在德克萨斯州，比尔·盖茨支持的初创公司Infinium生产可持续燃料-彭博社

Infinium在德克萨斯州西部即将建立的工厂将生产可持续航空燃料。

图片由Infinium提供

德克萨斯州科珀斯克里斯蒂的经济主要建立在化石燃料基础上。这座港口城市距离主要的油气田仅一步之遥，是数十家化石燃料公司的所在地。它每年出口的原油量比美国任何其他城市都要多。

但至少在一家初创公司看来，科珀斯克里斯蒂的未来财富将建立在一种源自二氧化碳的燃料上。如果能够扩大规模，这种燃料可能在清洁交通行业中发挥关键作用，从航空业到重型卡车。

自从其科珀斯克里斯蒂工厂于十月投入运营以来，总部位于加利福尼亚州萨克拉门托的Infinium已成为世界上首批将工业规模生产从概念转化为现实的合成燃料制造商之一。

在其工厂中，电解器将水分解为氢气和氧气，使用附近风力和太阳能发电。然后将氢气运送到反应器，与当地炼油厂捕获的二氧化碳相遇，引发一系列复杂的化学反应，借助专利催化剂的帮助。结果是一种具有与其基于化石燃料的同类产品相同化学性质的合成燃料。

在任何一天，Infinium生产约8300升被行业称为电燃料或e燃料，并将其分发给美国各地的客户。公司卡车上的口号写着：“利用可再生能源和二氧化碳生产清洁燃料。”

碳氢化合物——由氢和碳原子组成——是原油的基础，可以转化为燃料，用于驱动从卡车到喷气式飞机的一切。但这些原子可以在工业环境中结合，并制成一种替代燃料，可以减少对地球的温室效应。

航空业占全球温室气体排放的2%以上。货运运输——主要通过卡车、船舶和铁路进行——贡献了另外8%。随着旅行和运输需求的增加，以及易于脱碳的经济部门减少排放，这两个数字预计在未来几十年会激增。诸如欧盟加强监管重型车辆和其可持续航空燃料强制令等法规正在迫使这些行业清理污染。

随着需求飙升，人们越来越倾向于加快解决方案，包括但不限于电力燃料。据一些行业估计，五年前几乎不存在的电力燃料市场将在2030年达到近500亿美元。

使用电解制氢产品——电力燃料的基础技术——并不是什么新鲜事。工厂早在20世纪20年代就开始使用这种技术生产氨。随后的几年里，大多数这样的工厂被淘汰，因为一种更便宜的替代方案（将天然气和煤转化为氨）吸引了客户。然而，这种替代方案是温室气体排放的主要来源，而使用清洁能源进行的电解是无碳的。随着越来越多的公司重新考虑其对气候的影响，局势可能再次发生变化，这些公司涵盖了从航空公司到货运卡车运营商的各个领域。

Infinium的Corpus Christi设施中的一名工人。创始人兼首席执行官Robert Schuetzle表示，电力燃料可能在未来几十年成为“主导者”。Infinium提供的照片尽管电力燃料的商业生产仍处于起步阶段，“它引起了很多关注，”研究公司BloombergNEF的分析师Rose Oates表示。

Infinium的创始人兼首席执行官Robert Schuetzle表示，电力燃料可能成为减少交通运输碳排放的“主导者”。这家成立三年的初创公司在德克萨斯州和其他地方还有13个项目正在开发中。

在Infinium的Corpus Christi设施中，机器日夜运转，主要生产用于卡车运输的电柴油，以及作为喷气燃料的电煤油和通常用作溶剂的电萘。如果设施全面运转，每年可以生产大约300万升电力燃料。公司没有详细说明每种产品的产量，但如果全部是电柴油，就足以为一辆装载20多吨货物的卡车提供动力，绕赤道行驶190次。

亚马逊已经承诺在2040年前将其排放量降至零，已经占据了燃料的一部分。尽管这家电子商务巨头正在逐渐将其交付车辆电气化，但亚马逊全球运营可持续性总监克里斯·阿特金斯表示，电动柴油是货运运输中“减少排放的有希望的工具”。他说，这是因为电柴油可以在不进行大规模基础设施改造的情况下立即带来气候效益。

在科珀斯克里斯蒂以外数百英里的地方，Infinium正在西德克萨斯州建造另一个设施，以生产可持续航空燃料。据Infinium称，美国航空公司已同意在生产开始后购买燃料，预计将在2026年左右。

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全球各国政府已敦促运输部门减少碳排放，并提供慷慨的激励措施来帮助实现这一目标。随着可再生能源成本大幅下降 — 例如，太阳能自2010年以来已经下降了超过80% — 电动燃料在技术和经济上变得更加可行。

“加速正在发生，”Schuetzle说道。尽管花了15年的时间从生物质和化石燃料行业的废气中制造替代燃料，但直到2020年，市场对电燃料的需求才说服他推出Infinium。

“现在还处于早期阶段，但电燃料将成为重型运输和化学品脱碳的一个非常主要的讨论点和平台，”Schuetzle说。“客户真的很专注于购买电燃料，并为碳减排潜力支付溢价。”

电燃料面临来自大豆和玉米制成的生物燃料的竞争，交通部门越来越多地将其添加到燃料混合物中。全球范围内，生物燃料消耗量在2022年达到了创纪录的1700亿升，其中大部分用于道路运输，国际能源署的数据显示。相比之下，商业规模的电燃料生产商寥寥无几。电动卡车也开始上路，为货运运营商提供另一种无碳选择。

这两者都不是完美的解决方案。玉米制成的生物燃料可能加剧水资源短缺，并且与食品生产竞争。而要用电池驱动的卡车大规模运输货物，需要更多的充电基础设施。

美国航空公司已同意在Infinium的西德克萨斯工厂开始生产后购买燃料，该初创公司预计这将在2026年左右。摄影师：Jason Alden/Bloomberg为了在全球实现净零排放，国际能源署估计，与当前水平相比，2030年重型车辆的碳排放量必须下降15%。E-燃料是卡车公司可以使用加速这一努力的简单脱碳解决方案之一。E-燃料还可以帮助航空业脱碳。事实上，联合国国际民用航空组织预测，如果技术进步并且各国政府出台支持性政策，到本世纪中叶，E-燃料将占全球喷气燃料的55%。另一个没有简单气候解决方案的行业——航运业——也可以从E-燃料中受益。

Infinium如何融入这一未来还有待观察。Schuetzle对公司的具体计划守口如瓶。虽然承认Infinium的E-燃料比传统燃料“更昂贵”，但他没有透露成本差异。Schuetzle还拒绝透露如果Corpus Christi工厂不将其用作原料，否则将排放到大气中的二氧化碳量，理由是专有问题，他也不愿透露Infinium工厂的水足迹。

水是通过电解产生氢气的必要条件，也是与当地社区潜在的冲突点。Infinium表示，其水资源利用“非常高效”。该初创公司表示，考虑到燃料生产、加工、分配和消费的所有排放，其产品排放的CO2比传统燃料少95%。

舒茨勒表示，这种燃料“非常接近净零碳燃料”。

但并非所有人都认为电力燃料能够兑现其承诺，特别是当该技术使用烟囱捕获的CO2时。

哥伦比亚大学全球能源政策中心的研究员皮尔帕奥洛·卡佐拉表示：“这取决于你如何计算。”与将CO2从燃烧化石燃料的工厂排放到大气中相比，捕获碳并将其用于电力燃料生产更有利于气候保护，卡佐拉表示。但他补充说，这种气体只是暂时存储。一旦电力燃料被燃烧，它释放的CO2与传统燃料一样。

卡佐拉表示：“这并不是CO2中和。”“大气中仍然会有碳的净增加。”

一些监管机构似乎赞同这种观点。欧盟将于2041年逐步淘汰使用化石燃料来源CO2制造的电力燃料的政府补贴。不过，目前，从发电厂和工厂捕获的气体是制造电力燃料的关键原料来源。

为了解决这个问题，Infinium表示将从造纸厂或乙醇工厂等地方获取所谓的生物废弃碳。木材和植物废料中含有大气中自然吸收的CO2，这有助于降低最终燃料的碳强度。Infinium还计划从使用直接空气捕集技术的公司那里获取碳原料，这个过程被称为直接空气捕集。

但这项技术本身还处于萌芽阶段，通过这种方式捕集的CO2成本可能高达每吨数百美元甚至更高，这会增加制造电子燃料的成本。捕获的生物CO2排放的供应也存在问题，因为资源密集型的造纸厂和乙醇工厂带来环境可持续性挑战。

Infinium的西德克萨斯设施将主要生产航空公司的电子燃料。国际民用航空组织表示，到本世纪中叶，电子燃料可能占全球喷气燃料的55%。图片由Infinium提供即使电子燃料制造商克服了供应链障碍，高价格仍使其与传统燃料之间的竞争变得艰巨。以喷气燃料为例，这种燃料让全球的飞机在天空中飞行。根据国际能源署的数据，利用生物碳排放、水和可再生能源制造电子喷气燃料至少比传统燃料昂贵四倍。电解器和可再生能源成本的降低将有助于降低电子喷气燃料的价格，但根据国际能源署的说法，到2030年，它仍可能是其石油对应物的两倍或三倍。

并非所有的电力燃料都是平等的。虽然电柴油和电煤油可以成为“即插即用”的解决方案，用于减少卡车和航空业的碳排放，而且不需要昂贵的设备升级，但作为船舶燃料的电氨和电甲醇则不行。使用这些燃料会增加成本，将构成另一个障碍。

尽管电力燃料制造商承诺在本十年内大规模扩张，但据BNEF的奥茨称，这在减少交通排放方面“几乎没有什么影响”。她补充说：“这要归因于新兴技术和电力燃料生产成本高昂的结合。”

国际能源署估计，全球近年来已宣布了200多个电力燃料项目。然而，已最终确定投资承诺的工厂数量仅占计划产能的不到5%。

卡佐拉表示，随着规模扩大，电力燃料生产也将面临“双重限制”。获得丰富的可再生能源和排放碳的工厂对于生产电力燃料至关重要，然而这两种资源通常不会位于同一地点。卡佐拉表示，直至直接空气捕集技术成熟，这种地理限制将持续存在。

舒茨勒同意电力燃料制造商“目前还不能在全球任何地方开展这些项目”。但因芬尼姆已经确定了全球约20个具备电力燃料生产资源的地点，他指出，公司正在寻找更多选项。

它并不是唯一一个试图发展这个行业的。另一家总部位于加利福尼亚的初创公司 Twelve，正在在华盛顿州建厂，而最近启动了新的CO2转化器。在挪威，Nordic Electrofuel已经宣布了扩大国内生产电动煤油的雄心勃勃计划，法国和德国的公司也有类似计划。

但是，合成燃料生产的未来增长最终与直接空气捕集技术的进步息息相关。“这确实帮助我们在全球任何地方都能实现，”舒茨勒说。