可扩展且可持续的生物精炼技术发展：将绿色化学与生命周期思维相结合

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Scalable and Sustainable Biorefinery Development: Coupling Green Chemistry with Life Cycle Thinking

　　耦合绿色化学与生命周期评估，提出三元DES预处理木质纤维素生物精炼技术，实现97.38%的糖化效率，工业化后环境指标普遍降低27.84-97.82%。

　　

推进可扩展且可持续的生物精炼技术对于支持循环型生物经济和减少对化石资源的依赖至关重要。在这项研究中，我们引入了一个多尺度生命周期评估（mLCA）框架，通过整合绿色溶剂设计、工艺效率、放大潜力、环境负担以及技术经济影响来评估生物质增值系统。在该框架的指导下，我们开发了一种由氯化胆碱、乳酸和乙二醇组成的三元深共晶溶剂（DES），用于木质纤维素生物质的预处理。与传统二元DES系统相比，这种三元DES在木质素和半纤维素的去除方面表现出更高的选择性，糖化效率达到了97.38%，同时保持了较高的工艺效率和溶剂回收率。前瞻性生命周期评估（pLCA）预测，当这些工艺从实验室规模扩大到工业规模后，大多数环境影响指标显著降低（27.84–97.82%），尽管某些类别的影响（包括海洋富营养化、平流层臭氧消耗和土地使用）有所增加——这可能部分归因于乙二醇的使用。货币化的环境评估进一步证实，所有环境风险指数（ERI）值均低于1，表明从整体环境和监管角度来看都是可行的。这些发现强调了将绿色化学与生命周期思维相结合的价值，以实现高效生物精炼技术的可持续工业应用。