تحلیل انرژی مصرفی در تولید باگاس و ارزیابی انتشار گازهای گلخانه‌ای حاصل از تولید این محصول و تخته فیبر دانسیته متوسط بر پایه آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 گروه صنایع چوب

3 گروه محیط زیست

چکیده

این مطالعه به‌منظور ارزیابی مصرف انرژی در تولید باگاس به‌عنوان یکی از محصولات جانبی حاصل از نیشکر و میزان انتشار گازهای گلخانه­ای ناشی از تولید باگاس و نیز تولید تخته فیبر دانسیته متوسط بر پایه آن در ایران انجام گرفت. داده‌های این تحقیق، در سال­های 1395 تا 1397 از طریق مصاحبه حضوری و تکمیل پرسش‌نامه از کارکنان و مدیران شرکت‏ کشت و صنعت نیشکر کارون استان خوزستان و شرکت تولید تخته فیبر دانسیته متوسط لوح سبز جنوب جمع‌آوری گردید. ارزیابی میزان انتشارات گازهای گلخانه­ای توسط نرم‌افزار سیما پرو و ارزیابی انرژی مصرفی با محاسبه میزان مصرف انرژی مستقیم و غیرمستقیم و استفاده از هم‌ارزهای انرژی انجام گرفت. نتایج نشان دادند میزان مصرف انرژی برای تولید یک هکتار باگاس در مزارع پلنت و راتون به ترتیب 75/2436 و 74/1368 مگاژول بر هکتار می‌باشد. آب آبیاری، مصرف سوخت دیزل و کود شیمیایی نیتروژن بالاترین سهم مصرف انرژی را در تولید نیشکر به خود اختصاص دادند. میزان کل انتشار گازهای گلخانه‌ای حاصل از تولید باگاس در یک هکتار نیشکر کاری در مزارع پلنت و راتون به ترتیب معادل 87/221 و 11/99 کیلوگرم دی‌اکسید کربن معادل بدست آمد که سوخت دیزل، کود نیتروژن و ادوات و ماشین‌های کشاورزی در مزارع پلنت و سوخت دیزل، کود نیتروژن و فسفات در مزارع راتون بیشترین سهم را در این انتشارات به خود اختصاص دادند. همچنین میزان انتشار گاز گلخانه­ای در تولید یک مترمکعب تخته فیبر دانسیته متوسط بر پایه باگاس 53/780 کیلوگرم دی­اکسید­کربن معادل محاسبه شد که مصرف انرژی الکتریسیته، چسب اوره فرمالدهید و گاز طبیعی بالاترین سهم را در انتشار گازهای گلخانه­ای در تولید تخته فیبر دانسیته متوسط بر پایه باگاس دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Chavoosh, A., Bahmani, A., Darijani, A., Mootab Saeii, A., Mehrabi, E and Gholipour, M., 2012. The role of wood and paper industries management of Iran in sustainable development. Iranian Journal of Conservation and Utilization of Natural Resources, 1(3): 95-79. (In Persian).
[2] Moazami, v., Najafian ashrafi, M., Nazerian, M., MoheBbi gargari, R., 2015. Prioritizing Effective Indicators on Unit of Wood and Paper Industries in Khuzestan Province Using Bagasse as Raw Material. Iranian Journal of Bio system engineering, 68(2): 329-346. (In Persian).
[3] Mohammadi, F., Roedl, A., Abdoli, M. A., Amidpour, M., & Vahidi, H., 2020. Life cycle assessment (LCA) of the energetic use of bagasse in Iranian sugar industry. Renewable Energy, 145: 1870-1882.
[4] Mohammadi, F., Abdoli, M. A., Amidpour, M., Vahidi, H., & Gitipour, S., 2020. Environmental-economic evaluation of sugar cane bagasse gasification power plants versus combined-cycle gas power plants. Global Journal of Environmental Science and Management, 6(1): 73-84.
[5] Komleh, S. P., Keyhani, A., Rafiee, S. H., & Sefeedpary, P., 2011. Energy use and economic analysis of corn silage production under three cultivated area levels in Tehran province of Iran. Energy, 36(5): 3335-3341.
[6] Silva, D. A. L., Lahr, F. A. R., Garcia, R. P., Freire, F. M. C. S., & Ometto, A. R., 2013. Life cycle assessment of medium density particleboard (MDP) produced in Brazil. The International Journal of Life Cycle Assessment, 18(7): 1404-1411.
[7] Kouchaki-Penchah, H., Sharifi, M., Mousazadeh, H., & Zarea-Hosseinabadi, H., 2016. Life cycle assessment of medium-density fiberboard manufacturing process in Islamic Republic of Iran. Journal of cleaner production, 112:351-358.
[8] Lopes Silva, D., Rocco Lahr, F., Donizeti Varanda, L., Luis Christoforo, A and Roberto Ometto, A., 2015. Environmental performance assessment of the melamine-urea formaldehyde (MUF) resin manufacture: a case study in Brazil. Journal of Cleaner Production 96: 299- 307.
[9] Karimi, M., RajabiPour, A., Tabatabaeefar, A., & Borghei, A., 2008.  Energy analysis of sugarcane production in plant farms a case study in Debel Khazai Agro-industry in Iran. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science, 4(2): 165-171.
 [10] Renouf, M. A., Pagan, R. J., & Wegener, M. K., 2011. Life cycle assessment of Australian sugarcane products with a focus on cane processing. The International Journal of Life Cycle Assessment, 16(2): 125-137.
[11] Puettmann, M., 2013. Cradle to Gate Life Cycle Assessment of US Medium Density Fiberboard Production.
[12] Sefeedpari, P., Shokoohi, Z., Behzadifar, Y., 2014. Energy use and carbon dioxide emission analysis in sugarcane farms: a survey on Haft-Tappeh Sugarcane Agro-Industrial Company in Iran. Journal of cleaner production. 83: 212-219.
[13] Taghinezhad, J., Alimardani, R., and Jafari, A., 2014. Energy consumption flow and econometric models of sugarcane production in Khouzestan province of Iran. Sugar Tech, 16(3):.277-285.
[14] Khatiwada, D., Venkata, B. K., Silveira, S., & Johnson, F. X., 2016. Energy and GHG balances of ethanol production from cane molasses in Indonesia. Applied energy, 164: 756-768.
 [15] Haroni, S., Shiekhdavoodi, M.G., Kiani, M., 2015.  Modeling of energy consumption and greenhouse gas emissions in the sugarcane production process in ratoon farms using artificial neural networks. A case study in Debel Khazai Agro-industry in Iran. Iranian Journal of Agricultural Machinery, 8(2): 11-19 (In Persian).
[16] Nakano, K., Ando, K., Takigawa, M., & Hattori, N., 2018. Life cycle assessment of wood-based boards produced in Japan and impact of formaldehyde emissions during the use stage. The International Journal of Life Cycle Assessment, 23(4): 957-969.
[17] Kaab, A., Sharifi, M and Mobli, H., 2019. Analysis and Optimization of Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions in Sugarcane Production Using Data Envelopment Analysis. Iranian Journal of Bio system engineering, 50(1): 19-30. (In Persian).
 [18] Steubing B, Wernet G, Reinhard J, Bauer C, Moreno-Ruiz E (2016) The ecoinvent database version 3 (part II): analyzing LCA results and comparison to version 2.  Int J Life Cycle Assessment, 21(9), 1269-1281.
[19] Heidari, M. D., Lawrence, M., Blanchet, P., & Amor, B., 2019.  Regionalised Life Cycle Assessment of Bio-Based Materials in Construction; the Case of Hemp Shiv Treated with Sol-Gel Coatings. Materials, 12(18): 2987.
[20] Nabavi-Pelesaraei, A., Abdi, R., Rafiee, SH., Taromi, K., 2014. Applying data envelopment analysis approach to improve energy efficiency and reduce greenhouse gas emission of rice production. Engineering in Agriculture, Environment and Food, 7(4):155-162.
[21] Tabatabaie, S. M. H., Rafiee, S., & Keyhani, A., 2012. Energy consumption flow and econometric models of two plum cultivars productions in Tehran province of Iran. Energy, 44(1): 211-216.
[22] Mandal, K. G., Saha, K. P., Ghosh, P. K., Hati, K. M., & Bandyopadhyay, K. K., 2002. Bioenergy and economic analysis of soybean-based crop production systems in central India. Biomass and Bioenergy, 23(5): 337-345.
[23] Ricaud, R., 1980. Energy input and output for sugarcane in Louisiana. In: Pimentel, D. (Ed.), Handbook of Energy Utilization in Agriculture. CRC Press, Boca Raton, Florida, pp. 135-136.
[24] Kitani, O., & Jungbluth, T., 1999. CIGR handbook of agricultural engineering. Energy and biomass engineering, 5, 330.
[25] Kaab, A., Sharifi, M., Mobli, H., Nabavi-Pelesaraei, A., & Chau, K. W., 2019. Combined life cycle assessment and artificial intelligence for prediction of output energy and environmental impacts of sugarcane production. Science of the Total Environment, 664: 1005-1019.
[26] Haroni, S., Shiekhdavoodi, M.G., Kiani, M., 2018.  Application of Artificial Neural Networks for Predicting the Yield and GHG Emissions of Sugarcane Production. Iranian Journal of Agricultural Machinery, 8(2): 389-401. (In Persian).