果我們可以憑空產出便宜的燃料，會是怎樣的情景？一個多世紀來，專家盼望製造出有相似化學結構、可直接取代化石燃料的替代品。有了替代品，我們便無須改建現有價值超過100兆美元的能源、運輸和工業基礎設施。
石油、天然氣都是碳氫化合物。因此合成燃料需要氫（來自水）和碳（來自大氣中的二氧化碳）的來源。大自然已經用此配方創造生物（包括人類）達數十億年。在工業革命前，植物是人類的主要燃料來源，但其轉換太陽能的效率不夠高，無法取代化石燃料。
無論用什麼方法，最終仍得耗費大量能源。如要製作合成燃料，須把電能轉為化學能。但分解水和二氧化碳分子來製造燃料，要動用的能源跟後續透過燃燒或其他方法釋出的能源一樣多。如果生產合成燃料需要用到電網，而電網又需要燒煤炭或天然氣來運作，在成本效益上便無法與純粹開採燃料相抗衡。有鑑於此，我們需要新的能源來源，不僅量多、便宜，還得比化石燃料環保。
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