随着航空业的高速发展,航空运输量的持续增加,中国对航空燃油的需求快速增长。化石航油的生产与利用加剧了能源负担,同时也导致了航空业大量的温室气体排放,不利于航空业的可持续发展以及国家碳中和目标的实现。以生物质为原料生产的生物航油的利用能够缓解化石能源压力、降低温室气体排放,但目前该技术仍尚未在中国实现规模化应用。在此背景下,研究旨在基于中国现阶段的工业条件,以统一的方法与系统边界对不同类型的生物航油进行全生命周期评价,从环境影响性角度为生物航油的发展与商业化应用提供参考与建议。全文的主要内容如下。1.针对中国的生物质资源的特点以及航油技术发展的成熟度,研究评估了生物质水相催化重整（APR）、生物质水热液化（HTL）、生物质气化费托合成（FT）以及生物油脂加氢（HEFA）四条可能实现规模化生产应用的技术路径。基于生命周期评价方法构建了从摇篮到坟墓的全生命周期系统边界,并深入分析了四条技术路径的技术特点以及转化模型。评估的四条路径的航油质量收率分别为10.0%、2.5%、6.1%、9.2%,所得航油的热值分别为43.6、42.8、43.4、42.8 MJ/kg。研究整理了航油生产上游、生产过程以及生产下游三个阶段的全生命周期数据清单,并在Open LCA软件中建模。2.研究使用ReCiPe中点及端点方法对四类生物航油生产技术的环境影响进行计算,分析了多个指标的影响结构。结果表明四条路径分别能够贡献29.8、25.2、51.2以及56.4 g CO2-eq/MJ的全球变暖潜值（GWP）,相比起化石航油排放基线值均取得显著降低。此外,四条路径实现温室气体减排的最低成本分别为2.3、1.2、3.9、2.9元/kg CO2-eq,整体而言成本较高。对于人体毒性潜值（HTP）,FT路径贡献了最高的19.6 g 1,4-DCB-eq/MJ,对于光化学氧化剂生成潜值（POFP）,HEFA路径贡献了最高的0.61 g NMVOC/MJ。从整体环境影响来看,生物航油对人体健康的影响在总体影响中的占比最大,HTL路径是整体环境影响最小的路径,而HEFA则是其中影响最大的路径。从排放结构来看,APR与HTL路径的环境影响主要来源于生产过程中的电力输入,FT路径的影响主要来源于生物质气化过程中的氧气消耗,HEFA路径中生物质的种植收集阶段则具有相对较高的影响。3.研究考虑了输入数据的数据质量,量化了计算结果的不确定性,后续再评估了生物航油的环境影响对生产效率、电力以及氢气来源的敏感性。结果表明GWP与POFP的不确定性较小,HTP的不确定性相对较大。考虑GWP的不确定性,四条技术路径相比于化石航油基线范围仍能够实现较为显著的温室气体减排。生产效率的提升能够有效助力于环境影响值降低,而具体减排值的大小则与基线值密切相关。生物航油对电力的输入也具有较高的敏感性,APR、HTL、FT以及HEFA路径分别能够取得最高26.0%、41.9%、19.9%以及16.4%的整体环境影响减排,但从结果来看,不同绿色电力带来的环境性能提升的差异较小。此外,绿色氢气的输入能够降低航油的GWP、POFP以及整体环境影响潜值,但导致了HTP值上升。APR与HTL路径对绿色氢气的应用具有较高的敏感性,而FT与HEFA路径相对较低。