在不断变化的电力和氢能碳强度背景下，对CORSIA可持续航空燃料的生命周期评估

《Biotechnology for Biofuels and Bioproducts》：Prospective life-cycle assessment of CORSIA sustainable aviation fuels under evolving electricity and hydrogen carbon intensities

　　

摘要

大多数替代燃料的生命周期评估（LCAs）在评估电力和氢气输入时，使用的是静态或基于情景的碳强度假设。本研究量化了电力和氢气对可持续航空燃料（SAFs）生命周期温室气体（GHG）排放的影响。通过将电力电网和氢气生产的排放强度预测与阿贡国家实验室的R&D GREET模型相结合，并遵循国际民航组织的生命周期评估（LCA）方法，我们估算了两种技术成熟度较高的可持续航空燃料路径的生命周期温室气体排放情况：一种是从废弃脂肪（牛脂）中提取的氢化酯和脂肪酸（HEFA），另一种是从玉米谷物乙醇中制备的酒精-to-jet（ATJ）。根据假设的电力电网脱碳和氢气生产碳强度轨迹，预计到2035年，牛脂HEFA和玉米谷物ATJ的生命周期温室气体排放量将比2022年水平降低7.7–12.5克二氧化碳每兆焦耳燃料（gCO?e/MJfuel）；到2050年，这一降幅将扩大到9.6–13.7克二氧化碳每兆焦耳燃料。额外的设施级缓解措施，包括碳捕获和废热利用，可以进一步降低每单位可持续航空燃料的排放量。这项工作通过用一个将可持续航空燃料路径与随时间变化的电力/氢气碳强度及设施级缓解措施相结合的动态生命周期评估方法，提供了对未来情况的预测性评估，从而量化了到2050年的温室气体减排量。这些发现强调了在可持续航空燃料的生命周期评估中纳入能源系统未来变化的重要性，以便更准确地把握未来的减排潜力，并为有效的航空气候策略提供依据。

大多数替代燃料的生命周期评估（LCAs）在评估电力和氢气输入时，使用的是静态或基于情景的碳强度假设。本研究量化了电力和氢气对可持续航空燃料（SAFs）生命周期温室气体（GHG）排放的影响。通过将电力电网和氢气生产的排放强度预测与阿贡国家实验室的R&D GREET模型相结合，并遵循国际民航组织的生命周期评估（LCA）方法，我们估算了两种技术成熟度较高的可持续航空燃料路径的生命周期温室气体排放情况：一种是从废弃脂肪（牛脂）中提取的氢化酯和脂肪酸（HEFA），另一种是从玉米谷物乙醇中制备的酒精-to-jet（ATJ）。根据假设的电力电网脱碳和氢气生产碳强度轨迹，预计到2035年，牛脂HEFA和玉米谷物ATJ的生命周期温室气体排放量将比2022年水平降低7.7–12.5克二氧化碳每兆焦耳燃料（gCO?e/MJfuel）；到2050年，这一降幅将扩大到9.6–13.7克二氧化碳每兆焦耳燃料（gCO?e/MJfuel）。额外的设施级缓解措施，包括碳捕获和废热利用，可以进一步降低每单位可持续航空燃料的排放量。这项工作通过用一个将可持续航空燃料路径与随时间变化的电力/氢气碳强度及设施级缓解措施相结合的动态生命周期评估方法，提供了对未来情况的预测性评估，从而量化了到2050年的温室气体减排量。这些发现强调了在可持续航空燃料的生命周期评估中纳入能源系统未来变化的重要性，以便更准确地把握未来的减排潜力，并为有效的航空气候策略提供依据。