竹子可转化为液态燃料，具竞争力价格及低排放潜力

根据由伍斯特理工学院 (Worcester Polytechnic Institute, WPI) 的研究人员主导的一项新研究，竹子作为地球上生长最快的植物，有潜力转化为液体运输燃料，价格可与石油竞争，且温室气体排放量远低于传统燃料。该研究小组包括 WPI 化学工程系主任 Michael Timko 及 2026 年获得博士学位的 Timothy Woodard，他们发现竹子可以作为运输工具、飞机及火车的有前景的燃料原料。

研究发表于《可持续能源与燃料》（Sustainable Energy & Fuels）期刊，结合了竹子转化为生物原油的实验室实验及经济与生命周期评估模型。

转化技术与原料选择

研究结果的两个关键因素为转化技术及原料的选择。该过程依赖于水热液化技术 (hydrothermal liquefaction, HTL)，利用热量和压力将生物质转化为生物原油。研究人员发现，这种转化竹子的方式比使用其他原料更为高效。竹子本身亦能捕捉和储存大量碳，无论是在地面上还是在其根茎下，这增强了其排放特征。

经济模型显示，基于竹子的燃料在成熟的商业规模条件下，价格可低至每加仑汽油等价的 US$2.75 (约 HK$21)，这包括建设和运营工厂的成本。生命周期评估将该燃料的温室气体强度定为每兆焦耳能量 3.5 克二氧化碳当量，约为传统石油柴油的 26 倍低。这些数字来自实验室研究和模型，而非商业工厂，且价格假设为成熟的大规模生产。

竹子对环境的益处

研究小组估计，通过水热液化转化竹子，能够与美国的玉米乙醇生产相匹配，却只需大约 13%的耕地面积。与许多生物燃料背后的年度作物不同，竹子是一种多年生草本植物，能以相对较低的农业投入产生大量生物质，即使在贫瘠的土壤中也能生长。与其他多年生草本植物相比，竹子的灰分含量极低，干重低于 1%，因此转化过程产生的废物微乎其微。

Timko 表示，竹子将使用与食品作物不同的土地。他指出：“我们的研究表明，竹子在未来的燃料中将发挥作用。”释放一些目前用于玉米乙醇的土地，该产品通常与汽油混合，将有助于提高食品生产并减轻环境负担。他认为：“农民获益，消费者也获益。”研究人员补充，竹子可以在以前的工业用地或重度耕作的农田上种植，这些地方其他作物难以生长。

随着更多的研究和开发，Timko 表示，竹子将为行业提供一种在规模上生产低碳液体燃料的方式，这对于难以电气化的部门，如重型运输和航空业，将是可行的选择。他认为，这项工作的时机恰到好处，因为燃料价格高昂，而运输部门的温室气体排放量超过美国其他任何部门。Timko 和 Woodard 与芬兰阿尔托大学的 Charles Cai 及 Avos BioEnergy 首席执行官 James Walters 共同撰写了这项研究。

竹子作为低碳燃料的潜力

竹子作为可再生资源，具备转化为液态燃料的潜力，这对于减少传统燃料的依赖具有重要意义。由于竹子生长迅速且能在贫瘠土壤中生长，这使其成为一种可持续的燃料来源。此外，竹子的低碳排放特性及其在不影响食品生产的情况下的种植潜力，为未来的能源转型提供了新的思路。随着对竹子燃料的进一步研究，未来可能在重型运输及航空业中发挥更大作用。