幸運的是，我們可以通過系統(tǒng)的驅動來提升工業(yè)能源效率，使這些破壞球無害。即使沒有技術突破，這種努力在短短一代人的時間里也可以改變美國工業(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)略計劃“ 重塑火災”中概述了這種情景，可以幫助美國工業(yè)建立持久的競爭優(yōu)勢，并使工作不會出國。

 

 

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？機會是如此重要，因為盡管過去十年效率提高，但能源效率的充足機會仍然存在于工業(yè)中。美國能源部的24個工業(yè)評估中心已經(jīng)提供了超過30年的能源審計報告，報告稱1985年至2005年期間每個建議的節(jié)能量增加了9％。將我們的浪費轉化為利潤是我們重新發(fā)明火災的最大機會。

 

通過與我們經(jīng)濟的其他關鍵部門同步發(fā)生的轉變，可以實現(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。但效率可以通過兩種主要方式加倍：將新技術應用于舊行業(yè)，并將舊技術應用于新行業(yè)。

 

 

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

 

即使是傳統(tǒng)的路線也有一種更有效的替代方案，它正在開始取得進展。鋼鐵行業(yè)的領頭羊Nucor最近在路易斯安那州一家新的直接還原鐵廠破土動工。這項創(chuàng)新在鐵礦石轉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，它可以幫助引領重塑火災中概述的轉變。

 

 

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

 

新的工業(yè)系統(tǒng)可以利用曾經(jīng)被認為是浪費的東西。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)魚場之間的共生舞蹈中流動 - 將廢物從一次操作轉化為另一種操作的有價值的飼料，甚至為城市供熱卡倫堡和周圍農(nóng)場的肥料。萎靡不振的紙張部門可能同樣有助于重新引發(fā)火災，而不是逃往比我們更快地生長樹木的國家。

 

 

將舊技術應用于新領域盡管具有現(xiàn)代性，半導體產(chǎn)業(yè)等新興和發(fā)展領域仍具有很高的節(jié)能潛力。這些行業(yè)投資率高，經(jīng)常重建工廠。因此，關注能源，減少浪費和改進工藝設計可以多次回報，因為植物被克隆到常用的“復制精確”程序中。

 

積極，激進的效率是關鍵。傳統(tǒng)的行業(yè)邏輯是關注生產(chǎn)力和產(chǎn)量，而不是能源。這可以創(chuàng)建本地運行 - 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)，以能源為中心的設計來建造一個百萬平方英尺的半導體制造工廠在德克薩斯州理查森。該工廠于2009年開業(yè)，是首個獲得LEED金及半導體設施的工廠。與TI之前在四英里外建造的芯片工廠相比，其創(chuàng)新設計每年節(jié)省了400萬美元的能源運營成本和35％的用水量。由于與RMI的設計師合作，這家工廠花費$ 230萬少，比傳統(tǒng)設計，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。

 

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數(shù)據(jù)中心是另一個經(jīng)典的以能源為中心，不斷發(fā)展的行業(yè)，最近開始通過能源鏡頭，并帶來很大的好處。2003年，RMI發(fā)布了一份關于如何削減大型數(shù)據(jù)中心的能源使用和資本成本的開創(chuàng)性報告。隨著行業(yè)的蓬勃發(fā)展，2007年向國會提交的一份報告估計，數(shù)據(jù)中心占美國用電量的1.5％，這種用途可能在五年內翻一番?，F(xiàn)在，四年后，數(shù)據(jù)中心占美國用電量的2％。雖然對計算能力的需求持續(xù)增長，但行業(yè)領導者越來越多地接受了效率。他們投資節(jié)能服務器虛擬化以及空氣側或水側節(jié)能器來限制冷水機組的運行，并且他們非常注意布局和冷熱氣流。這些傳統(tǒng)地熱技術，

 

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，并爭奪“最有效率”的稱號。就像一個RMI幫助設計EDS（電子數(shù)據(jù)系統(tǒng)，現(xiàn)在是HP的一部分），目前在英國Wynyard運行，這些數(shù)據(jù)中心僅使用其總能量的5％到10％來冷卻設備并為輔助系統(tǒng)供電。其余90％至95％的能源為IT設備在數(shù)據(jù)中心內執(zhí)行工作提供動力。（這就是下一個重大機遇 - 重返機會的高科技方面。）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。但是還有很多機會可以捕獲：EDS估計客戶已經(jīng)采納了所有RMI的建議，該設施本可節(jié)省高達95％的能源消耗，約占其資本成本的一半。這是智能設計師的下一個前沿。

 

 

在另一個眾所周知的持續(xù)關注的例子中，陶氏在1990年至2005年間將其工藝的能源強度削減了38％以上，不僅提高了效率，還提高了利潤。該化學公司計算出，它在1994年至2010年期間通過耗資10億美元的能效投資節(jié)省了94億美元。當能源價格在2008年飆升時，陶氏增強了其對效率較低的競爭對手的關鍵成本優(yōu)勢。事實上，能源效率已被證明是陶氏的一個良好的商業(yè)策略，該公司渴望更多。它現(xiàn)在的目標是到2015年將能源強度進一步降低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，該公司將資助的項目“提供卓越的財務回報”。

 

美國工業(yè)能夠生存，發(fā)展并幫助推動向新能源時代的過渡嗎？歷史說這是可能的。在過去的40年里，美國工業(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的“廢棄”氣體燃燒。它已經(jīng)失去了一些高勞動密集型工作給其他國家，部分原因是向服務經(jīng)濟轉型。但隨著能源強度的縮小和創(chuàng)新采用的增長，美國工業(yè)確實可以在世界范圍內成功競爭，同時為美國帶來諸多好處。