Greening dois produtos químicos com um bio-álcool: potencial ambiental e econômico da desidrogenação para hidrogênio e ácidos

A biomassa é uma matéria -prima promissora para reduzir as emissões de gases de efeito estufa na indústria química. A disponibilidade de biomassa, no entanto, é limitada. Ainda assim, muitos processos de base biológica se concentram na produção de um único produto. Assim, o potencial valioso de matéria-prima é frequentemente perdido com co-produtos indesejados. Neste estudo, avaliamos o potencial ambiental e econômico dos sistemas de vários produtos de base biológica e fornecemos informações sobre os benefícios de sustentabilidade da co-produção de hidrogênio e ácidos de alto valor dos bio-álcools em comparação com alternativas fósseis e verdes. Selecionamos a desidrogenação como uma tecnologia promissora em estágio inicial para produzir hidrogênio e quatro candidatos a co-produtores: ácido fórmico, ácido acético, ácido lático e ácido succínico. Todos os sistemas multi-produtores investigados de desidrogenação mostram o potencial de reduzir os impactos climáticos e se tornarem lucrativos. Um imposto sobre carbono mais alto pode melhorar o potencial econômico. O ácido acético é o coproduto mais promissor em comparação com os benchmarks fósseis e verdes, com benefícios potenciais em várias categorias de impacto ambiental. Por outro lado, o ácido lático co-produtor mostra trade-offs substanciais em comparação com as tecnologias de referência. Os impactos esperados para a eutrofização associados ao uso de biomassa ocorrem em todas as rotas de desidrogenação. Nossa análise destaca que os sistemas de vários produtos podem aumentar os benefícios em comparação com os sistemas de produtos únicos, tanto das perspectivas ambientais quanto econômicas.