从废水中培养的微藻生产生物气体的环境性能提高:生命周期评估视角
Victor Santurbano1, Bianca Marangon2, Jackeline Castro2
1Federal University of Lavras (Universidade Federal de Lavras/UFLA), Post-Graduate Program in Environmental Engineering, Campus Universitário, 37203-202, Lavras, MG, Brazil.
Journal of environmental management
|June 1, 2024
概括
微藻生物气产生的生命周期评估表明无氧消化是最具影响力的步骤. 方案S3,集成生物气改造和生物肥料使用,在环境方面表现最好,尽管对人类健康的影响仍然令人担忧.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 生物技术是生物技术.
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 微藻可以提供可持续的生物气产量,因为它们的快速生长,二氧化碳的捕获和土地的最小使用.
- 废水中生长的微藻类是生产生物气体的无氧消化 (AD) 的有希望的原料.
- 生命周期评估 (LCA) 对于评估基于微藻的系统的环境足迹至关重要.
研究的目的:
- 使用LCA评估微藻生物气生产对环境的影响.
- 为了比较微藻生物气生产的三个场景,包括优化策略.
- 确定微藻生物气生产过程中影响最大的阶段和环境类别.
主要方法:
- 使用SimaPro® 9软件进行LCA,采用ReCiPe v1.13中点和终点方法.
- 建模了三个场景:基线 (S1),增强生物气产量 (S2) 和优化系统与消化物回收 (S3).
- 对甲产量进行了敏感性分析,并将沼气与天然气进行了比较.
主要成果:
- 无氧消化是最具影响力的过程步骤,占总环境影响的60%左右.
- 场景S3表现出优越的环境性能,这是由于集成的沼气升级和消化物价值化.
- 人类致癌毒性受到水使用 (积极) 和消化器加热 (负) 的影响;甲产量显著影响影响.
结论:
- 优化微藻种植和生物气生产系统,如S3,可以提高环境性能.
- 与天然气相比,微藻生物气提供了较少的资源稀缺性,但对人类健康的影响需要谨慎管理.
- 进一步的研究应侧重于减轻与无氧消化相关的环境负担,并优化甲产量.
