秸秆压块与燃煤供热系统生命周期环境排放对比研究

为证明采用秸秆压块燃料替代煤炭进行供热的可持续性,对秸秆压块和燃煤供热系统的生命周期环境排放进行了对比分析.基于我国2012年投入产出表,构建了投入产出生命周期评价(IO-LCA)和过程生命周期评价(PLCA)相结合的混合生命周期评价(Hybrid-LCA)模型,核算了玉米秸秆压块和燃煤供热系统供应1 GJ热的生命周期CO2、SO2、NOx和PM2.5排放.结果显示,秸秆压块供热系统的生命周期CO2排放量为7 kg·GJ-1热,比燃煤供热排放减少121 kg.此外,秸秆压块供热系统比燃煤供热系统可以分别减少SO2排放98%、NOx排放76%和PM2.5排放58%.控制原料水分,通过减少原料收集和能源转化过程中的耗损,减少能源转化过程的电力消耗以及控制原料收集半径等可以有效改进秸秆压块供热系统环境表现.     

生命周期视角下废弃餐饮油脂炼制生物柴油的环境效益分析

废弃餐饮油脂的资源化利用是关乎公众健康和环境保护的重要举措.目前我国废弃餐饮油脂炼制生物柴油的环境效益尚不明晰、国家政策模糊,相关产业发展滞缓.本研究以国内废弃餐饮油脂炼制生物柴油的典型企业为例,利用GaBi软件对废弃餐饮油脂的收集、预处理、酯化和运输等过程全生命周期阶段的资源环境影响进行系统核算,评估其环境效益,以期为国家生物柴油行业发展和相关政策制定提供科学依据.研究结果表明:①整个生命周期过程中,酯化阶段的环境影响最大,各指标占比为52.91%～96.05%,其环境影响主要是由燃煤、用电和甲醇消耗引起;②敏感性分析结果显示,燃煤、用电、甲醇消耗和收集距离的变化对整个生命周期环境影响结果有着较大影响;③废弃餐饮油脂炼制的生物柴油生命周期化石能源消耗16406 MJ·t~(-1)、温室气体排放815 kg CO_2 eq·t~(-1),与石化柴油相比,具有较好的节能和温室气体减排效益.     

基于混合生命周期评价模型的我国食物系统水资源消耗及二氧化碳排放核算

食物生产不仅依赖水资源,同时产生大量二氧化碳排放,这种资源环境影响存在于食物系统整个产业链。为促进食物系统节水降碳,本文构建了包含5大类共23种具体食物部门的混合生命周期评价模型,对各类食物系统的完全水资源消耗和二氧化碳排放进行了核算与比较。结果表明：①不同食物的水资源消耗和二氧化碳排放差异明显,动物性食物的平均水资源消耗和二氧化碳排放强度分别为植物性食物的1.9 ～ 15.0倍和1.9 ～ 2.7倍;②食物系统直接和间接水资源消耗占比较为接近,但二氧化碳排放主要源自上游产业链的间接排放,占比高达80.9%;③食物系统间接水资源消耗主要来自农业部门,而间接碳排放主要来自电力生产和供应业、基础化工原料制造业、非金属矿产品行业和交通运输业;④从营养元素供给看,动物性食物提供蛋白质和脂肪的资源环境影响高于植物性食物,蔬菜和主食分别在提供维生素C和碳水化合物上具有最小的环境成本。基于本文结果,食物系统节水应主要提高生产环节用水效率,而降碳则主要依靠上游产业减排,特别是发电和化肥生产等行业的协同节水减碳潜力。同时,本文结果也可为未来基于环境影响制定膳食指南提供数据支撑。     

生命周期评价方法研究综述——兼论混合生命周期评价的发展与应用

生命周期评价(Life cycle assessment,LCA)随着其评价对象不断复杂化、系统化,逐渐发展出包含基于清单分析的过程生命周期评价(Process-based LCA,PLCA)、投入产出的生命周期评价(Economic input-output LCA,EIO-LCA)和混合生命周期评价(Hybrid LCA,HLCA)三种方法。论文简述了各类LCA方法的发展过程和特征,并结合实例分析了各自的优势与不足。结果认为:自下而上的PLCA方法针对性较好,其评价结果较为详细,但由于主观边界设定,核算结果存在无法避免的截断误差;自上而下的EIO-LCA方法采用投入产出表进行评价,边界为整个国民经济系统,但存在部门聚合、数据滞后等问题;HLCA结合PLCA与EIO-LCA两种方法,既保持了结果的精准性,又消除了截断误差。研究最后总结并提出未来HLCA的发展方向,以期为LCA方法的进一步发展提供参考。