我院罗青柳博士课题组在《Environmental Science & Technology》发表木质纤维素可持续增值与前瞻性生命周期评价重要研究成果

来源:     日期:2025-11-10    阅读数: 

近日,我院王双飞院士团队罗青柳博士课题组在木质纤维素可持续增值领域取得重要进展。相关研究成果以“Sustainable Valorization of Lignocellulose: A Prospective Life Cycle Assessment of Deep Eutectic Solvent-Based Processes and Economic Viability”为题,发表于环境科学与技术领域顶级期刊、美国化学学会(ACS)旗下旗舰期刊《Environmental Science & Technology》,该期刊以其严格的审稿标准和对原创性、高水平研究的追求而闻名于世。在此顶刊上发表研究成果,标志着该工作的创新性、严谨性与潜在行业影响力获得了国际权威学界的高度认可。

该研究工作由我院2024级硕士研究生王赟为第一作者,罗青柳博士为通讯作者,2023级硕士研究生高涵、肖劲柳及2024级硕士研究生余云开共同参与研究。研究工作还得到广西大学张健副教授、王志伟副教授的大力支持,并联合意大利帕多瓦大学Alessandro Manzardo教授、博士后研究员吴俊章博士与易艳青博士等多位学者协作完成,为我院进一步深化中意国际合作奠定了坚实基础。

木质纤维素生物质作为重要的可再生资源,其高效预处理是实现高值转化的关键。传统预处理技术普遍存在能耗高、污染重等问题,制约其可持续发展。针对这一挑战,课题组创新引入前瞻性生命周期评价方法,系统评估了基于多组分低共熔溶剂的预处理工艺在环境影响与经济可行性方面的表现。研究发现,该工艺在工业放大条件下,通过引入挥发性脂肪酸等生物基氢键供体,并配合高效溶剂回收策略,显著降低了环境负荷。在70%回收率条件下,所有中点环境影响类别较实验室规模下降至少67%,全球变暖潜值降至0.94 kg CO₂ eq/kg LCNF,展现出优异的环境效益。同时,该工艺的预处理成本较传统二元DES降低约26%,技术转型风险指数全类别低于1,显示出良好的工业应用潜力与经济竞争力。

该研究将pLCA框架系统应用于预处理体系,以实验室数据为基础,预测工业规模下的碳足迹、水足迹等关键环境影响,并将环境绩效与技术转型风险直接关联,为木质纤维素绿色精炼技术从实验室走向产业化提供了科学依据与风险预判,也为广西丰富生物质资源的高值化利用开辟了新路径。

该研究获广西自然科学基金青年科学基金、广西青苗人才资助科研项目等项目支持,广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室亦为研究工作提供了平台保障。