Livscykelanalys och teknoekonomisk analys av två processalternativ för enzymtillverkning i produktion av andra generationens bioetanol

Om projektet

Produktion av etanol från lignocellulosa är en mycket komplex process bestående av olika samverkande åtgärder: förbehandling av råvaran, enzymatisk hydrolys av polysackarider till sockermonomerer, jäsning av socker till etanol och rening av etanol. Livscykelanalys (LCA) är ett verktyg för att jämföra och analysera miljöpåverkan från olika processalternativ för etanolproduktion från lignocellulosa. Tidigare studier har visat att enzymproduktionen har en stor inverkan på de totala växthusgasutsläppen från etanolproduktion ur ett livscykelperspektiv.

Syftet med denna studie var att undersöka och jämföra växthusgasutsläpp, primärenergianvändning och produktionskostnad för etanol från två olika processalternativ när det gäller tillverkning av cellulasenzymer för lignocellulosaetanol:

1. Cellulasenzymer tillverkas integrerat i etanolproduktionsprocessen
2. Cellulasenzymer köps in från en central anläggning

Integrerad cellulasproduktion i en fullskalig bioetanolanläggning modellerades tillsammans med hela etanolframställningsprocessen. De ekonomiska konsekvenserna av enzymproduktionen på etanolproduktionskostnaderna bedömdes och miljöprestandan utvärderades.

Resultaten visar bland annat att primärenergiutbytet är något högre i fallen med integrerad enzymproduktion, men inga stora skillnader kan identifieras. Växthusgasberäkningarna visar att utsläppen från bioetanol ur ett livscykelperspektiv kan minskas väsentligt genom att en del av lignocellulosaråvaran används för enzymproduktion med hjälp av mikroorganismer, jämfört med att använda inköpta enzymer. Resultat från den ekonomiska analysen indikerar att det även ur kostnadssynpunkt kan vara fördelaktigt med integrerad enzymproduktion. Resultaten måste dock tolkas med viss försiktighet på grund av stora osäkerheter i indata gällande kostnader för inköpta enzymer.