文／曾怡陵 攝影／周敬淳
由於時代變遷，竹材被塑膠等製品大量取代，加上臺灣竹產品不敵國外的低價競爭，竹林因竹產業沒落而荒廢。到了1999年，921大地震重創竹材加工重地——南投縣竹山鎮，更加速竹產業走向衰敗。因此，在行政院農業委員會（簡稱農委會）的「竹產業轉型及振興計畫」和農委會林務局的「國產竹材產銷供應鏈建構與技術推廣計畫」下，農委會林業試驗所（簡稱林試所）和工業技術研究院（簡稱工研院）合作進行竹材加工製程及製品創新研發，協助廠商行銷、串連資源，期望復甦竹產業、開創產業新視野。
竹林越砍伐越漂亮 竹材應用範圍廣
臺灣擁有豐富的竹林資源，在自然環境中有防風、涵養水源、淨化空氣等功能，且竹類的平均碳吸存率是一般闊葉林的2至3倍以上。若製成產品，不論是竹材或製成竹炭都可多元應用。若能適當管理竹林資源、持續發展多種竹製品，提高產業競爭力的同時也能更新竹林，對環境保護亦有利處。
在竹產業資源及應用研究的分工上，林試所主力在竹林的經營及資源調查、竹林碳吸存的研究、輔導竹農蓋竹炭窯並生產竹炭、竹材加工應用等；工研院專注在竹炭機械窯及竹炭的應用發展等。
林試所森林利用組研究員林裕仁表示，竹材的優勢是繁殖力強、生長快速，相較於林木要成長到30至50年才具有經濟價值，竹子只需要4、5年即可砍伐利用。老竹被砍伐，新竹才有空間成長，可以促進竹林地的更新，林相好，竹材長得好，固碳能量也才不會下降。
竹材是具有發展潛力的綠色材料，價格較木材便宜，可應用範圍多元。若用於建材，竹材較木材輕，運輸便利，具有可彎曲的特性。其比剛度、比強度都優於木材，又不輸鋼筋。若作為生質燃料，以臺灣經濟利用價值較低的刺竹、長枝竹、麻竹與綠竹產製的竹質燃料顆粒與木質燃料顆粒相較，熱質符合歐盟制定的木質顆粒最低熱質標準4,035kal/kg。若燒製成竹炭，竹炭的表面積較木炭高，因此可吸附面積較木炭大，可用來淨化空氣及水質。此外還可調節溼氣、改良土質、製作電極材料等。
針對六大竹種特性 進行適性開發
國內六大經濟竹種為桂竹、孟宗竹、長枝竹、麻竹、刺竹及綠竹，「桂竹和孟宗竹在這6個竹種裡比重比較大，尤其是桂竹。」林裕仁表示，桂竹最知名的應方式是製成竹劍，因為具有極佳韌性且不易斷裂，是日本指定做竹劍的材料。也因為桂竹和孟宗竹較為強韌，運用性廣，竹材加工的研發以這兩種為主。
綠竹多用於生產高產值的綠竹筍，A級貨價格甚至高達每斤100元。二、三年生的綠竹會進行砍伐以免無法收穫竹筍，也因此竹稈較嫩，不適合做為加工用途。
至於利用較少的長枝竹和刺竹，其產地主要分布在臺南龍崎、高雄內門和旗山一帶，早期用於製作竹管家具和農業器具。由於加工廠外移，加上這兩種竹種屬叢生竹種，不如桂竹等散生竹種容易砍伐，只能任其荒廢。目前利用方式為人工少量砍伐，供當地蚵棚使用。話雖如此，學者們也觀察到刺竹、長枝竹的林下無其他植物生長，推測其有排外生長素，或許可用於天然除草劑的研發。而刺竹葉中有高量的黃酮素，也可應用於化妝品。
林裕仁說明，適合竹子生長的亞熱帶地區目前並無現成的竹子伐採機具，歐美則有微電腦控制的中小徑木伐採機具，可伐木、刷除小枝條，並精準控制鋸木長度。未來要想提高伐採及竹子的利用效率，勢必得引進研發，若臺灣研發成功，也可銷往亞洲市場。
從竹稈利用到全竹利用 從精品走向民間
「過去竹材的利用部位都是竹稈」，工研院生質材料系統技術部資深研究員黃盈賓說，921大地震後為了增加竹材的附加價值，從日本引進竹炭和竹醋液的技術。不過，雖然竹炭帶動了當時竹產業的方向，但尚屬於量少價高的精品，無法帶動大量竹材的用量。
工研院因而投入全竹利用的研發，發展出以竹葉、竹稈製作的產品。竹稈仍用於竹炭的製作，但運用面從精品轉向以農業用途為主的利用。竹炭可改良土壤的物化性質，並促進植株的根系發展，進而提升產量。也可與竹醋液調配成生物製劑，在立枯病、蚜蟲等病蟲害的防治上有良好效果。黃盈賓說，早期日本大量使用竹炭於建築的溼氣調節，臺灣竹炭的發展雖較日本晚了10、20年，但衍伸出更多元的商品，累積至今已有三百多項產品。在食品方面可作為天然色素、衣著方面有可吸溼保暖的竹炭纖維，還可用作調溼建材、製成吸附臭味的鞋墊、可吸附蔬果乙烯氣體的炭材保鮮容器等。竹葉中的麻竹葉常用作粽葉，其餘則為伐竹剩餘的廢棄物，多就地自然腐化，若氣候乾燥反而易引起野火。工研院從最少被利用的刺竹葉中萃取黃酮素，作為化妝品的抗氧化或防菌成分。此外，也利用其清雅的竹香作為環境香氛、製作化妝水等保養品或口腔清新劑等。
研發落地 促進地方永續發展
早期竹炭生產以傳統土窯為主，雖造價便宜，但操作上仰賴師傅的主觀經驗，也需投入大量人力。工研院研發可快速炭化的機械窯，能用電腦程式遠程精準控制碳化溫度，減少人力的投入。此外，以冷凝系統蒐集竹醋液可增加農民收益，生產過程中的熱能和生質氣體也可回收再利用。
經由林務局計畫支持，透過開放式創新技轉，讓研發成果在民間開花，花蓮縣富里鄉農會即為成功案例之一，將廢棄竹林轉為商品，兼顧經濟及環境永續。早年，桂竹筍是當地重要的收入來源，隨著人口老化，60公頃的竹林逐漸荒廢，影響水土保持。「竹子大約5至7、8年會自然衰亡腐敗，反而把原本吸存的二氧化碳又釋放出來。」黃盈賓說，富里鄉農會想進行竹林的管理，擇伐老竹，但竹材在當地的用量不大，砍伐下來的竹材沒有出路。工研院建議與當地的有機農業結合，輔導富里農會將竹材製成生物炭和竹醋液，成為可提高產量、驅避害蟲的資材，「經過試驗，有機稻作和黃豆的產量可因此增加約30%，紅藜可高達2到3倍。」此外，存於土壤中的生物炭還可成為長期的碳匯庫。產出的竹醋液可用來製作防蚊液等產品，製作過程中的餘熱還可回收用於溫泉水的加溫。富里鄉農會並運用竹林富含芬多精與負離子的特性開闢步道，計畫朝森林療癒的方向邁進。
竹質燃料顆粒技術和設備到位 看好未來市場規模
現今政府力推能源轉型，竹材也是極具發展潛力的生質能源。竹質燃料顆粒的研究緣起，是因為竹山的金紙廠因環保意識抬頭而歇業，造成竹材加工業者在製作竹製烤肉串時產生的竹廢料無法去化，因而請求林試所協助。
在林試所的輔導之下，竹山的產學合作廠商已具備製造竹質燃料顆粒的系統和技術。目前竹質顆粒可應用的產業包含染整業、瀝青業、大型洗衣業、食品業等，其鍋爐的能源大多來自於柴油或煤炭，若能以竹質顆粒代替，能達到碳中和的效應。林裕仁表示，林試所曾推估木質顆粒到2025年時，全球的使用量可以達到6,000萬噸。「若要評估竹質顆粒的市場規模，我們還在研究中，但光是木質顆粒就有這麼大的潛力，何況竹材還有區域性的限制，是歐美沒有的材料。我認為若國內要推綠能，在生質能源這部分，竹質顆粒有很大的市場。」但他也強調，竹材在利用上還是以製作高產值產品為優先，例如竹劍；老竹或竹廢料才用於竹質顆粒的生產。林裕仁說，當地有許多竹材加工廠皆面臨竹廢料的去化問題，他希望以產學合作廠商作為示範點，未來便可處理竹質顆粒的代工需求。目前的困境在於市場推廣，林試所會利用參展機會設攤幫業者宣傳，但畢竟強項在技術輔導，因此也想辦法找其他機關協助推廣。
整合竹業資訊 提供技術支援及廠商媒合
為了整合竹產業上下游、開拓更多商機，透過「國產竹材產銷供應鏈建構與技術推廣計畫」，林務局與工研院合作成立「竹產業創新技術服務團」，並建置「竹材產業技術諮詢中心」，輔導業者突破既有開發思維、學習生產技術並提供媒合服務。
「飛竹眼鏡」是工研院的輔導案例之一。眼鏡原有的塑膠鼻墊易因配戴者分泌油、汗而滑動，創辦人嘗試孟宗竹、桂竹等竹材，發現桂竹的韌性和密度佳、輕盈且能吸汗吸油，經過炭化處理後也能克服竹材易發霉的弱點。做成鼻墊和鏡腳不僅增加配戴的舒適感，也達到減塑、環保的效果。「不管是在竹材加工刀具的克服等技術面，或者行銷面，我們都會提供協助。」黃盈賓舉例，臺灣竹產業的廠商規模較小，國外的參展費用是不小的負擔，因此工研院也帶廠商到國外參展，開拓商機。
此外，工研院將竹材相關知識、商家地圖及活動訊息整合至雲端的「竹材產業技術諮詢中心」裡，並提供線上即時諮詢服務，從2013年平臺建置至今有7萬多瀏覽人次。3、4年前，世界展望會也透過平臺提出需求，希望以竹編班組織嘉義朴子的弱勢家庭。黃盈賓請臺南市竹會就近提供技藝上的輔導，在半年內培養出有生產能力的家庭製作溫泉蛋竹簍，增加弱勢家庭收入，同時也解決臺南市竹會無足夠人力接單的困境。
竹材是具有開發潛力、且能夠生生不息的綠色資源，但在臺灣因產業沒落等因素而缺少管理，資源的浪費甚為可惜。不管是製成價高銷量少的家用竹炭，或有龐大市場潛力、用量大的竹質顆粒，有產官學研的密切合作才能發展出多元的應用方式，為不同產業注入新能量；也才能擴大商機，以需求帶動竹農經營竹林的意願，進而使竹林穩定更新和竹材品質提升，促進產業和環境的永續。
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