Isolation of lignin‐containing cellulose nanocrystals: life‐cycle environmental impacts and opportunities for improvement
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Deep eutectic solvent (DES) has recently been attracting great interest for its role in isolating nanocellulose owing to its distinct advantages of biodegradability, low toxicity, and recyclability. Lignin‐containing cellulose nanocrystals (LCNCs) obtained using DES pretreatment has led to an improvement in the production of nanomaterials. Understanding the potential environmental impacts of this novel technology at the laboratory scale provides important insights to improve its sustainability at full scale in the future. This study evaluates the environmental impacts of the production of LCNCs from thermomechanical pulp (TMP) following acidic DES pretreatment (using a binary system of ‘choline chloride – oxalic acid dihydrate’ or a ternary system of ‘choline chloride – oxalic acid dihydrate – p‐toluenesulfonic acid’) based on various laboratory trials. The evaluation was conducted through a cradle‐to‐gate life‐cycle assessment for global warming potential (GWP), acidification potential (AP) and the cumulative energy demand (MJ). The average GWP, AP, and energy use were 39 kg CO2‐eq, 0.17 kg SO2‐eq, and 995 MJ per kg LCNCs, respectively. The sensitivity analysis showed that different degrees of reduction in environmental impact could be achieved by varying the input volume and/or reuse frequency of DES solutions. The largest reductions in GWP, AP, and energy use were achieved by reducing the input volume of DES solutions to 20% of its default value. The results of this LCA study illustrate the direction for future research and development (R&D) to further improve the sustainability of this DES‐mediated LCNC production technology. Through comparisons with the existing literature, this study also confirms the predominant contribution of chemical manufacturing to the overall environmental impacts of nanocellulose isolation technologies in general. © 2021 Society of Chemical Industry and John Wiley & Sons, Ltd
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».