
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,623,833 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,213,472 |
تحلیل خوشهای و آمار توصیفی ضایعات لیگنوسلولزی در بخش کشاورزی برای تولید انرژیهای تجدیدپذیر (مطالعه مورد استان گلستان) | ||
پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
دوره 30، شماره 3، مهر 1402، صفحه 65-86 اصل مقاله (1.56 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2023.21677.2033 | ||
نویسندگان | ||
ستار عزتی* 1؛ جهانگیر محمدی2 | ||
1استادیار، گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران. | ||
2دانشیار ، گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: استفاده از ضایعات لیگنوسلولزی و زیستتوده برجای مانده بعد از برداشت محصول نهایی در بخش کشاورزی، میتواند به عنوان یک منبع با ارزش برای تولید انرژیهای تجدیدپذیر محسوب شود، اگرچه به دلیل پراکنده بودن در واحد سطح و بالا بودن هزینه جمع-آوری آن را به یک کار پرچالش تبدیل نموده است. در حال حاضر، استفاده از قابلیتهای مدلسازی مکانی برای ارزیابی پایدار پتانسیل ضایعات لیگنوسلولزی در بخش کشاورزی برای تولید انرژیهای تجدیدپذیر محدود میباشد. ضمن اینکه چنین مطالعاتی در داخل کشور تاکنون گزارش نشده است. لذا تحقیق حاضر با هدف ارزیابی پتانسیل تولید انرژیهای تجدیدپذیر و مکانیابی محل تاسیسات بایوانرژی برای پردازش بقایای لیگنوسلولزی با استفاده از تحلیل خوشهای در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی میپردازد. مواد و روشها: به منظور دستیابی به اهداف، ابتدا اطلاعات توصیفی-کمی منتشر شده از سطح و میزان تولیدات بخش کشاورزی توسط سازمان جهاد کشاورزی مربوط به سال زراعی 400-1399 جمعآوری و تحلیل شد. سپس با گردآوری اطلاعات مکانی (تصاویرماهوارهای) مربوط به مزارع کشاورزی در استان گلستان و استفاده از قابلیت تحلیل خوشهای و تولید نقشه داغ در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی پردازش گردید. میزان زیستتوده موجود در هریک از مزارع برای چهار کشت مرسوم گندم، کلزا، برنج و سویا در واحد سطح برآورد شد و نقشه سازی مربوط به هریک از این کشتها برای مطالعه موردی استان گلستان به تفکیک انجام شد. نتایج: مجموع مساحت اراضی قابل کشت در سال زراعی 400-1399 معادل 9/12 میلیون هکتار بوده که 8/91 میلیون تن انواع محصولات زراعی در کل کشور برداشت شده است. بیشترین سطح مربوط به غلات (71%) و کمترین سطح مربوط به محصولات جالیزی بوده است. استان گلستان در رتبه 7 و سطحی معادل 661 هزار هکتار و میزان تولید 9/3 میلیون هکتار معادل 27/4 درصد از مجموع محصولات زراعی کل کشور را به خود اختصاص داده است. این در حالی است که بیشترین تناژ گروه محصولات غلات مربوط به گندم 63% و کمترین آن مربوط به ذرت دانهای بوده است. بیشترین سطح و میزان تولید گروه محصولات غلات مربوط به شهرستان شهرستان گنبدکاووس و بندرگز به ترتیب بوده است. تجزیه و تحلیلهای مکانی میزان زیستتوده خالص را 840 هزار مگاگرم از مجموع 84104 مزرعه شناسایی شده برآورد نمود که بیشترین سهم آن مربوط به کاه و کلش گندم بوده است. تحلیل خوشهای مربوط به مزارع شناسایی شده نشان داد که از مجموع 35508 خوشه تشکیل شده، 15% آنها در محدوده خوشه سرد و 18% در محدوده خوشه داغ قرار دارند. تحلیل نقاط داغ، 4 سایت مناسب جهت احداث بایوانرژی را در منطقه مورد مطالعه مشخص نمود که زیست توده موجود میتواند با متوسط قیمت 83/20 دلار/کیلومتر/مگاگرم به این سایتهای بالقوه تحویل داده شود. نتیجهگیری: مطالعه حاضر نشان داد که میزان زیستتوده موجود در بخش کشاورزی استان گلستان که هرسال بخش عظیمی از آن سوزانده و منجر به تولید گازهای گلخانهای و آلودگیهای محیطی در سطح وسیع مینماید قابل توجه است که میتواند برای تولید انرژیهای تجدید پذیر با حمایت بخش دولتی و بخش خصوصی بکار گرفته شود. | ||
کلیدواژهها | ||
زیست توده؛ انرژی زیستی؛ ضایعات کشاورزی؛ حمل ونقل؛ سنجش از دور | ||
مراجع | ||
1.Hosseini, S. E., Andwari, A. M., Wahid, M. A., & Bagheri, G. (2013). A review on green energy potentials in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 27, 533-545.
2.Kassam, A. (2010). Bioenergy development: issues and impacts for poverty and natural resource management. By E. Cushion, A. Whiteman and G. Dieterle. Washington DC: World Bank, 46 (4), 563-563. 3.Zambelli, P., Lora, C., Spinelli, R., Tattoni, C., Vitti, A., Zatelli, P., & Ciolli, M. (2012). A GIS decision support system for regional forest management to assess biomass availability for renewable energy production. Environmental Modelling & Software. 38, 203-213.
4.Akhtari, S., Sowlati, T., & Day, K. (2014). Optimal flow of regional forest biomass to a district heating system. International J. of Energy Research. 38 (7), 954-964.
5.Taghizadeh-Alisaraei, A., Assar, H. A., Ghobadian, B., & Motevali, A. (2017). Potential of biofuel production from pistachio waste in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 72, 510-522.
6.Guilhermino, A., Lourinho, G., Brito, P., & Almeida, N. (2018). Assessment of the use of forest biomass residues for bioenergy in Alto Alentejo, Portugal: logistics, economic and financial perspectives. Waste and biomass valorization, 9 (5), 739-753. 7.Sahoo, K., Mani, S., Das, L., & Bettinger, P. (2018). GIS-based assessment of sustainable crop residues for optimal siting of biogas plants. Biomass and Bioenergy. 110, 63-74.
8.Marufuzzaman, M., Li, X., Yu, F., & Zhou, F. (2016). Supply chain design and management for syngas production. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 4 (3), 890-900.
9.Najafi, G., Ghobadian, B., Tavakoli, T., & Yusaf, T. (2009). Potential of bioethanol production from agricultural wastes in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 13 (6), 1418-1427.
10.Rahmani, M. (2006). The role of industries to reduce waste and promote export of horticultural crops. J. Ravand. 49, 201-230. [In Persian]
11.Taghizadeh-Alisaraei, A., Motevali, A., & Ghobadian, B. (2019). Ethanol production from date wastes: Adapted technologies, challenges, and global potential. Renewable Energy. 143, 1094-1110.
12.Ahmadi, S. A., Mirlohi, S. M., Ahmadi, M. H., & Ameri, M. (2021). Portfolio optimization of power plants by using renewable energy in Iran. International J. of Low-Carbon Technologies. 16 (2), 463-475.
13.Ardebili, M. S., Ghobadian, B., Najafi, G., & Chegeni, A. (2011). Biodiesel production potential from edible oil seeds in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 15 (6), 3041-3044.
14.Nickpour, M., Khalili, M., Pazouki, M., Khalili, M., & Pazouki, M. R. (2014). Iran’s Potential to Convert Biomass into Biofuel. In CHEMTECH conference 2014.
15.Azadbakht, M., Safieddin Ardebili, S.M., & Rahmani, M. (2021). Potential for the production of biofuels from agricultural waste, livestock, and slaughterhouse waste in Golestan province, Iran. Biomass Conversion and Biorefinery. 13, 3123-3133.
16.Htoo, T., Yabar, H., & Mizunoya, T. (2022). GIS-based cluster and suitability analysis of crop residues: A case study in Yangon region, Myanmar. Application Science. 12, 11822. 17.Ezzati, S., & Mohammadi, J. (2023). Potential of lignocellulosic resources for bioenergy production: strategic decision-making analysis model at the regional level. Iran National Science Foundation. 130p. [In Persian]
18.Moran, P. A. P. (1950). Notes on continuous stochastic phenomena, Biometrika. 37, 17-23.
19.Van Holsbeeck, S., & Srivastava, S. K. (2020). Feasibility of locating biomass-to-bioenergy conversion facilities using spatial information technologies: A case study on forest biomass in Queensland, Australia. Biomass and Bioenergy. 139, 105620. 20.Van Holsbeeck, S., & Srivastava, S. K. (2020). Feasibility of locating biomass-to-bioenergy conversion facilities using spatial information technologies: A case study on forest biomass in Queensland, Australia. Biomass and Bioenergy. 139, 105620.
21.Zhang, H., Chen, H., & Zhou, G. (2012). The model of wheat yield forecast based MODIS-NDVI (A case study of Xinxiang). XXII ISPRS Congress. 25 September. Melbourne. Australia.
22.Ayamga, E. A., Kemausuor, F., & Addo, A. (2015). Technical analysis of crop residue biomass energy in an agricultural region of Ghana. Resources, Conservation and Recycling. 96, 51-60.
23.Sigourodi, M. J., Shabani Kia, A., & Boghlan Dashti, B. (2019). Potential of energy production from agricultural wastes in Iran. Iran's first bioenergy conference, Tehran, 21 September, Fajar Petrochemical Company, Tehran. [In Persian]
24.Bot, B. V., Tamba, J. G., & Sosso, O. T. (2022). Assessment of biomass briquette energy potential from agricultural residues in Cameroon. Biomass Conversion and Biorefinery. Pp: 1-13. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 198 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 229 |