ماشین های کشاورزی

چکیده رشد سریع جمعیت جهان و افزایش تقاضا برای انرژی، همراه با نیاز فوری به حفاظت از محیط‌زیست، محققان را بر آن داشته است تا منابع انرژی تجدیدپذیر را به‌عنوان جایگزینی مناسب برای سوخت‌های فسیلی تجدیدناپذیر بررسی کنند. این مطالعه بهبود عملکرد سیستم‌های فتوولتاییک حرارتی (PVT) را با استفاده از روش خنک‌کننده غوطه‌وری با نانوسیال‌های اکسید مس ارزیابی می‌کند. دستگاه آزمایشی شامل یک محفظه شیشه‌ای بود که سطح پنل خورشیدی در زیر آن غوطه‌ور شده بود. آزمایش‌ها در نسبت حجمی نانوسیال 0.0250% و 0.05% و نرخ جریان 0.01 و 0.02 لیتر در ثانیه انجام شد. ارتفاع غوطه‌ور شدن در داخل محفظه شیشه‌ای 5 سانتی‌متر بود. آزمایش‌ها در شرایط محیطی که شامل دمای محیط 20.6-31.2 درجه سلسیوس و تابش 343-924 وات بر مترمربع انجام شد. نتایج نشان داد که نانوسیال‌های اکسید مس در نسبت حجمی 0.05 درصد و سرعت جریان 0.02 لیتر بر ثانیه، راندمان حرارتی را به 31.87 درصد بهبود داده و دمای سطح پانل را تا 11.8 درجه سلسیوس در مقایسه با خنک‌کننده آب کاهش داده است. همچنین راندمان الکتریکی سامانه PVT از پنل مرجع فراتر رفت. راندمان کلی سیستم PVT به 41.89 درصد رسید. این یافته‌ها پتانسیل خنک‌سازی مبتنی بر نانوسیال را برای بهینه‌سازی راندمان سامانه PVT با افزایش مدیریت حرارتی نشان می‌دهد.

چکیده برنج، به‌عنوان یکی از قدیمی‌ترین محصولات کشاورزی، نقشی اساسی در تأمین تغذیه و معیشت مردم دارد و با توجه به سطح زیرکشت، تولید و مصرف، از جایگاه مهمی برخوردار است. در این راستا، این پژوهش با استفاده از مطالعات اسنادی، مصاحبه‌های میدانی و تحلیل‌های مبتنی بر مدل برنامه‌نویسی ژنتیک چندژنی، به بررسی، مقایسه شاخص‌های انرژی و مدل‌سازی عملکرد ارقام محلی هاشمی و علی‌کاظمی و پرمحصول فجر و شیرودی پرداخته است و داده‌های آن از 385 مالک و کشاورز این دو نوع رقم در شهرستان رشت جمع‌آوری شده است. در مقایسه با ارقام محلی، ارقام پرمحصول از نظر شاخص‌های نسبت انرژی، بهره‌وری انرژی و انرژی ویژه به‌ترتیب 76.47، 76.92، 77.70 درصد و افزوده خالص انرژی بیش از 15 برابر بهبود داشت. در مدل برنامه‌نویسی ژنتیک چندژنی، اعتبارسنجی متقاطع نشان داد مدل با 65 درصد داده‌ها نتایجی مشابه استفاده از 80 درصد داده‌ها ارائه می‌دهد. با افزایش عمق درخت از 4 به 12، بیشترین ضریب تبیین برای عمق درخت 4 در رقم محلی 0.95 و در رقم پرمحصول 0.94 بود. همچنین، در تحلیل حساسیت اثر نهاده‌های مواد آلی (کمپوست، بذر، کاه و کلش برنج) و سوخت و برق به‌عنوان عامل اصلی در برآورد عملکرد شلتوک در دو رقم شناسایی شدند. نهاده‌های مواد آلی با بهبود حاصلخیزی خاک، و سوخت و برق با تأثیرگذاری بر عملکرد ماشین‌های کشاورزی و کارایی عملیات زراعی، نقش کلیدی در عملکرد پایدار مزارع شلتوک دارند. یافته‌های این تحقیق می‌تواند به تولیدکنندگان کمک کند تا با مدیریت مناسب منابع مصرفی، کیفیت و کمیت محصول خود را بهبود بخشند.

چکیده بهره‌برداری مؤثر از مراکز خدمات‌رسانی بین‌راهی و حمل به‌موقع و ایمن کالاها، نیازمند وجود راه‌هایی با سیستم روشنایی و تجهیزات ایمنی مناسب است. استفاده از انرژی باد با نصب توربین‌های بادی در حاشیه جاده‌ها، یک راهکار امیدوارکننده در راستای افزایش ایمنی و تسهیل حمل و نقل جاده‌ای مبتنی بر انرژی پایدار، پاک و تجدیدپذیر با حداقل اثرات زیست‌محیطی به‌شمار می‌رود. هدف این مطالعه، ارزیابی پتانسیل انرژی باد برای تولید برق سیستم روشنایی جاده‌ها و اولویت‌بندی شهرستان‌های استان کرمانشاه برای نصب سامانه روشنایی مبتنی بر انرژی باد است. با استفاده از اطلس باد، مناطق با پتانسیل باد بالا در محدوده ۳ کیلومتری جاده‌ها شناسایی شدند که در نتیجه، ۴۶ نقطه در استان کرمانشاه شناسایی گردید و تحلیل‌های مکان‌یابی بر اساس این نقاط انجام شد. سپس شهرستان‌های استان کرمانشاه بر اساس معیارهای مختلف شامل پتانسیل انرژی باد، فاصله از جاده‌ها، حجم ترافیک، فاصله از خطوط برق فشار قوی، فاصله از مناطق حفاظت‌شده، نوع کاربری اراضی، فاصله از رودخانه و مناطق در معرض سیل، فاصله از گسل‌ها، فاصله از مناطق مسکونی و شیب زمین، با استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره جهت نصب سیستم روشنایی جاده‌ای مبتنی بر انرژی باد اولویت‌بندی شدند. نتایج نشان دادند که پتانسیل انرژی باد، حجم ترافیک و فاصله از جاده‌ها بیشترین اهمیت را در تعیین مکان نصب سامانه روشنایی دارند. شهرستان‌های کرمانشاه، سنقر و روانسر به‌ترتیب در اولویت نصب سامانه روشنایی با توربین بادی قرار گرفتند، در حالی‌که شهرستان‌های قصر شیرین و سرپل ذهاب در رتبه‌های پایین‌تری قرار گرفتند.

چکیده با افزایش روزافزون جمعیت جهان، نیاز صنعت به تامین انرژی و یافتن راهکارهای تامین انرژی از منابع تجدیدپذیر و همچنین توجه به ماهیت منابع انرژی تجدیدپذیر اعم از مدیریت آلایندگی و کاهش گازهای گلخانه‌ای از اهمیت فراوانی برخوردار است. سیستم پیل سوختی میکروبی-گیاهی همانند پیل سوختی میکروبی با تجزیه مواد آلی موجود در محفظه آندی توانایی تولید انرژی الکتریسیته از مواد آلی را دارا می‌باشد. سیستم پیل سوختی میکروبی-گیاهی مورد تحقیق در این پژوهش، سیستمی نوپا است که می‌تواند در راستای محقق نمودن اهداف توسعه پایدار به‌کار گرفته شود. این سیستم به کمک ریزسازواره‌های موجود در محفظه آندی، مواد کربوهیدراتی، که به‌وسیله ریشه گیاه و یا مواد آلی دیگر در محیط کشت گیاه قرار می‌گیرند، را تجزیه کرده و تولید انرژی الکتریسیته می‌نماید. در این پژوهش پیل‌های سوختی میکروبی-گیاهی با به‌کارگیری گیاه سیپروس و همچنین ریزسازواره‌های شوانیلا آنودینس طراحی و راه‌اندازی شد و تاثیرات دو پارامتر میزان اکسیژن‌دهی به محفظه کاتدی و میزان تلقیح سوبسترای استات سدیم به محفظه آندی بر ولتاژ خروجی پیل مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت. همچنین میزان رفع آلایندگی بستر نیم پیل آندی به کمک اندازه‌گیری اکسیژن‌خواهی شیمیایی و بیولوژیکی گزارش گردید. در بهینه‌ترین حالت این پارامترها، ولتاژ mV290 و میزان رفع آلایندگی 90 درصد به ثبت رسید.

چکیده در این تحقیق، پس از تولید سوخت‌های ترکیبی دیزل- بیودیزل روغن‌ گیاهان کلزا، سویا و پالم، تأثیر آن‌ها بر عملکرد موتور (توان، گشتاور و مصرف سوخت ویژه) و آلاینده‌های خروجی (NO_x، HC، CO و CO₂) مدل‌سازی شد. دیزل خالص به همراه مخلوط‌های 10 و 20 درصد بیودیزل کلزا، سویا و پالم و مخلوط 10 و 20 درصد از 3 بیودیزل مذکور در 4 سرعت (1800، 2100، 2400 و 2700 دور بر دقیقه) تحت شرایط بار کامل موتور آزمایش شدند. داده‌ها به‌عنوان ورودی روش‌های مدل‌سازی رگرسیون خطی، غیرخطی و سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی (انفیس) استفاده شدند. نتایج نشان داد که در همه سوخت‌های ترکیبی مقادیر توان، مصرف سوخت ویژه و تمامی آلاینده‌ها با افزایش سرعت موتور، افزایش اما گشتاور کاهش یافت. سوخت ترکیبی بیودیزل پالم 20 درصد می‌تواند به‌عنوان سوخت جایگزین در موتورهای دیزلی بدون تغییر موتور استفاده شود. رگرسیون غیرخطی دقیق‌تر از نوع خطی بوده همچنین بین مقادیر واقعی و پیش‌بینی‌شده متغیرهای عملکرد و آلایندگی موتور توسط انفیس، همبستگی بسیار بالاتری (ضریب تبیین بیشتر از 0.98) در قیاس با رگرسیون خطی (ضریب تبیین کمتر از 0.47) و غیرخطی (ضریب تبیین کمتر از 0.92) وجود دارد. بیشترین و کمترین ضرایب تبیین در معادلات ارائه‌شده توسط انفیس مربوط به پارامترهای SFC و P به‌ترتیب به میزان 0.99 و 0.98 است که بسیار بیشتر از ضرایب تبیین بیشینه و کمینه در معادلات رگرسیون خطی (0.47 و 0.00 به‌ترتیب مربوط به T و P) و غیرخطی (0.92 و 0.60 به‌ترتیب مربوط به SFC و CO) است.

چکیده بهینه‌سازی مصرف نهاده، کاهش مصرف انرژی و اثرات مختلف زیست‌محیطی سیستم تولید ذرت در استان لرستان بر اساس تحلیل اکسرژی و ارزیابی چرخه حیات زیست‌محیطی مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده و با توجه به معادله کاب-داگلاس، برق، سوخت دیزل و کود نیتروژن، بیشترین سهم را در مصرف اکسرژی تجمعی در سیستم تولید ذرت داشته‌اند. نتایج DEA نشان داد که میانگین راندمان تمام مزارع از نظر مصرف اکسرژی تجمعی در مدل‌های CCR و BCC، به‌ترتیب 94.7 و 97.8 درصد است. همچنین نتایج نشان داد که نهاده‌ها به‌ویژه کودهای پتاسیم و فسفات بیش از نیاز مصرف می‌شود. همچنین می‌توان 6.47، 10.42، 7.40، 13.32، 31.29، 3.25 و 6.78 درصد به‌ترتیب در مصرف اکسرژی سوخت دیزل، برق، ماشین‌ها، کودهای شیمیایی، سموم، بذر و انرژی آبیاری، با حفظ سطح عملکرد فعلی و تنها با ترویج روش‌های مورد استفاده توسط مزارع کارآمد، صرفه‌جویی کرد.

چکیده در تلاش برای بهبود عملکرد و پایداری هضم بی‌هوازی (AD)، افزودنی‌های مبتنی بر آهن به‌عنوان ریزمغذی‌ها و لجن تصفیه آب آشامیدنی (DWTS) می‌توانند نقش کلیدی داشته باشند. این مطالعه به بررسی سینتیک تولید متان در طول AD کودهای گاوی می‌پردازد که شامل غلظت‌های مختلف Fe و Fe₃O₄ (10، 20 و 30 میلی‌گرم در لیتر) و DWTS (6، 12 و 18 میلی‌گرم در لیتر) می‌شود. با استفاده از یک کتابخانه گسترده از مدل‌های رگرسیون غیرخطی (NLR)، 26 نامزد مورد بررسی قرار گرفتند و هشت مورد به‌عنوان پیش‌بینی‌کننده‌های قوی برای کل فرآیند تولید متان ظاهر شدند. مدل Michaelis-Menten به‌عنوان انتخاب برتر برجسته شد و سینتیک کودهای دامی AD را با افزودنی‌های مشخص‌شده آشکار کرد. یافته‌ها نشان داد که سطوح مختلف DWTS بالاترین تولید متان را به‌همراه دارد، در حالی‌که Fe₃O₄20 و Fe₃O₄30 کمترین میزان را ثبت کردند. قابل‌ذکر است، DWTS6 تولید متان تقریباً 34% و 42% را در مقایسه با Fe20 و Fe₃O₄30 نشان داد و آن را به‌عنوان موثرترین تیمار معرفی کرد. علاوه بر این، DWTS12 بالاترین میزان تولید متان را به نمایش گذاشت و به 6/147 سی‌سی در روز ششم رسید. با تأکید بر مفاهیم عملی، این تحقیق بر کاربرد مدل پیشنهادی برای تجزیه و تحلیل سایر پارامترها و بهینه‌سازی عملکرد AD تأکید می‌کند. این مطالعه با بررسی پتانسیل افزودنی‌های مبتنی بر آهن و DWTS، مسیر را در تولید متان از کودهای گاوی و پیشبرد شیوه‌های مدیریت زباله پایدار هموار می‌سازد.

چکیده این تحقیق با هدف بهینه‌سازی هم‌زنی در هاضم‌های بی‌هوازی گاز-بالابر لجن فاضلاب شهری انجام شد، زیرا هم‌زنی یکنواخت برای ارتباط مؤثر بین باکتری‌های متانوژن و مواد مغذی مهم است. نمونه‌برداری لجن فاضلاب شهری در تصفیه‌خانه غرب اهواز (چنیبه) در تابستان 1401 انجام شد. یک مدل برای شبیه‌سازی، بهینه‌سازی و تایید فرآیند شبیه‌سازی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) توسط نرم افزار ANSYS Fluent 19.0 ارائه شد. سرعت گاز ورودی به هاضم تعیین شد و یک لوله گاز- بالابر و بافل آویزان مخروطی به طرح هاضم اضافه شد. سرعت‌های مختلف گاز ورودی برای بهینه‌سازی اختلاط در هاضم مورد بررسی قرار گرفت و شاخص‌های ارزیابی مانند سرعت ذرات لجن، گرادیان سرعت ذرات لجن، انرژی جنبشی تلاطم و ویسکوزیته گردابی ذرات لجن مورد ارزیابی قرار گرفت. سرعت بهینه گاز ورودی 0.3 ms^-1 تعیین شد. نتایج شبیه‌سازی با استفاده از روش سرعت‌سنجی تصویری ذرات (PIV) تایید شد و درصد همبستگی کافی بین کانتورهای CFD و PIV وجود داشت (98.8% در محل اتصال دیواره به کف هاضم). نتایج نشان داد که مدل مورداستفاده برای شبیه‌سازی، بهینه‌سازی و تأیید فرآیند شبیه‌سازی موفق بوده است و می‌توان آن را برای هاضم‌های بی‌هوازی گاز- بالابر استوانه‌ای شکل با نسبت ارتفاع به قطر 1.5، نسبت قطر لوله گاز- بالابر به قطر هاضم 0.2، نسبت ارتفاع لوله گاز- بالابر به ارتفاع سیال 0.75، فاصله بافل آویزان مخروطی از سطح سیال 0.125 برابر ارتفاع سیال و قطر بیرونی بافل به قطر هاضم 2/3 توصیه کرد.

چکیده روند رو به رشد جمعیت جهان، افزایش اجتناب‌ناپذیر تقاضای انرژی را به همراه داشته و این امر به غیر از پایان‌پذیر بودن منابع انرژی تجدیدناپذیر می‌تواند مشکلات فراوان زیست‌محیطی را به همراه داشته باشد. با توجه به اهمیت اثرات زیست‌محیطی و توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، استفاده از باد می‌تواند منبعی بسیار مطمئن برای تولید انرژی الکتریسته باشد. مطالعه حاضر به بررسی اثرات زیست‌محیطی تولید الکتریسیته در طول چرخه حیات نیروگاه‌های بادی (کهک و آقکند) در طول مراحل احداث تا بهره‌برداری این نیروگاه‌ها و شاخص تقاضای اکسرژی تجمعی، پرداخته است. در مطالعه حاضر واحد کارکردی یک کیلووات الکتریسیته انتخاب شد و داده‌ها در نرم‌افزار سیماپرو به روش +IMPACT2002 در قالب 15 شاخص میانی و چهار شاخص نهایی تحلیل شدند. نتایج نشان داد که مرحله مواد اولیه و تولید (از استخراج تا ساخت اجزا) بالاترین تاثیر را در ایجاد شاخص‌های میانی به همراه داشت که دلیل این امر استخراج، ساخت و تولید قطعات ازجمله ریخته‌گری فولاد با استفاده از انواع انرژی‌های تجدید‌ناپذیر و فعالیت‌هایی همچون جوشکاری در دمای بالا می‌باشد. همچنین میزان شاخص کل زیست‌محیطی دو نیروگاه بادی آقکند و کهک به‌ازای 1 کیلووات ساعت الکتریسیته تولیدی به‌ترتیب برابر 5.84 و 4.45 (μPt) بود و از‌ این مقدار به‌ترتیب 3.02 و 2.31 (μPt) مربوط به دسته خسارت سلامت انسان بود. همچنین بررسی شاخص تقاضای اکسرژی تجمعی نشان داد که منابع تجدید‌ناپذیر-فسیلی بیشترین سهم در تقاضای اکسرژی (به میزان 0.153MJ) را به ازای تولید یک کیلووات الکتریسیته از نیروگاه‌های احداث شده به خود اختصاص دادند.

چکیده بیوگاز خام علاوه بر متان به‌عنوان ترکیب اصلی دارای ترکیب آلاینده دیگری مثل سولفید هیدروژن (H₂S) می‌باشد. سولفید هیدروژن بسیار خورنده بوده و یکی از مشکلات عمده در استفاده از بیوگاز را ایجاد می‌کند و باعث خوردگی در موتورها و خطوط لوله می‌شود. در این تحقیق از بیوفیلتر بستر ثابت برای حذف سولفید هیدروژن از جریان بیوگاز استفاده شد. از دو بستر زغال‌زیستی حاصل از پیرولیز و کمپوست به‌عنوان بستر بیوفیلتر بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که به‌ترتیب بازده حذف سولفید هیدروژن برای دو بستر زغال‌زیستی و کمپوست برابر با 94 و 76 درصد شد. به‌ترتیب در دو بستر زغال‌زیستی و کمپوست در ارتفاع 60 سانتی‌متری غلظت سولفید هیدروژن ازppm 185 بهppm 11 و از ppm 70 بهppm 17 کاهش یافت. ضمن این‌که بیوفیلتر کارایی خوبی نسبت به افزایش ناگهانی غلظت سولفید هیدروژن در خوراک بیوگاز نشان داد. مدل‌سازی سینتیکی ساده حذف سولفید هیدروژن برای توصیف عملکرد بیوفیلتر ارائه شد. فرض‌های مدل‌سازی برای ساده‌سازی، شامل صرف‌نظر از تغییرات شعاعی غلظت و نیز استفاده از مدل سینتیکی مونود برای توصیف نرخ حذف سولفید هیدروژن می‌باشد. معادلات دیفرانسیلی معمولی برای شبیه‌سازی به کمک روش رانگه-کوتا حل شد. نتایج مقایسه مدل و داده‌های آزمایشگاهی نشان داد که مدل پیشنهادی به‌خوبی عملکرد حذف سولفید هیدروژن را پیش‌بینی می‌کند (در تمام موارد R² بزرگتر از 0.90 بود). به کمک نتایج تجربی، مقادیر پارامتر سینتیکی حداکثر نرخ رشد ویژه (µ_max) در بستر زغال‌زیستی و کمپوست به‌ترتیب برابر ^5-10× 6.5 و  ^5-10× 0.52 به‌دست آمد.

چکیده در میان سوخت‌های جایگزین، سوخت بیودیزل به‌عنوان یک گزینه مناسب برای موتور دیزل محسوب می‌شود. در این مطالعه، سوخت بیودیزل از روغن‌های پسماند آشپزخانه به روش ترانس‌استریفیکاسیون تولید شد. بیودیزل تولیدی در نسبت‌های 5 و 10 درصد حجمی با سوخت دیزل مخلوط و بر روی موتور دیزل چهار سیلندر چهار زمانه تزریق مستقیم در سرعت‌های rpm 1100 تا rpm 1400 با گام rpm 100 تحت بار کامل در دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره) نوشهر آزمایش شد. سپس جنبه آزمایشگاهی با مطالعه شبیه‌سازی انجام شده با استفاده از نرم‌افزار GT-Power اعتبارسنجی شد. نتایج نشان می‌دهد توافق خوبی بین نتایج شبیه‌سازی و آزمایشگاهی وجود دارد که حداکثر خطا در گشتاور 6.3 درصد، مصرف سوخت ویژه 4.8 درصد و در آلاینده‌های NOx و CO 5.6 درصد یافت شد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که با افزایش سرعت موتور و افزایش درصد سوخت بیودیزل مخلوط نسبت به سوخت دیزل خالص برای بیودیزل مخلوط B10، گشتاور موتور به میزان 4.4 درصد افزایش و مصرف سوخت ویژه به میزان 4.45 درصد کاهش یافت. از طرفی در مقایسه با سوخت دیزل، آلاینده NOx، 1.8 درصد افزایش و آلاینده CO، 37.67 درصد کاهش یافت. نتایج شبیه‌سازی و آزمایشگاهی نشان داد که سوخت B10 عملکرد بهتری را ارائه می‌دهد و نیز میزان آلایندگی موتور را به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. همچنین فرایند شبیه‌سازی به دلیل کاهش هزینه‌ها و افزایش سرعت محاسبات می‌تواند نسبت به روش‌های آزمایشگاهی هزینه تحقیق را کاهش دهد.

چکیده امروزه تعداد موتورهای دیزل به دلیل داشتن بازده زیاد و تولید گازهای گلخانه ای کم، در حال افزایش است. در پژوهش حاضر تأثیر افزودن نانوسلولز به سوخت دیزل بر پارامترهای عملکردی و آلایندگی موتور دیزل مورد ازریابی قرار گرفت. مقادیر نانوسلولز در 3 سطح صفر و ppm25 و ppm75 در نظرگرفته شد. آزمون‌های موتور در 3 دور موتور 1600، 2000 و 2400 دور بر دقیقه در حالت بار کامل انجام گرفت. به منظور اندازه‌گیری پارامترهای عملکردی و آلایندگی موتور، از تجهیزات مختلفی شامل دینامومتر، دستگاه اندازه‌گیری آلاینده‌ها و سیستم کنترل موتور استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش دور موتور در تمام ترکیب‌های سوختی باعث افزایش در توان موتور، مصرف سوخت ویژه، مونواکسیدکربن، هیدروکربن‌های نسوخته ولی مقدار گشتاور موتور، کاهش یافت. همچنین در هر دور موتور افزودن مقادیر مختلف نانوسلولز، مقدار توان و گشتاور موتور را افزایش داد، اما باعث کاهش مصرف سوخت ویژه، مونواکسیدکربن و هیدروکربن‌های نسوخته شد. مقدار NO_X با افزایش دور موتور افزایش یافت ولی در هر دور موتور افزودن ppm25 نانوسلولز به دیزل خالص به میزان قابل‌توجهی مقدار NO_X را افزایش داد. اما در دورهای پایین، افزایش ppm75 نانوسلولز به دیزل خالص باعث کاهش مقدار NO_X نسبت به دیزل خالص شد، اگرچه از لحاظ آماری معنی‌دار نیست. به‌طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که افزودن نانوسلولز به سوخت دیزل می تواند سبب  بهبود عملکرد و کاهش گازهای آلاینده خروجی از موتور دیزل شود. اگر چه افزودن ppm25 نانوسلولز به دیزل خالص به میزان قابل‌توجهی مقدار NO_X را افزایش داد.

چکیده در این تحقیق وضعیت تعادل گرمایی در یک موتور دیزل تک سیلندر، چهار زمانه و آب‌خنک با کاربرد نانوذرات اکسید گرافن در مخلوط‌های سوختی دیزل- بیودیزل بررسی شد. نانوذرات اکسید گرافن در سه سطح 30، 60 و 90 پی‌پی‌ام به مخلوط‌های بیودیزل-دیزل (نسبت‌های حجمی صفر، 5 و 20 درصد بیودیزل) اضافه شد. آزمایش‌ها در شرایط بار کامل و سرعت 1500 دور در دقیقه انجام شد. نتایج ارزیابی مدل پیش‌بینی توان مفید خروجی، توان معادل آلاینده‌های خروجی اگزوز و توان معادل تلفات گرمایی سیستم خنک‌کننده نشان داد که مدل نمایی برازش بهتری داشت. با افزودن بیودیزل و نانو ذرات اکسید گرافن به سوخت دیزل توان مفید کاهش یافت. به‌طوری‌که با افزودن 60 پی‌پی‌ام اکسید گرافن و 20 درصد بیودیزل به سوخت دیزل، توان مفید خروجی به کمترین مقدار خود رسیده و در حدود 5.52 درصد کاهش یافت. به‌منظور دستیابی به بیشترین توان مفید خروجی و با اولویت افزودن بیودیزل به مقدار بالا، ترکیب سوختی90 پی‌پی‌ام اکسید گرافن و 20 درصد بیودیزل به‌طور نسبی دارای شرایط بهتری بود. با افزودن 30 پی‌پی‌ام اکسید گرافن به سوخت دیزل خالص، توان معادل دود اگزوز به کمترین مقدار خود رسیده و در حدود 18.5 درصد کاهش یافت. در حالت کلی تلفات گرمایی از طریق سیستم خنک‌کننده در سوخت دیزل خالص نسبت به سایر ترکیبات سوختی پایین‌تر بود.

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 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.