拉丁美洲拥有丰富的自然资源和生物多样性，同时温室气体（GHG）的排放量相对较低。然而，该地区仍无法避免气候变化的影响，例如某些地区降雨过多，而南美洲其他地区则遭受严重干旱（Silverman和Engstr?m，2025年）。事实上，许多国家已采取措施减少温室气体排放，主要在能源、农业、土地利用变化和林业领域（Khatri-Chhetri等人，2022年）。例如，厄瓜多尔在能源结构改革上投入了大量资金，其近80%的电力来自水力发电（Everhart等人，2023年）。然而，其他问题领域仍需进一步努力，以确保自然资源的保护并保障后代的可持续利用（Lu和Wang，2023年）。因此，发展中国家需要将线性经济模式转变为更可持续的模式（Hidalgo-Crespo等人，2020年）。鉴于厄瓜多尔丰富的农业生物质资源（Zambrano等人，2021年），生物精炼的概念特别适合该国（Awasthi等人，2022年）。
厄瓜多尔的沿海省份，如埃尔奥罗、埃斯梅拉达斯、瓜亚斯、洛斯里奥斯、马纳比和圣埃琳娜，拥有约65,609公顷的耕地，主要种植香蕉、甘蔗、可可、咖啡、大豆、棕榈心、土豆、花卉和水稻（Carvajal等人，2013年）。这些作物中有许多是用于出口和国内市场的年产量，其中香蕉、可可和咖啡的年产量分别为7,159,816吨、379,584吨和17,164吨（厄瓜多尔农业和畜牧业部，2023a、2023b、2021年），这意味着会产生大量废弃物。因此，这些废弃物可以作为生物精炼的潜在生物质来源。
在确定生物质精炼厂的位置时，需要考虑特定的标准来筛选合适的候选区域。这些标准包括环境、经济和社会方面的因素（Woo等人，2018年；Roudneshin和Sosa，2025年）。最佳位置很大程度上取决于土地的可用性。就环境限制而言，每个国家都有不可受到外部活动影响的保护区（Geldmann等人，2019年）。在厄瓜多尔，最高环境机构的主要目标是保护、保护和恢复国家自然遗产、生态系统和生物多样性（厄瓜多尔共和国总统府，2019年）。因此，任何活动的实施都不能干扰国家保护区系统、国家森林遗产区和无形区域，例如国家公园、野生动物保护区、国家休闲区和海洋保护区（厄瓜多尔共和国总统府，2017年）。
经济标准对于未来的成本评估至关重要。该模型考虑了三个经济指标：1）工业区；2）道路距离；3）生物质的可用性。理想情况下，工厂应设在工业区附近，以便共享能源并实现大规模生产。良好的可达性、靠近生物质来源的位置以及与生物精炼设施的直接连接可以降低运输成本（Costa等人，2020年；López-Díaz等人，2017年）。环境标准涉及工厂建设的土地条件。选定的指标包括：1）靠近水体的位置，这有利于获取水资源和排放无污染的液体废物；2）海拔高度；3）地形坡度。现有研究表明，陡峭的山地坡度通常不太适合开发（Woo等人，2018年；Huang等人，2020年；Cardoza等人，2021年）。在社会标准方面，选定的指标包括：1）潜在工厂位置周围的就业水平；2）人口密度，这会影响当地就业率。如果该行业就业率较低，人口密度可能会增加（Woo等人，2018年；Huang等人，2020年；Razm等人，2021年）。
上述标准可以整合到一个度量体系中，通过多标准分析（MCA）来支持潜在工厂位置的选定。有多种数学方法适用于MCA，如模糊层次分析法（Mikhailov和Tsvetinov，2004年）、ELECTRE I（Fül?p，2005年）和层次分析法（AHP）（Saaty和Vargas，1991年）。后者是一种系统化的方法，有助于确定优先级并帮助做出复杂决策，也是本研究采用的方法。AHP是最广泛使用的MCA技术之一（Woo等人，2018年；Roudneshin和Sosa，2025年；Mousavi等人，2013年；Chen，2006年；Suman等人，2021年）。其层次结构允许测量和综合决策过程的多个组成部分，将其整合为一个连贯的整体（Razm等人，2021年）。该方法通过计算包含选定基准重要性顺序的方阵的特征值来进行分析（Saaty和Vargas，1991年）。
另一方面，当生物技术过程涉及关键位置的选择以及通过生产高附加值产品来利用农业工业废弃物时，从实验室规模扩大到工业规模仍然是最具挑战性的任务之一。除了选址标准外，生物质精炼设施的设计和实施还需要强大的过程建模和模拟策略，以及与生物质管理和能源的整合。计算机辅助的过程模拟工具（如Aspen Plus、Aspen Batch Process DeveloperTM（ABPD）和SuperPro Designer）已被广泛用于评估生物过程的技术可行性和经济性能（Gómez和Correa，2024年；Oke等人，2023年）。这些平台能够系统地表示单元操作、执行物料和能量平衡、设备选型，并在可变条件下估算生产成本。此外，它们还允许基于实验室规模数据开发预测模型，从而减少实验工作量和不确定性，促进向工业规模的过渡。最近的研究成功地利用这些模拟环境设计了用于将农业工业废弃物转化为高价值生物基产品的综合生物精炼厂，强调了它们对可持续过程发展和循环生物经济框架的贡献（Oke等人，2021a；Oke等人，2021b；Orozco-Mena等人，2014年）。Gómez等人（2023年）提出了一个设计多输入第二代生物精炼厂的综合性框架，强调分别处理淀粉质和木质纤维素材料以提高盈利能力和可持续性，这一点在以芭蕉农业工业废弃物为例的研究中得到了验证。Gómez等人（2024年）应用基于模拟的策略设计了一种生物精炼厂，用于处理面包酵母废液，生产动物饲料、肥料和生物气体。
考虑到公共投资者（主要是地方政府）和私人投资者必须与全球可持续发展目标保持一致，本研究寻找了一种战略性的方法来确定生物质转化设施的位置。所研究的农业废弃物包括香蕉、咖啡和可可（含有纤维素和半纤维素的化合物），以生产称为羧酸酯的平台化学品（Strazzera等人，2018年；Khatami等人，2021年；Agnihotri等人，2022年）。潜在位置的识别使用了结合地理信息系统（GIS）的AHP方法。该系统与先进的可视化和制图工具相结合，有助于创建土地使用适宜性地图（Woo等人，2018年）。经济、环境和社会标准指标被纳入考虑范围，同时排除了高生物多样性、厄瓜多尔沿海地区存在国家公园和自然保护区等限制因素。最后，使用ABPD V14对之前的实验室规模研究进行了放大模拟。
由于建立生物精炼厂的协议和程序需要政策、环境标准和社区接受度，本研究提供了一种结合GIS-AHP-ABPD的新框架，加强了经济附加值产品与可持续性的整合，特别是对于经济欠发达地区的农业原料而言。
