《Energy Nexus》：Turning trash into power: bioenergy, economics, and carbon offsets from hydrothermal technologies
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生物质的热分解是一种碳负性（carbon-negative）可再生途径，可改善能源可持续性并缓解气候变化。然而，常规热技术（如热解和混燃）需要对原料进行干燥，这将显著增加生产成本。本研究提供了一项初步分析，考察先进水热技术（hydrothermal techn
生物质的热分解是一种碳负性（carbon-negative）可再生途径，可改善能源可持续性并缓解气候变化。然而，常规热技术（如热解和混燃）需要对原料进行干燥，这将显著增加生产成本。本研究提供了一项初步分析，考察先进水热技术（hydrothermal technology）在经济上可行并大规模发展的条件，以及其在多大程度上可替代现有技术。研究人员考察了城市固体废物（如食物垃圾、木屑和废纸）的能源转化率、处理模式、盈亏平衡条件以及不确定的市场条件。结果表明：（1）水热技术比热解更具成本效益，并可能降低生产者的投资和运营风险；（2）使用水热炭（hydrochar）会在能源产出与农业可持续性之间产生显著的权衡；（3）对于食物垃圾，76.49%至80.55%的利润来自能源销售，而对于木屑和废纸，39.65%–89.06%的利润来自环境效益；（4）根据水热模式的不同，能源产出或能源价格下降32.4%–54.7%会导致亏损；（5）盈利能力对排放价格的变化相对不敏感。
研究背景：能源需求持续增长，2024年全球能源需求约650 EJ，较2023年增加2.2%，但非化石能源供应仅能满足一半增长。化石燃料排放大量温室气体（GHGs）导致气候变化，而传统热技术（如热解和混燃）需要对原料进行干燥，显著增加生产成本。台湾能源进口依赖度超过97%，2025年核电厂全部关闭，电力供给减少8.33%，亟需发展可再生能源。水热技术（hydrothermal technologies）可直接利用高湿原料，避免干燥步骤，因此具有成本优势。本研究旨在评估水热技术将城市固体废物转化为能源及土壤改良剂的经济与环境可行性，并填补废物管理、能源可持续性与粮食安全之间的空白。
研究概况与意义：研究人员基于生命周期评估（LCA）与技术经济评估（TEA），以台湾为案例，分析食物垃圾、木屑和废纸三种废物在三种水热模式下的盈利能力和碳抵消潜力。结果表明，在当前市场条件下，三种水热转化均可产生正利润，且水热技术比热解更具成本效益；利润来源因废物类型而异。该研究为水热技术的大规模应用提供了筛选级证据，有助于能源供应商优化决策，并促进废物回收和农业可持续性。论文发表于《Energy Nexus》。
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