目前，全球大部分甲醇都是利用化石能源生产的，主要来自天然气的蒸汽转化。也有些公司正在利用可再生资源生产甲醇，更多的公司正在开发利用各种可再生资源生产甲醇的工艺：利用生物甲烷、生物质或城市固体废弃物气化生产生物甲醇；利用可再生电力和碳源电解水产生的绿色氢气生产电子甲醇。目前的绿色甲醇基本就包含以上两类，也可以搭配结合生产。

甲醇的碳足迹取决于原料和生产途径，并考虑到供应链直接造成的所有排放以及供应链中使用的能源和材料。研究的一个核心要素是基于甲醇生产的碳平衡：计算有多少碳通过原料和燃料进入设备，有多少碳通过产品（甲醇）排出，同时假设差额主要以二氧化碳的形式排出生产系统，见下图1。化石途径中的大部分排放涉及使用甲醇，作为汽车、卡车、公共汽车和船舶内燃机燃料时的化学计量废气排放。在以可再生原料为基础的生产路径中，这些排放对气候的影响是中性的，从而大大减少了整体气候排放，因为碳足迹得到了极大改善。同类原料之间的差异、安装设置的技术差异和供应链差异会导致生命周期碳足迹结果的显著不同。由于结果的差异，我们不应采用化石或可再生甲醇的默认碳足迹系数，甚至不应采用每种原料类别的默认碳足迹系数。相反，应该对甲醇的碳足迹进行测量和认证，以考虑到各个工厂的具体差异——这也是适用于对任何燃料的建议。从生物甲烷、固体生物质、城市固体废弃物（或MSW，其中含有相当一部分有机废弃物）和可再生能源等可再生来源生产甲醇的碳足迹较低。这些途径中的大多数都能达到10~40g CO2当量/兆焦耳（eq/MJ），有些途径甚至是负排放（利用牛粪产生的生物甲烷生产甲醇的排放量为-55g CO2当量/兆焦(耳）（eq/MJ），这实际上意味着从大气中清除了二氧化碳，或该途径避免了其他过程中的排放。

一、生物甲醇

在本文中，生物甲醇途径被定义为：生物甲烷制甲醇、固体生物质制甲醇和从城市固体废物中提取甲醇。下图2为可再生甲醇的碳足迹和欧盟REDII GHG减排阈值。

当来自可再生资源的甲醇作为可再生燃料在欧盟市场上销售时，根据RED II，与化石燃料94g CO2 eq/MJ的比较值相比，必须实现至少50%、60%或65%的减排量。具体阈值取决于装置开始运行的时间，最严格的65%阈值适用于2021年以后开始运行的装置。生物甲醇的主要优势在于生命周期结束时的排放量为零，因为生命周期结束时的排放量之前已从大气中吸收（就生物原料而言）。本概述中的所有可再生甲醇都达到了2016年10月6日之前开始运行的装置生产的可再生燃料减排50%的阈值。随着原料生产（玉米）或加工技术（仅从MSW中的生物源和不可回收部分生产）的改进，所有可再生途径都有可能达到65%的阈值。下图3为完整生命周期温室气体排放清单的方法。

生物甲烷产生的甲醇在生命末期的排放是气候中和的，因此不计算在内。如果以粪便为原料，通过厌氧消化生产生物甲烷可避免甲烷在替代处理（或不处理）过程中产生的排放。因此，这种生物甲烷的碳足迹为负，与化石燃料比较，随后生产的甲醇可避免>100%的排放。如果以有机残留物或某些类型的农作物为原料，碳足迹较低，可实现>80%的减排。以其他作物原料为基础时，减排量仍在65%以上。

生物甲烷在厌氧消化设施中生产，并通过数气网络输送到甲醇生产设施。此外，假设的技术、质量和能量平衡与天然气制甲醇途径相同。利用生物甲烷生产甲醇的碳足迹在所评估的途径中从-103~+38g CO2 eq/MJ不等。大多数厌氧发醇设施使用多种原料，以在减排（废物流和粪便最佳）和沼气产出（使用农作物最高）之间取得经济平衡。需要注意的是，只使用粪便或废物流在经济上并不具有吸引力。消化牛粪可以避免传统的处理方法和相关的甲烷排放。因此，《可再生能源指令》奖励45g CO2 eq/MJ粪肥或54Kg CO2当量/吨鲜物质(不考虑类型)。因此，粪便产生的生物甲烷具有负碳足迹。由于将生物甲烷转化为生物甲醇时的效率损失，每MJ的负排放量会增加：生物甲醇在单位产品中能有效清除粪便，而较低的转化效率会放大这种效应。在所有情况下，生物甲醇的粪便原料成分都是生物甲烷中间产品成分的1.6~1.8倍，而生物甲烷中间产品是有成本的。就玉米而言，碳排结果的范围与种植系统、作物产量以及化肥用量和施用量的变化有关。

固体生物质甲醇的最终排放不影响气候，因此不计算在内。当原料由（可持续管理的）林业剩余物或短轮伐期作能源作物组成时，总体碳足迹较低，减排量超过70~80%。用木材生产甲醇的碳足迹在10~20g CO2 eq/MJ之间，具体取决于木材的类型。森林残留物在原料生产过程中不会产生任何排放，前提是这些残留物可以在一个集中点获得，并且之前的所有能源使用都分配给了主要产品，即木材或纸浆材。某些类型的林业剩余物需要在来源地进行一些加工，如捆绑或切碎，这将产生原料生产排放。短轮伐期（SRC）杨树是一种在种植园环境中种植的能源作物，其能源和肥料投入有限。甲醇生产的排放与天然气（如天然气路径中所定义）和电力（风力发电）的消耗有关。

从城市固体废弃物（MSW）中提取甲醇的碳足迹取决于有机废弃物的比例以及对废弃物中无机部分的判断。有机废料和（不可）回收材料的比例高，碳足迹就低，节省的碳排放量就高。如果非有机部分由大部分可回收材料组成，则可能不被视为废物，碳足迹也会增加。下图5为来自城市固体废物供应链的甲醇排放取决于可回收份额。

如果化石碳的含量从0%增加到50%，那么利用城市固体废弃物生产甲醇的碳足迹为10~55 CO2 eq/MJ，具体取决于城市固体废弃物的成分。如果城市固体废弃物中的所有碳都是生物源碳，或者非生物源碳的比例被认为是气候中性的，那么总排放量可低至10 CO2 eq/MJ（城市固体废弃物为0的情况）。甲醇生产的有限排放来自天然气（如天然气途径中定义的）和电力（风力发电）的消耗。然而，如果非生物源部分含有可回收材料，则可能不被视为废物。生产过程和最终产品产生的碳排放将（部分）对气候产生影响。从上图5中可以看出，当城市固体废弃物中的非气候中和碳含量分别为10%、25%或50%时，首先是生产过程中的气候排放量增加，然后是最终产品的排放量增加。

二、电子甲醇

电子甲醇是利用可再生电力和电解水将绿色氢气与二氧化碳源结合在一起生产出来的。假定二氧化碳源是可再生的，或来自其他过程中捕获的不可避免的排放物，其最终排放物不会对气候产生净影响。然而，如果电力来自电网，那么与原料生产相关的排放量就会急剧上升，生命周期碳足迹甚至会高于化石燃料参考值。利用可再生电力生产的电子甲醇的主要优势在于其生命周期末的排放量为零，而且由于原料二氧化碳来源于生物资源、直接空气捕获或从工业源捕获的排放物（无论如何都会发生）。下图6显示为电子甲醇供应链排放取决于电力来源。

电子甲醇是由氢气和二氧化碳在催化剂作用下生成的。假定二氧化碳来自“隔墙（隔壁）”的工业源，不包括任何原料运输。

如果碳源是气候中性的，那么生命末期的排放量就设为零。例如，二氧化碳从生物质中产生、从烟道气中捕获或从空气中捕获。当氢气由太阳能光伏发电产生时，电子甲醇的生命周期碳足迹很小，约为4.4g CO2 eq/MJ，这意味着与天然气甲醇相比，排放量减少了90%以上。如果从电网中获取电力，相关的排放量则会急剧上升。假设欧盟电网性能为275g CO2 eq/kWh，则生命周期碳足迹将大于100 CO2 eq/MJ，这意味着排放量将高于天然气甲醇。

文章来源：氢眼所见