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    RCR新文:植物油和動物脂肪生產可再生柴油對全球暖化潛勢的影響

    蘇州騰康環??萍加邢薰?  2020-07-10 09:06:16
    能源是人類社會進步最為重要的基礎,化石能源一直是人類社會發展的主要動力。隨著工業的發展、人口增長以及人類對能源的巨大需求,在化石能源大規模開采利用過程中造成了嚴重的環境污染與不可逆的環境破壞,威脅著經濟和社會可持續發展,開發替代的可再生能源是非常必要和迫切的。
    人們研究植物油燃料最初的興趣來自于燃料供給的不足。近年來,由于原油價格的提高、礦物燃料資源的限制及環保等因素影響,人們的著眼點又集中于從植物油和動物脂肪中制取生物柴油,使用可再生的燃料來減輕有害污染物排放和碳排放。本文評價了以廢棄家禽脂肪、牛油和大豆油為原料制備可再生生物柴油的生命周期過程對全球暖化潛勢的影響。
      本文以廢棄家禽脂肪、牛油和大豆油作為游離脂肪酸的來源,與甘油三酯反應制備可再生生物柴油。以甘油三月桂酸酯、月桂酸、蛋白質和水作為動物脂肪的模型化合物進行皂化和脫酸實驗,并結合化學過程模擬、熱力學方程及運動學方程進行能源和物料平衡分析,其中從頭計算法用于估算缺失數據,以便建立生命周期的庫存模型。利用大豆油(考慮土地利用變化效應)、家禽脂肪、牛油制備可再生生物柴油的生命周期溫室氣體排放量降至-8.7~47.2g CO2當量/MJ,排放量變化取決于副產物和所使用的分配規則。
    圖1. 牛油、家禽廢棄脂肪和大豆油轉化為可再生柴油的生命周期過程流程圖
    圖2. (a) 大豆農場、家禽養殖場、牛養殖場的數目; (b) 美國電網和煉油廠分布圖
    圖3. 可再生生物柴油的全球暖化潛勢(a)廢棄家禽脂肪; (b) 牛油. 基于不同原料成分的上界和下界

    圖4. 基于不同間接土地利用變化模型大豆油生產生物柴油的全球暖化潛勢
    圖 5. 采用質量分配(MA)或系統擴展(SE)方法對牛油、禽脂和大豆油生產的可再生柴油的全球暖化潛勢進行研究
    圖 6. 與文獻中生物柴油和可再生柴油的全球暖化潛勢進行比較

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