Oil Palm Empty Fruit Bunch as a Promising Feedstock for Biorefinery Products: A Holistic Approach with Economic, Energy, and Environmental Consideration

Agusta Samodra PUTRA, Ryozo NOGUCHI, Tofael AHAMED, Hiroshi OHI
2020 Nihon Enerugi Gakkaishi/Journal of the Japan Institute of Energy  
The oil palm empty fruit bunch (EFB) is a rich carbon-source material that can be considered as a valuable candidate for several applications. Recently, EFB has been used as an organic compost fertilizer in oil palm plantations. The life cycle assessment (LCA), life cycle cost (LCC), and cumulative energy demand (CED) were used to evaluate the feasibility of EFB as a raw material for dissolving pulp and furfural co-production. An additional techno-economic assessment was performed on realistic
more » ... ormed on realistic industrial-scale process conditions for cost calculation. In the production of 1 kg dissolving pulp with the co-production of 0.01 kg furfural, -1.218 kg CO2 eq of global warming potential (GWP100), -0.006 kg SO2 eq of acidification potential (AP), -0.002 kg PO4 3eq of eutrophication potential (EP), -0.054 kg 1,4-DB eq of human toxicity potential (HTP) and 1.887 MJ of cumulative energy demand (CED) were generated. The economic assessment indicated that the production of 1 kg dissolving pulp in the proposed product system resulted in earnings of 71.11 JPY based on LCC methodology and earnings of 54.44 JPY in the techno-economic assessment simulation after 15 years. The application of the waste-to-product concept for EFB via biorefinery processes, such as dissolving pulp and furfural co-production, offer advantages in terms of economic, environmental, and energy requirements. 近年,オイルパームの空果房 (EFB)は,オイルパームプランテーションの有機堆肥の原料として利用されているが,EFB は豊富な 炭素源物質であり,有機堆肥以外の用途に対する貴重な原料と考えられている。本論文では,環境影響評価 (LCA) ,ライフサイ ク ルコス ト計算 (LCC) ,累積エネルギー需要量 (CED)を用いて,EFB を原料と した,溶解パルプとフルフラールの共同生産の実現可 能性を評価した。さらに,コス ト計算のために,現実的な産業規模のプロセス条件での技術経済評価を実施した。 EFB による溶解パルプ 1 kgとフルフラール 0.01 kg の生産では, 地球温暖化ポテンシャル (GWP100)の CO2 換算で -1.218 kg, 酸性化ポテンシャル (AP)の SO2 換算で -0.006 kg,栄養化ポテンシャル (EP)の PO4 3-換算で -0.002 kg,人間毒性ポテンシャル (HTP)の 1,4-DB 換算で -0.054 kg,CEDと して 1.887 MJ が発生した。経済評価の結果,EFB から溶解パルプ 1 kg を生産し た場合,LCC による収益は 71.11 円,15 年後の技術経済評価シミュレーションによる収益は 54.44 円となった。このように,EFB を 原料とした溶解パルプとフルフラールの共同生産の評価結果から,廃棄物のバイオリファイナリープロセスによって付加価値の高い製 品を製造することは,経済性,環境性,エネルギー面でメリ ッ トが高いと考えられる。
doi:10.3775/jie.99.143 fatcat:7ykqdhm5urcqdhk5v6ffb657ya