幸運(yùn)的是，我們可以通過(guò)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)來(lái)提升工業(yè)能源效率，使這些破壞球無(wú)害。即使沒有技術(shù)突破，這種努力在短短一代人的時(shí)間里也可以改變美國(guó)工業(yè)，并在2050年提供84％的產(chǎn)量，比現(xiàn)在使用的能源減少9％至13％，化石燃料減少41％。Rocky Mountain Institute（RMI）的一本書和戰(zhàn)略計(jì)劃“ 重塑火災(zāi)”中概述了這種情景，可以幫助美國(guó)工業(yè)建立持久的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并使工作不會(huì)出國(guó)。

 

 

這些看似令人難以置信的數(shù)字：今天兩倍的效率？能源使用減少，產(chǎn)量幾乎翻了一番？機(jī)會(huì)是如此重要，因?yàn)楸M管過(guò)去十年效率提高，但能源效率的充足機(jī)會(huì)仍然存在于工業(yè)中。美國(guó)能源部的24個(gè)工業(yè)評(píng)估中心已經(jīng)提供了超過(guò)30年的能源審計(jì)報(bào)告，報(bào)告稱1985年至2005年期間每個(gè)建議的節(jié)能量增加了9％。將我們的浪費(fèi)轉(zhuǎn)化為利潤(rùn)是我們重新發(fā)明火災(zāi)的最大機(jī)會(huì)。

 

通過(guò)與我們經(jīng)濟(jì)的其他關(guān)鍵部門同步發(fā)生的轉(zhuǎn)變，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)的顯著效率提升。例如，隨著車輛通電，巨大的能源密集型石油煉制行業(yè)將縮小或最終消失。但效率可以通過(guò)兩種主要方式加倍：將新技術(shù)應(yīng)用于舊行業(yè)，并將舊技術(shù)應(yīng)用于新行業(yè)。

 

 

向舊行業(yè)添加新技術(shù)眾所周知的成功故事是鋼鐵行業(yè)。自20世紀(jì)70年代的產(chǎn)能過(guò)剩和破壞性的工廠關(guān)閉以來(lái)，它已經(jīng)悄然擴(kuò)展，擁有最先進(jìn)的設(shè)施。從1978年到2008年，生產(chǎn)一噸鋼的能源強(qiáng)度下降了40％。這是由一種非常適合我們廢鋼經(jīng)濟(jì)的新技術(shù)推動(dòng)的：電弧爐（EAF）的鋼鐵生產(chǎn)份額從25％增長(zhǎng)到近60％。電弧爐在電爐中回收廢鋼以生產(chǎn)新鋼，繞過(guò)能源密集型煉焦煤驅(qū)動(dòng)的步驟，將鐵礦石轉(zhuǎn)化為金屬鐵，然后再轉(zhuǎn)換為傳統(tǒng)高爐鋼。近年來(lái)，在廢鋼源附近添加電弧爐也使鋼鐵回收利用率達(dá)到80％左右。

 

即使是傳統(tǒng)的路線也有一種更有效的替代方案，它正在開始取得進(jìn)展。鋼鐵行業(yè)的領(lǐng)頭羊Nucor最近在路易斯安那州一家新的直接還原鐵廠破土動(dòng)工。這項(xiàng)創(chuàng)新在鐵礦石轉(zhuǎn)化步驟中用天然氣代替煤。如果鋼鐵行業(yè)繼續(xù)采用新技術(shù)，它可以幫助引領(lǐng)重塑火災(zāi)中概述的轉(zhuǎn)變。

 

 

一些老行業(yè)的積極故事較少。紙漿和紙張仍在努力應(yīng)對(duì)其核心產(chǎn)品需求的下降，這種動(dòng)力阻礙了對(duì)新設(shè)施和現(xiàn)有設(shè)施的投資。造紙廠往往是凈零或甚至是凈能源生產(chǎn)商，因此很多人會(huì)問：為什么要打擾？但制漿通常會(huì)產(chǎn)生潛在有價(jià)值的副產(chǎn)品 - 黑液。氣化它有可能改變行業(yè)，為過(guò)去的紙漿和紙張生產(chǎn)商提供機(jī)會(huì)，成為未來(lái)的生物精煉廠 - 生產(chǎn)與紙張相關(guān)的產(chǎn)品組合，從可再生電力到精品化學(xué)品和散裝生物燃料。

 

新的工業(yè)系統(tǒng)可以利用曾經(jīng)被認(rèn)為是浪費(fèi)的東西。例如，在丹麥的卡倫堡，材料和能源在煉油廠，發(fā)電廠，制藥廠，干墻工廠和養(yǎng)魚場(chǎng)之間的共生舞蹈中流動(dòng) - 將廢物從一次操作轉(zhuǎn)化為另一種操作的有價(jià)值的飼料，甚至為城市供熱卡倫堡和周圍農(nóng)場(chǎng)的肥料。萎靡不振的紙張部門可能同樣有助于重新引發(fā)火災(zāi)，而不是逃往比我們更快地生長(zhǎng)樹木的國(guó)家。

 

 

將舊技術(shù)應(yīng)用于新領(lǐng)域盡管具有現(xiàn)代性，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)等新興和發(fā)展領(lǐng)域仍具有很高的節(jié)能潛力。這些行業(yè)投資率高，經(jīng)常重建工廠。因此，關(guān)注能源，減少浪費(fèi)和改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)可以多次回報(bào)，因?yàn)橹参锉豢寺〉匠Ｓ玫摹皬?fù)制精確”程序中。

 

積極，激進(jìn)的效率是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的行業(yè)邏輯是關(guān)注生產(chǎn)力和產(chǎn)量，而不是能源。這可以創(chuàng)建本地運(yùn)行 - 以相同的成本增加吞吐量 - 而不是基本命中 - 相同的吞吐量，以降低資本成本。但隨著效率的提高，隨著收益率的提高，基于效率的方法變得更加強(qiáng)大和持久。即使在像芯片工廠這樣以產(chǎn)量為中心的業(yè)務(wù)中，能量透鏡的功率現(xiàn)在也得到了證明。德州儀器（TI）采用全系統(tǒng)，以能源為中心的設(shè)計(jì)來(lái)建造一個(gè)百萬(wàn)平方英尺的半導(dǎo)體制造工廠在德克薩斯州理查森。該工廠于2009年開業(yè)，是首個(gè)獲得LEED金及半導(dǎo)體設(shè)施的工廠。與TI之前在四英里外建造的芯片工廠相比，其創(chuàng)新設(shè)計(jì)每年節(jié)省了400萬(wàn)美元的能源運(yùn)營(yíng)成本和35％的用水量。由于與RMI的設(shè)計(jì)師合作，這家工廠花費(fèi)$ 230萬(wàn)少，比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，并得到了相同的收益率; 這就是為什么它建在德克薩斯州，而不是亞洲。

 

注冊(cè)科學(xué)美國(guó)人的新聞通訊。

 

 

數(shù)據(jù)中心是另一個(gè)經(jīng)典的以能源為中心，不斷發(fā)展的行業(yè)，最近開始通過(guò)能源鏡頭，并帶來(lái)很大的好處。2003年，RMI發(fā)布了一份關(guān)于如何削減大型數(shù)據(jù)中心的能源使用和資本成本的開創(chuàng)性報(bào)告。隨著行業(yè)的蓬勃發(fā)展，2007年向國(guó)會(huì)提交的一份報(bào)告估計(jì)，數(shù)據(jù)中心占美國(guó)用電量的1.5％，這種用途可能在五年內(nèi)翻一番。現(xiàn)在，四年后，數(shù)據(jù)中心占美國(guó)用電量的2％。雖然對(duì)計(jì)算能力的需求持續(xù)增長(zhǎng)，但行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者越來(lái)越多地接受了效率。他們投資節(jié)能服務(wù)器虛擬化以及空氣側(cè)或水側(cè)節(jié)能器來(lái)限制冷水機(jī)組的運(yùn)行，并且他們非常注意布局和冷熱氣流。這些傳統(tǒng)地?zé)峒夹g(shù)，

 

規(guī)模數(shù)據(jù)中心世界規(guī)模最大，最好的是衡量能源使用情況，并爭(zhēng)奪“最有效率”的稱號(hào)。就像一個(gè)RMI幫助設(shè)計(jì)EDS（電子數(shù)據(jù)系統(tǒng)，現(xiàn)在是HP的一部分），目前在英國(guó)Wynyard運(yùn)行，這些數(shù)據(jù)中心僅使用其總能量的5％到10％來(lái)冷卻設(shè)備并為輔助系統(tǒng)供電。其余90％至95％的能源為IT設(shè)備在數(shù)據(jù)中心內(nèi)執(zhí)行工作提供動(dòng)力。（這就是下一個(gè)重大機(jī)遇 - 重返機(jī)會(huì)的高科技方面。）不幸的是，這些大型數(shù)據(jù)中心只占數(shù)據(jù)中心總用電量的一小部分。但是還有很多機(jī)會(huì)可以捕獲：EDS估計(jì)客戶已經(jīng)采納了所有RMI的建議，該設(shè)施本可節(jié)省高達(dá)95％的能源消耗，約占其資本成本的一半。這是智能設(shè)計(jì)師的下一個(gè)前沿。

 

 

在另一個(gè)眾所周知的持續(xù)關(guān)注的例子中，陶氏在1990年至2005年間將其工藝的能源強(qiáng)度削減了38％以上，不僅提高了效率，還提高了利潤(rùn)。該化學(xué)公司計(jì)算出，它在1994年至2010年期間通過(guò)耗資10億美元的能效投資節(jié)省了94億美元。當(dāng)能源價(jià)格在2008年飆升時(shí)，陶氏增強(qiáng)了其對(duì)效率較低的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的關(guān)鍵成本優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上，能源效率已被證明是陶氏的一個(gè)良好的商業(yè)策略，該公司渴望更多。它現(xiàn)在的目標(biāo)是到2015年將能源強(qiáng)度進(jìn)一步降低25％。2011年2月，高管們宣布投入1億美元用于新的效率工作。Doug May解釋說(shuō)，該公司將資助的項(xiàng)目“提供卓越的財(cái)務(wù)回報(bào)”。

 

美國(guó)工業(yè)能夠生存，發(fā)展并幫助推動(dòng)向新能源時(shí)代的過(guò)渡嗎？歷史說(shuō)這是可能的。在過(guò)去的40年里，美國(guó)工業(yè)已經(jīng)將每單位產(chǎn)量的能量減少了一半，清理其煙囪以減少酸雨，幾乎消除了許多有毒排放到水中并且抑制了浪費(fèi)的“廢棄”氣體燃燒。它已經(jīng)失去了一些高勞動(dòng)密集型工作給其他國(guó)家，部分原因是向服務(wù)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。但隨著能源強(qiáng)度的縮小和創(chuàng)新采用的增長(zhǎng)，美國(guó)工業(yè)確實(shí)可以在世界范圍內(nèi)成功競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)為美國(guó)帶來(lái)諸多好處。