来自四面八方。在联邦政府慷慨补贴的帮助下，玉米乙醇在替代燃料领域一直处于领先地位，但最近的研究表明，其在经济和环境方面都比人们想象的要昂贵得多。急剧上涨的谷物价格凸显了乙醇对家庭预算和全球粮食供应的影响。随后，石油价格暴跌，使得乙醇在能源市场上的竞争力大大降低。
交通燃料占该国能源消耗的28%。随着石油储量不可避免地走向枯竭，短缺和更剧烈的价格波动（如去年夏天每桶147美元的飙升）很可能还会出现。令人头疼的问题——无疑是我们这个时代最伟大的科学和技术挑战之一——是什么将取代石油？
还有其他生物燃料，但它们也有缺点。美国首个将藻类转化为燃料的工厂预计很快将在德克萨斯州里约格兰德（Rio Hondo）开业，但要实现大规模生产还需要几十年。纤维素乙醇可以从非食用作物（如斯维奇草）中提取，但这项技术仍主要局限于实验室。许多类型的生物燃料需要大量的土地，从而减少了用于粮食作物的土地面积。
如果生物燃料不是答案，那什么才是？令人惊讶的是，取代石油的可能不是液体燃料。严格来说，它甚至可能根本不是燃料。也不是你从未听说过的某种奇异能源。
而是电力。而它已经正在驶向你附近的汽车经销商。
乙醇的困境 2007年的《美国能源独立与安全法案》[pdf]设定了2008年生产90亿加仑生物燃料的目标。预测显示，去年的美国玉米产量将达到120亿蒲式耳。要满足生物燃料的要求，需要其中40亿蒲式耳：三分之一的产量被用于生产玉米乙醇，而玉米乙醇仅占我们汽油供应量的4.5%。
陆基生物燃料也构成严重的环保威胁。普林斯顿大学的Tim Searchinger表示：“我们认为生物燃料可以减少全球变暖的原因是我们假设饲料作物会从空气中吸收二氧化碳。”他是2月份《科学》杂志上关于生物燃料环境影响的一份报告的主要作者 [需要订阅]。“这是真的。但我们忽略了一点：土地本来就已经在吸收碳了。”他发现，30年来，基于玉米的乙醇实际上会使排放量增加近100%，因为农民为了种植用于生产乙醇的玉米而开垦了以前未耕种的土地。
11月，德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员发现，生产玉米乙醇每行驶一英里需要消耗28加仑的水，而传统石油仅消耗0.15加仑。普渡大学农业经济学教授Otto Doering说：“为了种植足够的玉米，我们一直在向边缘地带扩张，进入需要大量灌溉的土地。问题是，我们还能支持这种扩张多久？”
2008年下半年的玉米价格暴跌应该会给大幅提高产量的计划降温。玉米价格跌至每蒲式耳3.50美元，仅为其6月高点的一半，农民将失去投资昂贵灌溉设备和扩大种植的动力。
前途黯淡的选择 这将我们带向何方？发展生物燃料的努力将继续，因为我们已经对乙醇做出了承诺。《2007年能源法案》规定，生物燃料产量将在未来14年内增加，最终在2022年达到360亿加仑。
康菲菲利普斯公司前化学工程师、AccSys Technology公司现任工程总监Robert Rapier说：“如果这纯粹是一个科学问题，我认为我们现在早就已经放弃乙醇了。我们已经建立了一个难以撼动的体系和循环。”
然而，还有另一种取代石油的方法，它正引起学术界和业界的广泛关注。7月份，麻省理工学院（MIT）的一份报告《2035年公路出行》发现，如果开发出轻型混合动力和插电式混合动力电动汽车的市场，美国可以在27年内将汽油消耗量减少680亿加仑，约占我们目前燃料使用量的一半。
电动汽车的回归 新一代电动汽车体现了概念和技术的巨大进步。插电式混合动力电动汽车（PHEV）同时使用电动和内燃机，克服了即使是最新、已大为改进的电池的有限存储容量。即将上市的雪佛兰Volt预计将纯电动行驶40英里。超出这个续航里程后，其内燃机会启动，为车载电池提供动力的发电机。如果用于短途旅行并定期在家用插座充电，它将完全不使用汽油。
混合动力汽车不需要插电，但也同时使用汽油和电动机，它们正在将这项技术推向主流。去年，丰田售出了超过18万辆混合动力普锐斯，该公司据称正在开发该车的插电式混合动力版本。与此同时，几乎所有汽车制造商都在研发新一代电动汽车，包括混合动力汽车和完全依靠电池储存的电力运行的汽车。
很大程度上取决于电动汽车进入市场的速度以及消费者是否会在非高峰时段充电。根据橡树岭国家实验室2008年的一项研究，现有电网可以支持5000万辆新增的插电式混合动力电动汽车，前提是驾驶员在非高峰时段充电，并以温和的120伏/15安培速率为电池充电。（在此预测中，5000万辆轻型插电式混合动力电动汽车到2030年将占25%的市场份额。）然而，如果同等数量的车辆都在下午5点，使用更强的240伏/30安培电路充电，电网将需要增加160吉瓦的容量，需要建造160个新发电厂。该报告的合著者Stan Hadley说：“最大的挑战将不是建设基础设施；而是改变消费者的习惯和期望。”
液体燃料的尽头？ 当然，总得有东西来产生所有这些吉瓦。在美国，这东西通常是煤：该国49%的电力来自煤。可再生能源，包括风能、太阳能和水力，目前仅占8.5%左右。
尽管如此，Hadley说，“电力开启了更多其他来源。核能、可再生能源、天然气；任何能产生电力的东西都可以。”
事实上，Searchinger说，目前用于生物燃料的生物质用于发电会更有价值。“将生物质转化为液体燃料的过程会消耗原料一半的能量。通过燃烧生物质发电，然后使用电力驱动汽车要有效得多。”部分原因在于发电时的损耗更少，而且电动发动机能将高达75%的可用能量转化为前进的动力，而汽油发动机的能量转换率为20%。
更好的选择是来自新一代无排放太阳能光伏电池板的电力。3月，美国能源部的国家可再生能源实验室展示了一种效率为19.9%的薄膜太阳能光伏电池，比行业平均水平12%高出三分之二。风能也是一种有前途的清洁能源。美国能源部2008年的一份报告预测，到2030年，该国20%的电力需求可以通过风能提供。
目前，插电式和全电动汽车车队的好处主要还停留在理论阶段。但随着雪佛兰Volt计划于2010年推出，据报道PHEV普锐斯也将于同期亮相，以及日产在5月份宣布将于2010年在美国商业市场推出一款完全由电力驱动的汽车，理论可能很快就会让位给新的驾驶现实。“交通运输部门的电气化是改变游戏规则的，”汽车研究中心主席Dave Cole说。“我们谈论的不是效率提高10%或15%；我们谈论的是指数级的增长”，以Volt为例，相当于每加仑汽油跑100英里。
如果过去一年教会了我们什么，那就是要警惕过于夸大的说法。但我们也认识到，我们拥有重塑交通格局的技术——这是一个可能在未来几十年产生影响的教训。
