关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。 通过购买订阅，您正在帮助确保关于塑造我们今天世界的发现和想法的影响深远的故事的未来。
马里兰州国家港——柔性太阳能电池现在为在阿富汗赫尔曼德省作战的美国海军陆战队使用的通信设备供电，使他们能够在徒步巡逻时减少 315 公斤的电池重量。但是，一架在加利福尼亚州米拉马训练基地上空飞行的 F-16 战斗机在打开加力燃烧室时每分钟消耗 105 升喷气燃料，而 C-17 货机每小时消耗 11350 升。
对石油（其中大部分是进口的）的严重依赖对美国军方提出了真正的挑战。正如纽约州民主党众议员史蒂夫·以色列在 3 月 2 日在能源高级研究计划署 (ARPA-e) 会议上所说的那样：“我们的国家安全依赖于我们的对手。”
这就是为什么美国国防部 (DoD) 和能源部 (DoE) 正在合作开展计划，以进一步开发和测试 ARPA-e 首先开发的储能技术。海军部长雷·马布斯在 3 月 2 日宣布了两项此类开发和部署合作伙伴关系，用于功率电子模块和能够存储兆瓦功率的电池——这两项都将由国防部和 ARPA-e 在 2012 财政年度预算中申请的 2500 万美元资助。
“2500 万美元是一架 H-1 直升机的成本，”马布斯说。“国防部和 ARPA-e 投入的 2500 万美元所能产生的变化，可以使那架直升机的效用成百上千倍地增加。”
马布斯指的是拯救生命——根据美国陆军的一项研究，在阿富汗和伊拉克，每 24 次燃料车队运输就会造成一名士兵或海军陆战队士兵伤亡——和金钱。国防部 2010 年的燃料账单约为 140 亿美元。“每当每桶石油的价格上涨一美元，海军的燃料支出就会增加 3100 万美元，”马布斯指出。“我们对化石燃料的依赖为我们的部队带来了战略、作战和战术上的脆弱性。”
海军在努力改变这种状况方面发挥了主导作用，设定了到 2020 年从非化石燃料来源获得一半能源需求的目标，并使其一半基地实现能源自给自足。目前，海军已经订购了约 15 万升从亚麻荠中提取的喷气燃料——一种类似卡诺拉油的油籽植物——以及超过 7.5 万升来自藻类的船舶用柴油类燃料，美国空军也通过征用 15 万升生物喷气燃料来匹配这一订单。“海军已经收到了第一批藻类喷气燃料。我们谈论的不是一些环境怪人，我们谈论的是海军，”前加利福尼亚州州长阿诺德·施瓦辛格 (R) 在 3 月 1 日向 ARPA-e 会议发表的讲话中指出。“为什么像利比亚这样由一个疯狂的独裁者统治的干涸小国会扰乱美国的能源未来？”
海军的第一艘混合动力电动驱动船——使用电动机在 12 节以下的速度行驶——在从密西西比州帕斯卡古拉到圣地亚哥的首航中节省了约 200 万美元的燃料成本。“改变我们生产和使用能源的方式从根本上来说是为了提高这个国家的国家安全，”马布斯说，他指出了海军燃料转换的历史——从 19 世纪的风力到煤炭，以及 20 世纪的煤炭到石油，并以核能为补充。“我确信——当我们再次引领改变我们船舶和飞机动力的方式时——那些说‘这太贵了，技术还不到位’的反对者们将再次被证明是错误的。”
这正是 ARPA-e ——以及更广泛地说，能源部长史蒂文·朱设定的目标 ——可以证明的。“你不能将能源与国家安全脱钩，”ARPA-e 主任阿伦·马宗达尔说。通过 ADEPT（电能技术的敏捷交付）和 GRIDS（电网级可变间歇性可调度存储）计划，ARPA-e 旨在证明海军和其他武装部队所需的储能技术。“我们希望开发储能技术，并以每千瓦时 100 美元的成本使用电池和飞轮，[并]在世界任何地方使用。”
ARPA-e 正在探索开设新的研究计划，将科学进步转化为可部署的技术，包括先进生物燃料、天然气和热电材料等领域。“我们应该每年为 ARPA-e 提供 10 亿美元的资金，”杜邦公司前首席执行官兼美国能源创新委员会成员查尔斯·霍利迪说，该委员会试图在 2010 年为美国的能源未来描绘一个愿景。
但美国立法者目前不会承诺这种金额的资金。事实上，美国国会正在辩论是否应继续为 ARPA-e 计划提供资金，以及如果继续提供，提供多少资金——尽管参议员拉马尔·亚历山大 (R-Tenn.)、丽莎·穆尔科夫斯基 (R-Alaska) 和马克·乌道尔 (D-Colo.) 都在峰会上的讲话中对这个新兴机构表示了支持。“许多计划从未按照其授权的水平获得资金，更不用说更高水平了，”穆尔科夫斯基说。“每个计划都必须在自己的能力范围内生活。”
2011 年对 ARPA-e 的提案范围从众议院预算提案中的 5000 万美元到奥巴马总统预算中的 5.5 亿美元。“我们将与国会合作，制定对美国未来最重要的计划，这将使我们在经济繁荣方面处于最佳地位，”能源部长史蒂文·朱在 3 月 1 日在此举行的一场新闻发布会上指出。“无论我们是否得到总统的预算，我们都有自己的优先事项。”
施瓦辛格认为，这也意味着要考虑到燃烧化石燃料对人类健康的影响，他指出，每年有 10 万人因雾霾和其他空气污染而过早死亡，这也导致 650 万人因呼吸系统问题而住院。“在加利福尼亚州中部，每六个孩子中就有一个带着吸入器走来走去。这就是我们对这些孩子所做的事，”他说。“石油死亡造成的痛苦和费用需要被认识到。”
事实上，无论资金如何，改善美国能源供应的安全——从而改善国家、环境和经济安全——已成为国防部和能源部的优先事项。“你们已经成为矛头，”能源部副部长丹尼尔·波尼曼在 ARPA-e 峰会上对与会者说。“你们正在追求的创新将决定成败。”