无烟煤推广的辛酸血泪史——美国第一次能源转型的故事

人类发展史上，创新的扩散往往充满艰辛。无烟煤推广这个故事中，创新代理人乔治·休梅克的关键词不是“荣耀”，而是“欺诈、失败和沮丧”。美国人并不总是渴望新能源，历史表明，能源转型不可能在一日之间实现，对新能源的需求需要加以创建，而要做到这一点却不是那么容易。

乔治·休梅克（George Shoemaker）知道该是开溜的时候了。尽管他因为运输成本的缘故而放弃了自己的产品，但一群愤怒的费城人已经拿到了对他的拘捕令，他们向地方当局告发他是一个兜售有缺陷产品的骗子。休梅克没有坐等受审的日子，而是抄偏僻小巷悄悄溜出了城，一去不返。

休梅克究竟兜售的是什么产品？答案令人意想不到，那就是煤。

能源转型的雏形

休梅克居住在美国宾夕法尼亚州波茨维尔市——距离费城大约130公里，那儿有大量的无烟煤。时间是1812年，休梅克在颠簸的道路上辛辛苦苦地运送了九车无烟煤到费城，但那儿的居民们没办法把它点燃，人们相信休梅克卖给他们的是石头，他们要讨回公道，结果就发生了上述开头的故事。

休梅克的故事反映了一个重要但又经常被忽视的能源转型问题。让消费者接受新的能源是一个巨大的挑战，大多数潜在的用户对新能源不熟悉，因而会觉得不合适。然而，克服这些障碍需要推广者付出巨大的努力传授用户如何正确使用，或与企业合作改进其生产技术，或开发出相应的技术和装备，包括使用新燃料所需的炉子和技巧等。

无烟煤的特性使得这一挑战尤为突出。无烟煤指的是含碳量高的煤——通常在85%以上（烟煤为50%-85%；半褐煤为35%-50%；褐煤在35%以下）。由于其外观坚硬而有光泽，19世纪早期的美国人经常把无烟煤叫做“石煤”。高含碳量有两个含义：首先，无烟煤含有助于燃烧过程的挥发性气体相对较少，因此别指望把无烟煤放到火炉中就能点燃。燃烧无烟煤需要专用的设备和相当的经验；其次，无烟煤相对较纯，燃烧更炽热，排放的烟尘却比其他煤少。

地球上的煤炭多由烟煤、半褐煤或褐煤组成，无烟煤相对稀少。凑巧的是，世界上最丰富的无烟煤富集地位于宾夕法尼亚州东部一个不到1 300平方公里的地域内，使得无烟煤成为19世纪早期美国人口最密集地区——马里兰州北部城市巴尔的摩和马萨诸塞州首府波士顿之间的东部沿海地区——足够的矿物燃料来源地。由于地质与人口的匹配，宾夕法尼亚州东部的无烟煤储量在推动美国第一次矿物燃料转型中处于一个独特的地位。当美国人第一次大量消费煤炭时，用的就是无烟煤。

“东北走廊”突破

然而，就像休梅克的故事所反映的那样，无烟煤推广者经常遭到冷遇甚至失败。例如，1806年威廉·特恩布尔（William Turnbull）从宾夕法尼亚的利哈伊谷运了几车无烟煤到费城，供该市的水厂使用。但水厂的员工无法让无烟煤在蒸汽机里燃烧。最后，他们只好把煤块敲碎，用作铺路的砾石。

休梅克在侥幸逃脱官司后便决定扮演一位积极的角色，即教授潜在的用户如何使用无烟煤。他在宾夕法尼亚特拉华县的一家轧铁厂演示了无烟煤的操作过程，强调不要拨弄炉火，必须始终关着炉门。过了一会儿，炉子就发出比用其他燃料——如木炭——获得的更猛的热量。

1810年，企业家约西亚·怀特（Josiah White）和厄斯金·哈泽德（Erskine Hazard）拥有当时先进的技术，他们尝试了许多创新，包括建造美国第一座悬索桥和运河铁船。然而，他们却对无烟煤束手无策。在获得一批石煤后，工人们花费整整一个上午的时间也没能把煤点燃，挫折之下，他们就关闭了炉门去吃午饭，30分钟后回来时却惊讶地发现炉门居然被烧红了。他们当时不知道炉门关上后空气流经煤炭间隙可以为其燃烧提供条件。怀特后来计算，与烟煤相比，无烟煤产生的热量可以显著提高劳动效率。

1817年，怀特和哈泽德也成为了无烟煤的推广者，并相继开办了后来成为利哈伊煤炭矿务公司等一批企业。如今，当我们想起煤炭用户时，经常会联想到一些大型工矿企业。然而，在19世纪初，无烟煤推广者们并没有把企业看成是最有希望的用户，在他们的想象中，潜力较大的市场是家庭。

在19世纪，居住在美国“东北走廊”的每一户家庭都需要热源做饭，或在冬天取暖，家家户户依靠的是森林的丰富赏赐。当时的费城，一个普通六口之家每年要烧掉至少八垛木柴（一垛相当于1.22米高、1.22米宽和2.44米长），富裕家庭则要用掉三倍于此的木柴。1820年，费城拥有6万居民，每年消耗近10万垛木柴。由于一吨煤可以抵大约一垛半木柴，推广者们知道在这儿可以打开无烟煤的销路，而不再东一车或西一车的去卖。

使用指南推出

当然，打开销路的前提必须教会用户掌握无烟煤的操作方法。1827年，无烟煤推广者罗伯特·罗伯茨（Robert Roberts）为家庭推出的无烟煤使用指南，用了15个页面描述了点燃和保持无烟煤燃烧所需的诀窍。他在序言中谈到：“很少有人一开始就理解利哈伊煤燃烧的方法。许多人永远学不会，而更多的人则总是不得要领。”就像罗伯茨解释的那样，用户需要把煤敲碎，并选择合适的点火方式（如用点燃的木炭引火），避免过度拨弄炉火（恰到好处地使用火钳非常重要）。

为了鼓励家庭使用无烟煤，推销人员分发了无烟煤使用指南，宣传无烟煤胜过木柴的出众供热性能，甚至直接演示。包括怀特开始经营无烟煤贸易时，就让店里的无烟煤一直燃烧着，便于上门的买家能够看到无烟煤燃烧的场景。

除了学会无烟煤的操作，用户还需购买专门的煤炉或炉格子。因为空气流经相互叠加的无烟煤块，必须要有空隙或让煤灰掉出来，且不能用烧木柴的敞膛壁炉烧煤。为了降低准入门槛，无烟煤推广者们与制造商合作，促进了炉子设计的惊人繁荣：从1815年到1839年，专利局向炉子制造商颁发了329项专利（占该时期颁发的专利总数的近4%）。在1831年，用户只需5美元即可买到一只煤炉，在大多数工薪阶层力所能及的范围之内。

1850年，无烟煤逐渐成为美国最重要的矿物燃料，为东部滨海地区绝大多数家庭提供热量，为钢铁行业提供热能，为企业、轮船和火车蒸汽机提供动力。这样的成功来之不易，前后历时数十年之久。然而，历史上通常注重于新能源的发展方式，却很少教授用户如何使用的实践过程。

上述例子是针对19世纪早期的无烟煤，但反映了一个较为普遍的模式，即采用石油、天然气和电用作能源的过程中也有类似的故事可说。在所有的能源转型中，推广者们都为之付出了难以置信的汗水，他们的努力通常需要几十年时间才能最终成功。能源转型始终是一项艰巨的任务。

对于许多哀叹太阳能和风能技术进程缓慢的人来说，无烟煤的普及应该是一面很好的镜子。历史表明，煤炭、石油和电力的采用过程也经历过巨大障碍后最终才被接受。同样，风能和太阳能的普及恐怕也需要差不多的时间、精力和坚持。

参考文献：

Christopher F. Jones.Fraud(2014).Failure, andFrustration:This Is the Story of America's First Energy Transition.http://www.theatlantic.com.