本发明专利技术涉及一种使用具有存储器的数据处理器来核算生物燃料的碳流量并确定规制值的计算机化方法，其可包含(i)在存储器中存储一个或一个以上碳流量值的第一集合，其表征从农业生物质的第一部分获得的生物燃料的生产和利用，(ii)在存储器中存储一个或一个以上碳流量值的第二集合，其表征来自所述农业生物质的第二部分的副产物的生产和利用，其中所述第二部分包括农业残留物且其中所述副产物减轻人为的温室气体排放，和(iii)使用所述数据处理器从碳流量值的所述第一和所述第二集合计算所述生物燃料的规制值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种使用具有存储器的数据处理器来核算生物燃料的碳流量并确定规制值的计算机化方法，其可包含(i)在存储器中存储一个或一个以上碳流量值的第一集合，其表征从农业生物质的第一部分获得的生物燃料的生产和利用，(ii)在存储器中存储一个或一个以上碳流量值的第二集合，其表征来自所述农业生物质的第二部分的副产物的生产和利用，其中所述第二部分包括农业残留物且其中所述副产物减轻人为的温室气体排放，和(iii)使用所述数据处理器从碳流量值的所述第一和所述第二集合计算所述生物燃料的规制值。【专利说明】整株作物生物燃料生产(WCBP)相关申请案交叉参考本申请案主张对2011年4月21日申请的USSN61/477，860的优先权权益，其揭示内容是全文以引用方式并入本文中。
本专利技术大体上涉及生物燃料生产。本专利技术更具体来说涉及核算生物燃料的碳流量并确定规制值的方法、改造生物燃料生产的碳循环的方法和制造生物燃料的方法，以及从所述方法获得的生物燃料和规制值。
技术介绍
碳强度(Cl)是在美国国内外多个司法(例如，美国RFS2 ;加利福尼亚州、英属哥伦比亚、华盛顿、俄勒冈州、基洛夫州的LCFS ;欧盟-RED ;英国-RTF0)中越来越多地被测量和规制的燃料特征。Cl可用作整个燃料生命周期期间的温室气体净排放的量度，所述排放一般是使用生命周期分析(LCA)方法来评估且表示为每单位燃料能量，例如，表示为克C02当量排放/兆焦耳燃料(gC02e/MJ)的单位。对于生物燃料，碳强度量度可包含与以下相关的来源的排放:用于农业生产的供应投入(例如，肥料)、燃料燃烧和可用于定义燃料生产途径(或简称为燃料途径)的某些或所有中间工艺步骤。可建立碳强度的LCA作为核算系统，其中到大气中的排放(例如，燃烧排放)代表排放核算借记，且来自大气的流量(例如，通过光合作用从大气固定的碳)代表排放核算信用。符号法则可与金融核算相反，但在实践中经常按照这种法则来使用术语。
技术实现思路
可使用LCA方法来评定生物燃料的多种社会和环境性能特征，所述特征可统称为术语可持续性。可在生物燃料和相关政策手段内反映生物燃料可持续性特征或可持续性性能(例如，作为与生物燃料相关或表征生物燃料的定量值，以及相关标准)，以提供用于避免扩充生物燃料生产的可能的负面后果的框架。可在与用于测量碳强度的方法类似的方法中针对可持续性度量对生物燃料性能的评估中反映使用生物燃料生产的副产物的效应。换句话说，LCA可反映在完整燃料生产途径或供应链中积累的排放信用和借记，包含未转化为生物燃料的生物质碳的排放效应。这可通过基于将生命周期排放的部分(一般是与用于副产物利用的材料转向的上游工艺相关的排放)分配给各种产物(根据所谓的“分配”核算方法)提供所关注产物(例如，生物燃料产物)的生命周期排放核算信用或通过提供与相对于使用更常见产物使用各种副产物/副产品相关的净排 放减少(或增加)的生命周期排放核算信用(或借记)(根据所谓的“系统扩充”核算方法)来完成。占目前可用生物燃料大部分的所谓的第一代生物燃料一般是用植物(例如油料种子(例如，芸苔)、豆类(例如，大豆)、谷粒(例如，玉米或小麦)、甘蔗)和其它类似的植物物质(例如，高粱、甜菜等)中富含淀粉、糖或脂质的部分生产。用于降低所述生物燃料的碳强度和改进其可持续性性能的策略是有利的，包含以下努力:减少生产中的农业投入，使用低碳源来供应将生物质原料转化为生物燃料所需的能量，采用供应链优化来减少来自原料和产物运输的排放，以及整合将生物质原料转化为生物燃料中的多种副产物。由于第一代生物燃料生产系统只能将作物生物质(例如，玉米粒、大豆、芸苔籽等)中富含淀粉、糖或脂质的部分转化为生物燃料，所述系统固有地产生大量农业残留物(例如，茎、梗、叶、玉米芯、皮、壳等)。农业残留物可为潜在的能源、化学资源和碳源。尽管在第一代生物燃料供应链内产生大量所述资源，但降低第一代生物燃料的碳强度的策略不包含利用这些农业残留物(例如，通过减轻人为的温室气体排放并将所述减轻关联到生物燃料，由此生产具有更有利的规制值的生物燃料)。相反，这些农业残留物通常包含在生物燃料碳强度的LCA测量中，且假设其碳以C02形式排放回大气(平衡在作物生产期间通过光合作用固定的大气碳部分)。因此，这些资源的碳值(以及可能的能量值或化学值)在第一代生物燃料生产系统或相关LCA中并未实现。某些第一代类型的生物燃料生产工艺可与农业残留物利用组合，以(例如)为原料到生物燃料的转化工艺供能。例如，第一代类型的生物燃料生产工艺可使用生物质(单独或与其它能源组合)为生物燃料生产供应热量和/或功率。然而，一般不将来自生物燃料原料生产的农业残留物用于所述目的，这是因为所述整合的机会必然会受限于农业残留物的量和原料特征、转化系统的操作要求以及将生物燃料原料和农业残留物二者运输到生物燃料生产设施的要求，而这些要求可因农业残留物的特征(例如，低体密度和能量密度)而受损。相反，替代生物质资源可以可能较简单的后勤要求和较优越的技术性能(例如，燃烧从生物燃料厂附近地点供应的木质生物质或农业残留物)应用于此目的。简单来说，本专利技术提供减轻人为的温室气 体排放并将所述减轻关联到生物燃料，由此生产具有比第一代类型的生物燃料更有利的规制值的生物燃料的方法。现有多种独立技术用于使用农业残留物来生产能量产物、化学品、塑料、土壤改良剂，和/或在推进气候政策目标的相关时间尺度中从大气固存生物质碳，且更多用于此目的的技术正在研究和研发中。所述技术有可能能用农业残留物来代替常规化石烃产物(例如，使用化石燃料或化石烃原料生产的产物)，产生排放补偿，或在生命周期核算框架内和/或在某些规制框架内以其它方式产生排放信用或其它可持续性益处。本专利技术提供系统的整合，所述系统能利用由第一代生物燃料原料生产产生的农业残留物，由此使得能因有效利用整株作物而生产具有显著较低的碳强度的生物燃料。这种整合是本专利技术的特征，其在本文中称作整株作物生物燃料生产(“WCBP”)。已单独评估作为所谓的纤维质(也就是第二代或木素-纤维质)生物燃料生产的原料的农业残留物以及专用能量作物(例如，柳枝稷、芒草、白杨等)。纤维质生物燃料的LCA碳强度量度受益于其生产系统的若干种特征。与现有第一代生物燃料生产系统相比，一种益处在于，所述生产工艺涉及加工全部原料生物质-实际上没有农业残留物(或使用来自其它生产系统的农业残留物作为生物燃料生产的原料)。这是重大益处，因为与第一代生物燃料生产系统中只使用与富含糖、淀粉或脂质的生物质相关的部分相反，其使得能在生物燃料生产系统中平衡与原料生产相关的全部光合活性。尽管纤维质生产系统可加工整株生物质，但只有其中的某些部分(例如，基于发酵的系统中的纤维质和半纤维质部分)可被转化为生物燃料。可燃烧其余部分(例如，由木素生物质部分和发酵残留物组成)以提供工艺热量和功率。所述热量和功率可超过设施工艺需求且可将过量部分输出到地区电网。因此，碳强度的LCA测量可包含用于作为生物燃料生产(例如，纤维质生物燃料生产)副产物的电输出的LCA排放核算信用(例如，碳信用)。WCBP还提供在LCA和/或碳强度测量情况内对不适于转化为第一代生产系统中产生的生物燃料的生本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·S·罗兹三世，
申请(专利权)人：詹姆斯·S·罗兹三世，
类型：
国别省市：
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