Effect of biomass species and plant size on cellulosic ethanol: A comparative process and economic analysis

Huang, Hua Jiang; Ramaswamy, Shri; Al-Dajani, Waleed Wafa; Tschirner, Ulrike; Cairncross, Richard A.

doi:10.1016/j.biombioe.2008.05.007

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“…Because of uncertainty surrounding the effects of reduced or no-till on yield, we assume that the crop yield remains unchanged when switching to reduced tillage. The cost of producing corn stover and wheat straw includes the replacement of nutrients, harvesting, storing, and bailing (Huang et al, 2009;Khanna et al, 2011a). The average nutrient replacement for corn stover and wheat straw is $26/t and $25/t, respectively (Perlack and Stokes, 2011).…”

Section: Crop Residues and Energy Cropsmentioning

confidence: 99%

“…More recent studies mostly focus on the availability of biomass for cellulosic ethanol production (Perlack and Stokes, 2011;Mabee et al, 2011) or the effects of a renewable portfolio standard on the generating sector and consumers (EIA, 2007b,a). Others focus on co-firing in a single plant (Huang et al, 2009;De and Assadi, 2009) or a limited number of power plants in a single state (Brechbill et al, 2011). This paper focuses on the impact on biomass supply and demand at the county level by including 398 coalfired power plants.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Co-firing in coal power plants and its impact on biomass feedstock availability

Dumortier¹

2013

Energy Policy

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Several states have a renewable portfolio standard (RPS) and allow for biomass co-firing to meet the RPS requirements. In addition, a federal renewable fuel standard (RFS) mandates an increase in cellulosic ethanol production over the next decade. This paper quantifies the effects on local biomass supply and demand of different co-firing policies imposed on 398 existing coal-fired power plants. Our model indicates which counties are most likely to be able to sustain cellulosic ethanol plants in addition to co-firing electric utilities. The simulation incorporates the county-level biomass market of corn stover, wheat straw, switchgrass, and forest residues as well as endogenous crop prices. Our scenarios indicate that there is sufficient feedstock availability in Southern Minnesota, Iowa, and Central Illinois. Significant supply shortages are observed in Eastern Ohio, Western Pennsylvania, and the tri-state area of Illinois, Indiana, and Kentucky which are characterized by a high density of coal-fired power plants with high energy output.

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Section: Crop Residues and Energy Cropsmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Co-firing in coal power plants and its impact on biomass feedstock availability

Dumortier¹

2013

Energy Policy

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“…3) (Huang et al, 2009;Abramson et al, 2013). Assim, a escolha da matéria-prima dependerá de uma série de fatores, como relação custo-benefício, infraestrutura disponível, culturas utilizadas, condições climáticas, entre outras.…”

Section: Bioenergiaunclassified

“…Miscanthus apresenta altos níveis de celulose quando comparada a outras espécies perenes, resultando em rendimento elevado na produção do bioetanol de segunda geração, visto que o aumento linear do conteúdo de celulose é diretamente proporcional à produção de bioetanol proveniente desta matéria-prima (Huang et al, 2009). No entanto, estudos demonstram que a conversão dos açúcares presentes na parede celular de switchgrass é menos eficiente quando comparada à outras matérias-primas como palhas de trigo e resíduos lenhosos (Wyman et al, 1992 (Aden et al, 2002;Huang et al, 2009).…”

Section: Bioenergiaunclassified

“…No entanto, estudos demonstram que a conversão dos açúcares presentes na parede celular de switchgrass é menos eficiente quando comparada à outras matérias-primas como palhas de trigo e resíduos lenhosos (Wyman et al, 1992 (Aden et al, 2002;Huang et al, 2009). Entretanto, o pré-tratamento representa um dos passos mais custosos do processo industrial, responsável por cerca de 15 a 20% do investimento total .…”

Section: Bioenergiaunclassified

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Cultura de células em suspensão como ferramenta para estudos em parede celular secundária em gramíneas C4

Simões¹

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Agradeço a Deus em primeiro lugar, pelas minhas conquistas, me fortalecendo nas adversidades e dificuldades, e renovando minhas forças a cada dia.Aos meus pais Márcia e José Helio, responsáveis pela formação do meu caráter e projeções profissionais, e por todo sacrifício que fizeram em prol dos meus estudos.Ao meu esposo Felipe M. Araújo, por estar sempre ao meu lado, me incentivando a crescer, principalmente me motivando nos momentos difíceis e por ser meu porto seguro. Por acreditar que eu era capaz e por se alegrar a cada nova conquista, a cada experimento. Por se preocupar com o andamento do meu trabalho, ainda que muitas vezes não entendesse os processos por trás dos experimentos montados, sempre se prontificando a me ajudar e acreditando que uma hora os resultados sairiam.Ao meu Orientador, Profº Dr. Igor Cesarino, pela orientação, pelas oportunidades concedidas, por todo o conhecimento e principalmente pela confiança depositada na realização do meu trabalho. Agradeço grandemente esse tempo de aprendizado que passei ao seu lado, por tudo que aprendi contigo, pela paciência, dedicação, carinho e em especial pelos trabalhos de chinesa grávida. Tenho grande admiração pelo profissional que você é.Aos amigos que conquistei, aos momentos de descontração e risada que tornaram essa caminhada muito mais leve e divertida. Em especial aos meus amigos, Giovanni Victório Cerruti, Bruno Viana Navarro, Amanda Macedo e Leandro Oliveira, os quais espero levar para o resto da vida.Ao grupo de pesquisa Lignin Lab, coordenado pelo meu orientador Profª Dr Igor Cesarino e composto pelos colegas de pesquisa Raphael Svartman, Gabriel Garon Carvalho. Em especial ao Pos Doc Sávio Siqueira Ferreira, pela dedicação, paciência e carinho com o qual me auxiliou e ajudou durante a realização do meu trabalho.A Profª Drª Eny Iochevet Segal Floh, responsável pelo laboratório de BioCel -USP, pelo acolhimento e carinho com o grupo de pesquisa o qual me encontro, pela concessão do espaço e equipamentos cedidos para a realização e execução do presente trabalho.A FAPESP, pela concessão da bolsa de mestrado (processo 2015/18361-5) e pelo fomento do projeto JP (processo 2015/02527-1) do Profº Dr Igor Cesarino, no qual meu projeto de mestrado está inserido. RESUMOAs características físico-químicas da parede celular constituem um grande gargalo na obtenção dos açúcares fermentáveis a partir dos polissacarídeos de parede celular presentes na biomassa, fato conhecido como recalcitrância da biomassa vegetal. A utilização da biomassa na produção de biocombustíveis requer um melhor entendimento sobre os mecanismos que permeiam os processos de deposição de parede celular e metabolismo de lignina. Nesse contexto, a maior parte do conhecimento foi gerado em espécies eudicotiledôneas, havendo uma significativa lacuna para gramíneas, apesar do seu grande potencial para acúmulo de biomassa.Portanto, há uma necessidade de se estabelecer ferramentas-modelos que permitam elucidar características exclusivas da parede celular secundária de gramíneas C4, cujo c...

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Biofuel Economics

Klein‐Marcuschamer¹,

Holmes²,

Simmons³

et al. 2011

Plant Biomass Conversion

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Effect of biomass species and plant size on cellulosic ethanol: A comparative process and economic analysis

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Co-firing in coal power plants and its impact on biomass feedstock availability

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