RCR新文:植物油和动物脂肪生产可再生柴油对全球暖化潜势的影响

苏州腾康环保科技有限公司   2020-07-10 09:06:16
能源是人类社会进步最为重要的基础,化石能源一直是人类社会发展的主要动力。随着工业的发展、人口增长以及人类对能源的巨大需求,在化石能源大规模开采利用过程中造成了严重的环境污染与不可逆的环境破坏,威胁着经济和社会可持续发展,开发替代的可再生能源是非常必要和迫切的。
人们研究植物油燃料最初的兴趣来自于燃料供给的不足。近年来,由于原油价格的提高、矿物燃料资源的限制及环保等因素影响,人们的着眼点又集中于从植物油和动物脂肪中制取生物柴油,使用可再生的燃料来减轻有害污染物排放和碳排放。本文评价了以废弃家禽脂肪、牛油和大豆油为原料制备可再生生物柴油的生命周期过程对全球暖化潜势的影响。
  本文以废弃家禽脂肪、牛油和大豆油作为游离脂肪酸的来源,与甘油三酯反应制备可再生生物柴油。以甘油三月桂酸酯、月桂酸、蛋白质和水作为动物脂肪的模型化合物进行皂化和脱酸实验,并结合化学过程模拟、热力学方程及运动学方程进行能源和物料平衡分析,其中从头计算法用于估算缺失数据,以便建立生命周期的库存模型。利用大豆油(考虑土地利用变化效应)、家禽脂肪、牛油制备可再生生物柴油的生命周期温室气体排放量降至-8.7~47.2g CO2当量/MJ,排放量变化取决于副产物和所使用的分配规则。
图1. 牛油、家禽废弃脂肪和大豆油转化为可再生柴油的生命周期过程流程图
图2. (a) 大豆农场、家禽养殖场、牛养殖场的数目; (b) 美国电网和炼油厂分布图
图3. 可再生生物柴油的全球暖化潜势(a)废弃家禽脂肪; (b) 牛油. 基于不同原料成分的上界和下界

图4. 基于不同间接土地利用变化模型大豆油生产生物柴油的全球暖化潜势
图 5. 采用质量分配(MA)或系统扩展(SE)方法对牛油、禽脂和大豆油生产的可再生柴油的全球暖化潜势进行研究
图 6. 与文献中生物柴油和可再生柴油的全球暖化潜势进行比较

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