在德克薩斯州，比爾·蓋茨支持的初創公司Infinium生產可持續燃料-彭博社

Infinium在德克薩斯州西部即將建立的工廠將生產可持續航空燃料。

圖片由Infinium提供

德克薩斯州科珀斯克里斯蒂的經濟主要建立在化石燃料基礎上。這座港口城市距離主要的油氣田僅一步之遙，是數十家化石燃料公司的所在地。它每年出口的原油量比美國任何其他城市都要多。

但至少在一家初創公司看來，科珀斯克里斯蒂的未來財富將建立在一種源自二氧化碳的燃料上。如果能夠擴大規模，這種燃料可能在清潔交通行業中發揮關鍵作用，從航空業到重型卡車。

自從其科珀斯克里斯蒂工廠於十月投入運營以來，總部位於加利福尼亞州薩克拉門託的Infinium已成為世界上首批將工業規模生產從概念轉化為現實的合成燃料製造商之一。

在其工廠中，電解器將水分解為氫氣和氧氣，使用附近風力和太陽能發電。然後將氫氣運送到反應器，與當地煉油廠捕獲的二氧化碳相遇，引發一系列複雜的化學反應，藉助專利催化劑的幫助。結果是一種具有與其基於化石燃料的同類產品相同化學性質的合成燃料。

在任何一天，Infinium生產約8300升被行業稱為電燃料或e燃料，並將其分發給美國各地的客户。公司卡車上的口號寫着：“利用可再生能源和二氧化碳生產清潔燃料。”

碳氫化合物——由氫和碳原子組成——是原油的基礎，可以轉化為燃料，用於驅動從卡車到噴氣式飛機的一切。但這些原子可以在工業環境中結合，並製成一種替代燃料，可以減少對地球的温室效應。

航空業佔全球温室氣體排放的2%以上。貨運運輸——主要通過卡車、船舶和鐵路進行——貢獻了另外8%。隨着旅行和運輸需求的增加，以及易於脱碳的經濟部門減少排放，這兩個數字預計在未來幾十年會激增。諸如歐盟加強監管重型車輛和其可持續航空燃料強制令等法規正在迫使這些行業清理污染。

隨着需求飆升，人們越來越傾向於加快解決方案，包括但不限於電力燃料。據一些行業估計，五年前幾乎不存在的電力燃料市場將在2030年達到近500億美元。

使用電解制氫產品——電力燃料的基礎技術——並不是什麼新鮮事。工廠早在20世紀20年代就開始使用這種技術生產氨。隨後的幾年裏，大多數這樣的工廠被淘汰，因為一種更便宜的替代方案（將天然氣和煤轉化為氨）吸引了客户。然而，這種替代方案是温室氣體排放的主要來源，而使用清潔能源進行的電解是無碳的。隨着越來越多的公司重新考慮其對氣候的影響，局勢可能再次發生變化，這些公司涵蓋了從航空公司到貨運卡車運營商的各個領域。

Infinium的Corpus Christi設施中的一名工人。創始人兼首席執行官Robert Schuetzle表示，電力燃料可能在未來幾十年成為“主導者”。Infinium提供的照片儘管電力燃料的商業生產仍處於起步階段，“它引起了很多關注，”研究公司BloombergNEF的分析師Rose Oates表示。

Infinium的創始人兼首席執行官Robert Schuetzle表示，電力燃料可能成為減少交通運輸碳排放的“主導者”。這家成立三年的初創公司在德克薩斯州和其他地方還有13個項目正在開發中。

在Infinium的Corpus Christi設施中，機器日夜運轉，主要生產用於卡車運輸的電柴油，以及作為噴氣燃料的電煤油和通常用作溶劑的電萘。如果設施全面運轉，每年可以生產大約300萬升電力燃料。公司沒有詳細説明每種產品的產量，但如果全部是電柴油，就足以為一輛裝載20多噸貨物的卡車提供動力，繞赤道行駛190次。

亞馬遜已經承諾在2040年前將其排放量降至零，已經佔據了燃料的一部分。儘管這家電子商務巨頭正在逐漸將其交付車輛電氣化，但亞馬遜全球運營可持續性總監克里斯·阿特金斯表示，電動柴油是貨運運輸中“減少排放的有希望的工具”。他説，這是因為電柴油可以在不進行大規模基礎設施改造的情況下立即帶來氣候效益。

在科珀斯克里斯蒂以外數百英里的地方，Infinium正在西德克薩斯州建造另一個設施，以生產可持續航空燃料。據Infinium稱，美國航空公司已同意在生產開始後購買燃料，預計將在2026年左右。

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全球各國政府已敦促運輸部門減少碳排放，並提供慷慨的激勵措施來幫助實現這一目標。隨着可再生能源成本大幅下降 — 例如，太陽能自2010年以來已經下降了超過80% — 電動燃料在技術和經濟上變得更加可行。

“加速正在發生，”Schuetzle説道。儘管花了15年的時間從生物質和化石燃料行業的廢氣中製造替代燃料，但直到2020年，市場對電燃料的需求才説服他推出Infinium。

“現在還處於早期階段，但電燃料將成為重型運輸和化學品脱碳的一個非常主要的討論點和平台，”Schuetzle説。“客户真的很專注於購買電燃料，併為碳減排潛力支付溢價。”

電燃料面臨來自大豆和玉米制成的生物燃料的競爭，交通部門越來越多地將其添加到燃料混合物中。全球範圍內，生物燃料消耗量在2022年達到了創紀錄的1700億升，其中大部分用於道路運輸，國際能源署的數據顯示。相比之下，商業規模的電燃料生產商寥寥無幾。電動卡車也開始上路，為貨運運營商提供另一種無碳選擇。

這兩者都不是完美的解決方案。玉米制成的生物燃料可能加劇水資源短缺，並且與食品生產競爭。而要用電池驅動的卡車大規模運輸貨物，需要更多的充電基礎設施。

美國航空公司已同意在Infinium的西德克薩斯工廠開始生產後購買燃料，該初創公司預計這將在2026年左右。攝影師：Jason Alden/Bloomberg為了在全球實現淨零排放，國際能源署估計，與當前水平相比，2030年重型車輛的碳排放量必須下降15%。E-燃料是卡車公司可以使用加速這一努力的簡單脱碳解決方案之一。E-燃料還可以幫助航空業脱碳。事實上，聯合國國際民用航空組織預測，如果技術進步並且各國政府出台支持性政策，到本世紀中葉，E-燃料將佔全球噴氣燃料的55%。另一個沒有簡單氣候解決方案的行業——航運業——也可以從E-燃料中受益。

Infinium如何融入這一未來還有待觀察。Schuetzle對公司的具體計劃守口如瓶。雖然承認Infinium的E-燃料比傳統燃料“更昂貴”，但他沒有透露成本差異。Schuetzle還拒絕透露如果Corpus Christi工廠不將其用作原料，否則將排放到大氣中的二氧化碳量，理由是專有問題，他也不願透露Infinium工廠的水足跡。

水是通過電解產生氫氣的必要條件，也是與當地社區潛在的衝突點。Infinium表示，其水資源利用“非常高效”。該初創公司表示，考慮到燃料生產、加工、分配和消費的所有排放，其產品排放的CO2比傳統燃料少95%。

舒茨勒表示，這種燃料“非常接近淨零碳燃料”。

但並非所有人都認為電力燃料能夠兑現其承諾，特別是當該技術使用煙囱捕獲的CO2時。

哥倫比亞大學全球能源政策中心的研究員皮爾帕奧洛·卡佐拉表示：“這取決於你如何計算。”與將CO2從燃燒化石燃料的工廠排放到大氣中相比，捕獲碳並將其用於電力燃料生產更有利於氣候保護，卡佐拉表示。但他補充説，這種氣體只是暫時存儲。一旦電力燃料被燃燒，它釋放的CO2與傳統燃料一樣。

卡佐拉表示：“這並不是CO2中和。”“大氣中仍然會有碳的淨增加。”

一些監管機構似乎贊同這種觀點。歐盟將於2041年逐步淘汰使用化石燃料來源CO2製造的電力燃料的政府補貼。不過，目前，從發電廠和工廠捕獲的氣體是製造電力燃料的關鍵原料來源。

為了解決這個問題，Infinium表示將從造紙廠或乙醇工廠等地方獲取所謂的生物廢棄碳。木材和植物廢料中含有大氣中自然吸收的CO2，這有助於降低最終燃料的碳強度。Infinium還計劃從使用直接空氣捕集技術的公司那裏獲取碳原料，這個過程被稱為直接空氣捕集。

但這項技術本身還處於萌芽階段，通過這種方式捕集的CO2成本可能高達每噸數百美元甚至更高，這會增加製造電子燃料的成本。捕獲的生物CO2排放的供應也存在問題，因為資源密集型的造紙廠和乙醇工廠帶來環境可持續性挑戰。

Infinium的西德克薩斯設施將主要生產航空公司的電子燃料。國際民用航空組織表示，到本世紀中葉，電子燃料可能佔全球噴氣燃料的55%。圖片由Infinium提供即使電子燃料製造商克服了供應鏈障礙，高價格仍使其與傳統燃料之間的競爭變得艱鉅。以噴氣燃料為例，這種燃料讓全球的飛機在天空中飛行。根據國際能源署的數據，利用生物碳排放、水和可再生能源製造電子噴氣燃料至少比傳統燃料昂貴四倍。電解器和可再生能源成本的降低將有助於降低電子噴氣燃料的價格，但根據國際能源署的説法，到2030年，它仍可能是其石油對應物的兩倍或三倍。

並非所有的電力燃料都是平等的。雖然電柴油和電煤油可以成為“即插即用”的解決方案，用於減少卡車和航空業的碳排放，而且不需要昂貴的設備升級，但作為船舶燃料的電氨和電甲醇則不行。使用這些燃料會增加成本，將構成另一個障礙。

儘管電力燃料製造商承諾在本十年內大規模擴張，但據BNEF的奧茨稱，這在減少交通排放方面“幾乎沒有什麼影響”。她補充説：“這要歸因於新興技術和電力燃料生產成本高昂的結合。”

國際能源署估計，全球近年來已宣佈了200多個電力燃料項目。然而，已最終確定投資承諾的工廠數量僅佔計劃產能的不到5%。

卡佐拉表示，隨着規模擴大，電力燃料生產也將面臨“雙重限制”。獲得豐富的可再生能源和排放碳的工廠對於生產電力燃料至關重要，然而這兩種資源通常不會位於同一地點。卡佐拉表示，直至直接空氣捕集技術成熟，這種地理限制將持續存在。

舒茨勒同意電力燃料製造商“目前還不能在全球任何地方開展這些項目”。但因芬尼姆已經確定了全球約20個具備電力燃料生產資源的地點，他指出，公司正在尋找更多選項。

它並不是唯一一個試圖發展這個行業的。另一家總部位於加利福尼亞的初創公司 Twelve，正在在華盛頓州建廠，而最近啓動了新的CO2轉化器。在挪威，Nordic Electrofuel已經宣佈了擴大國內生產電動煤油的雄心勃勃計劃，法國和德國的公司也有類似計劃。

但是，合成燃料生產的未來增長最終與直接空氣捕集技術的進步息息相關。“這確實幫助我們在全球任何地方都能實現，”舒茨勒説。