阿贡国家实验室发布GREET 2020

阿贡国家实验室的系统评估中心已发布GREET模型套件和相关文档的2020版本。GREET(温室气体,管制排放和运输中的能源使用)工具提供了一个通用,透明的平台,可对主要运输部门中各种运输燃料和车辆技术的能源和环境影响进行生命周期分析(LCA)(例如公路,航空,海运和铁路)和其他最终用途部门以及能源系统。

阿贡国家实验室发布GREET 2020

车辆技术包括传统的内燃机,混合动力系统,电池电动车辆和燃料电池电动车辆。燃料/能源选择包括石油燃料,天然气基燃料,生物燃料,氢和电。

使用GREET平台进行的LCA允许考虑许多不同的燃料生产,车辆材料和生产路径以及替代性车辆利用率假设。

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Argonne已在GREET 2020中扩展和更新了各个领域的模型;一些(但不是全部)主要变化包括:

  • CO 2利用率(电子燃料)和碳捕集与封存(CCS)。Argonne添加了新的“电子燃料”选项卡,其中涵盖了几种电子燃料生产途径。用户可以评估使用不同的氢气(H 2)和电源对能源使用,水消耗和电子燃料生产途径排放的影响。此外,该团队在EtOH标签中实施了CCS选项,用于捕获和隔离玉米乙醇工厂中的发酵CO 2
  • 来自CO 2的乙醇。Argonne评估了通过生命周期温室气体(GHG)排放的乙醇,这些乙醇是通过气体发酵和电化学还原过程从玉米乙醇工厂排放的CO 2中产生的。(Argonne研究人员正在发表有关该主题的论文。)
  • 来自CO 2的FT燃料和甲醇。GREET现在包括两个采用费托(FT)合成工艺的电子燃料途径,以及两个使用CO 2(来自玉米乙醇工厂)和可再生H 2生产甲醇(MeOH)的电子燃料途径。
  • 六个生物燃料生产途径的供应链可持续性分析(SCSA)。SCSA采用生命周期分析方法来确定能耗和环境可持续性热点,可以通过改进工艺材料和提高能源转换效率缓解这些热点。
  • 输送用于藻类生长的高纯度CO 2来自天然气蒸汽甲烷重整,氨气生产设施和玉米乙醇工厂的压缩和输送高纯度(> 95%)CO 2的能耗被添加到“藻类”选项卡中。
  • PFAD到可再生柴油。 棕榈脂肪酸馏出物(PFAD)转化为可再生柴油(RD)的途径现已添加到“ BioOil”标签中。
  • 共同优化燃料和发动机的新途径。该团队增加了四种途径,用于与直接添加的生物燃料混合物共同优化的发动机中使用的燃料,以改善发动机性能。其中两种途径产生异丁醇和富芳烃(ARHC)作为两种生物混合原料。这些生物混合油与石油汽油混合油混合,旨在提高轻型增压火花点火(BSI)发动机的发动机效率。其他两种途径产生的生物共混物能够减少重型车辆中混合控制的压缩点火(MCCI)发动机的发动机排出的排放物。这些MCCI燃料都是与常规柴油混合的类柴油生物混合原料。
  • 用湿的废料生产可再生的天然气和乳酸。Argonne通过厌氧消化评估了四种废料(废水污泥,食物废料,猪粪以及脂肪,油和油脂[FOG])生产的可再生天然气(RNG)和乳酸(LA)的生命周期温室气体排放。 (AD)和被捕的AD,分别与国家可再生能源实验室(NREL)合作。结果表明,废物衍生的RNG和LA生产途径均带来了显着的温室气体减排收益。
  • 绿氨。GREET 2020版本实施了以下低碳替代氨生产途径。压缩化学计量的N 2和H 2并进入电驱动的Haber-Bosch合成回路以生产氨,该氨具有通过空分技术(即低温蒸馏和变压吸附)获得的高纯度N 2。以及通过各种技术生产的高纯度H 2:1)低温电解;2)高温电解;3)作为氯碱工艺的副产品;4)作为蒸汽裂解装置的副产品。用户可以选择不同的N 2和H 2生产技术。此外,用户可以指定常规和低碳氨生产途径之间的份额,以确定氨生产对下游活动的影响。
  • 氢和燃料电池车辆:来自蒸汽裂解装置的副产物H 2为了估计副产品H的能量使用和空气排放2来自蒸汽裂化(列为蒸汽裂化的副产物ħ 2途径),阿贡已更新使用从美国蒸汽裂化设施报告操作数据蒸汽裂解过程。
  • 发电效率和空气污染物排放因子标准。Argonne进行了几次更新,以描述美国发电部门的排放因子,发电效率和发电技术组合。该团队还根据州特定的燃料和发电技术组合,发电效率以及输配电损失,生成了州特定生命周期的能源使用量,水消耗量和污染物排放结果。
  • 锂离子电池的比能量和物料清单的更新。GREET 2020更新了电动汽车(EV)的锂离子电池(LIB)的比能和材料清单(BOM),包括电池电动汽车(BEV),混合电动汽车(HEV)和插电式电动汽车车辆(PHEV)。特定能量和物料清单的更新基于Argonne电池性能和成本(BatPaC)模型的最新版本。还有一种新的LIB阴极化学物质,即LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2(NMC 532)。
  • 镍通路的更新和添加。GREET 2020根据镍协会汇编的行业数据更新了I类镍和电池级硫酸镍生产的生命周期分析,这些数据代表了全球I类镍产量的52%和全球硫酸镍产量的15%。
  • 锂途径的更新和增加。研究小组扩展并更新了模型中锂生产途径的结构,特别是从锂辉石矿石中提取并转化为碳酸锂(Li 2 CO 3)和氢氧化锂(LiOH)的锂的途径扩展和更新。
  • 甲醇用作船用燃料。GREET船用燃料模块(“ Marine_WTH”选项卡)添加了六种用于海上应用的离散甲醇途径。这些途径包括源自天然气,火炬气,生物质,可再生天然气,煤和黑液中的甲醇。

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