LCA法在木本生物柴油清潔生產(chǎn)評估方面的應(yīng)用研究

張赟齊，賈黎明，劉詩琦，宋怡靜，蘇淑釵(1.北京林業(yè)大學(xué) 省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點實驗室，北京 100083； 2.北京林業(yè)大學(xué)國家能源非糧生物質(zhì)原料研發(fā)中心，北京 100083)

LCA法在木本生物柴油清潔生產(chǎn)評估方面的應(yīng)用研究

張赟齊1,2，賈黎明1,2，劉詩琦1,2，宋怡靜1,2，蘇淑釵1,2
(1.北京林業(yè)大學(xué) 省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點實驗室，北京 100083； 2.北京林業(yè)大學(xué)國家能源非糧生物質(zhì)原料研發(fā)中心，北京 100083)

生命周期評價(LCA)作為一種能全程評估產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品環(huán)境影響、資源消耗、凈能效率的重要方法，近年來得到了越來越多的關(guān)注，也開始被用于生物柴油清潔生產(chǎn)領(lǐng)域，能為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)提供決策依據(jù)。對木本生物柴油的LCA體系、評估模型與方法、國內(nèi)外木本生物柴油LCA研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。結(jié)果顯示：木本生物柴油在燃燒階段相比石化柴油具有清潔排放的優(yōu)點，但整個生命周期的排放未必清潔，主要與我國燃煤發(fā)電、化肥和輔料生產(chǎn)排放有關(guān)；木本生物柴油產(chǎn)業(yè)作為低碳產(chǎn)業(yè)，溫室效應(yīng)和能源消耗均低于石化柴油，整個生命周期中以種植和生產(chǎn)階段的排放和消耗最大并針對性提出改進(jìn)措施；未來我國木本生物柴油生命周期評價應(yīng)通過建設(shè)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫、更多注重不同原料不同工藝的對比評估、兼顧經(jīng)濟性和生態(tài)服務(wù)功能的評估進(jìn)一步拓展木本生物柴油研究的深度和廣度。

木本生物柴油；生命周期評價；環(huán)境排放；資源消耗；凈能效率

生命周期評價(Life Cycle Assessment，LCA)可從環(huán)境、資源、能量、經(jīng)濟等角度綜合評估全產(chǎn)業(yè)鏈或新產(chǎn)品開發(fā)，是公認(rèn)的評估產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實用工具。早期，一些工業(yè)企業(yè)將LCA主要用于產(chǎn)品系統(tǒng)的生態(tài)識別與診斷、環(huán)境影響評估、綠色工藝與流程管控、資源優(yōu)化配置等方面，隨后得到了政府部門、各組織和學(xué)者們的更多關(guān)注，2000年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對生命周期評價體系(ISO 14042)的完善，使得越來越多的行業(yè)開展了LCA對環(huán)境和人體損害進(jìn)行風(fēng)險評估，LCA已成為清潔生產(chǎn)的重要理論之一。

LCA的應(yīng)用研究主要集中在金屬冶煉及清潔生產(chǎn)、廢物回收和處理、建筑設(shè)計、交通等[1]。近年來，LCA開始被引入到生物柴油領(lǐng)域，相關(guān)研究對象主要以作物柴油為主，木本生物柴油的研究較少。木本生物柴油與作物柴油在生命周期各階段存在著明顯的差異，表現(xiàn)在資源利用(土地和水)、管護(hù)投入(肥料、農(nóng)藥)、產(chǎn)量差異、運輸成本、工藝流程等方面，作物柴油的研究結(jié)果無法衡量木本生物柴油的發(fā)展?jié)摿?，且根?jù)我國現(xiàn)階段的國情，發(fā)展木本生物柴油依然是優(yōu)先選擇，通過對木本生物柴油開展環(huán)境負(fù)荷、資源消耗和凈能效率的生命周期評價，對衡量木本生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。本文對國內(nèi)外已有的木本生物柴油LCA進(jìn)行綜述，以期為產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 木本生物柴油的 LCA體系

LCA體系由目標(biāo)與范圍界定、清單分析、影響評價和結(jié)果解析4部分構(gòu)成。

目標(biāo)與范圍界定部分首先要確定系統(tǒng)與環(huán)境的邊界，環(huán)境為系統(tǒng)注入能量和原料，并接受系統(tǒng)的輸出，生物柴油的生命周期從種植階段開始，到燃燒階段為止，一般可分成5～6個階段(見圖1)。其次要確立功能單位，多為1 t(1 kg)的生物柴油或1 MJ(1 GJ)的燃燒熱能等可測度的指標(biāo)。

圖1木本生物柴油生命周期分析模型框架圖

清單分析主要是量化指標(biāo)，采集并分析相關(guān)數(shù)據(jù)，包括各階段的污染排放、資源消耗和能耗等，制成相應(yīng)的排放清單、資源清單和能耗清單，建立以功能單位為基準(zhǔn)的輸入輸出是影響評價的基礎(chǔ)。

影響評價是在清單分析基礎(chǔ)上，對所識別的影響類別進(jìn)行定性和定量的評價，評估潛在的影響程度，包括定性分類、特征化、標(biāo)準(zhǔn)化和權(quán)重4部分。定性分類是將清單數(shù)據(jù)歸到不同的影響類別中，通常先歸到中點類別(小項)中，再進(jìn)一步歸到大的影響類別中；數(shù)據(jù)的特性化是為了定量化研究，主要采用“當(dāng)量因子法”即以項目的主效因子作為基準(zhǔn)(如全球增溫以CO2為基準(zhǔn))，將其他排放物按影響程度和排放量與基準(zhǔn)物對比，得到各排放物的相對當(dāng)量；標(biāo)準(zhǔn)化是為了消除各排放物在量綱和級數(shù)上的差異，選擇的基準(zhǔn)量一般為全球、全國或區(qū)域的資源消耗或環(huán)境排放的總量；權(quán)重是確定各影響大類的貢獻(xiàn)度，通過賦值可得到數(shù)字化的單一指標(biāo)便于比較不同工藝或不同產(chǎn)品的生命周期影響。

結(jié)果解析即是對影響評價結(jié)果做出分析解釋，識別整個生命周期內(nèi)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的影響，并可針對性地提出改進(jìn)措施或流程再造。

木本生物柴油生命周期各階段的能耗、資源消耗和排放主要有：①種植階段的能耗涉及灌溉用電的直接能耗和生產(chǎn)化肥、除草劑、殺蟲劑用電的間接能耗，資源消耗主要是土地占有和水肥供給，污染排放為耗電折算成標(biāo)煤的間接排放、肥料等生產(chǎn)過程中的廢氣排放、肥料施用后土壤的擴散排放；②果實運輸階段的能耗主要來自化石燃料，排放主要是汽車尾氣排放；③原油初榨階段的能耗主要是榨油機的電耗，排放主要是耗電折算成標(biāo)煤的間接排放；④生物柴油生產(chǎn)階段的工藝流程不一，一般認(rèn)為能耗主要是高中壓蒸汽、冷卻水等耗能工質(zhì)的使用、生產(chǎn)用電的直接能耗、輔料(甲醇、催化劑等)生產(chǎn)的間接能耗，資源消耗主要是水資源消耗，排放主要是耗電折算成標(biāo)煤的間接排放和生產(chǎn)過程的廢氣排放，包括輔料生產(chǎn)；⑤生物柴油運輸階段的能耗和排放與第2階段一致；⑥生物柴油的使用階段也即燃燒是產(chǎn)能階段，污染排放主要是CO、CO2、HC、NOx等。

2 LCA的評價模型與方法

有關(guān)LCA影響評價的爭議焦點主要集中在同行評議和不確定性分析，為了便于在國際水平上相互評議以及減少數(shù)據(jù)偏差，建立標(biāo)準(zhǔn)化的程序和方法非常重要，主要的LCA評價方法都是基于中點分析、中點/損害或終點破壞模型。

中點分析模型通用性強，著眼于影響類別本身及其作用機理，可直觀描述清單數(shù)據(jù)對影響類別的貢獻(xiàn)度，且能較好地將數(shù)據(jù)的不確定性控制在量化模型的早期階段，但不涉及人們關(guān)心的損害程度；終點破壞模型更關(guān)注整個生命周期中所造成的損害，最后通過權(quán)重形成單一指標(biāo)進(jìn)行表征，有可能會產(chǎn)生較高的不確定性[2]；中點/損害模型能較好地結(jié)合前兩者的優(yōu)點，既關(guān)注到造成的損害，又能在一定程度上降低不確定性。目前，生物柴油LCA更多采用基于中點分析模型的CML-IA法[3-4]和基于中點/損害模型的Impact 2002+法[5-6]。ReCiPe法[7]近年來也開始得到關(guān)注，其涵蓋了中點分析、中點/損害和終點破壞模型。在中點層面上，定義了18種影響小項；在終點層面上，通過對人體健康、生態(tài)系統(tǒng)、資源3大影響類別加權(quán)最后行成單一分值，具體在哪一層次進(jìn)行研究可由學(xué)者們根據(jù)對象和領(lǐng)域自由選擇。

2.1 LCA的環(huán)境影響評價

各環(huán)境影響類別的影響指數(shù)可根據(jù)公式(1)[9-10]計算：

(1)

式中：D為某一影響類別的影響指數(shù)；n為某一影響類別的子項總數(shù)；m為某一子類型中排放物種類數(shù)；Dij為某一影響類別第i子項的第j種排放物的影響指數(shù)；Mij為第i子項的第j種排放物的排放量；λij為第i子項的第j種排放物的特征化因子；fij為第i子項的第j種排放物的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)；qij為第i子項的第j種排放物的權(quán)重系數(shù)。

2.2 LCA的能效分析

生物柴油生命周期的能耗通常用凈能平衡(NEB)、凈能收益(NEV)、凈能效率(NER)、凈能產(chǎn)出(NEY)來表征。凈能平衡表示為能量輸出與能量輸入的差值，單位MJ；凈能收益為單位體積能量輸出與能量輸入的差值，單位MJ/L；凈能效率表示為能量輸出與能量輸入之比，反映能量的有效利用率，無量綱；凈能產(chǎn)出指單位面積上能量輸出與能量輸入的差值，單位GJ/hm2。以上指標(biāo)見公式(2)～(5)[4,11]：

NEB=Eoutputs-Einputs

(2)

NEV=(Eoutputs-Einputs)/V

(3)

NER=Eoutputs/Einputs

(4)

NEY=(Eoutputs-Einputs)/S

(5)

式中：Eoutputs為能量輸出；Einputs為能量輸入；V為生物柴油產(chǎn)量，體積單位；S為原料種植用地面積。

2.3 LCA的資源耗竭

木本生物柴油的種植階段需占用大面積土地，并且需要水資源，我國是土地和水資源均短缺的國家，發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)應(yīng)該對土地占用和水資源消耗做進(jìn)一步的生命周期評估。國外學(xué)者對生命周期的環(huán)境影響和能源消耗關(guān)注較多，對土地占用和水資源消耗的分析較少，邢愛華等[12]通過生產(chǎn)負(fù)荷和畝產(chǎn)逆推土地需求量(公式(6))，水資源消耗可以根據(jù)實際灌溉用水量來衡量。

A=Of/α=[α(1-k1)(1-k2)yφ(1-k3)]-1

(6)

式中：A為生產(chǎn)1 t生物柴油在種植階段的土地資源需求量；Qf為生產(chǎn)1 t生物柴油所需的原料量；k1為采摘過程的損失率；k2為原料配送損失率；k3為生物柴油配送損失率；α為畝產(chǎn)；y為酯交換過程轉(zhuǎn)化率；φ為原油提取率。

3 木本生物柴油的LCA

生物柴油具有環(huán)境友好、清潔排放等優(yōu)點，發(fā)展?jié)摿薮?。但就生命周期而言，由于評估標(biāo)準(zhǔn)、前提假設(shè)、系統(tǒng)界定等的不同，涉及原料種類、能源結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件、管理方式、工藝流程、綜合利用等，在定量評估方面的結(jié)論卻不一而論，評估的結(jié)果更適用于本地區(qū)，對其他地區(qū)類似工藝水平的相關(guān)產(chǎn)業(yè)可起到借鑒和參考作用。木本生物柴油的原料分為“食用”和“不可食用”兩類，典型樹種分別為油棕和麻瘋樹。

3.1 棕櫚柴油的LCA

棕櫚油是世界上最主要的食用木本植物油之一，東南亞(泰國、馬來西亞、印尼等)和南美(巴西、哥倫比亞等)地區(qū)多以棕櫚油為主大力發(fā)展木本生物柴油。

Silalertruksa等[13]對泰國棕櫚柴油生產(chǎn)過程的能效和環(huán)境影響進(jìn)行了LCA，功能單位為1 000 L，研究顯示：在能效方面，考慮副產(chǎn)品輸出時的NER可達(dá)4.30，高于以棕櫚柴油(2.07)為單一終產(chǎn)品；在環(huán)境影響方面，生產(chǎn)棕櫚柴油對全球增溫、酸化和人體毒性的影響要低于石化柴油，但對光化學(xué)煙霧生成和富營養(yǎng)化的影響則稍高于石化柴油，綜合利用廢棄物(制沼氣和堆肥處理)對環(huán)境更友好；在土地占用方面，生產(chǎn)等量(1 000 L)和等能量(1 TJ)棕櫚柴油的土地需求量均低于木薯乙醇和糖蜜乙醇；在土地利用格局方面，若將森林轉(zhuǎn)為種植油棕，每年每公頃將多貢獻(xiàn)21.76 t的CO2，需要對油棕種植業(yè)加以調(diào)控避免過度擴張，鼓勵充分利用合適的土地類型(預(yù)留地、其他類型農(nóng)業(yè)用地)。Delivand等[14]對巴西油棕多聯(lián)產(chǎn)進(jìn)行的評估認(rèn)為：改變土地利用格局后(退化草地轉(zhuǎn)變?yōu)橛妥胤N植園)，1 hm2土地可生產(chǎn)約3.1 t的生物柴油、354.5 kg的生物乙醇(空果穗通過酶水解后發(fā)酵)、2.4 MW·h的電能(油渣餅等用于熱電聯(lián)產(chǎn))和其他副產(chǎn)品(甘油等)，在油棕25年的壽命期里，每公頃可減排188 t的CO2。Sawangkeaw等[15]對超臨界方法制備棕櫚生物燃油的工藝進(jìn)行了LCA，研究顯示：醇的用量關(guān)系到環(huán)境負(fù)荷和能量消耗。新的超臨界工藝(400℃)制備生物柴油與傳統(tǒng)的超臨界工藝(300℃)制備生物柴油相比，雖然新方法提高了反應(yīng)溫度，但大大降低了醇的用量，對環(huán)境的負(fù)荷更小；相比超臨界乙醇，使用超臨界甲醇對環(huán)境更友好。Pleanjai等[16]用NEB和NER衡量泰國不同原料生物柴油的生命周期能效，結(jié)果顯示：棕櫚柴油的NEB優(yōu)于椰子柴油的，但NER略低于椰子柴油的；僅考慮單一生物柴油產(chǎn)品時，棕櫚柴油的NER表現(xiàn)更好，而考慮副產(chǎn)品時，麻瘋樹柴油的NEB和NER最高。

3.2 麻瘋樹柴油的LCA

麻瘋樹具有良好的適應(yīng)性，可充分利用邊際土地，農(nóng)化需求不高，作為“非糧”木本油料樹種，得到了廣泛的關(guān)注。

原料產(chǎn)量的穩(wěn)定對生物柴油產(chǎn)業(yè)而言非常重要，Almeida等[17]在馬里的研究顯示：高產(chǎn)模式下，增溫潛勢比石化柴油低20%，低產(chǎn)模式下則高13%；Eshton等[18]在坦桑尼亞的研究顯示：若產(chǎn)量增加10%會減少2.6%的排放量；Kumar等[19]在印度的研究顯示：人工管理下的麻瘋樹種植園產(chǎn)量更高，其溫室氣體減排量和NER也相應(yīng)更高。對原料廢棄物或副產(chǎn)品采用不同的利用方式也會對NER和環(huán)境產(chǎn)生影響，Kumar等[19]比較了利用麻瘋樹廢棄物殘渣制取生物乙醇和生物肥料的環(huán)境影響和能效，前者的NER最高，后者的溫室氣體減排量最大。Portugal-Pereira等[20]的研究涉及4種利用方式：①種油制取生物柴油+果皮枝梗等廢棄物熱力發(fā)電；②種油制取生物柴油+果皮枝梗等廢棄物氣化后熱力發(fā)電；③種油制取生物柴油+果皮枝梗等廢棄物氣化后制F-T柴油(費托合成法)；④種油催化加氫制生物柴油+果皮枝梗等廢棄物熱力發(fā)電。從能耗角度來看，熱電聯(lián)產(chǎn)模式優(yōu)于生產(chǎn)F-T柴油；從環(huán)保角度來看，生產(chǎn)F-T柴油為優(yōu)，污染物排放最少。對于如何發(fā)展麻瘋樹柴油產(chǎn)業(yè)，一些學(xué)者[21-22]認(rèn)為過快地大規(guī)模開發(fā)，會引起土地利用格局發(fā)生劇烈變化，改變生態(tài)質(zhì)量，學(xué)者們更傾向于小規(guī)模開發(fā)(聚植、柵欄、防風(fēng)林、間作)并將制取的生物柴油用于當(dāng)?shù)氐慕贿\行業(yè)，剩余油渣餅制取沼氣。研究[23]顯示：小尺度的發(fā)展麻瘋樹柴油產(chǎn)業(yè)也能有效降低化石能源的消耗和全球增溫效應(yīng)，但種植階段的化肥施用對酸化和富營養(yǎng)化的影響高于石化柴油，加大副產(chǎn)品利用有助于提升能效，并降低對環(huán)境的影響。

3.3 我國木本生物柴油的LCA

我國的一些學(xué)者也對木本生物柴油的LCA進(jìn)行了相關(guān)研究。Lu等[24]對基于不同立地種植模式下的黃連木柴油生產(chǎn)進(jìn)行了LCA能效評價，功能單位為1 L，相比適宜的立地條件，不良立地模式下的生物柴油生產(chǎn)階段的能耗占總能耗由61.29%降低到49.21%，而種植階段的能耗占總能耗由33.20%提高到46.36%，不良立地需要更多的投入進(jìn)行水肥管理和病蟲害防治；當(dāng)副產(chǎn)品被有效利用時，NER由原來的1.81(適宜立地)、1.46(不良立地)分別提高到2.38和1.91。Ou等[25]對我國6種生物燃料(玉米乙醇、木薯乙醇、甜高粱乙醇、大豆柴油、麻瘋樹柴油、餐飲廢油柴油)的能耗和溫室效應(yīng)進(jìn)行了LCA，結(jié)果顯示：麻瘋樹柴油、木薯乙醇和餐飲廢油柴油的能耗和溫室氣體排放均低于石化燃料，大豆柴油和玉米乙醇的能耗低于石化燃料，但溫室氣體排放更高，而甜高粱乙醇在兩個方面均高于石化燃料。Liang等[26]對我國7種類型(大豆、麻瘋樹、油菜籽、蓖麻籽、微藻、餐飲廢油、廢機油)生物柴油的能量收益、環(huán)境影響和經(jīng)濟價值做了LCA：除微藻生物柴油和大豆生物柴油外，其余生物柴油的凈能收益為正值；微藻柴油對全球增溫的影響最大，其他生物柴油均表現(xiàn)出碳固定量大于排放量；微藻柴油的經(jīng)濟收益為負(fù)值而其他生物柴油均為正值。開發(fā)低質(zhì)油脂(廢棄動物油脂、餐飲廢油)的收益更高，但其成分復(fù)雜，具有較大的生態(tài)毒性，微藻柴油的開發(fā)對土地和水資源的需求較小，但現(xiàn)階段的技術(shù)要求更高，凈能收益和經(jīng)濟收益水平低，且溫室氣體排放量大于固定量，考慮到我國有限的土地和水資源，木本油料樹種的土地消耗約為作物柴油的1/4[12]，還可利用廣大的邊際土地(約1 600萬hm2)[27]，具有環(huán)境友好的特點和更強的固碳能力，能效更高[28]，可作為我國生物柴油產(chǎn)業(yè)優(yōu)先發(fā)展的對象。

4 結(jié)束語

木本生物柴油生命周期的溫室氣體排放量大大低于石化柴油，甚至負(fù)排放(固碳效應(yīng))；其他污染排放量(NOx、PM、SO2等)因系統(tǒng)界定、各地區(qū)能源結(jié)構(gòu)不一而差異較大，我國木本生物柴油生命周期排放量要高于石化柴油，燃煤發(fā)電、化肥和輔料生產(chǎn)排放是主要因素。生物柴油能耗普遍低于石化柴油，主要集中在原料種植(20%～30%)和柴油生產(chǎn)階段(60%～70%)?？v比國內(nèi)外木本生物柴油產(chǎn)業(yè)，我國目前還存在一些問題，表現(xiàn)在污染排放較大、資源消耗較多、能源效率不高方面。對種植和生產(chǎn)階段進(jìn)行管控和優(yōu)化能更好地實現(xiàn)節(jié)能減排：在種植階段可利用優(yōu)良品種無性系化和改進(jìn)栽培技術(shù)來增加產(chǎn)量，減少農(nóng)藥化肥過量施用，充分利用農(nóng)林業(yè)廢棄物實現(xiàn)堆肥、增施有機肥，推行生態(tài)管理；在生產(chǎn)階段鑒于生物柴油轉(zhuǎn)化率已近閾值，可通過提高輔料的生產(chǎn)效率(如改進(jìn)甲醇生產(chǎn)技術(shù))、實現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)和整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)，充分利用副產(chǎn)品，也需要在國家層面上積極調(diào)整電力能源結(jié)構(gòu)，減少燃煤發(fā)電比例、大力發(fā)展清潔能源，從而實現(xiàn)能效提高而排放降低。

LCA法具有全程性(貫穿產(chǎn)品生命周期)、系統(tǒng)性(覆蓋產(chǎn)品生產(chǎn)鏈)、綜合性(評估環(huán)境、資源和能效等)和開放性(評估方法持續(xù)更新)等優(yōu)點，對評估產(chǎn)業(yè)潛力有現(xiàn)實的意義，也是產(chǎn)業(yè)升級，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，發(fā)展低碳經(jīng)濟的需要。但由于木本生物柴油LCA需要測定指標(biāo)多，復(fù)雜的測算過程(涉及碳匯和碳排放、環(huán)境毒理、不同工藝、土地變更等)增加了評估的難度，且相關(guān)企業(yè)的數(shù)據(jù)也較難獲得，國內(nèi)很多研究數(shù)據(jù)的獲取是直接引用或估算其他地區(qū)或國家類似研究的數(shù)據(jù)，或?qū)嶒炇覕?shù)據(jù)放大，加上國內(nèi)相關(guān)研究常用的方法(CML-IA、 Impact 2002+等)在清單數(shù)據(jù)特征化、標(biāo)準(zhǔn)化和權(quán)重方面還沒有實現(xiàn)本地化，這些都增加了評估結(jié)果的不確定性，也成為我國木本生物柴油LCA深入研究的障礙。因此，在今后的研究中要加快建設(shè)我國木本生物柴油產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(包括標(biāo)準(zhǔn)庫、方法庫、基準(zhǔn)物質(zhì)庫、排放數(shù)據(jù)庫等)，加大學(xué)科交叉力度，不僅注重產(chǎn)品生命周期內(nèi)所造成的損害，也要兼顧經(jīng)濟性和生態(tài)服務(wù)功能的評估，加深研究內(nèi)容，更多關(guān)注不同原料不同工藝的評估結(jié)果，以期為工藝優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)升級、部門決策提供參考，為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)化發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐。

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EvaluationofcleanerproductionofwoodybiodieselusingLCAmethod

ZHANG Yunqi1,2，JIA Liming1,2，LIU Shiqi1,2，SONG Yijing1,2，SU Shuchai1,2
(1.The Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education, Beijing Forestry University,Beijing 100083, China; 2.National Energy R amp; D Center for Non-Food Biomass, Beijing Forestry University,Beijing 100083, China)

Life cycle assessment (LCA) is considered as an important method for evaluating industrial chain and products environmental effects, resource consumption and net energy ratio. Nowadays, the method has got more and more attention and begins to be used in the field of biodiesel cleaner production for providing decision basis about sustainable development of industrialization. The LCA system of woody biodiesel, evaluation models and methods, related research status at home and abroad were introduced. The results showed that in the combustion phase, woody biodiesel was more cleanly than petroleum diesel, but was not in the all life phases, mainly related to coal-fired power generation emissions, fertilizer and accessories production emissions. As a low-carbon industry, the greenhouse effect and energy consumption of woody biodiesel were lower than that of petroleum diesel, the maximum emission and consumption stage were planting and production stages. For reducing consumption and emissions, the improvement measures were put forward. The further research on LCA of woody biodiesel in China should be broadened through the construction of industrial standard database, comparative evaluation among different raw materials and production processes, evaluation of economic and ecological service functions.

woody biodiesel; life cycle assessment; environmental emission; resource consumption; net energy ratio

2017-02-10；

2017-06-26

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項(2015ZCQ-LX-02)；科技部國家國際科技合作專項項目(2014DFA31140)

張赟齊(1985)，男，工程師，博士，研究方向為油脂轉(zhuǎn)化、生物能產(chǎn)業(yè)化、生物能資源開發(fā)及利用(E-mail)zhyq1985@bjfu.edu.cn。

蘇淑釵，教授，博士(E-mail)sushuchai@sohu.com。

油脂化工

S216.2;TE667

A

1003-7969(2017)10-0100-06