انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر
داود محمدزمانی؛ مهدی جعفری؛ محمد رسولی
چکیده
فرآیند هضم بی‌هوازی و تولید بیوگاز مانند سایر واکنش‌های بیوشیمیایی تحت تاثیر عوامل فیزیکی و شیمیایی متنوعی است. این پژوهش با هدف افزایش نرخ تولید بیوگاز، کاهش زمان ماند خوراک در هاضم و افزایش میزان تولید بیوگاز، با بررسی تاثیر هضم مشترک پسماندهای آلی جامد شهری همراه با فضولات گاوی به روش هضم بی‌هوازی انجام شده است. به این منظور ...
بیشتر
فرآیند هضم بی‌هوازی و تولید بیوگاز مانند سایر واکنش‌های بیوشیمیایی تحت تاثیر عوامل فیزیکی و شیمیایی متنوعی است. این پژوهش با هدف افزایش نرخ تولید بیوگاز، کاهش زمان ماند خوراک در هاضم و افزایش میزان تولید بیوگاز، با بررسی تاثیر هضم مشترک پسماندهای آلی جامد شهری همراه با فضولات گاوی به روش هضم بی‌هوازی انجام شده است. به این منظور از پسماند مخلوط شهری تعداد 52 نمونه )طی سال 1400، یک بار در هفته و هر بار یک نمونه) از ایستگاه انتقال زباله شهر قزوین تهیه گردید و به منظور بررسی اثر کود دامی بر متغیرهای مورد مطالعه، از یک گاوداری واقع در منطقه، به میزان 50 کیلوگرم کود تازه جمع‌آوری شد. پس از آماده سازی نمونه‌ها، از یک بیورآکتور آزمایشگاهی برای انجام آزمایشها استفاده شد. فرآیند تولید بیوگاز در دو مرحله انجام گرفت. در مرحله اول مواد زائد شهری و در مرحله دوم ترکیب مواد زائد شهری و کود دامی بکار برده شد. نتایج نشان داد که که با بکارگیری کود دامی در خوراک اولیه و با ثابت در نظر گرفتن سایر متغیرها، مدت زمان ماند در مقایسه با مرحله اول به مدت 6 روز کاهش یافته است. همچنین به در نظر گرفتن میزان تجمعی تولید بیوگاز مشخص شد که در مرحله 1 و 2 به ترتیب به میزان 89/140 و 230 لیتر بر کیلوگرم ماده جامد، بیوگاز در طی دوره هضم تولید شده است. لذا بازده تولید بیوگاز به میزان 38 درصد افزایش داشته است.
انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر
عباس شکفته دل؛ عباس عساکره؛ محسن سلیمانی؛ محمد صقی الدین
چکیده
هضم بی‌هوازی فضولات دام و طیور به منظور تولید زیست‌گاز و کود مرغوب، فناوری مناسبی برای به حداقل رساندن مشکلات زیست‌محیطی حاصل از آنها میباشد. در این مطالعه دادههای مکانی و غیرمکانی، جهت تعیین مکان‌های بهینه برای نصب هاضم‌های بی‌هوازی فضولات دام و طیور در جنوب شرق استان خوزستان، با سیستم اطلاعات جغرافیایی ادغام شدند. برای ...
بیشتر
هضم بی‌هوازی فضولات دام و طیور به منظور تولید زیست‌گاز و کود مرغوب، فناوری مناسبی برای به حداقل رساندن مشکلات زیست‌محیطی حاصل از آنها میباشد. در این مطالعه دادههای مکانی و غیرمکانی، جهت تعیین مکان‌های بهینه برای نصب هاضم‌های بی‌هوازی فضولات دام و طیور در جنوب شرق استان خوزستان، با سیستم اطلاعات جغرافیایی ادغام شدند. برای مکان‌یابی مناسب، سه مجموعه از عوامل زیست‌محیطی، اجتماعی-ایمنی و توپوگرافی در یک تحلیل با استفاده از 14 معیار مد نظر قرار گرفت. با توجه به نتایج، امکان تولید سالانه 25/7 میلیون مترمکعب زیست‌گاز در منطقه مورد مطالعه، از طریق هضم بی‌هوازی فضولات دام و طیور وجود دارد. لایه‌های معیارها بر اساس وزن به دست آمده توسط کارشناسان همپوشانی گردید و لایه تناسب اراضی جهت احداث هاضم بی‌هوازی و نیروگاه ایجاد شد. نتایج حاکی از آن است که "پتانسیل مکانی تولید زیست‌گاز" و "دسترسی به جاده و مراکز مصرف انرژی"، به ترتیب مؤثرترین عوامل موثر بر تعیین مکان نیروگاه هستند. با استفاده از تحلیل فضایی در محیط ArcGIS، سطح منطقه به پنج رده "نامناسب"، "ضعیف"، "متوسط"، "مناسب" و "بسیار مناسب" برای احداث نیروگاه تولید زیست‌گاز طبقه‌بندی شد. بیشترین مساحت منطقه مورد مطالعه با 28/73 درصد در رده "کاملا نامناسب" قرار گرفت در حالی که رده "بسیار مناسب" کمترین مساحت را با 68/1 درصد به خود اختصاص داد. همچنین لایه تناسب اراضی نشان داد که توزیع مناسبی از سطوح با رده "مناسب" یا "بسیار مناسب" در منطقه مورد مطالعه، برای احداث نیروگاه زیست‌گاز وجود دارد.
انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر
محمود کریمی؛ رضا محمدی گل؛ روح اله رحیمی
چکیده
برای کاهش مصرف مواد و انرژی و ارتقای استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند سوخت های زیستی، نیاز به اندازه گیری جریان مواد و انرژی اهمیت بیشتری پیدا می کند. تحلیل جریان اکسرژی به عنوان یک ابزار ارزیابی زیست محیطی برای محاسبه پسماندها، تعیین بازده اکسرژی، ارزیابی جایگزین ها و منابع انرژی مختلف، در تعیین سیاست های اقتصادی و زیست محیطی بسیار ...
بیشتر
برای کاهش مصرف مواد و انرژی و ارتقای استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند سوخت های زیستی، نیاز به اندازه گیری جریان مواد و انرژی اهمیت بیشتری پیدا می کند. تحلیل جریان اکسرژی به عنوان یک ابزار ارزیابی زیست محیطی برای محاسبه پسماندها، تعیین بازده اکسرژی، ارزیابی جایگزین ها و منابع انرژی مختلف، در تعیین سیاست های اقتصادی و زیست محیطی بسیار موثر است. این پژوهش فرآیند ترانس استریفیکاسیون پسماند روغن خوراکی را برای تولید بیودیزل با تمرکز بر کاهش مصرف مواد و انرژی و ارتقای بازده انرژی و اکسرژی بررسی می کند. اجرای واکنش ترانس استریفیکاسیون در شرایط مختلف جرم و انرژی انجام شد و تجزیه و تحلیل ترمودینامیکی برای اندازه گیری ورودی و خروجی اکسرژی فرایند تولید مورد استفاده قرار گرفت. ارزیابی تأثیر متغیرهای آزمایشی از جمله نسبت مولی متانول به روغن، غلظت هیدروکسید پتاسیم و دمای واکنش بر بازده اکسرژی و اتلاف اکسرژی در ترانس استریفیکاسیون صورت گرفت. بیشترین بازده اکسرژی (7/91 درصد) و حداقل اتلاف اکسرژی (MJ 32/4 به ازای یک کیلوگرم تولید بیودیزل) با نسبت مولی متانول به روغن 8:1، غلظت هیدروکسید پتاسیم 1 درصد وزنی و دمای واکنش ℃55 حاصل شد. تحلیل اکسرژی واکنش ترانس استریفیکاسیون نشان داد که استفاده بیش از حد بهینه متانول و کاتالیست در فرآیند تولید بیودیزل باعث افزایش اتلاف اکسرژی به دلیل تولید و هدررفت مواد پسماند شده که این امر باعث کاهش بازده اکسرژی شده است.
انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر
ابوالفضل هدایتی پور؛ محسن سلیمانی؛ مصطفی کیانی ده کیانی
چکیده
به منظور بررسی تاثیر طول لوله و همچنین سرعت هوای در حال چرخش بر روی ضریب عملکرد، راندمان سرمایش و دمای هوای خروجی در یک گلخانه مجهز به سامانه زمین‌گرمایی در اراک، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کاملتصادفی با دو عامل طول لوله در سه سطح (17، 34 و 52 متر) و سرعت هوا در دو سطح (5 و 10 متر بر ثانیه)، در سه تکرار انجام ...
بیشتر
به منظور بررسی تاثیر طول لوله و همچنین سرعت هوای در حال چرخش بر روی ضریب عملکرد، راندمان سرمایش و دمای هوای خروجی در یک گلخانه مجهز به سامانه زمین‌گرمایی در اراک، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کاملتصادفی با دو عامل طول لوله در سه سطح (17، 34 و 52 متر) و سرعت هوا در دو سطح (5 و 10 متر بر ثانیه)، در سه تکرار انجام شد. انتقال هوا از طریق لوله پیویسی به قطر 20 سانتیمتر که در عمق سه متری نصب شده بود، انجام میشد و نوع چرخش هوا از نوع حلقهباز بود. شاخص‌های آزمایش در محدوده ساعات گرم روز و به مدت یک هفته در اواخر تیر اندازهگیری شدند. نتایج آزمایش نشان داد بهترین عملکرد سامانه از نظر مقدار کاهش دمای خروجی و شاخص‌های راندمان و ضریب عملکرد، در طول لوله 34 متر و سرعت هوای 10 متر بر ثانیه به دست آمد. دمای خروجی دمنده، راندمان و ضریب عملکرد در این حالت به ترتیب °C 7/25، 69/0 و 2/3 بهدست آمد. شاخص‌های عملکردی در دو طول لوله 52 متر و 34 متر مشابه بودند. در دو سرعت آزمون شده، اختلاف معنی‌داری بین شاخص‌های اندازهگیری شده مشاهده نشد. با این حال با طول لوله17 متر، بیشترین شاخص‌های عملکردی سامانه در سرعت هوای پنج متربرثانیه مشاهده شد. شاخص‌های عملکردی سامانه در این طول در سرعت پنج متربرثانیه به ترتیب°C27، 54/0 و 7/1 و در سرعت 10 متر بر ثانیه به ترتیب °C30، 34/0 و1/2 بود. در صورتی که طول لوله زیاد باشد (بالای 34 متر) پیشنهاد میشود جهت افزایش توان سرمایشی تولیدشده (ضریب عملکرد سامانه) سرعت هوای دمنده بر روی 10 متربرثانیه تنظیم شود. تغییرات روند 24 ساعته نشان داد بیشترین شاخص‌های عملکردی سامانه، در ساعات گرم روز اتفاق میافتد و استفاده از این سامانه در ساعات خنک توصیه نمیشود.
انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر
احمد رضا عبدالله پور؛ سید رضا طباطبایی کلور؛ جعفر هاشمی
چکیده
در این تحقیق خصوصیات مکانیکی و حرارتی پلت‌های ساخته شده از ترکیب خاک اره صنوبر و پسماندهای ذرت و سویا مورد ارزیابی قرار گرفت. در پژوهش حاضر، تاثیر چهار ترکیب مواد کشاورزی و جنگلی در دو سطح رطوبت (%12 و 18% بر مبنای وزن تر) بر شاخص‌های چگالی، تراکم پذیری، نسبت هاسنر، استحکام و ارزش حرارتی پلت‌های تولیدی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. ...
بیشتر
در این تحقیق خصوصیات مکانیکی و حرارتی پلت‌های ساخته شده از ترکیب خاک اره صنوبر و پسماندهای ذرت و سویا مورد ارزیابی قرار گرفت. در پژوهش حاضر، تاثیر چهار ترکیب مواد کشاورزی و جنگلی در دو سطح رطوبت (%12 و 18% بر مبنای وزن تر) بر شاخص‌های چگالی، تراکم پذیری، نسبت هاسنر، استحکام و ارزش حرارتی پلت‌های تولیدی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که چگالی پلت در رطوبت 18% کمتر از چگالی در رطوبت 12% بدست آمد. بیشترین چگالی مربوط به ترکیب 60% خاک اره چوب صنوبر-40% ساقه ذرت با مقدار حدود 149 کیلوگرم بر مترمکعب و کمترین مقدار مربوط به 100% ساقه سویا حدود 110 گیلوگرم بر متر مکعب بدست آمد. همچنین، نسبت هانسر و CI در پلت های ترکیبی که دارای درصد خاک اره بیشتری هستند و نیز در ترکیب خاک اره با ساقه ذرت در محدوده مجاز قرار گرفته اند. بالاترین میزان استحکام پلت 8/23 نیوتن بر سانتیمتر مربوط به 100% خاک اره در رطوبت 18% و کمترین آن 4/15 نیوتن بر سانتیمتر مربوط به 100% ساقه سویا در رطوبت 12% بدست آمد. ارزش حرارتی پلت‌ها در محدوده 37/14 الی 52/18 مگاژول بر کیلوگرم قرار دارد که مقدار حداقل برای پلت ساخته شده از 100% ساقه سویا در رطوبت 18% و مقدار حداکثر از پلت ساخته شده از 100% خاک اره چوب صنوبر و در رطوبت 12% بدست آمد. بنابراین استفاده از ضایعات کشاورزی و ترکیب مناسب آنها به دلیل ایجاد چگالی و استحکام مناسب گزینه خوبی برای تولید سوخت-های زیستی میباشد.
انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر
محسن سلیمانی؛ علیرضا کیهانی؛ محمود امید
چکیده
ارزیابی اثرات زیست محیطی اتانول تولیدی از ملاس نیشکر در ایران با استفاده از مدل سیماپرو انجام پذیرفت. دادههای مورد نیاز از شرکت کشت و صنعت و توسعه نیشکر، کشت و صنعت کارون و اطلاعات ثبت شده حاصل گردید. دو سناریوی مختلف از تولید اتانول (سامانه موجود و سامانه اصلاح شده) در نظر گرفته شد و اثرات زیست محیطی دو سامانه با همدیگر مقایسه ...
بیشتر
ارزیابی اثرات زیست محیطی اتانول تولیدی از ملاس نیشکر در ایران با استفاده از مدل سیماپرو انجام پذیرفت. دادههای مورد نیاز از شرکت کشت و صنعت و توسعه نیشکر، کشت و صنعت کارون و اطلاعات ثبت شده حاصل گردید. دو سناریوی مختلف از تولید اتانول (سامانه موجود و سامانه اصلاح شده) در نظر گرفته شد و اثرات زیست محیطی دو سامانه با همدیگر مقایسه شد. بر اساس نتایج و با وضع موجود در زمینه میزان انتشار آلایندههای زیست محیطی در کل چرخه حیات، تفاوت معنی‌داری بین اتانول و گازوییل دیده نمیشود. اما با تولید برق از باگاس، مقدار اثرات زیست محیطی ناشی از تولید اتانول تا 10 درصد کاهش خواهد یافت. در حال حاضر میزان انتشار گازهای گلخانهای اتانول 60 درصد کمتر از انتشار آلایندههای مربوط به گازوییل میباشد که با تولید برق از باگاس این میزان کاهش به 70 درصد هم خواهد رسید. با اعمال راهکارهای مدیریتی مناسب ذکر شده میتوان منافع زیست محیطی و انرژی فراوانی را کسب کرد که جایگزینی گازوییل مصرفی در حمل و نقل را با اتانول موجه میسازد. حتی با وضعیت موجود و از آنجا که محصول اصلی صنایع نیشکر در ایران، شکر میباشد و ملاس به عنوان یک محصول جانبی و درجه دوم اهمیت قرار دارد، تولید اتانول از ملاس، توجیه‌پذیر میباشد چرا که تولید آن از اتلاف یک ماده گران‌بها جلوگیری به عمل آورده و از تحمیل بارهای زیست محیطی بیشتر (در اثر دفع ملاس) ممانعت به عمل میآورد.
انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر
مهدی رکابی؛ محمد حسین عباسپور فرد؛ حمید مرتضی پور
چکیده
در این مطالعه انرژی مصرفی و زمان خشک شدن پسته در یک خشککن ترکیبی خورشیدی-مادون قرمز، مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشها در یک طرح کاملا تصادفی در قالب فاکتوریل و با سه تکرارانجام شدند. تأثیر فاکتورهای دمای هوای خشککننده در سه سطح 45، 55 و 65 درجه سلسیوس و شدت تابش مادون قرمز در سه سطح صفر، 07/0 و 14/0 وات بر سانتیمترمربع بر ...
بیشتر
در این مطالعه انرژی مصرفی و زمان خشک شدن پسته در یک خشککن ترکیبی خورشیدی-مادون قرمز، مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشها در یک طرح کاملا تصادفی در قالب فاکتوریل و با سه تکرارانجام شدند. تأثیر فاکتورهای دمای هوای خشککننده در سه سطح 45، 55 و 65 درجه سلسیوس و شدت تابش مادون قرمز در سه سطح صفر، 07/0 و 14/0 وات بر سانتیمترمربع بر صفات مجموع انرژی مصرفی، سهم انرژی خورشیدی و زمان خشک شدن، در هر یک از تیمارهای آزمایش محاسبه و مقایسه گردیدند. نتایج نشان داد که افزایش شدت مادون قرمز مجموع انرژی مصرفی را به طور متوسط 36 درصد کاهش میدهد. همچنین کمترین مقدار مجموع انرژی مصرفی در تیمار با دمای هوای خشککننده 55 درجه سلسیوس و با شدت مادون قرمز 14/0 وات بر سانتیمترمربع بهدست آمد. کمترین زمان خشک شدن در تیمار با دمای هوای خشککننده 65 درجه سلسیوس و شدت مادون قرمز 14/0 وات بر سانتی متر مربع واقع گردید. بهطور کلی افزایش دمای هوای خشککننده از 45 به 65 درجه سلسیوس، زمان خشک شدن پسته را 30 درصد و افزایش، و شدت مادون قرمز را از صفر به 14/0 وات بر سانتیمترمربع، و این زمان را 50 درصد کاهش داد. با توجه به سهم انرژی خورشیدی و کمتر بودن مجموع انرژی مصرفی، تیمار 55 درجه سلسیوس با شدت مادون قرمز 14/0 وات بر سانتی متر مربع توصیه میشود.
انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر
محمد مظفری تاج؛ احمد غضنفری مقدم؛ حسن هاشمی پور رفسنجانی؛ احمد عطایی
چکیده
روغن های گیاهی از منابع تجدید پذیر انرژی هستند که اخیراً استفاده از آنها به عنوان جایگزین سوخت گازوئیل مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق روغن قطران از دانه و هسته زیتون تلخ به روش تجزیه حرارتی تولید گردید. آزمایشها در دماهای 300، 350، 400، و 450 سلسیوس و با دو نرخ گرمایش 15 و 40 درجه سلسیوس در دقیقه انجام گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین ...
بیشتر
روغن های گیاهی از منابع تجدید پذیر انرژی هستند که اخیراً استفاده از آنها به عنوان جایگزین سوخت گازوئیل مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق روغن قطران از دانه و هسته زیتون تلخ به روش تجزیه حرارتی تولید گردید. آزمایشها در دماهای 300، 350، 400، و 450 سلسیوس و با دو نرخ گرمایش 15 و 40 درجه سلسیوس در دقیقه انجام گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد روغن قطران برای دانه و هسته در دمای 450 درجه سلسیوس و نرخ گرمایش 40 درجه سلسیوس در دقیقه رخ داد که در این شرایط مقدار روغن گرفته شده از دانه 30% و از هسته 35% بود. بررسی پایداری امولسیون روغن قطران در سوخت گازوئیل با پنج تیمار صفر تا 4 درصد سورفاکتانت نشان داد که با افزایش مقدار سورفاکتانت، درصد پایداری نمونه ها افزایش، ولی با افزایش مقدار روغن، پایداری کاهش یافت. بیشترین پایداری برای امولسیون 5 درصد روغن به همراه 4 درصد سورفاکتانت بهدست آمد که پس از گذشت یک هفته پایداری خود را به طور کامل حفظ کرد.
