艾伦·伯恩斯满面笑容地浮出水面，他宽松的黑色潜水服像海象皮一样挂在身上。这是一个灼热的二月下午，我们正漂浮在印度洋清澈的蓝水中。左边是我们澳大利亚的度假岛屿罗特内斯特岛。右边——就在伯恩斯耀眼的白色游艇之外——是数千英里开阔的海面。而我们脚下，几分钟前我们还在潜水的海藻森林正随着海浪的节奏摇曳。“你感觉到那里的力量了吗？”当我们在水中漂浮时，伯恩斯问道，他晒伤的脸颊在滴水的潜水面罩后挤成一团。“这才是真正让我想到它的原因。”
伯恩斯是一位杰出的发明家，也是清洁能源的坚定支持者，但他并不是一个多愁善感的环保主义者。他是个石油商人。他在20世纪70年代中期，通过在澳大利亚西北海岸发现的石油和天然气赚取了他的第一桶金。1987年，他创立了勘探公司Hardman Resources，该公司在非洲海岸发现一系列利润丰厚的油田后，于2006年以超过10亿美元的价格出售给了另一家石油公司。如今，这位67岁的企业家是西澳大利亚州热带海滨首府珀斯最富有的人之一。尽管他仍然经营着一家矿产勘探公司，但他90%的时间都花在培育他30年前首次勾勒出的波浪能发电系统上。
伯恩斯以希腊海神的名字为他的发明命名为CETO。多年来，这对他来说只是一个“后备项目”，一个他与许多其他项目一起研究的设计，包括防漏工业轮胎、超音速蒸汽驱动喷射器，以及一项仍在绝密开发中的防鲨潜水服。（“我每天有500个想法，”他说。“但为红蚂蚁发明一双高跷是没有意义的。它必须解决一个重大的全球性问题。”）大约10年前，伯恩斯开始投入大量时间和资源，包括他自己500万美元的财富，用于波浪能项目。与其他波浪能系统不同，它位于海底，完全隐藏起来。就像伯恩斯几十年潜水和捕鱼的海藻一样，他的CETO装置被设计成随着海浪缓慢而轻柔地摆动。这种运动驱动一个活塞，将高压海水泵送到岸边，并驱动发电机发电。
伯恩斯是越来越多的石油企业家转型为清洁能源倡导者中的一员，他们正在挑战这样一种观念：即旧能源体系的运行方式与新体系的运行方式之间存在巨大的鸿沟。就像德克萨斯州的石油大亨T. Boone Pickens在德克萨斯州狭长地带建造世界上最大的风力发电场一样，伯恩斯相信可再生能源市场将比石油行业更大，那些克服了经济高效大规模清洁能源系统技术障碍的开发者将看到巨额利润。他认为，最适合开发这些市场并应对这些挑战的人不是学者、政府研究人员或缺乏实际商业经验的年轻理想主义者。而是像他这样的人——懂得如何经营一个具有巨大固有风险、严峻工程挑战且市场日益增长的全球性企业。他位于珀斯的Carnegie Corporation公司现在约有40名员工，并在附近的弗里曼特尔港口小镇海岸附近安装了一个发电原型机，并计划——伯恩斯表示——成为世界上最大的清洁能源公司。
首先到达海底
世界各地，有几十种波浪能系统正在开发中。有些固定在水边的巨大悬崖上，利用拍打陆地的巨大海浪的力量。有些像巨大的水蛇一样铺展在海面上，吸收运动的海浪能量，还有些更像机械浮标，在海面上固定在一个点上下摆动，系在海底。与许多其他清洁能源技术一样，这些设计正缓慢地从原型阶段转向商业阶段。到目前为止，还没有一种能够大规模证明其成本效益。但有许多公司正在争夺成为第一。
至少在理论上，波浪能比当前可再生能源的领导者风能具有几个优势。水的密度是空气的800倍，因此理论上，可以用更小的风力发电场产生更多的能量。海洋中的开放空间比陆地多，而在陆地上，风力发电场经常与其他开发项目争夺空间。最后，虽然大多数风力发电场只有大约一半的时间有可利用的风况，但海浪却永不停息地向海岸移动。据珀斯默多克大学能源研究系主任菲利普·詹宁斯说，“一旦技术成熟，波浪能的潜力可能与风能一样大，甚至更大。”
去年12月，加州的太平洋天然气和电力公司成为美国第一家承诺购买波浪能的公用事业公司。Aquabuoy系统将安装在北加州尤里卡的海岸外，预计到2012年将产生2兆瓦的电力；每兆瓦约能为一个家庭供电750户。今年5月，美国能源部宣布提供750万美元的联邦资金，以支持国内其他水力发电项目的开发，资金将在年底前发放。葡萄牙和苏格兰的波浪能已经投入使用。但与风能相比，全球该行业仍处于起步阶段，并且事故频发。例如，去年秋天，其中一个价值200万美元的Aquabuoy在美国俄勒冈州海岸沉没。
现有波浪能设计的最大问题是其在恶劣海况下的长期生存能力。“我们今天不使用波浪能的原因是，没有人建造出能够长期运行的东西，”Carnegie的常务董事迈克尔·奥塔维亚诺说。“你不能制造一个今天能用明天就不能用的东西。”
海洋的能量集中在其表面，所以目前使用的所有系统都设计在那里工作。然而，位于海面会使系统暴露在风暴中海洋的巨大力量之下。CETO系统明确设计为避免这种危险。“想象一下你在海滩上，在海浪中游泳，巨大的海浪向你扑来，”奥塔维亚诺说。你会怎么做？潜水，对吧？“风暴中最安全的地方就是海浪下面。”
伯恩斯解释说，一个完整的CETO波浪发电场将像一张铺在海底的链甲。每个浮球都以网格状连接到下一个；如果一股冲击攻击一个浮球，其他的都会将其固定住。即使在海啸中，巨大的力量也只会将CETO浮球压向海底。“我们在石油行业发现，我们能放在海底的东西越多越好。现在相当多的海上生产不是来自平台，而是实际上在海底。那里的环境更安全。它不会被海浪刮到。”
然而，底部安装的设计也有缺点。“从水下获取波浪能的问题在于，大部分波浪能量都在海面，”美国国家可再生能源实验室海洋可再生能源项目负责人沃尔特·穆西亚尔说。“如果他们要利用（来自水下的）波浪能量，他们将不得不拥有一个相当低成本的系统才能经济可行。”
伯恩斯说，这正是他的想法。他计划运用他在石油行业学到的许多技巧，使系统测试成本低廉、建造成本低廉、运营成本低廉：“我从石油行业学会了如何在海底经营一家公司。你在（清洁技术）中应用同样的科学和勘测。你进行经济分析。你招募顶尖科学家和工程师。类比性非常好。”
伯恩斯解释说，在他职业生涯中，计算机的进步改变了工程师在地壳下寻找矿产的方式。计算机建模取代了昂贵的实地挖掘。现在，伯恩斯给他的CETO工程师们一张空白支票，让他们每隔几个月升级到最新的机器和软件。“首要任务是构建一个虚拟海洋，我们已经做到了，”伯恩斯说。“它使我们能够从任何水深、任何洋流、任何海况开始，并在计算机中测试模型。我们是世界上唯一实现这一目标的ever的公司。”
在Carnegie位于西珀斯的办公室，我坐下来与负责编写软件来测试和调整CETO设计的少数计算机工程师团队的负责人马修·基斯交谈。基斯打开他的电脑，一个黄色的CETO浮球在虚拟海洋中摇曳的3D动画出现在一面填充了房间另一侧墙壁的白屏幕上，旁边是一小堆超级计算机。当基斯移动鼠标时，水深增加，浪涌强度波动——浮球的反应也略有不同。电影般的投影足够逼真，让我感到轻微的晕船。基斯说，他们用来构建海洋的计算流体动力学软件与设计一级方程式赛车的工程师使用的软件相同。计算机处理能力得到了如此大的提升，以至于几年前需要11天才能完成的计算，现在只需要3天。
伯恩斯告诉我，在这些永远 turbulent 的海域的生存能力是CETO相较于其他波浪能系统最大的优势。但绝非唯一优势。与其他在海上发电并向陆地输送电力的设计不同，CETO只是将高压水泵送到岸边。系统中最复杂、维护需求最高的部分都在陆地上，维修在那里更便宜、更方便。他说，浸入水中的系统没有任何石油或污染性润滑剂。他知道他们使用的材料是正确的，因为海上石油行业已经完成了所有这些测试；他们使用的所有材料都将具有已经证明的30年使用寿命，与典型的化石燃料驱动发电厂相同。气球状的设计将允许伯恩斯在一个大型工厂中批量生产20英尺高的CETO装置，并以相对较低的成本将它们充气后运往世界各地。
最后，伯恩斯说，隐藏在海浪之下使CETO能够躲避那些导致其他波浪（和海上风能）项目失败的实际和美学批评。CETO不会干扰休闲捕鱼或航行。它不会杀死鸟类或撞到迁徙的鲸鱼。而且，与其他系统不同，它不会破坏景观。“你看不到它，”伯恩斯说。“你甚至不知道它在那里。”
伯恩斯告诉我，一个大型CETO波浪发电场，理论上可以为整个西澳大利亚州提供足够的电力。六个月后，Carnegie将宣布其第一个商业规模的示范工厂实际上将建在南部的港口城市奥尔巴尼。到2010年，将开始建造一个拥有300个浮球的发电场，最终将产生50兆瓦的电力。据公司估计，这足以供30,000户家庭使用。第一个工厂的建设成本不菲——约3亿美元。但一旦投入运营，持续成本将与风力发电场大致相同。未来的工厂运营成本将与传统发电厂差不多，甚至更低。毕竟，海浪是免费的。
清洁水难题
尽管伯恩斯相信CETO有一天会产生数千兆瓦的无排放电力，但他依赖于西澳大利亚这个化石燃料丰富的沙漠州一个更紧迫的需求来启动他的项目：水。
澳大利亚正经历着十年一次的干旱，这是该国历史上最严重的干旱之一。在西澳大利亚，流入蓄水大坝的溪流流量现在只有20世纪70年代初的四分之一。与此同时，平均气温、人口和用水需求都在上升。珀斯如今是一个繁荣的城镇；该州的矿业正处于历史最高点，并推动着发展。幸运的是，该地区已努力为更炎热、更干燥的未来做准备。
两年前，澳大利亚首个大型海水淡化厂在珀斯以南25英里的奎纳纳镇开业。与所有反渗透设施一样，这个耗资4亿美元的工厂将海水以巨大的压力通过一系列过滤盐的膜。产生所需压力需要24兆瓦的电力，这就是为什么海水淡化厂在中东等能源丰富、缺水地区最受欢迎。该厂供应珀斯16%的饮用水。连同其他一系列有效的节约政策，该设施使得该州比该国其他地区（例如悉尼，去年邻居之间因用水争执导致谋杀）拥有更稳定的供水。
“西澳大利亚州比世界上任何其他地区都遭受气候变化的影响更大，”该州水务公司水效经理本·贾维斯说。“我们适应得很快。我们认识到这是气候变化，我们修订了规划预测，并建立了新的水源。”
在未来几年，澳大利亚将至少建造五个新的海水淡化厂，其中包括在西澳大利亚的第二个。该工厂将建在距离珀斯海岸100英里处，将于2011年投入使用时完全使用可再生能源供电。风力发电场可能是主要来源。然而，为了支持新能源的开发，水务公司将把20%的工厂用于实验性技术。今年4月，该机构从最初的18个发电厂设计中宣布了几个决赛选手，CETO是其中之一。获胜者将获得一份长期的电力供应合同，以及一家公共事业公司支持带来的合法性。
当然，澳大利亚并非唯一面临水资源问题的国家。从南欧到美国西部，人口增长和气候变化模式的结合迫使各国政府努力决定是否投资像珀斯附近那样的大型反渗透海水淡化厂。一种能够以相似的成本完成相同工作，同时又不会产生导致植物必需的温室气体排放的系统？它将在全球范围内受到追捧。
能源机会
伯恩斯那群晒得黝黑、穿着制服的甲板工友善地帮助我们爬上船尾平台，并迅速挂起我们湿漉漉的潜水服。几分钟后，伯恩斯换上了Polo衫和白色亚麻裤，陷进一个蓬松的沙发里，手机贴在脸颊上。前一天晚上，他收到了一些令人不安的消息。他的石油公司的一名代表在海外被捕入狱。现在他正在参加一个电话会议，试图从地球的另一端化解这一局面。
不久，伯恩斯走到甲板上，坐进椅子里，让船员为他端来新鲜冲泡的冰咖啡。他说，石油行业变得越来越艰难。新资源越来越难找，提取也越来越困难。外国政府不像以前那么受欢迎了。而且，这个行业本身不像20世纪70年代和80年代那样有趣了。“你感觉到很多人不再为身处石油行业而感到自豪，”他说。“他们觉得这在社会上是不可接受的。”
对他而言，进军可再生能源的动机主要是务实的。“我们都知道石油正在枯竭。问题在于何时，”他说。是的，新的化石燃料来源将从页岩和沙子中开采，我们将找到方法来提取那些过去由于技术落后而无法触及的深层或昂贵的矿藏。然而，伯恩斯说，这还不够。“能源消费的增长如此之大，以至于一切都是必需的。清洁技术必须比今天的石油行业大得多。它必须发生。别无他法。”
数字支持了他的说法。根据国际能源署的数据，目前全球每天消耗8700万桶石油。预计到2030年，这一数字将上升三分之一，达到1.16亿桶。然而，许多石油行业专家认为，每天的产量不可能超过1亿桶。再加上预计到2050年全球人口将达到90亿（目前为67亿），以及发展中国家生活水平的提高，4美元的汽油价格可能会显得很便宜。
伯恩斯对这种供需曲线的关注远超对气候变化的关注。他并非完全是个怀疑论者；他认为全球变暖是真实的，而且是人为的。但他并不认为全球性的影响会像预测的那样糟糕。伯恩斯承认，气候变化可能对澳大利亚不利。它会让这个国家变得更热、更干。但在格陵兰和加拿大，更多的二氧化碳可能会带来许多好处。“是的，天气很糟糕，”他说。“这不像能源耗尽那么严重的问题。”
因此，Carnegie正在探索伯恩斯能想到的几乎所有新的能源生产方式。傍晚时分，他提议我们开车去他公司最新的运营点，一个我之前听过几次被称为“Skunk Works”的地方。几分钟后，我们到达了一个不起眼的店面。里面有半打工程师，大多是新招聘的，正在研究Carnegie清洁技术计划的后续阶段。有一个人在专注于一种新颖的太阳能热技术，另有两人致力于改进翼型设计。这个地方充满了互联网初创公司的那种高昂热情、高强度氛围。
站在新员工和新设备中间，伯恩斯显得很高兴。太阳能和机翼研究都建立在他自己的发明之上，再次利用了金钱能买到的最好的头脑和处理能力。“可再生能源的各个领域都有重大的进步，”他说。“使用同一支工程团队和同一支管理团队，我们可以覆盖所有领域。”
他对他的技术可能很快就会相互竞争并不担心。他说，在化石燃料行业，没有人会妒忌别人的发现。“这不是‘哦，该死，我刚发现了又一个10亿桶——市场会怎么样？’石油行业根本不这么想。他们会想，太棒了。世界上每一桶石油都能卖出去，可再生能源也一样。完全一样。世界需要它所能获得的一切，毫无疑问。”
早些时候，当伯恩斯得知我住在加利福尼亚时，他转头让他助手打印了一篇新闻文章给我，是一篇关于加州州长阿诺德·施瓦辛格最近对联合国官员发表的关于清洁能源经济将推动加州未来的演讲的报道。“他的想法和我完全一样，”伯恩斯说，手里拿着文章。“我认为他的演讲非常出色。我想，好样的！你需要领导者有这种积极的态度，而不是仅仅抱怨悲观。不要说‘我好惨，关灯吧。’这些都是机会。”
特约编辑Kalee Thompson上次研究一家公司为减缓全球变暖所做的努力是在[“碳的信誉”，7月]。”
