全株玉米生物乙醇集成生产技术及生命周期评估：C5/C6糖协同转化的能源与环境效益研究

本文推荐一种基于全株玉米（含C5/C6糖）的生物乙醇集成生产技术，通过生命周期评估（LCA）对比不同C5糖利用模式的环境效益。研究表明，WP-4工艺（80%秸秆利用率+C5糖乙醇转化）具有显著优势：相比等能量汽油，其能源消耗（Einf）、净能量值（NEV）和全球变暖潜势（GWP）分别降低73.8%、38.2%和59.6%，展现优异的碳中和潜力。

　　

Highlight
本研究提出了一种整合全株玉米（含C5和C6糖）的生物乙醇生产技术，并通过生命周期评估（LCA）揭示了不同C5糖利用模式对能源与环境的影响。

Scenario settings
基于中国吉林省玉米与玉米秸秆原料，设定了四种工艺场景（WP-1至WP-4），关键变量包括：二次纤维素预处理、C5糖转化为沼气或乙醇、C6糖发酵产乙醇，以及联产DDGS（酒糟蛋白饲料）。

Results and discussion
LCA分析表明，WP-4方案（80%秸秆利用率+C5糖乙醇转化）表现最优：

• 能源效率：单位产品能耗（E_inf）降低73.8%
• 环境效益：净能量值（NEV）提升38.2%，全球变暖潜势（GWP）减少59.6%
• 创新点：自催化水热预处理技术减少化学品使用，木质素残渣燃烧实现能量回收优化

Conclusion
全株玉米乙醇技术通过整合C5/C6糖协同转化，兼具能源高产与环境友好特性，为纤维素乙醇工业化困境提供了解决方案。WP-4工艺的碳中和技术路径对可再生能源政策制定具有重要参考价值。