竹子可轉化為液態燃料，具競爭力價格及低排放潛力

根據由伍斯特理工學院 (Worcester Polytechnic Institute, WPI) 的研究人員主導的一項新研究，竹子作為地球上生長最快的植物，有潛力轉化為液體運輸燃料，價格可與石油競爭，且溫室氣體排放量遠低於傳統燃料。該研究小組包括 WPI 化學工程系主任 Michael Timko 及 2026 年獲得博士學位的 Timothy Woodard，他們發現竹子可以作為運輸工具、飛機及火車的有前景的燃料原料。

研究發表於《可持續能源與燃料》（Sustainable Energy & Fuels）期刊，結合了竹子轉化為生物原油的實驗室實驗及經濟與生命週期評估模型。

轉化技術與原料選擇

研究結果的兩個關鍵因素為轉化技術及原料的選擇。該過程依賴於水熱液化技術 (hydrothermal liquefaction, HTL)，利用熱量和壓力將生物質轉化為生物原油。研究人員發現，這種轉化竹子的方式比使用其他原料更為高效。竹子本身亦能捕捉和儲存大量碳，無論是在地面上還是在其根莖下，這增強了其排放特徵。

經濟模型顯示，基於竹子的燃料在成熟的商業規模條件下，價格可低至每加侖汽油等價的 US$2.75 (約 HK$21)，這包括建設和運營工廠的成本。生命週期評估將該燃料的溫室氣體強度定為每兆焦耳能量 3.5 克二氧化碳當量，約為傳統石油柴油的 26 倍低。這些數字來自實驗室研究和模型，而非商業工廠，且價格假設為成熟的大規模生產。

竹子對環境的益處

研究小組估計，通過水熱液化轉化竹子，能夠與美國的玉米乙醇生產相匹配，卻只需大約 13%的耕地面積。與許多生物燃料背後的年度作物不同，竹子是一種多年生草本植物，能以相對較低的農業投入產生大量生物質，即使在貧瘠的土壤中也能生長。與其他多年生草本植物相比，竹子的灰分含量極低，乾重低於 1%，因此轉化過程產生的廢物微乎其微。

Timko 表示，竹子將使用與食品作物不同的土地。他指出：「我們的研究表明，竹子在未來的燃料中將發揮作用。」釋放一些目前用於玉米乙醇的土地，該產品通常與汽油混合，將有助於提高食品生產並減輕環境負擔。他認為：「農民獲益，消費者也獲益。」研究人員補充，竹子可以在以前的工業用地或重度耕作的農田上種植，這些地方其他作物難以生長。

隨著更多的研究和開發，Timko 表示，竹子將為行業提供一種在規模上生產低碳液體燃料的方式，這對於難以電氣化的部門，如重型運輸和航空業，將是可行的選擇。他認為，這項工作的時機恰到好處，因為燃料價格高昂，而運輸部門的溫室氣體排放量超過美國其他任何部門。Timko 和 Woodard 與芬蘭阿爾託大學的 Charles Cai 及 Avos BioEnergy 首席執行官 James Walters 共同撰寫了這項研究。

竹子作為低碳燃料的潛力

竹子作為可再生資源，具備轉化為液態燃料的潛力，這對於減少傳統燃料的依賴具有重要意義。由於竹子生長迅速且能在貧瘠土壤中生長，這使其成為一種可持續的燃料來源。此外，竹子的低碳排放特性及其在不影響食品生產的情況下的種植潛力，為未來的能源轉型提供了新的思路。隨著對竹子燃料的進一步研究，未來可能在重型運輸及航空業中發揮更大作用。