基于生命周期分析方法的煤基燃料水足迹研究

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随着我国汽车的保有量的迅速增加,汽油和柴油等石油产品的需求量也在不断扩大。而我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家,我国石油长期依赖进口,但是却拥有丰富的煤炭资源。煤基燃料是一种以煤炭为原料通过不同工艺生产的液体燃料,可以代替汽油和柴油作为汽车燃料,常见的煤基燃料主要包括:直接液化煤制油、间接液化煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚。但是煤基燃料的生产带来了高水耗以及高污染的问题,给生态环境带来了巨大压力。本文基于“水足迹”的理论,用生命周期的分析方法对煤炭、火电以及煤基燃料的蓝水足迹和灰水足迹进行了核算。结果表明,火电等二次能源的水足迹要远高于煤炭等一次能源的水足迹;煤基燃料的单位能值蓝水足迹是汽/柴油的2~3倍,意味着生产煤基燃料的生命周期中需要消耗更多的水;煤基燃料的单位能值灰水足迹是汽/柴油的4~6倍,意味着生产煤基燃料的生命周期中会产生更多的水污染;水足迹中的过程灰水足迹占了重要的比重,生命周期方法分析的结果更具有参考价值。本文还基于区域煤基燃料的规划生产情况对区域的水足迹进行了计算,结果表明内蒙古鄂尔多斯、山西长治以及宁夏由于煤基燃料的生产会消耗大量的水、造成水污染,从而对当地的水资源带来较大的冲击。通过优化工艺减少煤基燃料直接水耗以及原料消耗,可以减少煤基燃料蓝水足迹;而通过对煤基燃料生产排放污水中影响因子较大的污染物的处理,可以减少煤基燃料的灰水足迹。在发展煤基燃料产业时,需要充分考虑到其对水资源的影响,做好合理的规划。
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