關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。 透過購買訂閱，您正在幫助確保關於塑造我們今天世界的發現和想法的影響深遠的故事的未來。
馬里蘭州國家港——柔性太陽能電池現在為在阿富汗赫爾曼德省作戰的美國海軍陸戰隊使用的通訊裝置供電，使他們能夠在徒步巡邏時減少 315 公斤的電池重量。但是，一架在加利福尼亞州米拉馬訓練基地上空飛行的 F-16 戰鬥機在開啟加力燃燒室時每分鐘消耗 105 升噴氣燃料，而 C-17 貨機每小時消耗 11350 升。
對石油（其中大部分是進口的）的嚴重依賴對美國軍方提出了真正的挑戰。正如紐約州民主黨眾議員史蒂夫·以色列在 3 月 2 日在能源高階研究計劃署 (ARPA-e) 會議上所說的那樣：“我們的國家安全依賴於我們的對手。”
這就是為什麼美國國防部 (DoD) 和能源部 (DoE) 正在合作開展計劃，以進一步開發和測試 ARPA-e 首先開發的儲能技術。海軍部長雷·馬布斯在 3 月 2 日宣佈了兩項此類開發和部署合作伙伴關係，用於功率電子模組和能夠儲存兆瓦功率的電池——這兩項都將由國防部和 ARPA-e 在 2012 財政年度預算中申請的 2500 萬美元資助。
“2500 萬美元是一架 H-1 直升機的成本，”馬布斯說。“國防部和 ARPA-e 投入的 2500 萬美元所能產生的變化，可以使那架直升機的效用成百上千倍地增加。”
馬布斯指的是拯救生命——根據美國陸軍的一項研究，在阿富汗和伊拉克，每 24 次燃料車隊運輸就會造成一名士兵或海軍陸戰隊士兵傷亡——和金錢。國防部 2010 年的燃料賬單約為 140 億美元。“每當每桶石油的價格上漲一美元，海軍的燃料支出就會增加 3100 萬美元，”馬布斯指出。“我們對化石燃料的依賴為我們的部隊帶來了戰略、作戰和戰術上的脆弱性。”
海軍在努力改變這種狀況方面發揮了主導作用，設定了到 2020 年從非化石燃料來源獲得一半能源需求的目標，並使其一半基地實現能源自給自足。目前，海軍已經訂購了約 15 萬升從亞麻薺中提取的噴氣燃料——一種類似卡諾拉油的油籽植物——以及超過 7.5 萬升來自藻類的船舶用柴油類燃料，美國空軍也透過徵用 15 萬升生物噴氣燃料來匹配這一訂單。“海軍已經收到了第一批藻類噴氣燃料。我們談論的不是一些環境怪人，我們談論的是海軍，”前加利福尼亞州州長阿諾德·施瓦辛格 (R) 在 3 月 1 日向 ARPA-e 會議發表的講話中指出。“為什麼像利比亞這樣由一個瘋狂的獨裁者統治的乾涸小國會擾亂美國的能源未來？”
海軍的第一艘混合動力電動驅動船——使用電動機在 12 節以下的速度行駛——在從密西西比州帕斯卡古拉到聖地亞哥的首航中節省了約 200 萬美元的燃料成本。“改變我們生產和使用能源的方式從根本上來說是為了提高這個國家的國家安全，”馬布斯說，他指出了海軍燃料轉換的歷史——從 19 世紀的風力到煤炭，以及 20 世紀的煤炭到石油，並以核能為補充。“我確信——當我們再次引領改變我們船舶和飛機動力的方式時——那些說‘這太貴了，技術還不到位’的反對者們將再次被證明是錯誤的。”
這正是 ARPA-e ——以及更廣泛地說，能源部長史蒂文·朱設定的目標 ——可以證明的。“你不能將能源與國家安全脫鉤，”ARPA-e 主任阿倫·馬宗達爾說。透過 ADEPT（電能技術的敏捷交付）和 GRIDS（電網級可變間歇性可排程儲存）計劃，ARPA-e 旨在證明海軍和其他武裝部隊所需的儲能技術。“我們希望開發儲能技術，並以每千瓦時 100 美元的成本使用電池和飛輪，[並]在世界任何地方使用。”
ARPA-e 正在探索開設新的研究計劃，將科學進步轉化為可部署的技術，包括先進生物燃料、天然氣和熱電材料等領域。“我們應該每年為 ARPA-e 提供 10 億美元的資金，”杜邦公司前執行長兼美國能源創新委員會成員查爾斯·霍利迪說，該委員會試圖在 2010 年為美國的能源未來描繪一個願景。
但美國立法者目前不會承諾這種金額的資金。事實上，美國國會正在辯論是否應繼續為 ARPA-e 計劃提供資金，以及如果繼續提供，提供多少資金——儘管參議員拉馬爾·亞歷山大 (R-Tenn.)、麗莎·穆爾科夫斯基 (R-Alaska) 和馬克·烏道爾 (D-Colo.) 都在峰會上的講話中對這個新興機構表示了支援。“許多計劃從未按照其授權的水平獲得資金，更不用說更高水平了，”穆爾科夫斯基說。“每個計劃都必須在自己的能力範圍內生活。”
2011 年對 ARPA-e 的提案範圍從眾議院預算提案中的 5000 萬美元到奧巴馬總統預算中的 5.5 億美元。“我們將與國會合作，制定對美國未來最重要的計劃，這將使我們在經濟繁榮方面處於最佳地位，”能源部長史蒂文·朱在 3 月 1 日在此舉行的一場新聞釋出會上指出。“無論我們是否得到總統的預算，我們都有自己的優先事項。”
施瓦辛格認為，這也意味著要考慮到燃燒化石燃料對人類健康的影響，他指出，每年有 10 萬人因霧霾和其他空氣汙染而過早死亡，這也導致 650 萬人因呼吸系統問題而住院。“在加利福尼亞州中部，每六個孩子中就有一個帶著吸入器走來走去。這就是我們對這些孩子所做的事，”他說。“石油死亡造成的痛苦和費用需要被認識到。”
事實上，無論資金如何，改善美國能源供應的安全——從而改善國家、環境和經濟安全——已成為國防部和能源部的優先事項。“你們已經成為矛頭，”能源部副部長丹尼爾·波尼曼在 ARPA-e 峰會上對與會者說。“你們正在追求的創新將決定成敗。”