摘要
由于人们越来越关注合成纤维对环境的影响，用天然纤维增强的生物复合材料受到了越来越多的关注。从路边草地割下的草有可能成为常用天然纤维的替代品，同时也是生物复合材料行业的一种可再生原料。然而，由于其体积庞大、季节性供应、污染问题（例如含有金属和塑料瓶）以及法律地位等原因，这类草通常被视为废物。在这项研究中，对不同类型的路边草综合利用方案进行了技术经济评估，涵盖了从收割和预处理到纤维及生物复合颗粒生产的整个价值链。此外，还基于主要的能源和材料投入进行了温室气体排放评估。这项评估提供了初步的运营环境性能指标，并不旨在代表完整的生命周期评估或综合可持续性评估。其中一个方案研究了使用镰刀收割的方式，最终产品为草纤维。当包括收割成本时，草纤维的生产成本为528欧元/吨；而从加工者/增量成本的角度来看，如果不包括收割成本，成本可低至295欧元/吨。在排除收割成本的情况下，旋切收割方式的草纤维价格预计可降低6.4%。相比之下，市场上常见的天然纤维价格在300至4000欧元/吨之间，但价格很大程度上取决于纤维的质量，而这项评估并未考虑这一因素。另一个方案考虑了最终产品为含有25%纤维、60%聚乳酸和15%填充剂的生物复合颗粒的情况。无论是否包含收割成本，这些颗粒的生产成本分别为1073欧元/吨和1013欧元/吨。颗粒的生产成本主要受聚合物基体价格和成分组成的影响，而平均市场价格大约为2000欧元/吨。总体而言，各项结果表明，在评估的假设条件下，路边草纤维在成本上具有竞争力。根据是否包含收割成本的不同，镰刀收割系统的纤维排放量为364.20–701.32千克二氧化碳当量/吨，旋切系统的纤维排放量为275.96–327.96千克二氧化碳当量/吨。与收割和收集相关的干燥能耗和柴油消耗被认为是主要的运营排放源。
