胡佛大壩在應對大蕭條的狂熱努力中拔地而起。同樣，在加利福尼亞沙漠中被稱為 伊萬帕太陽能發電廠 的聚熱鏡也可能代表著為防止大衰退演變成全面蕭條的狂熱努力。
應用材料公司執行董事長邁克爾·斯普林特在 2010 年舉行的首屆能源高階研究計劃署峰會上說：“在過去的經濟衰退中，我們都有偉大的專案出現。” “我們需要一個太陽能的胡佛大壩；也許我們只是用太陽能包圍胡佛大壩？30 年後，我們將指向什麼說：那是 2009 年大衰退的產物？”
然而，也許這次衰退的遺產會是一些在物理上不那麼引人注目的東西。也許是 ARPA-E 本身，它是 2009 年刺激計劃中唯一產生的機構，即使這個新興組織尚未資助像網際網路這樣改變世界的技術的發明。
ARPA-E 於 2009 年啟動，預算為 4 億美元，約為其知識先驅國防高階研究計劃署 (DARPA) 1962 年啟動時的三分之一。該機構雄心勃勃地要發起第二次工業革命，收到了大約 3,700 項可能改變世界的能源技術的提案，並向其中 37 項撥款 1.51 億美元，範圍從僅利用陽光將水和二氧化碳轉化為燃料到更好的電池。最大的單筆獎金為 910 萬美元，授予 Foro Energy，以幫助開發雷射鑽探技術，使其能夠更便宜地利用地球的熱量發電。
美國能源部 (DoE) 內的 ARPA-E 辦公室旨在讓人感覺更像是一家矽谷初創公司，而不是一個主要負責管理核武器及其遺產的僵化的官僚機構。ARPA-E 的工作人員，包括主管，任期三年。這個短的時間框架旨在激發“現在的強烈緊迫感”，這是小馬丁·路德·金的一句話，懸掛在能源部總部的牆上，這是一棟用高蹺支撐的混凝土建築，一排排都是方形窗戶。該計劃是成為一個不懼怕風險的政府機構——一個沒有官僚的官僚機構。“我們希望在我們的瘋狂中被衡量，”ARPA-E 的第一任主管阿倫·馬朱姆達在 2013 年離開該機構後告訴我。“現在還早，你希望在技術方面建立起穩固的基礎，這些技術是有風險的，但不是古怪的。”
早在 2010 年的首屆 ARPA-E 峰會上，問題就出現了，即任何提出的創新是否是真正的遊戲規則改變者。“一切照舊和創新步伐還不夠快，”馬朱姆達當時說。
國防工業巨頭諾曼·奧古斯丁認為，該機構代表了一個轉折點。洛克希德·馬丁公司前董事長兼執行長曾主持過無數政府報告，包括催生 ARPA-E 的報告，以及逃逸速度的大師，他可能認為該機構代表了從舊思維到新思維的轉變，但最初的 37 個專案中的大多數代表了已經流傳多年的想法，例如將藻類轉化為燃料或使用碳纖維來提高汽車的燃油效率。由於 ARPA-E，它們被從架子上取下，撣去灰塵並重新資助，也許是因為對“隨時可以動工”的刺激專案的熱情。
首批資助的 37 個專案中有 5 個旨在開發一種更便宜的方法來捕獲該國數百家燃煤發電廠排放的二氧化碳。然而，對如此關鍵的技術只有如此少的專案不滿意，馬朱姆達建立了一個完整的計劃——先進碳捕獲技術的創新材料和工藝，簡稱 IMPACCT——又增加了 15 個旨在降低捕獲二氧化碳成本的專案。“我們需要開發技術來清潔地利用化石燃料，”時任能源部長的史蒂文·朱在 2010 年告訴我。當然，到目前為止，還沒有人實現這一目標。
其他可能“全壘打”的專案，用馬朱姆達和朱喜歡用的棒球比喻來說，包括 Sun Catalytix 試圖僅利用陽光、化學物質和水為家庭供電
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一項受用鋁土礦生產鋁的電力密集型過程啟發而製造巨型液態金屬電池的嘗試催生了 Ambri 公司
一種更好的製造太陽能電池的方法，透過像煎餅麵糊一樣傾倒矽來製造晶圓，而不是從大錠上鋸下晶圓。這項創新來自一家名為 1366 的公司，這個名字來自每平方米地球表面接收到的太陽光瓦數。
ARPA-E 沒有足夠的預算來解決像電網這樣龐大的問題或像建造新型核反應堆這樣昂貴的問題。它資助的最有可能成功的技術包括儲存夜間風力發電的電池，以及將陽光轉化為電能的更好的光伏電池。在短短六年時間裡，該機構還建立了一個新的研究社群，專注於利用微生物將二氧化碳（導致氣候變化的主要溫室氣體）轉化為燃料，儘管這種電燃料距離實驗室外的生活還很遙遠。
到 2011 年，ARPA-E 對能源未來的投資已擴充套件到七個核心領域的 121 個專案，這些專案都有朗朗上口的縮寫，例如交通運輸用電能儲存電池或 BEEST。“就像你筆記型電腦中的英特爾一樣，我希望未來你的電動汽車中有 BEEST，”馬朱姆達在該機構的第二次峰會上告訴觀眾。“我們如何贏得未來？我們發明負擔得起的清潔技術。”
ARPA-E 專案充滿了縮寫和另類的專案名稱，如電燃料或 REBELS（基於電化學系統的可靠電力）。馬朱姆達本人在一個週末的電子郵件往來中幫助提出了 PETRO，或植物工程替代石油。但該機構沒有直接的乙醇專案，田納西州參議員（共和黨）拉馬爾·亞歷山大是 ARPA-E 的政治之父之一，在 2011 年的峰會上呼籲廢除對玉米和其他“成熟”能源（如煤炭、天然氣和石油）的乙醇永無止境的補貼。
到 2011 年，馬朱姆達和朱可以稱讚，在 ARPA-E 對某些技術投資之後，私人投資超過 2 億美元，例如 Ambri 的電池或 1366 的晶圓製造技術。國防部當年也成為一些能源創新的主要客戶——如果不是主要客戶。“改變我們生產和使用能源的方式從根本上是為了提高這個國家的國家安全，”海軍部長雷·馬布斯在 2011 年說，他指出了海軍的燃料轉換歷史——從 19 世紀的風力到煤炭，以及 20 世紀煤炭到石油，並輔以核能。“我深信——當我們再次引領改變我們為艦船和飛機提供動力的方式時——那些說‘太貴了；技術還不存在’的反對者們將再次被證明是錯誤的。”
進展更可能以未排放到空氣中的二氧化碳分子和未進口的石油桶來衡量，但這可能需要長達 20 年的時間才能不顯現出來。DARPA 花了 10 年時間為後來的網際網路奠定了基礎，並在那之後幾十年裡，全球資訊網才征服了世界。在沒有網際網路等能源技術的情況下，ARPA-E 不得不專注於一些更近期的勝利，例如利用水力壓裂釋放出的廉價天然氣的大量湧入，或者水力壓裂。早在 2011 年，馬朱姆達就開始策劃解決天然氣問題。“我們需要將其作為通往某個地方的橋樑，而不是通往無處的橋樑，”歐內斯特·莫尼茲在 2011 年的峰會上警告說，這位物理學家將接替朱擔任能源部長。“某個地方是零碳，這將是具有碳捕獲和儲存以及可再生能源的煤炭和天然氣。”
更好的電池——ARPA-E 資助的常客——也是其中的一部分，也是該機構最引人注目的失敗之處：Envia。在 2012 年的峰會上，馬朱姆達和其他人讚揚了這家初創公司，該公司在加利福尼亞州帕洛阿爾託的一個公共圖書館成立，也是最初 37 家獲獎者之一，因為該公司實現了 每公斤 400 瓦時的功率密度，結果已由印第安納州克蘭的海軍水面作戰中心獨立驗證。這家電池製造商與通用汽車公司簽署了一項協議，以幫助為雪佛蘭沃藍達或其他電動汽車提供動力，但最終未能交付。同樣，Sun Catalytix 不得不將重點從人工葉片轉移到液流電池，以便生存下去，並且一些可能的二氧化碳捕獲技術也退出了。“我不稱它們為失敗，我稱它們為學習的機會，”馬朱姆達在 2012 年告訴我。
另一方面，特斯拉的埃隆·馬斯克在 2013 年利用 ARPA-E 的舞臺預示了他的公司將提前九年並附帶利息償還聯邦政府的貸款。“美國能源部向特斯拉提供的貸款應該被視為一個非常重大的成功，”馬斯克說。“如果人們要因為 Solyndra 而攻擊美國能源部，那麼應該對美國能源部的成功給予一些讚揚。”
液態金屬電池概念成為一家名為 Ambri 的公司，現在在其位於馬薩諸塞州的新工廠中大量生產商用電池；1366 也在該州建造了一個製造工廠。谷歌已經接管了建造碳纖維風箏的投標，這些風箏可以收集平流層穩定風中的能量，該專案以夏威夷語中表示風的詞命名為 Makani Power。
儘管如此，ARPA-E 目前的雄心似乎已經縮小，從資助電燃料到資助更好的空調和更好的窗戶。“在執行空調所需的燃料方面提高 50% 並非微不足道，但它並不性感，”該機構的第二任主管謝麗爾·馬丁在 2013 年承認道。“一旦你證明它是可能的，那麼世界就會改變。”
這些可能並不那麼引人注目的成就，或許是為了保住 ARPA–E 目前每年大約 3 億美元的資金。這筆資金與 ARPA–E 的思想奠基人或最近 美國能源創新委員會（包括奧古斯丁等企業巨頭）建議的每年 10 億美元相去甚遠。總而言之，ARPA–E 在 400 多個專案中總共投資了大約 11 億美元。
即使維持目前的資助水平看起來也充滿挑戰。“關於哪種型別的能源投資能帶來最大回報和最廣泛的影響，將不得不做出艱難的抉擇，”來自德克薩斯州東南部的共和黨眾議員、眾議院科學、空間和技術委員會 能源小組委員會主席蘭迪·韋伯在 ARPA–E 最近的峰會上對與會者說道。
如果沒有資源投入，清潔能源未來的願景就如同海市蜃樓。如果不能持續支援創新，當下一次石油危機襲擊美國時，我們將再次毫無準備。“每次油價上漲我們都會恐慌，而當油價下跌時我們又會按下暫停鍵，”朱棣文在 2011 年說道。“讓我們採取更長遠、更穩健的措施。”
ARPA–E 還沒有足夠的時間來評判其成敗，儘管有些人已經願意下定論。其中一位是聯邦快遞執行長弗雷德·史密斯，他在 2012 年的峰會上表示：“論效能，論投入，很難找到比 ARPA–E 更有效率的政府機構。”
世界並沒有改變，遊戲規則也沒有改變。全球石油消耗量每天超過 9000 萬桶，每年文明消耗的煤炭超過 70 億公噸——這兩個數字在 ARPA–E 存在的短暫時間裡都在增長。結果，每年有近400 億公噸的二氧化碳無形地排放到空氣中，其大氣濃度已達到我們物種整個存在期間從未見過的水平：百萬分之 400。美國的能源安全是透過在北美地區進行水力壓裂開採石油和天然氣，以及旨在使汽車和卡車每公里燃燒更少燃料的強制性效率措施實現的。製造業的就業崗位在這個國家繼續減少，儘管整體經濟已從大蕭條的最糟糕時期復甦。
能源轉型的程序可能很漫長，但它正朝著清潔的方向發展。國際能源機構指出，2014 年，40 年來首次，能源部門的汙染沒有增長，即使全球經濟仍在增長。這主要歸功於中國減少了煤炭消耗。儘管印度希望燃燒更多煤炭，但 ARPA–E 仍可能在這方面有所幫助。“也許我們應該在印度舉辦 ARPA–E 的展覽？”能源部長莫尼茲在今年的峰會上若有所思地說。
“在印度舉辦這樣的展覽會將會非常受歡迎，”塔塔集團董事長、億萬富翁商人拉坦·塔塔回應道，他銷售的產品從卡車到茶葉應有盡有。“人們渴望獲得想法，而這些想法在印度並不存在。”
“也許我們應該採取行動，”莫尼茲說道，“我認為這可能會產生真正的影響。”
這也是 ARPA–E 新任主任、化學家埃倫·威廉姆斯（曾任職於馬里蘭大學和石油巨頭英國石油公司）的希望。她的目標是擴大 ARPA–E 的影響力，無論是提高內燃機的效率，在哈萊姆的一個車庫裡製造更便宜的電池，甚至是更奇怪的東西。
該機構的前任主任馬丁對影響力有不同的衡量標準。“到 2060 年，其他人會說我們是否成功，”她在 2013 年告訴我。成功可能需要很長時間才能到來，但如果成功到來，它將以清潔能源未來的形式出現，而ARPA–E 將為之貢獻力量。