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J-GLOBAL ID：202202228053199765   整理番号：22A1027483

新しいハイブリッドバイオマスと電気ベースエタノール燃料生産の技術経済的評価【JST・京大機械翻訳】

Techno-Economic Evaluation of Novel Hybrid Biomass and Electricity-Based Ethanol Fuel Production

著者 (6件)： Melin Kristian (1LUT School of Engineering Science, LUT University Lahti Campus, Lahti, Finland) ,  Nieminen Harri (2LUT School of Engineering Science, LUT University Lappeenranta Campus, Lappeenranta, Finland) ,  Klueh Daniel (3Technical University of Munich, Campus Straubing for Biotechnology and Sustainability, Professorship of Regenerative Energy Systems, Straubing, Germany) ,  Laari Arto (2LUT School of Engineering Science, LUT University Lappeenranta Campus, Lappeenranta, Finland) ,  Koiranen Tuomas (1LUT School of Engineering Science, LUT University Lahti Campus, Lahti, Finland) ,  Gaderer Matthias (3Technical University of Munich, Campus Straubing for Biotechnology and Sustainability, Professorship of Regenerative Energy Systems, Straubing, Germany)
資料名： Frontiers in Energy Research (Web)  (Frontiers in Energy Research (Web))
巻： 10  ページ： 796104  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7069A  ISSN： 2296-598X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 気候変動を制限するために,2030年以前に高速温室効果ガス削減が必要である。トウモロコシ,またはリグノセルロースバイオマスのような澱粉ベース原料から誘導される糖の発酵によって一般的に生産されるエタノールは,輸送部門を脱炭素する確立された燃料である。主入力として電力とリグノセルロースバイオマスによるエタノール生産のための新しい選択的で柔軟なプロセス概念を示した。プロセスはいくつかの連続段階から成る。バイオマスのガス化からの最初の合成ガスを濾過と改質によって精製し,メタノール合成に供給した。生成メタノールは酢酸合成に供給され,膜によって合成ガスから分離される一酸化炭素に富む流れと共に供給される。最後に,酢酸を水素化してエタノールを生成した。酢酸の水素化を除いて,全体のプロセスは技術的に成熟したサブプロセスから成る。各プロセスステップをAspen Plusでモデル化し,全体プロセスに対する質量とエネルギー収支を生成した。さらに,CO_2排出と経済的実現可能性を評価した。3つの別々のケースを調査した。最初の2つの場合,合成ガス炭素(COとCO_2)はメタノールと酢酸合成の間に分割された。ケースは,アロサーマル(ケースA)または電気的加熱改質(ケースB)のいずれかを含んだ。Cの場合,最大量のCOが酢酸合成に送られ,酢酸出力を最大にし,メタノール合成への小さな追加二酸化炭素入力を必要とした。すべての場合において,メタノール合成への付加的水素を水電解によって提供した。各ケースは,27.9MWのバイオマス入力と36と43.5MWの間の電解槽電力要求で設計され,ケースに依存した。全体のエネルギー効率は53~57%で計算され,炭素効率は90%以上であった。エタノールの最低平準化コストは,20E/MWhのバイオマスコストと45E/MWhの電力コストと年間約42ktエタノールの生産規模において,0.65E/lであった。平準化コストはリグノセルロースエタノール生産のための現在の生物学的経路と競合している。エタノール価格は電力コストに非常に敏感であり,電力コストの±30%変動で0.56から0.74E/lに変化する。Copyright 2022 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： エネルギー収支 ,  価格 ,  *経済 ,  電力 ,  トウモロコシ ,  炭素 ,  水素化 ,  二酸化炭素 ,  ガス化 ,  合成ガス ,  *バイオマス ,  リグノセルロース ,  脂肪族アルコール ,  脂肪酸 ,  薬物

著者キーワード (7件)： ハイブリッド ,  バイオマス ,  電気燃料 ,  エタノール ,  技術-経済分析 ,  電力から燃料へ ,  バイオマスから燃料へ

分類 (1件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y)

物質索引 (3件)： エタノール ,  酢酸 ,  メタノール

引用文献 (53件)：

• BartaZ., ReczeyK., ZacchiG. (2010). Techno-Economic Evaluation of Stillage Treatment with Anaerobic Digestion in a Softwood-To-Ethanol Process. Biotechnol. Biofuels 3, 21. Available at: http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/3/1/21 (Accessed December 27, 2021). doi: 10.1186/1754-6834-3-21
• BernicalQ., JouliaX., Noirot-Le BorgneI., FloquetP., BaurensP., BoissonnetG. (2013). Sustainability Assessment of an Integrated High Temperature Steam Electrolysis-Enhanced Biomass to Liquid Fuel Process. Ind. Eng. Chem. Res. 52, 7189-7195. doi: 10.1021/ie302490y
• BrownA., WaldheimL., LandälvI., SaddlerJ., EbadianM., McMillanJ. D., et al (2020). Advanced Biofuels - Potential for Cost Reduction. Available at: https://www.ieabioenergy.com/wp-content/uploads/2020/02/T41_CostReductionBiofuels-11_02_19-final.pdf (Accessed October 13, 2021). doi: 10.1021/ie302490y
• BrownT. R. (2015). A Techno-Economic Review of Thermochemical Cellulosic Biofuel Pathways. Bioresour. Technol. 178, 166-176. doi: 10.1016/j.biortech.2014.09.053
• ButtlerA., SpliethoffH. (2018). Current Status of Water Electrolysis for Energy Storage, Grid Balancing and Sector Coupling via Power-To-Gas and Power-To-Liquids: A Review. Renew. Sustain. Energ. Rev. 82, 2440-2454. doi: 10.1016/j.rser.2017.09.003

タイトルに関連する用語 (4件)： バイオマス ,  エタノール ,  燃料 ,  経済的評価