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華盛頓特區——在 ARPA-E（即能源高階研究計劃署）的首屆峰會上，著名人士諾曼·奧古斯丁宣稱，我們可能正在見證一個轉折點——從舊思維向新思維的轉變。作為一名航空航天商業先驅，奧古斯丁當然知道何時軌跡會發生變化，以及何時會達到逃逸速度。事實上，許多演講者都將 ARPA-E 的努力視為阿波羅計劃、曼哈頓計劃，應用材料公司執行長邁克·斯普林特甚至呼籲 ARPA-E 成為能源領域潛在的馬歇爾計劃的一部分——通往清潔能源未來的路線圖，包括太陽能的胡佛大壩等。
但美國能源部的 ARPA-E 的實際前提要簡單得多——效仿其年長的兄弟機構，即國防高階研究計劃署（DARPA），該機構自 1958 年冷戰期間蘇聯發射人造衛星後成立以來，已為世界帶來了包括隱形戰鬥機和網際網路在內的許多技術。ARPA-E 計劃資助多學科的技術理念，以減少溫室氣體排放、提高國家安全和創造就業機會。
只有 37 項技術符合政府資金的資格，每項技術平均獲得 400 萬美元。這些技術是從 3700 份申請中選出的，並從 75% 因違反熱力學第一或第二定律而被取消資格的申請中挑選出來的，據 ARPA-E 首任主任阿倫·馬瓊達表示。然而，其中大部分都是擱置多年後重新啟用的舊想法。
例如，位於馬薩諸塞州列剋星敦的1366 Technologies獲得了資金，用於開發其“單晶等效”晶圓，該晶圓直接由熔化的矽形成，而不是從一塊塊鋸開，後者會浪費多達一半的半導體材料。麻省理工學院的科學家大衛·布拉德威爾和唐納德·薩多威獲得了資金，用於構建他們液態金屬電池的“披薩盒”大小的版本——該版本鬆散地基於鋁的電力密集型製造過程——這可以實現廉價儲存來自太陽和風等間歇性資源的兆瓦電力。聯合技術公司獲得了資金，用於開發一種化學類似物，該類似物與從生物組織中去除二氧化碳並將其排放到肺部的酶相同，只不過這種化學物質會從發電廠的煙道氣中提取二氧化碳。“我們需要開發技術來清潔地利用化石燃料，”能源部長朱棣文說，這或許解釋了為什麼 ARPA-E 在首輪融資中為五個碳捕獲專案提供了資金。
“好主意的數量驚人，我們甚至還沒有將美國的所有智力投入到清潔能源中，”馬瓊達說。但“我們需要多次登月，而不是一次。”然而，政治現實可能會讓那些“登月”計劃短路，其中許多計劃在 10 年或更長時間內都不會實現，馬瓊達表示。“我們不缺乏想法。問題是，接下來會發生什麼？”
資金效率
儘管如此，2009 年《美國復甦與再投資法案》（更廣為人知的名稱是刺激計劃）的另外 1 億美元於 3 月 2 日開始提供，將透過 ARPA-E 獎勵給用於新型電網規模儲存裝置、更好的電源轉換器和更高效的空調的最佳提案，例如帕洛阿爾託研究中心 (PARC) 正在開發的那些依靠聲波而不是機械活塞來驅動壓縮機的空調。
潛在的影響是巨大的。例如，另一家 ARPA-E 獲獎者 FastCAP Systems 正在開發的更便宜、更強大的超級電容器旨在“最終使混合動力汽車具有成本效益”，這家新興公司的創始人兼總裁裡卡多·西尼奧雷利表示。如果混合動力汽車足夠便宜，“僅取代 1% 的[美國]汽車車隊就能轉化為 40 億美元的[消費者]儲蓄、800 億美元的石油進口額減少和 5000 萬噸的二氧化碳減排。”
增強經濟實力
ARPA-E 不僅僅關係到氣候；經濟和國家安全的影響也推動了這項小型政府計劃。“中國錯過了第一次工業革命，錯過了計算機革命，以及生物學革命——他們想成為綠色革命的領導者，”朱棣文在談到可能阻止美國在該領域佔據主導地位的競爭時說。“我們想成為領導者。這關乎我們的繁榮。”
在商業上，中國肯定處於領先地位；它提供廉價、高質量的太陽能電池和風力渦輪機部件，以及其他關鍵產品。它還在至少 21 座核電站上工作。“美國在清潔能源方面正在迅速落後，用中東石油換取廉價的中國太陽能、電池和風力渦輪機，”位於加利福尼亞州伯克利的 SunPrint 的聯合創始人克里斯·裡維斯特說，該公司正在開發用於列印碲化鎘薄膜光伏電池的技術。“如果不是清潔能源，我們的下一個增長行業會是什麼？”
這種觀點不僅限於有魄力的初創企業。“這將是未來時期的增長行業，”通用電氣執行長傑夫·伊梅爾特在會議致辭中表示。他指出，未來十年全球將增加 292 吉瓦的電力，並補充說“清潔能源是世界上最令人興奮的大市場。”
慢而穩贏？
在早期階段，ARPA-E 是否過於保守，為一些存在已久的想法提供資金？除了刺激計劃資金外，奧巴馬政府專門為 ARPA-E 承諾了 4 億美元，並在明年的預算中僅要求了 3 億美元，該機構旨在重塑價值數萬億美元的美國能源格局。據政治自由派智庫美國進步中心主席約翰·波德斯塔稱，中國在清潔能源上的花費是每小時 1200 萬美元。而美國缺乏許多人認為推動向清潔、豐富能源過渡的關鍵：碳定價。“不要將清潔能源的這個增長行業拱手讓給世界上除美國以外的其他所有國家，”伊梅爾特說。
但最終，ARPA-E 的保守做法可能被證明在政治和科學上都是明智的。在考慮伽利略的突破時，“他沒有發明望遠鏡，他改進了望遠鏡，”朱棣文在會議致辭中說。“如果你發現一塊新的岩石或一種觀察岩石的新方法，你很可能會取得好的發現，你甚至不必那麼聰明。”