التقييم البيئي الاستشرافي لإنتاج حمض الستريك: إطار متكامل لتقييم دورة الحياة المسبق وتعلم التكنولوجيا

يتطلب حمض الستريك (CA) التحقيق في البصمة البيئية الناتجة عن إنتاجه. قارن هذه الدراسة بين ثلاث تقنيات لاسترداد الحمض بمستويات جاهزية مختلفة، وهي ترسيب ملح الكالسيوم الهيدروجيني – تبادل الأيونات (CHP-IE)، واستخراج المذيب على نطاق تجريبي (SE)، وإجراء التحليل الكهربائي للغشاء الثنائي القطبية على نطاق المختبر (BMED)، لتقييم تأثيرات دورة الحياة البيئية لإنتاج حمض الستريك عند استخدام كل تقنية للاسترداد. تم اختيار SE و BMED كبدائل ناشئة، حيث إن كلاهما مرشحان لتقديم مزايا بيئية أو اقتصادية على CHP-IE. من خلال نمذجة التحسين المستمر في معايير الإنتاج الرئيسية مع زيادة خبرة الإنتاج التراكمية، تلتقط منحنيات تعلم التكنولوجيا مكاسب الكفاءة التي تحدث مع نضوج التقنيات. تقدم هذه الدراسة إطار LCA مدمجاً مسبقًا يجعل من منحنيات تعلم التكنولوجيا مرتبطة بسيناريوهات انتقال الطاقة لمقارنة تقنيات استرداد حمض الستريك الناشئة مقابل عملية صناعية. حاليًا، يظهر CHP-IE أكبر ربح قدره 1078 يوان صيني/طن CA وأقل إمكانيات للاحتباس الحراري (GWP) بمقدار 1.79 طن CO2 مكافئ/طن CA، مع الحفاظ على هذا الميزة حتى عام 2030. بحلول عام 2050، تحت تخفيض الكربون العميق، يصبح BMED الخيار الأقل في الكربون بمقدار 0.78 طن CO2 مكافئ/طن CA. علاوة على ذلك، مع الذرة كمادة خام رئيسية، تقلل نماذج الزراعة المحسنة في شمال شرق الصين من التأثيرات البيئية لإنتاج حمض الستريك بنسبة تقارب 3% في إمكانية الحموضة (AP) وإمكانية التغذية الزائدة (EP)، بينما تحقق أنظمة الزراعة المتنوعة في شمال الصين تخفيضات تزيد عن 50% في هاتين الفئتين. تقدم هذه الورقة نهجًا للتقييم الشامل، داعمًا اختيار التكنولوجيا وتطوير سلسلة الإمداد الخضراء في صناعة حمض الستريك.