Бамбук может стать перспективным возобновляемым источником топлива для автомобилей, самолетов и поездов по цене менее 3 долларов за галлон в эквиваленте бензина, при этом снижая выбросы парниковых газов.

Исследователи с кафедры химической инженерии Вустерского политехнического института продемонстрировали потенциал бамбука как сырья для экологичного и экономичного жидкого топлива, которое может стать альтернативой углеродоемким ископаемым видам топлива.​ Команда провела моделирование, чтобы сравнить стоимость и уровень выбросов топлива, полученного из многолетних трав, с традиционными видами топлива.

​Доступное топливо с меньшим углеродным следом

​На основе экономического моделирования исследователи пришли к выводу, что топливо из бамбука может производиться по гораздо более доступной цене. Согласно модели, чтобы проехать такое же расстояние и с такой же мощностью, как при использовании стандартного галлона бензина, нужно потратить всего 2,75 доллара на это растительное топливо. В цену включены производственные затраты, в том числе средства, необходимые для строительства и эксплуатации завода по производству топлива в промышленных масштабах. Согласно исследованию, это топливо может стоить примерно столько же, сколько обычный бензин, или даже дешевле, что делает его потенциально экономически выгодной альтернативой.

Помимо конкурентоспособной цены, топливо на основе бамбука может принести пользу окружающей среде в транспортной отрасли. ​Транспортный сектор является основным источником выбросов углекислого газа в США. Команда исследователей выяснила, что топливо, получаемое из бамбука, имеет в 26 раз меньший углеродный след, чем бензин или дизельное топливо.

В ходе анализа жизненного цикла (АЖЦ), в рамках которого рассчитывается общий объем выбросов загрязняющих веществ от момента посадки до окончательного сжигания в двигателе транспортного средства, исследователи обнаружили, что топливо на основе бамбука выделяет 3,5 грамма эквивалента углекислого газа на мегаджоуль энергии. Таким образом, это топливо в 26 раз экологичнее стандартного ископаемого топлива, которое выделяет 90-95 граммов эквивалента углекислого газа на мегаджоуль энергии.

Исследователи приписывают преимущество более чистого топлива на основе бамбука подземным корневищам — толстым горизонтальным стеблям и корневой системе растения. Эти системы поглощают углерод из атмосферы и надежно удерживают его под землей.

❝Наше исследование показывает, что бамбук может сыграть важную роль в будущем топливных технологий❞, — сказал Майкл Тимко, заведующий кафедрой. «Я считаю, что это исследование особенно актуально и важно, потому что цены на топливо высоки, а транспортный сектор в США производит больше выбросов парниковых газов, чем любой другой».

Биотопливо, не требующее особого ухода

​Топливо на основе бамбука не только доступно по цене и экологично, но и проще в выращивании, требует меньше ухода и образует минимальное количество отходов.

​Исследование показало, что преобразование бамбука в топливо с помощью гидротермального сжижения (ГТС) возможно. Этот процесс позволяет получать сверхчистую энергию, которая может заменить производство этанола во всех США, при этом для этого потребуется всего 13% сельскохозяйственных угодий. По словам исследователей, это возможно благодаря тому, что бамбук может быстро расти даже в условиях недостатка питательных веществ.

По словам исследователей, бамбук может расти на землях, где другие культуры и растения не приживаются, в том числе на территориях, загрязненных промышленными отходами, или на землях, интенсивно используемых в сельском хозяйстве.

В исследовании бамбук рассматривается как альтернативное биотопливо, поскольку он может расти без особого ухода, в отличие от других источников биотоплива, которые требуют огромных вложений в ежегодную подсадку. Кроме того, по сравнению с другими источниками топлива на растительной основе, бамбук практически не образует отходов, а содержание золы в нем составляет менее одного процента от сухой массы, как указано в исследовании.

❝Возможно, в будущем бамбук поможет промышленности производить низкоуглеродное жидкое топливо в больших объемах, — сказал Тимко. — При условии дальнейших исследований и разработок бамбук может стать перспективным вариантом для декарбонизации в тех отраслях, которые сложно перевести на электричество, включая тяжелый транспорт и цепочки поставок авиационного топлива❞.

Исследование было опубликовано в журнале Sustainable Energy & Fuels.