纳米纤维素和其在复合材料中的应用的协调生命周期库存
Seth Kane1, Sabbie A Miller1, Kimberly E Kurtis2
1Department of Civil and Environmental Engineering, University of California Davis, Davis, California 95616, United States.
Environmental science & technology
|November 15, 2023
概括
生命周期评估显示,生产纤维素纳米材料,如纤维素纳米晶体 (CNC) 和纤维素纳米纤维 (CNF),可能会产生高温室气体排放. 机械和酶方法为CNC和CNF生产提供了最小的环境影响.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 纤维素纳米晶体 (CNC) 和纤维素纳米纤维 (CNF) 是可再生的纳米材料,用于复合材料的应用.
- 它们对环境的影响,特别是温室气体 (GHG) 排放,需要进行彻底的调查.
研究的目的:
- 协调18个CNC和CNF生产工艺的生命周期库存.
- 为了比较与不同CNC和CNF生产方法相关的温室气体排放.
主要方法:
- 从18个先前研究的过程中协调生命周期库存.
- 基于协调数据的温室气体排放的比较分析.
主要成果:
- 温室气体排放的差异很大,从1.8到1100公斤的CO2-eq/公斤纳米纤维素.
- 机械和酵素过程在CNC和CNF生产中排放温室气体最低.
- 在大多数工艺过程中,能源消耗和化学品使用是导致排放的主要原因.
- CNC和CNF生产排放量超过了波特兰水泥的排放量,并且在质量基础上往往是聚乳酸.
结论:
- 工艺设计对于减轻CNC和CNF生产的高温室气体排放至关重要,尽管它们的来源是可再生的.
- 提高材料性能是必要的,以抵消与传统材料相比,CNC和CNF的环境足迹.


