concerns about climate change are the motiva- tion for establishment of an emissions trading market in the Europe Union and theChicago Cli- mate Exchange in the United States (Ellerman and Buchner 2007). In addition, cap-and-trade systems for GHG reduction will be implemented in seven northeastern states under the Regional Greenhouse Gas Initiative (www.rggi.org) and in a five-state Western Climate Initiative, with a national program looming (Kintisch 2007). Given these trends, standard metrics and life cy- cle assessment (LCA) methods using updated industry data are needed to provide accurate estimates of the GHG emissions from biofu- els to (1) comply with national renewable fuel standards and state-level LCFSs, (2) participate in emerging markets that allow monetization of GHG mitigation (McElroy 2007; Liska and Cassman 2008), and (3) reduce negative envi- ronmental impacts of biofuels at regional, na- tional, and international levels (Lewandowski and Faaij 2006; Roundtable on Sustainable Bio- fuels, http://cgse.epfl.ch/page65660.html).
The recent legislative mandates to achieve specified levels of GHG reductions through the use of biofuels and the lack of published infor- mation about how the emerging ethanol indus- try is currently performing in relation to these mandates provide justification for the objectives of the current study. Our goal is to quantify the NEY andGHG emissions of corn-ethanol systems on the basis of an integrated understanding of how current systems are operating with regard to crop and soil management, ethanol biorefining, and coproduct utilization by livestock. Emissions from the indirect effects of land use change that occur in response to commodity price increases attributable to expanded biofuel production (e.g., Searchinger et al. 2008) are not considered in our study, because such indirect effects are ap- plied generally to all corn-ethanol at a national or global level and are not specific to a particular corn-ethanol biorefinery facility and associated corn supply. Instead, our focus is on direct-effect life cycle GHG emissions and the degree of vari- ation due to differences in the efficiencies of crop production, ethanol conversion, and coproduct utilization of recently built ethanol biorefiner- ies and related advanced systems. This informa- tion is captured with LCA software called the
RESEARCH AND ANALYSIS
Biofuel Energy Systems Simulator (available at www.bess.unl.edu).
LCA of Corn-Ethanol Systems
Direct-effect life cycle energy and GHG as- sessment of corn-ethanol considers the energy used for feedstock production and harvesting, including fossil fuels (primarily diesel) for field operations and electricity for grain drying and irrigation (Liska and Cassman 2008). Energy ex- pended in crop production also includes upstream costs for the production of fertilizer, pesticides, and seed; depreciable cost of manufacturing farm machinery; and the energy required in the pro- duction of fossil fuels and electricity. Energy used in the conversion of corn to ethanol includes transportation of grain to the biorefinery, grain milling, starch liquefaction and hydrolysis, fer- mentation to biofuel, and coproduct processing and transport. Energy used for the construction of the biorefinery itself is also included in the assessment and is prorated over the life of the facility.
Most previous LCA studies evaluated the ef- ficiency of the entire U.S. corn-ethanol industry, which requires the use of aggregate data on av- erage crop and biorefinery performance parame- ters (Farrell et al. 2006). These studies rely on U.S. Corn Belt averages for corn yields, hus- bandry practices, and crop production input rates based on weighted state averages and average biorefinery efficiency based on both wet and dry mill types. Such estimates do not capture the variability among individual biorefineries, and they utilize data on crop production and ethanol plant energy requirements that are obsolete com- pared to plants built within the past 3 years, which account for the majority of current ethanol production.
There are also different methods for determin- ing coproduct energy credits. The approach used most widely is the displacement method, which assumes that coproducts from corn-ethanol pro- duction substitute for other products that require energy in their production. For corn-ethanol, dis- tillers grains coproducts are the unfermentable components in corn grain, including protein, oil, and lignocellulosic seed coat material (Klopfen- stein et al. 2008). As such, distillers grains
ความกังวลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็น motiva - tion ของการจัดตั้งตลาดซื้อขายในยุโรปสหภาพ และ thechicago CLI - ตราคู่ในสหรัฐอเมริกา ( เอเลอร์เมิ่น และบุชเนอร์ 2007 ) นอกจากนี้ , หมวกและการค้าระบบเพื่อลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกจะถูกดำเนินการในเจ็ดภาครัฐภายใต้ภูมิภาคแก๊สเรือนกระจกริเริ่ม ( www.rggi .องค์กร ) และในสถานะบรรยากาศตะวันตกจึงได้ริเริ่มกับโปรแกรมแห่งชาติปรากฏ ( kintisch 2007 ) ระบุแนวโน้มเหล่านี้ วัดและประเมินมาตรฐานชีวิตไซ - เล็ก ( LCA ) ใช้วิธีปรับปรุงอุตสาหกรรมข้อมูลจะต้องมีการประเมินที่ถูกต้องของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจาก biofu - ELS ( 1 ) สอดคล้องกับมาตรฐานระดับชาติและระดับรัฐ lcfss เชื้อเพลิงทดแทน ,( 2 ) การมีส่วนร่วมในการสร้างรายได้จากตลาดเกิดใหม่ที่อนุญาตให้ลดก๊าซเรือนกระจก ( McElroy และ 2007 ; ลิสก้า cassman 2008 ) , และ ( 3 ) ลดผลกระทบเชิงลบของ ronmental Envi - เชื้อเพลิงชีวภาพในภูมิภาค , na - tional และระดับระหว่างประเทศ ( เลวานดอฟ ี้ และ faaij 2006 ; on ยั่งยืน ไบโอ - เชื้อเพลิง , http : / / cgse . EP fl . CH /
page65660 . html )ล่าสุดกฎหมายเอกสารที่จะบรรลุวัดระดับของก๊าซเรือนกระจกซึ่งถ่ายทอดผ่านการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพและการขาดการเผยแพร่อินฟอร์ - ข้อมูลเกี่ยวกับวิธีใหม่ในการแสดงเอทานอลสินธุ - ลองกับเอกสารเหล่านี้ให้ไอออนบวกจึงแค่ สำหรับวัตถุประสงค์ของการศึกษาในปัจจุบันเป้าหมายของเราคือวัดเนย์ andghg ปล่อยระบบเอทานอลข้าวโพดบนพื้นฐานของความเข้าใจรวมของวิธีการที่ระบบปัจจุบันดำเนินงานเกี่ยวกับพืชและการจัดการดิน เอทานอลบีโอเรจึงหนิง และการใช้ coproduct โดยปศุสัตว์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากผลกระทบทางอ้อมของการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน ที่เกิดขึ้นในการตอบสนองต่อราคาสินค้าเพิ่มขึ้นจากการขยายการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ ( เช่น เซอร์ชิงเกอร์ et al . 2551 ) ยังไม่ได้มีการพิจารณาในการศึกษาของเราเพราะผลทางอ้อม เช่น AP - plied โดยทั่วไปทั้งหมดที่ข้าวโพดเอทานอลแห่งชาติหรือระดับสากลและไม่กาจึง C โดยเฉพาะเอทานอลข้าวโพดและสิ่งอำนวยความสะดวกที่เกี่ยวข้องจัดหาบีโอเรจึงเนยข้าวโพด แทน โดยมุ่งเน้นในชีวิตผลของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยตรงและระดับของวารี - ation เนื่องจากความแตกต่างในตัวจึง ciencies ของการผลิตพืช แปลง เอทานอลcoproduct เพิ่งสร้างและใช้เอทานอลบีโอเรจึงเนอร์ - IES และระบบขั้นสูงที่เกี่ยวข้อง Informa tion นี้ - ถูกจับด้วยซอฟต์แวร์ LCA
เรียกว่า การวิจัยและการวิเคราะห์การจำลองระบบพลังงานเชื้อเพลิงชีวภาพ ( ใช้ได้ใน www.bess . UNL . edu ) เอทานอลข้าวโพด
วัฏจักรชีวิตของระบบโดยตรงต่อวงจรชีวิตพลังงานและก๊าซเรือนกระจกเป็น - sessment เอทานอลข้าวโพดจะพิจารณาการใช้พลังงานในการผลิตวัตถุดิบและการเก็บเกี่ยว รวมทั้งซากพืชซากสัตว์ ( หลักดีเซลงานละมั่งจึงและไฟฟ้าที่ใช้ในการอบแห้งและการชลประทาน ( ลิสก้า และ cassman 2008 ) พลังงาน อดีต pended ในการผลิตพืชนอกจากนี้ยังรวมถึงค่าใช้จ่ายขั้นต้นเพื่อผลิตปุ๋ย ยาฆ่าแมลง และเมล็ดต้นทุนที่จ่าย ของการผลิตเครื่องจักรกลเกษตร และพลังงานที่ต้องใช้ในโปร - การผลิตเชื้อเพลิงฟอสซิลและไฟฟ้า พลังงานที่ใช้ในการแปลงของข้าวโพดเอทานอลรวมถึงการขนส่งธัญพืชกับบิโอเรจึง Machi , เม็ดสี , แป้ง , และเฟอร์ - ไฮโดร mentation กับเชื้อเพลิงชีวภาพ และการประมวลผล coproduct และการขนส่งพลังงานที่ใช้สำหรับการก่อสร้างของบีโอเรจึงเนยเองก็ยังรวมอยู่ในการประเมินและมีสัดส่วนมากกว่าชีวิตของโรงงาน การศึกษา LCA ก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่
ประเมิน EF - ถ่ายทอดประสิทธิภาพของทั้งอุตสาหกรรมเอทานอลข้าวโพดของสหรัฐ ซึ่งต้องการใช้ข้อมูลโดยรวมเกี่ยวกับ AV - พืชและถ่ายทอดการแสดง parame Machi erage บิโอเร - ters ( ฟาร์เรล et al . 2006 ) การศึกษาเหล่านี้พึ่งพาสหรัฐเข็มขัดข้าวโพดค่าเฉลี่ยผลผลิตข้าวโพด การปฏิบัติ bandry สา - และการผลิตพืชใส่ราคาตามสภาพและค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักเฉลี่ยบีโอเรจึงถ่ายทอด Machi EF ประสิทธิภาพตามชนิดสีได้ทั้งเปียกและแห้ง การประมาณการดังกล่าวไม่สามารถจับภาพความแปรปรวนระหว่างบุคคลจึง neries บีโอเร ,และพวกเขาใช้ข้อมูลในการผลิตพืชและพืชพลังงานความต้องการเอทานอลที่ล้าสมัย com - pared พืชสร้างขึ้น ภายในระยะเวลา 3 ปี ซึ่งบัญชีสำหรับส่วนใหญ่ของการผลิตเอทานอลปัจจุบัน .
ก็มีวิธีการที่แตกต่างกันเพื่อทราบ - ing coproduct พลังงานเครดิต วิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด คือ การวิธีซึ่งถือว่า coproducts เอทานอลจากข้าวโพด - duction Pro แทนผลิตภัณฑ์อื่น ๆที่ต้องใช้พลังงานในการผลิตของพวกเขา เอทานอลข้าวโพด จากหน่อ coproducts ธัญพืชเป็นส่วนประกอบ unfermentable ในเมล็ดข้าว ข้าวโพด ได้แก่ โปรตีน น้ำมัน และวัสดุ lignocellulosic เยื่อหุ้มเมล็ด ( klopfen - Stein et al . 2008 ) เช่น การกลั่นธัญพืช
การแปล กรุณารอสักครู่..