بیو انرژی
مسعود کمالی؛ رضا عبدی؛ عباس روحانی؛ شمس اله عبداله‌پور؛ سیروس ابراهیمی
چکیده
در چند دهه اخیر منابع تجدیدپذیر انرژی که باعث آلودگی کمتر محیط‌زیست شوند بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این میان استحصال زیست‌گاز از ضایعات آلی جامد شهری برای تولید انرژی به دلیل کنترل گازهای گلخانه‌ای و کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. اگرچه هضم بی‌هوازی به‌عنوان یکی از بهترین روش‌های مواجهه با ...
بیشتر
در چند دهه اخیر منابع تجدیدپذیر انرژی که باعث آلودگی کمتر محیط‌زیست شوند بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این میان استحصال زیست‌گاز از ضایعات آلی جامد شهری برای تولید انرژی به دلیل کنترل گازهای گلخانه‌ای و کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. اگرچه هضم بی‌هوازی به‌عنوان یکی از بهترین روش‌های مواجهه با پسماندهای آلی جامد شهری مطرح است، با این حال، این فرآیند دارای محدودیت‌هایی نیز می‌باشد. از این‌رو پیش‌فرآوری‌های مختلفی به‌منظور بهبود فرآیند هضم بی‌هوازی و افزایش تولید زیست‌گاز از هضم پسماندهای آلی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. پیش‌فرآوری حرارتی از موثرترین روش‌ها جهت حذف عوامل بیماری‌زای موجود در مواد زائد آلی است. در همین حال این پیش‌فرآوری می‌تواند تاثیر به‌سزایی در بهبود هضم بی‌هوازی و تسریع هیدرولیز مواد داشته باشد. بنابراین یافتن شرایط بهینه این پیش‌تیمار برای دستیابی به بالاترین مقدار تولید زیست‌گاز حائز اهمیت به‌سزایی است. هدف از این تحقیق دستیابی به بهترین دما و زمان و غلظت در هضم مواد آلی موجود در پسماند شهری است. در این مطالعه، دما و مدت اعمال پیش‌تیمار حرارتی به‌ترتیب در سه سطح 70، 90 و 110 درجه سانتی‌گراد و 30، 90 و 150 دقیقه و غلظت نیز در سطوح 8، 12 و 16 درصد مورد بررسی قرار گرفتند. به این منظور 15 آزمایش به روش سطح پاسخ باکس‌بنکن طراحی شدند. نتایج آزمایش‌ها نشان دادند که اثر متغیرهای دما و زمان در سطح 1 درصد بر تولید زیست‌گاز معنی‌دار هستند در حالی‌که تغییرات غلظت در محدوده مورد مطالعه اثر کمتری در تولید این گاز داشته است. همچنین، بهترین سطوح متغیرهای دما و زمان پیش‌تیمار و غلظت مواد هضم‌شونده برای تولید زیست‌گاز به‌ترتیب 95 درجه سانتی‌گراد، 104 دقیقه و غلظت 12 درصد بوده که پیش‌بینی می‌شود اعمال پیش‌تیمار حرارتی در شرایط بهینه متغیرهای مورد ارزیابی موجب تولید 445 میلی‌لیتر زیست‌گاز به ازای هر گرم ماده آلی جامد فرار موجود در پسماندهای آلی شود که بدین ترتیب با اعمال پیش‌تیمار حرارتی در شرایط بهینه، افزایش 31.17 درصدی تولید زیست‌گاز نسبت به میزان زیست‌گاز ناشی از هضم مواد بدون اعمال پیش‌تیمار (6.18±339.33 میلی‌لیتر) قابل انتظار خواهد بود.
زینب رمدانی؛ رضا عبدی؛ محمود امید؛ محمدعلی میسمی
چکیده
ارزیابی چرخه زندگی محصولات و فرآورده‌های غذایی راهکاری سازنده جهت درک میزان مصرف انرژی و تولید آلاینده‌های زیست‌محیطی می‌باشد. فرآیند تولید محصولات لبنی اثرات قابل ملاحظه‌ای بر روی تغییرات زیست‌محیطی دارد. فعالیت‌های انجام شده در فرآیند تولید محصولات لبنی شامل سه بخش اصلی کارخانه لبنیات، واحدهای دامپروری و مزارع کشت علوفه، ...
بیشتر
ارزیابی چرخه زندگی محصولات و فرآورده‌های غذایی راهکاری سازنده جهت درک میزان مصرف انرژی و تولید آلاینده‌های زیست‌محیطی می‌باشد. فرآیند تولید محصولات لبنی اثرات قابل ملاحظه‌ای بر روی تغییرات زیست‌محیطی دارد. فعالیت‌های انجام شده در فرآیند تولید محصولات لبنی شامل سه بخش اصلی کارخانه لبنیات، واحدهای دامپروری و مزارع کشت علوفه، بر میزان تغییرات زیست‌محیطی اثرگذار است. در این تحقیق چرخه تولید محصولات لبنی در شهر کرمانشاه مورد بررسی قرار گرفت. جهت انجام این کار، چرخه تولید به دو بخش شامل تولید شیر خام در دامداری‌ها و تولید فرآورده‌های لبنی در کارخانه لبنیات تقسیم‌بندی شد. در هر بخش الگوی مصرف انرژی و بارهای زیست‌محیطی بررسی شدند. نتایج نشان دادند که در بخش دامپروری، MJ 6286/29 انرژی برای مقدار شیر تولید شده در ماه مصرف شده است. همچنین خوراک مصرفی دام 45/12% از کل انرژی مصرفی را شامل شد که بیشترین مقدار این انرژی به کنسانتره اختصاص داشت. کمترین انرژی مصرفی نیز مربوط به نهاده ماشین با مقدار GJ 0/92 در ماه بوده است. ارزیابی چرخه زندگی تولید محصولات لبنی نشان داد که در کارخانه لبنیات نهاده شیر خام ایجادکننده بسیاری از گروه‌های تأثیرگذار زیست‌محیطی به‌خصوص گروه‌های تقلیل خاک، سرطان‌زایی و اسیدی شدن می‌باشد. در واحدهای دامداری نیز، کنسانتره بیش از 90% در گروه‌های تأثیرگذار تقلیل خاک و سرطان‌زایی اثرگذار بوده است. استفاده از بیوگاز تولیدی در دامداری‌ها و آبگرمکن خورشیدی راهکار مناسبی در جهت تأمین قسمتی از نیاز به انرژی می‌باشد.
مدل‌سازی
جبراییل تقی نژاد؛ رضا عبدی؛ مهرداد عدل
چکیده
تأمین انرژی‌های جایگزین و تجدیدپذیر با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و صیانت از منابع ملی از اولویت‌های اصلی اغلب کشورها ازجمله ایران است و در این میان تولید بیوگاز یکی از زمینه‌های دارای پتانسیل قابل‌ملاحظه به‌شمار می‌رود. در این پژوهش فرایند تولید بیوگاز در هاضم بی‌هوازی نیمه‌پیوسته در مقیاس پایلوت به حجم 180 لیتر و زمان ...
بیشتر
تأمین انرژی‌های جایگزین و تجدیدپذیر با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و صیانت از منابع ملی از اولویت‌های اصلی اغلب کشورها ازجمله ایران است و در این میان تولید بیوگاز یکی از زمینه‌های دارای پتانسیل قابل‌ملاحظه به‌شمار می‌رود. در این پژوهش فرایند تولید بیوگاز در هاضم بی‌هوازی نیمه‌پیوسته در مقیاس پایلوت به حجم 180 لیتر و زمان ماند هیدرولیکی 25روز در شرایط دمای میان‌خواه (مزوفیلیک °C2 ±35) با نرخ بارگذاری آلی (OLR)، (kg VS .(m-3.d-1 2 و 3 با استفاده از فضولات گاوی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین نرخ روزانه تولید بیوگاز در بارگذاری 2 و kg VS .(m-3.d-1) 3 به‌ترتیب 40 و 49 لیتر در روز بود. بازده تولید بیوگاز با افزایش نرخ بارگذاری کاهش داشته و برای نرخ بارگذاری آلی 2 و kg VS .(m-3.d-1) 3 به‌ترتیب 0/243 و (m3. kg-1 VS added) 0/204 به‌دست آمد. بیشترین درصد متان در هر دو نرخ بارگذاری در محدوده تولید پایدار بیوگاز حدود 58 تا 62 درصد و میزان کاهش جامدات آلی ورودی در بارگذاری 2 و kg VS .(m-3.d-1) 3 به‌ترتیب با 64/5 و 53 درصد بود. برای مدل‌سازی فرایند تولید بیوگاز از مدل‌های لجستیک و گومپرتز اصلاح‌شده استفاده گردید. کیفیت برازش این مدل‌ها با داده‌های آزمایش با استفاده از نرم‌افزار MATLAB و مقایسه ضریب تبیین (R2) و ریشه دوم میانگین مجموع مربعات خطاها (RMSE) انجام گردید. نتایج نشان داد مدل‌های لجستیک و گومپرتز اصلاح‌شده برای توجیه فرآیند تجمعی تولید بیوگاز در هاضم نیمه‌پیوسته با کمترین میانگین مجموع مربعات خطاها و ضریب تبیین بیش از 0/99 درصد بهترین کارایی را داشته است.
محمود صفری؛ رضا عبدی
چکیده
در حال حاضر مشکل تأمین انرژی، یکی از مشکلات اساسی تمامی کشورهای جهان به خصوص کشورهای درحال توسعه می باشد. سوخت رسانی به روستاهای دور افتاده حتی در کشوری مانند ایران که منابع غنی انرژی را در اختیار دارد، بسیار مشکل و هزینه بر است. یک راه برای حل مشکل مذکور استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و محلی است. بیوگاز یکی از این نوع انرژی هاست که ...
بیشتر
در حال حاضر مشکل تأمین انرژی، یکی از مشکلات اساسی تمامی کشورهای جهان به خصوص کشورهای درحال توسعه می باشد. سوخت رسانی به روستاهای دور افتاده حتی در کشوری مانند ایران که منابع غنی انرژی را در اختیار دارد، بسیار مشکل و هزینه بر است. یک راه برای حل مشکل مذکور استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و محلی است. بیوگاز یکی از این نوع انرژی هاست که علاوه بر تولید انرژی، کودهای کشاورزی و افزایش سطح بهداشت عمومی جامعه و کنترل بیماری ها، راه حل مناسبی برای دفع مواد زائد از جوامع انسانی است. در این تحقیق پس از اعمال پیش تیمار مکانیکی، راندمان استحصال بیوگاز از بقایای کلزا و گندم در ترکیب با کود دامی به کمک راکتورهای غیر پیوسته و در شرایط مزوفیلیک، در قالب آزمون t و در سه تکرار، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج تحقیق طی یک دوره 140 روزه نشان داد بین تیمارهای آزمایشی در سطح 5% از نظر استحصال متان اختلاف معنی داری وجود دارد. متوسط تولید تجمعی گاز متان در بقایای کلزا و گندم به‌ترتیب L.kg-1 VS 311/4 و L.kg-1 VS. 167/7 و درصد گاز متان در روز به‌ترتیب % 66 و % 55 بود. بیشترین میزان کاهش مواد فرار جامد، مربوط به بقایای کلزا به‌ترتیب به میزان % 56/1 و % 52/2 بود. با توجه به این نتایج، از نظر تولید گاز متان، بقایای کلزا در ترکیب با کود دامی، از پتانسیل بالاتری نسبت به گندم برخوردار است و استفاده از آن توصیه می گردد.
مرتضی تاکی؛ یحیی عجب شیرچی؛ رضا عبدی؛ محمد اکبرپور
چکیده
در این تحقیق کارایی انرژی محصول خیار گلخانه ای در شهرستان شهرضا، با رویکرد تحلیل پوششی داده ها (DEA) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از بین 60 گلخانه موجود دراین شهرستان و روستاهای اطراف تعداد 25 واحد که اطلاعات مستند داشتند به طور تصادفی انتخاب شده و جمعآوری داده ها از طریق تکمیل پرسشنامه و مصاحبه حضوری انجام گرفت. نتایج نشان داد که نهاده ...
بیشتر
در این تحقیق کارایی انرژی محصول خیار گلخانه ای در شهرستان شهرضا، با رویکرد تحلیل پوششی داده ها (DEA) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از بین 60 گلخانه موجود دراین شهرستان و روستاهای اطراف تعداد 25 واحد که اطلاعات مستند داشتند به طور تصادفی انتخاب شده و جمعآوری داده ها از طریق تکمیل پرسشنامه و مصاحبه حضوری انجام گرفت. نتایج نشان داد که نهاده سوخت با 47 درصد بیشترین و آب مصرفی با 2/1 درصد کمترین سهم مصرف انرژی را به خود اختصاص می دهد. نتایج حاصل از تحلیل پوششی داده های انرژی حاکی از این بود که در مدل بازگشت به مقیاس ثابت، 24 درصد و در مدل بازگشت به مقیاس متغیر، 36 درصد از کل واحدها کارایی 100 درصد داشته و بقیه واحدها به درجات مختلفی ناکارا محسوب می شوند. میانگین کارایی فنی، کارایی فنی خالص و کارایی مقیاس به ترتیب 37/90، 09/95 و 6/94 برآورد شد. همچنین میانگین کارایی فنی واحدهای ناکارا بر اساس مدل بازگشت به مقیاس ثابت 87 درصد محاسبه شد، به این معنا که 13 درصد از کلیه منابع می تواند به وسیله بالا بردن کارایی این واحدها ذخیره شود. در این تحقیق بیشترین مصرف نادرست انرژی و همچنین بیشترین سهم از کل انرژی ذخیره ای مربوط به نهاده سوخت مصرفی است.
یحیی عجب شیرچی؛ مرتضی تاکی؛ رضا عبدی؛ احمد قبادی فر؛ ایرج رنجبر
چکیده
در این تحقیق کارایی انرژی محصول گندم دیم در سه سطح 1/0 تا 2 هکتار، 1/2 تا 5 هکتار و 5 هکتار به بالا در سال زراعی 88-87 برای دشت سیلاخور واقع در شهرستان های بروجرد و دورود استان لرستان، توسط رویکرد تحلیل پوششی داده ها (DEA) بررسی شده است. نتایج نشان داد که انرژی بذر، کود و سموم شیمیائی در گندم دیم در هر سه سطح به ترتیب با 63/63، 56 و 07/54 درصد بیشترین سهم ...
بیشتر
در این تحقیق کارایی انرژی محصول گندم دیم در سه سطح 1/0 تا 2 هکتار، 1/2 تا 5 هکتار و 5 هکتار به بالا در سال زراعی 88-87 برای دشت سیلاخور واقع در شهرستان های بروجرد و دورود استان لرستان، توسط رویکرد تحلیل پوششی داده ها (DEA) بررسی شده است. نتایج نشان داد که انرژی بذر، کود و سموم شیمیائی در گندم دیم در هر سه سطح به ترتیب با 63/63، 56 و 07/54 درصد بیشترین سهم مصرف انرژی را به خود اختصاص می دهند. نتایج حاصل از تحلیل پوششی داده های انرژی حاکی از این بود که میانگین کارایی انرژی در سطوح سه گانه زیر کشت به ترتیب 82، 78 و 68 درصد است که از این میان سطح اول با وجود مصرف انرژی بیشتر در نهاده ها به علت بالاتر بودن ستانده در این سطح نسبت به دو سطح دیگر کاراتر است. میانگین کارایی فنی واحدهای ناکار بر اساس مدل بازگشت به مقیاس ثابت در سطح 1/0 تا 2 هکتار 7/79 درصد، در سطح 1/2 تا 5 هکتار 3/75 درصد و در سطح 5 هکتار به بالا 68 درصد می باشد. به این معنا که به ترتیب 3/20، 7/24 و 32 درصد از همه منابع می تواند بوسیله بالا بردن کارایی این واحدها ذخیره شود. بیشترین مصرف نادرست انرژی و همچنین بیشترین سهم از کل انرژی ذخیره ای در هر سه سطح مربوط به نهاده کود، بذر و سموم شیمیایی و سپس سوخت مصرفی است.
