The urgency with which the world economy needs to be decarbonized could lead to the emergence of regions with the capacity to produce renewable feedstock such as biomass. The competitiveness of these regions could result from their ability to produce high value-added chemicals at the lowest cost. The biomass embodied in a chemical product could reduce carbon emissions, leading to net CO2 removal. The aim of this study was to test the hypothesis that bio-ethylene could make the Brazilian chemical industry more competitive. This would be achieved by applying the revenues from carbon credits associated with using ethanol and sugarcane bagasse as feedstocks for bio-ethylene production. Three production routes were compared according to their estimated cost of production in Brazil under a simplified life-cycle analysis: sugar-cane-derived ethanol to ethylene (with and without CO2 capture and storage – BECCS); bio-methanol to olefin; and conventional steam cracking of naphtha. When associated with the production of long-lasting materials, the ethanol-to-ethylene with BECCS route achieved the lower CO2 break-even price (US$75/t CO2), followed by ethanol to ethylene without BECCS (US$82/t CO2) and bio-methanol to ethylene (US$106/t CO2). Our findings highlight the advantage for the Brazilian chemical industry of implementing a national or, even better, a global carbon-pricing instrument.

中文翻译：

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来自甘蔗的生物乙烯作为巴西化学工业的竞争力战略

世界经济需要脱碳的紧迫性可能会导致出现有能力生产生物质等可再生原料的地区。这些地区的竞争力可能源于它们以最低成本生产高附加值化学品的能力。化学产品中包含的生物质可以减少碳排放，从而实现净 CO2 去除。本研究的目的是检验生物乙烯可以使巴西化学工业更具竞争力的假设。这将通过使用与使用乙醇和甘蔗渣作为生物乙烯生产原料相关的碳信用收入来实现。在简化的生命周期分析下，根据在巴西的估计生产成本比较了三种生产路线：将甘蔗衍生的乙醇转化为乙烯（有和没有二氧化碳捕获和储存 - BECCS）；生物甲醇制烯烃；石脑油的常规蒸汽裂解。当与长效材料的生产相关时，采用 BECCS 的乙醇制乙烯路线实现了较低的 CO2 收支平衡价格（75 美元/吨 CO2），其次是不含 BECCS 的乙醇制乙烯（82 美元/吨 CO2）和生物甲醇制乙烯（106 美元/吨二氧化碳）。我们的研究结果突出了巴西化学工业实施国家甚至更好的全球碳定价工具的优势。其次是不含 BECCS 的乙醇制乙烯（82 美元/吨二氧化碳）和生物甲醇制乙烯（106 美元/吨二氧化碳）。我们的研究结果突出了巴西化学工业实施国家甚至更好的全球碳定价工具的优势。其次是不含 BECCS 的乙醇制乙烯（82 美元/吨二氧化碳）和生物甲醇制乙烯（106 美元/吨二氧化碳）。我们的研究结果突出了巴西化学工业实施国家甚至更好的全球碳定价工具的优势。