Lộ trình xanh cho MCC và Dextrin kháng thuốc
Tổng quan — quá trình khử cacbon thực tế, có thể đo lường được đối với các sợi chức năng
Shine Health đã xây dựng một lộ trình thực tế để cắt giảm cường độ khí nhà kính (kg CO2e/kg), năng lượng (MJ/kg) và lượng nước ngọt tiêu thụ trong vòng đời cho hai dòng sản phẩm chiến lược: cellulose vi tinh thể (MCC) và dextrin kháng hóa chất. Phương pháp này kết hợp đo lường tức thời, các chương trình thí điểm LCA ngắn hạn từ đầu đến cuối, thử nghiệm nguyên liệu đầu vào (ngô so với sắn), tăng cường quy trình có mục tiêu và các biện pháp tuần hoàn hóa tiện ích. Mục tiêu rất đơn giản: thiết lập đường cơ sở, theo đuổi những thay đổi kỹ thuật có tác động lớn trước, sau đó mở rộng quy mô những gì hiệu quả.
Đo lường đường cơ sở và các thí điểm LCA ngắn (0–6 tháng)
Bắt đầu với một đơn vị chức năng rõ ràng:Sản phẩm 1 kg (từ nôi đến cổng)và báo cáo:kg CO2e/kg,Năng lượng MJ/kg,m3 nước/kgVà% tái sử dụng hóa chấtTiến hành thử nghiệm 0–6 tháng, kết hợp dữ liệu năng lượng, hơi nước và nước đo lường tại nhà máy với một LCA ngắn so sánh ngô và tinh bột sắn làm nguyên liệu cho dextrin kháng. Đối với MCC, hãy tập trung LCA vào điện và năng lượng nhiệt vì các thử nghiệm nội bộ và tài liệu thường cho thấy năng lượng là điểm nóng chủ yếu.
Những kết quả nhanh chóng đạt được cho chương trình thí điểm:
- Đường cơ sở năng lượng (dữ liệu đo hàng tháng được tổng hợp theo MJ/kg)
- So sánh ngắn gọn nguyên liệu đầu vào từ nôi đến cổng (ngô so với sắn)
- Các thử nghiệm tối ưu hóa enzyme và tăng cường quy trình quy mô nhỏ
Nguồn nguyên liệu đầu vào có tác động thấp và khả năng truy xuất nguồn gốc
Tiêu chí mua sắm phải ưu tiên:GHG/kg tinh bột thô/xenlulo, rủi ro sử dụng đất, khoảng cách vận chuyển và chứng nhận nhà cung cấp (Không biến đổi gen, hữu cơ nếu có). Các đòn bẩy thương mại bao gồm COA của nhà cung cấp, nguồn cung ứng tại địa phương để giảm phát thải vận chuyển và hợp đồng dài hạn với các điều khoản GHG của nguyên liệu đầu vào để ổn định cường độ carbon và giá cả.
Đòn bẩy công nghệ quy trình — nơi kỹ thuật giảm thiểu dấu chân
Nhắm mục tiêu vào các thay đổi quy trình có tác dụng đòn bẩy cao giúp giảm sử dụng năng lượng, nước và hóa chất đồng thời cải thiện năng suất:
- Thay thế phương pháp thủy phân axit theo mẻ cho MCC bằng các phương pháp tăng cường: lò phản ứng liên tục (kiểu AaltoCell hoặc tương tự) giúp giảm năng lượng chu trình, mức tiêu thụ axit và lượng nước thải.
- Đánh giá quá trình thủy phân pha khí và xử lý sơ bộ bằng CO2 siêu tới hạn để cô lập cellulose nhằm giảm nhu cầu về axit lỏng và nước cũng như giảm lượng nước thải phát sinh.
- Đối với dextrin kháng thuốc, hãy ưu tiên chuyển đổi enzyme trước, xử lý cơ học-enzyme và lò phản ứng kín để giảm tải nhiệt và cải thiện tính đồng nhất của sản phẩm.
- Triển khai hệ thống thu hồi dung môi và axit vòng kín và thu hồi nước ngưng tụ để giảm nhu cầu hơi nước.
Bằng chứng LCA gần đây về MCC cho thấy thủy phân pha khí có thể giảm đáng kể năng lượng và nước thải so với các phương pháp axit nước cổ điển; thử nghiệm thí điểm tại Shine Health có thể xác nhận những lợi ích tương đương trong bối cảnh nhà máy của chúng tôi.
Tiện ích, tính tuần hoàn và quản lý carbon
Các biện pháp tiện ích và tuần hoàn thường mang lại hiệu quả hoàn vốn nhanh chóng và giảm thiểu lượng carbon rõ rệt:
- Điện tái tạo (điện mặt trời hoặc điện gió tại chỗ hoặc PPA xanh) là đòn bẩy có tác động lớn nhất đến sản xuất MCC và dextrin.
- Điện khí hóa tải nhiệt khi có thể (máy bơm nhiệt, máy bơm nhiệt nhiệt độ cao) và triển khai tích hợp nhiệt và bộ tiết kiệm nhiệt trên các thiết bị bay hơi và máy sấy.
- Sử dụng quá trình tiêu hóa kỵ khí cho nước thải có hàm lượng COD cao để thu hồi khí sinh học; dẫn nhiệt thu hồi trở lại các vòng tuần hoàn quy trình.
- Định giá các sản phẩm phụ (tinh thể xenlulo thành nguyên liệu tổng hợp; các sản phẩm phụ lên men thành khí sinh học) để cải thiện tính kinh tế và tính tuần hoàn.
Quản trị, mục tiêu và KPI
Đặt mục tiêu ngắn hạn (ví dụ:Giảm 20% kg CO2e/kg trong vòng 24 tháng) và báo cáo tiến độ với bảng điều khiển KPI:kg CO2e/kg,MJ/kg,m3 nước/kg,% điện tái tạo,% tái sử dụng hóa chất. Ưu tiên cắt giảm trong phạm vi ranh giới trước khi bù đắp, theo đuổi việc áp dụng ISO 14001 và ủy thác LCA của bên thứ ba cho các yêu cầu ở cấp độ sản phẩm.
Lộ trình thực hiện (0–48 tháng)
- 0–6 tháng — Thí điểm: đo năng lượng, chạy thử nghiệm LCA ngắn hạn (ngô và bột sắn), thử nghiệm quy trình/enzym quy mô nhỏ. Chủ sở hữu: R&D, EHS, Mua sắm.
- 6–24 tháng — Quy mô: trang bị thêm hoặc lắp đặt các lò phản ứng liên tục, điện khí hóa nồi hơi/sưởi ấm, thực hiện thu hồi nhiệt và nâng cấp nước thải. Chủ sở hữu: Hoạt động, nhóm CapEx.
- 24–48 tháng — Triển khai: hợp đồng khử cacbon với nhà cung cấp, chứng nhận sản phẩm, báo cáo công khai và tuyên bố GHG ở cấp độ sản phẩm.
Ưu đãi - Shine Health có thể trợ giúp như thế nào
Shandong Shine Health có thể triển khai thí điểm từ 0 đến 6 tháng: đo năng lượng cơ bản, LCA ngắn từ đầu đến cuối (ngô so với bột sắn) và các thử nghiệm enzym tập trung để giảm thiểu rủi ro khi mở rộng quy mô. Nếu có thắc mắc và lấy mẫu kỹ thuật, hãy liên hệ với Henry Liu:info@sdshinehealth.comhoặc WhatsApp +86 134 0544 3339.
Tài liệu tham khảo
J. Hosseinzadeh và cộng sự, “Sản xuất bền vững Cellulose vi tinh thể thông qua thủy phân pha khí cho các ứng dụng dược phẩm: Đặc tính và đánh giá vòng đời”, Tạp chí Polymer và Môi trường, 2024.
Shandong Shine Health Co., Ltd., trang sản phẩm và quy trình: quy trình sản xuất dextrin kháng và sợi chức năng, sdshinehealth.com.
Hướng dẫn thực hành tốt nhất về vòng đời của IPCC, các đánh giá được chọn về điểm nóng năng lượng trong sản xuất thành phần xenlulo.
Các nghiên cứu điển hình về tăng cường lò phản ứng liên tục và xử lý bằng enzyme đầu tiên từ các báo cáo công nghiệp gần đây.
Báo cáo của ngành về lợi ích của việc điện khí hóa hệ thống hơi nước và sử dụng máy bơm nhiệt để gia nhiệt quy trình.
Hướng dẫn vận hành về tiêu hóa kỵ khí nước thải và tận dụng sản phẩm phụ trong các nhà máy chế biến tinh bột.
