内布拉斯加州约克韦塞尔活历史农场 20世纪50-60年代的农业
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石油与乙醇

在20世纪50年代和60年代,大型石油公司和乙醇公司之间正在进行的斗争似乎已经结束。石油获胜——也就是说,直到新的科学研究提出了对铅添加剂毒性的旧担忧。

战斗人员一方是农民和乙醇的推广者,另一方是一系列汽车、化工和石油公司。几十年来,他们一直在争论,首先是什么样的燃料将推动汽车繁荣,然后——在石油赢得第一场战斗之后——是什么样的“抗爆”物质将添加到汽油中。

1933年乙醇汽油加气站

这场战斗可以追溯到1826年,当时塞缪尔·莫雷(Samuel Morey)用酒精为第一台内燃机原型提供燃料。到1860年,数千家酿酒厂每年为照明、烹饪和工业生产9000万美国加仑或更多的酒精。这还不包括为人类消费而蒸馏的酒精。

酒精至少在一定程度上资助了内战。1862年,对乙醇征收每加仑2.08美元的税,大大增加了燃料的成本。战后,该税被废除,到世纪之交,乙醇成为世界各地早期汽车的主要燃料。亨利·福特(Henry Ford)是他所说的“未来的燃料……一英亩土豆一年的产量中有足够的酒精,”福特说,“足以驱动耕种100年所需的机器。”

但在1907年,德克萨斯州发现了大量新油田,石油比酒精便宜。1908年,福特推出了T型车。它可以使用乙醇或汽油。

在汽车诞生的早期,未来汽车的动力来源是什么是一个悬而未决的问题。这两种燃料的支持者游说国会给予他们减税和其他奖励。渐渐地,随着越来越多的油井被钻探,油价下跌,石油赢得了胜利。

然后,战斗转向可以减少恼人的发动机爆震的物质。当气缸中的汽油过早点燃,而活塞仍在上升并压缩空气/燃油混合物时,发动机会发出爆震声。1917年,代顿工程实验室(Dayton Engineering Laboratories Company,简称Delco,即发明汽车电动起动机的实验室)在汽油中添加了谷物酒精,显著降低了爆震。德尔科的工程师一度是乙醇的热心支持者。然后,在1919年,德尔科被通用汽车公司收购,通用汽车董事会由拥有E.I.杜邦化学公司大部分股份的家族成员主导。

乙醇有一个问题——它不能申请专利,任何有蒸馏器的人都可以制造。

因此,德尔科的工程师被告知要找到一种可以减少撞击的化学物质。1921年,一位名叫托马斯·米德格利(Thomas Midgley)的年轻工程师发现,TEL(四乙基铅)可以减少爆震。通用汽车获得了TEL作为汽油辛烷值提升添加剂的专利,并提出了商品名乙基。如果通用汽车能够被汽车制造商和其他石油公司采用,那么在专利有效期内,通用汽车将获得几乎每加仑汽油的专利使用费。1923年,20%的版税将产生3600万美元。

TEL唯一的问题是它含有铅,数千年来人们都知道铅烟是有毒的。众所周知,与TEL接触最终会导致幻觉、呼吸困难,在最坏的情况下还会导致疯狂、痉挛、麻痹、窒息和死亡。公共卫生官员提出了担忧,工程师米格利是被派去宣传TEL优点的发言人之一。唯一的问题是,1923年,米格利被迫拒绝演讲,因为他在TEL的工作毒害了他。“在有机铅方面工作了大约一年后,”他在美国化学学会上写道,该学会想给他一个奖项,“我发现我的肺受到了影响,有必要停止所有工作,获得大量新鲜空气。”他去了迈阿密。

通用汽车向前推进。1923年,他们与新泽西州的标准石油公司(现在的埃克森美孚)、印第安纳州的标准石油公司(后来的阿莫科公司和英国石油公司)和墨西哥湾石油公司(梅隆公司所有)签订了分销合同。同年,杜邦在新泽西州的深水区建立了一家工厂,为通用汽车制造TEL。不到一个月,几名工人死于铅中毒,但这一事实最初被掩盖了。

一年后,新泽西州的标准石油公司想出了一种更快、更便宜的生产TEL的方法。令人惊讶的是,通用汽车公司与标准石油公司成立了一家合资企业,Ethyl公司也成立了。

但和杜邦一样,Ethyl的新工厂在三个月内造成五人死亡,35人受伤。症状包括震颤、幻觉、严重麻痹和其他神经症状。

一些州和联邦官员威胁要举行听证会,更糟的是,可能要禁止含铅汽油。因此,Ethyl公司与合规的联邦矿产局签订合同,对含铅汽油进行健康评估——合同中有一条规定Ethyl对该局报告的内容拥有否决权。

然后,Ethyl要求联邦公共卫生局就TEL举行听证会。没有人会奇怪PHS是财政部的一部分,而财政部又由安德鲁·梅隆领导——他的家人刚刚签署了通过海湾石油分销TEL的合同。

矿业局根据一些有限的动物试验进行了研究,并且——值得注意的是——给了TEL一份干净的健康证明。在1925年的一次公共关系政变中,Ethyl公司成功地克服了卫生官员的担忧,即在汽油中添加TEL会将成吨的铅排放到全国各城市的大气中。乙基被批准出售。

与此同时,在整个二三十年代,农民和乙醇倡导者并没有放弃这场斗争。在主要分布于中西部的数百家加油站,乙醇有时与含铅混合汽油一起出售。例如,在内布拉斯加州林肯市,位于14街和N街的科耶尔天然气公司于1933年开始销售10%的混合“玉米酒精”汽油。第一箱油被卖给了州长查尔斯·布莱恩。直到40年代初,科耶尔销售了几十万加仑,但仍然觉得乙基公司非法降低了他的销售额。

到那时为止,销售的汽油中至少有70%含有乙基,但该公司拒绝向任何销售乙醇混合物的加油站销售其产品。厄尔·科耶尔(Earl Coryell)去了美国司法部,司法部认为Ethyl的商业行为违反了反垄断法。在一项具有里程碑意义的最高法院判决中,Ethyl被迫将其产品出售给任何满足最低技术要求的电视台。法院还表示,公司不能利用其专利设定转售价格或对专利范围以外的事项施加限制。

洛杉矶烟雾
但是,从长远来看,打赢这场官司无助于战斗。TEL增加了燃料添加剂的市场份额。第二次世界大战暂时缓解了乙醇工业的压力,因为乙醇被用来增加飞机和潜艇的燃料,并且是合成橡胶的原料。历史学家断言,在D日入侵欧洲时,四分之三的军队使用的是由中西部玉米制成的轮胎。

但战后,乙醇工业基本上已经死亡。工厂关闭了。在50年代的大部分时间里,加油站只销售含铅汽油。

在这个时候,铅工业引用了一位毒物学家的研究,反驳了关于铅安全性的周期性问题。这位毒物学家实际上是受雇于Ethyl公司的Robert Kehoe。在一次又一次的听证会上,Kehoe断言铅在人体内自然存在。他还辩称,没有人能够肯定地说铅会导致健康问题。“你说这很危险。我们说不是。证明我们错了。”几十年来,这一论点一直有效。

在幕后,有一系列的研究,后来证明是令人不安的。1943年,《洛杉矶时报》报道了这些城市的第一次重大烟雾事件。1950年,洛杉矶烟雾的成因被证明是大气中碳氢化合物和氮氧化物的相互作用。1953年,汽车被证明是产生碳氢化合物的原因。

令人窒息的烟雾云正在全国各大城市成为一个问题。

到50年代末,美国销售的天然气中98%含有烷基铅化合物。

这就是为什么当通用汽车和标准石油公司在1962年将Ethyl公司出售给一家小公司Albermarle造纸公司时,这是一个惊人的发展。一个原因可能是TEL的专利已于1947年到期,因此没有那么多利润。但是,通用汽车和标准汽车可能也看到了即将发生的事情--

  • 1965年,可敬的地球化学家克莱尔·帕特森博士所做的一项研究驳斥了凯霍博士关于人类体内自然存在铅的主张。帕特森研究了前哥伦比亚人的骨骼,发现1600年前人类体内几乎没有铅。铅来自最近的人类污染,汽油中添加的TEL是主要的嫌疑犯。
  • 1969年,司法部发现了美国汽车制造商之间的一项秘密协议,该协议显示,15年来,他们一直在抑制排放控制系统。这些协议违反了反垄断条例,激怒了日益增长的环保运动。
  • 然后在1970年,通用汽车打破了排名,宣布该公司将满足悬而未决的清洁空气法,包括1974年开始的催化转换器。催化转化器不能与含铅汽油一起工作,事实上,这将使汽车无法与之匹敌。
  • 相对较新的环境保护署(EPA)于1974年宣布了降低汽油中铅含量的法规。TEL forces提起诉讼,称环境保护署没有这一权力,但1976年,上诉法院支持环境保护署。
  • 与此同时,有关乙醇的研究已经尘埃落定,一些公司又开始生产乙醇。中西部各州通过税收减免和新工厂的激励措施重新加入该法案。
  • 在70年代和80年代,一项又一项研究记录了铅中毒在越来越低的水平上的破坏性影响,特别是在儿童中。
  • 即使在逐步淘汰含铅汽油的头几年,环保署也能显示出引人注目的结果。1976年至1980年间,汽油中的铅含量下降了50%,抽样人群血液中的铅含量下降了37%。
  • 到1986年,含铅汽油的逐步淘汰已经完成。

在过去20年中,石油公司推出了另一种辛烷值提升化合物MTBE,与乙醇竞争。但MTBE被证明是一种潜在的致癌物,并且是地下水的持续污染源。

乙醇在美国和全世界都越来越受欢迎。汽车制造商甚至推出了一些可以使用E85的车型,E85是一种85%乙醇和15%汽油的混合物。

今天,据估计,在2007年初,蓬勃发展的乙醇工业消耗了全国玉米产量的10%至15%,有113家工厂在运营,70多家新工厂仍在建设中。对粮食生产商来说,这意味着口袋里有更多的钱——2007年,玉米期货价格突破了4美元,而此前10年的平均价格为2.34美元。

但玉米也被用于从谷类、软饮料、黄油和肉类等各种食品中。如果这些生产商也不得不为剩下的玉米支付更高的价格,食品价格也可能上涨。

作者:比尔·甘泽尔甘泽尔集团. 2007年首次出版。资料来源的部分参考书目如下所示在这里.


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