图片来源:美国科学家
更多的能源解决方案
在过去的几周里，我一直在写关于石油的文章:它是什么,石油利用史,这种无处不在的能源的未来是什么这在很大程度上定义了我们的社会。本周，我将介绍一种不仅可以评估石油，也可以评估其他能源的方法:“能源投资回报”。
能源投资回报(EROI)，有时也被称为“能源投资回报”或“净能源分析”，是获取特定能源的能源成本。从数学上讲，它是从一种特定资源中获得的可用能量与获得该能量所消耗的能量之比。
EROI越高，能源资源（来自能量角度）越高。如果EROI下降到1：1以下，则意味着它需要更多的能量来产生比成品中所含的能量更高。
当我们通过EROI的透镜来观察不同的能源时，这种分析的重要性就变得清晰了。在2009年5月到6月的一篇文章中美国科学家,纽约州立大学的教授查尔斯大厅——锡拉丘兹和路易斯安那州立大学的约翰·天报道,1930年在美国国内石油产量的EROI 100:1(100单位的能源衍生为每个生产1单位等价的)。
到1970年，由于我们的油井越来越深，抽油和加工石油的能源消耗也越来越大，国内石油的EROI降到了40:1。根据Hall and Day的数据，目前美国石油的EROI约为14:1。加拿大石油地质学家David Hughes称，阿尔伯塔省的阿萨巴斯坎沥青砂的EROI仅为6:1，目前每天的石油产量为100万桶2011年1月7日问题海象）。
根据大厅和一天的其他能源的近似EROI值，包括煤80：1，水力发电40：1，木柴30：1，风力发电28：1，天然气和核电18：1，和光伏8：1（见图）美国科学家）。
当我们不得不在一种能源上投入几乎与该能源所提供的一样多的化石燃料时，我们必须重新思考投资这种能源的智慧。这就是今天玉米乙醇的情况，它的EROI在0.8:1到1.5:1之间，这取决于你相信谁的估计。换句话说，每投资一个单位的化石燃料能源(种植玉米并将其转化为乙醇)，最终会产生0.8到1.5单位的乙醇(这句话反映了对原始措辞的更正-见下面的评论);在最坏的情况下，我们在生产乙醇上投入的能源比成品所含的还要多。这就是为什么许多专家——不仅是环保主义者，还有经济学家——都在质疑每年花费数十亿纳税人的钱来支持玉米乙醇工业是否明智。
在某些情况下，投资于EROI值非常低的能源资源是有意义的——例如，如果大部分能源投资是预先投入的，而随后的运营能源需求相对较低。这就是太阳能水加热的情况。生产铜吸收板、管道和其他太阳能集热器组件需要大量的能量，但大部分的能量输入是“上游”的(也就是说，当你的太阳能水加热系统连接起来的时候，它们已经消耗掉了)。
它可以为个人或社会做出良好的经济意义 - 只要正在进行的能源输入是可再生的（例如，阳光，风或波浪力）并且只要系统可以是保持并运营很长一段时间。
当我们讨论我们未来的能源选择和政策时，能源投资回报应该是讨论的一个重要部分。这样的分析给了我们一个“现实检验”，当我们弄清楚我们的能源投资应该放在哪里，以及我们的政府应该补贴哪些能源技术。这样的分析可能会停止对玉米提炼乙醇的补贴。
除了这个能源解决方案的博客，Alex还为每周的博客做贡献Baseringgreen本周的产品，每周介绍一种有趣的绿色建筑新产品。您可以通过电子邮件注册以接收这些博客的通知——在任何BuildingGreen博客页面的右上角输入您的电子邮件地址。
亚历克斯是创始人BuildingGreen公司。《纽约时报》执行主编环境建设新闻．为了跟上他最新的文章和突变，你可以注册他的Twitter Feed．
21日的评论
更正，不过你的结论还是对的。
亚历克斯，我相信你把情况颠倒了。应该是:1单位的能源投入产出0.8和1.5单位的乙醇。这就是今天玉米乙醇的情况，它的EROI在0.8:1到1.5:1之间，这取决于你相信谁的估计。换句话说，从玉米生产一单位乙醇需要0.8到1.5单位的化石燃料能源(种植玉米并将其转化为乙醇);在最坏的情况下，我们在生产乙醇上投入的能源比成品所含的还要多。
你说得对，吉姆
谢谢你的接球!我已经更正了博客。
ROI
亚历克斯,
尽管有能源方面的影响，像乙醇(不包括纤维素乙醇)这样的产品还有其他的社会、环境和经济方面的影响。一加仑玉米乙醇的生产需要30加仑以上的水，这使得粮食价格超出了一些消费者的承受能力，要么是因为它使玉米更贵，要么是因为它使玉米不再用作动物饲料。
对我们来说，评估燃料和材料决策的总体影响将变得越来越重要，或许可以使用全面的生命周期评估工具以及采掘点影响评估工具。在此之前，我们可能最终会做出善意但幼稚的决定，而这些决定只能通过一代人的后见之明得到承认。
虽然我们的技术可能有助于我们降低我们对燃料生产的影响，但也许我们应该考虑穿着毛衣或骑自行车而不是像PVS和混合动力汽车这样的技术领域的简单方法。
种植玉米
继续彼得的帖子，为什么要用玉米喂牲畜?种玉米喂牛是对燃料和表土的严重浪费，牛是天生的食草动物。让牲畜在草原上自然进食，这是可持续的。
完全同意。
是的。
我发现，大多数人都满足于以一个家庭的“操作”方面来结束他们对能源消耗的理解。
“Net-Zero”突然出现在我的脑海里。“净零”可能是一个令人钦佩的目标，但它并没有试图描述外在的能源消耗(体现在材料、基础设施、建筑和运输等方面的能源)，不管你喜不喜欢，这都是创建“净零”房屋过程的一部分。
EROEI概念的适应可以是直接评估建筑项目中的能源守恒的非常有价值的工具。详细的生命周期数据将是这种评估的关键组成部分。
这种工具也可以用作确定是否有任何“净能量效益”添加到添加说，在平板下的另外6英寸XPS或者是否有任何“净能量益处”，以简单地安装10kW的PV有1kW for.一些个人的能源安全。
我认为这是明智的。就像我说的，我们把太多的能源使用外部化了，这就导致了误解。是时候开始为这些外部性承担责任了，这意味着(不管你喜欢与否)弄清楚如何用更少的钱生活。
生命是一个成本-收益-投资-回报方程吗?
我们可以对各种能源投资的相对回报吹毛求疵，但唯一可持续的生活方式是生活在地球每天分配的太阳能中，由原始太阳能技术——绿色植物——捕获和转换。这种真正的绿色技术让生物圈在35亿年的时间里保持平衡，但眨眼之间，我们就失去了地球能源经济的平衡，并接近于摧毁宇宙中可能唯一活着的星球。
好点。
绿色植物拥有最好的EROEI(只要我们不以化肥的形式施加能量投入来强迫它们生长)。
没有比这更有效的转换太阳能的方法了。
纤维素乙醇
我在你的“对石油未来的思考”博客下发表了这篇文章，但我觉得它可能也适合在这里。一篇关于潜在替代燃料的优秀文章，非食物燃料。
http://green.blogs.nytimes.com/2011/01/13/a-step-toward-car-fuel-from-wood-waste/?partner=rss&emc=rss
至于道格对用玉米喂牛的担忧，主要的不是谷物，而是被覆盖和发酵的茎和叶。然而，我同意——用高质量的玉米粉喂养动物是一种糟糕的将太阳能量转化为人类食物的方式。
回复彼得
访问任何中西部的饲料，你会看到没有玉米展，但你会看到很多底玉米。当你只长大玉米和大豆时，玉米秆用于床上用品。玉米主要用作动物饲料，简单而简单。
将玉米秸秆用作牲畜饲料
道格,
当地的做法不同。在佛蒙特州，农民收割玉米植株的所有地上部分，包括茎和叶，并在冬天用它(通常以青贮饲料的形式)来喂养奶牛。
青贮饲料是普遍的
是的，我知道青贮，其中包括玉米(谷物)作为混合物的一部分。但是说牲畜一般都是用玉米秸秆喂养，玉米谷物被用于其他地方是错误的。
有趣的是，如今的青贮饲料不是储存在筒仓中，而是储存在密封的大管子或地面上紧密覆盖的堆中。
兜售奶牛
青贮饲料经过发酵便于消化。所以那些幸运的奶牛整个冬天都在被舔。
不浪费不匮乏
与玉米乙醇相比，纤维素植物或木材“废物”不再是为我们的汽车习惯提供燃料的答案。
正如目前的玉米乙醇市场(由山姆大叔补贴)已经发展到影响世界粮食价格的程度，一旦“木材废料”乙醇生产加速，我们将看到生产者使用整树采收，将生物多样性森林变成荒地。
我们不需要更多的“替代”燃料。我们需要更少的车辆和更具人类缩放的社区，鼓励步行或骑自行车，带有长途运输的列车。
当然，他们必须把我的皮卡撕开我的寒冷，尸体;-)
这该死的木质素
木质素是顽固的化合物，使玉米氏术中分解，纤维素乙醇的可行性从达到达到。大约25年前，在农业“废物”，秸秆和其他作物残留物中的一个大学中存在突破，用温和的过氧化氢溶液处理。研究人员声称这一过程崩溃了木质素，使残留物非常适合，营养养生。事实上，他们声称玉米可以作为动物的原料代替，因为它们对治疗的作物残留率的重量变得多于或多次。这种“突破”从未真正看到了一天和玉米仍然“王”。
大草原上的一幕，巨型向日葵(Helianthus giganteus)
您当前的系列文章
亚历克斯,
这些艺术对其他不方便的真理在这一点上是如此必要的，使我们的重点带到我们需要更能节能的原因。在与建筑商，守则官员和其他人的工作中发言时，它会留出来，他们真的不了解这些问题！他们似乎认为这是一种升降住房价格的方法！我没有孩子！跟上这些文章 - 他们很棒。br
ERI数字
亚历克斯。上世纪30年代100:1的比率得益于政府监管较少。我想知道目前40:1的降幅有多少要归功于EPA, OSHA和其他联邦和州的法规?如果使用LCA，我假设监管成本也被考虑在内。在我看来，这将提供真实的数字。
eroi数字
布鲁斯,
法规和环境保障可能导致今天的eroi显着降低（更像14：1而不是40：1，你注意到），但我认为1930年的高度康伊有更多的事情与原油“涌出的事实有关“在我们的帮助下，从我们的帮助下（抽水等）。我们只需要捕捉它（无论如何大部分），并将其管道向我们需要的地方。
能量输入
亚历克斯,
对于光伏，他们是否计算太阳能输入与可用电能输出的比率?如果是这样的话，低EROI的PV可能比高EROI的化石燃料“更好”。
顺便说一句，很高兴看到这里使用了合适的国际单位制单位(exjoul)。
eroi.
一如既往的宝贵后谢谢你。
以下是什么EROI？只是一个想法-
1.散步。例如，相对于一个人的身体和旅行的距离而言，食物、烹饪、鞋子、路面等的能量。你走得越多，EROI越好，肚子越小。
2.运行
3.骑自行车
4.骑一匹马。
5.使用人力车。
6.街头飚车。负回报。
到处都是eroi吗?EROI并不考虑你用这些能量做什么。是否存在与能源最终使用有关的EROI功能?我是不是怪怪的?欢呼声迈克
前载?
亚历克斯，你说如果能源投资是“预先投入的”，那么低EROI是有意义的。这有什么区别?这是不是假设投资会随着时间的推移而增加?石油和天然气的钻探不是前置的吗?也就是说，前期投资大，随着时间的推移，运营成本相对较低。事实上，随着时间的推移，小的增量成本不是比预先加载的成本更好吗?如果你让马吃面包，用它们到处跑呢。随着时间的推移，你将花费更少的钱来喂养和庇护他们。投资回报率似乎没有可再生/不可再生的重要?
第一道防线
戴夫,
我的意思是，我不太担心低EROI，一旦能源被投资，就会有持续的可再生能源生产。例如，在制造光伏组件时，一旦你投入了这些能量，阳光就贡献了其余的能量。也许有更好的说法，但这就是我的意思。
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