在综合热化学生物炼制厂中生产的木质纤维素乙醇的生命周期环境可持续性

摘要：在综合生物炼制厂中，从木质纤维素原料生产生物燃料和生物化学品的兴趣日益增加。然而，综合生物炼制厂的可持续性影响仍然不够清楚。本文采用生命周期方法，研究了在热化学炼油厂中生产的第二代乙醇及其化学品和能源的环境影响。考虑了四种原料：小麦秸秆、杨树、巨苣草和森林残余。结果表明，当系统考虑到由于生产化石资源的共产品而避免的影响时，从这些原料生产乙醇在12种环境影响中的8种上提供了显著的节约。森林残余来源的乙醇是最好的选择，而小麦秸秆是大多数影响中最差的选择。土地使用变化对乙醇的全球变暖潜力（GWP）有显著影响。例如，将森林转换为巨苣草的种植将GWP从–234增加到6685 g CO2 eq./l乙醇。当草地转为杨树种植时，影响相反：由于杨树的碳封存，GWP降低了一半。从杨树和森林残余中生产乙醇的热化学路线在大多数影响方面比相同原料的生物化学转化更具可持续性。尽管与汽油相比，乙醇每兆焦的温室气体排放减少了多达83%，但对于当前5%的乙醇混合物，节省的比例要小得多（约3%）。因此，除非使用的乙醇比例更高，否则第二代乙醇对气候变化缓解的贡献将很小。© 2015年作者。生物燃料、生物产品、生物炼制，由化学工业协会和约翰·威利父子有限公司出版。