Sensitivity analysis of the environmental sustainability of a biorefinery with activated carbon substitution
Sensitivity analysis of the environmental sustainability of a biorefinery with activated carbon substitution
DOI:
https://doi.org/10.56643/rcia.v5i1.247Keywords:
environmental sustainability indices, life cycle assessment, plant-based activated carbonAbstract
The Life Cycle Assessment (LCA) of a biorefinery (BRF) determined that using fossil activated carbon (FAC) in the bionanobioparticles production stage carries a high impact in terms of ecotoxicity and toxicity. This work proposes improvements to the environmental sustainability of the BRF and, for the first time, presents a quantitative analysis of ES to reduce its environmental impacts. The objective was to evaluate the environmental sustainability of replacing FAC with activated carbon (AC) in the GBAER (HMZS-NN) BRF using LCA and environmental sustainability metrics, and to determine whether the potential environmental impacts decreased. The life cycle inventory (LCI) was based on the SimaPro proxy "Activated carbon, granular {RoW} | activated carbon production | Cut-off, U". It was compared with an LCI of AC taken from the literature. Environmental impacts were assessed using the ReCiPe(H) midpoint 2016 method. The results show that most significant reduction in environmental impacts was for the BRF-CAV system, primarily for freshwater eutrophication (48.3%), non-carcinogenic toxicity to humans (44.9%), freshwater ecotoxicity (37.9%), and marine ecotoxicity (40.5%). The latter was the most significant reduction, from 14 to 8 person-years per functional unit (FU). The total normalized potential environmental impacts of the BRF system with CAF substitution for CAV were reduced from 41 to 27 person-years per FU, indicating that the use of CAV significantly improved the sustainability of the BRF system.
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