بررسی پتانسیل تولید بیوگاز و انرژی از منابع زیست توده در روستاهای ایران با رویکرد توسعه پایدار
محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیستملیحه فلاح نژاد تفتی 1 , محمد علی عبدلی 2 , فرشاد گلبابایی کوتنایی 3
1 - (مسوول مکاتبات): دانشجوی دکتری مهندسی آب و فاضلاب، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، ایران.
2 - عضو هیئت علمی گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، ایران.
3 - دانشجوی دکتری مهندسی آب و فاضلاب، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، ایران.
کلید واژه: بیوگاز, انرژی, زیست توده, پتانسیل سنجی, فضولات دامی,
چکیده مقاله :
چکیده زمینه و هدف: بحران انرژی را می توان مهمترین بحران پیش روی بشر دانست. در سال‌های اخیر به علت مشکلات ناشی از وابستگی گسترده به نفت و محدودیت منابع انرژی، به استفاده از بیوگاز در راستای توسعه پایدار کشور بیش‌تر توجه شده است. علاوه بر تأمین سوخت، استفاده از بیوگاز اثرات چشم‌گیری در کاهش گازهای گلخانه‌ای و در نتیجه کاهش گرمایش زمین دارد. همچنین از مزایای دیگر تولید بیوگاز از منابع زیست توده، کاهش زباله و تولید کود بهداشتی است. هدف از انجام این تحقیق بررسی پتانسیل تولید بیوگاز و انرژی از منابع زیست توده در روستاهای ایران با رویکرد تامین انرژی در محل مصرف و کاهش هزینه‌های حمل و نقل می‌باشد. روش بررسی: در این تحقیق با استفاده از آمار تعداد دامهای موجود در روستاهای کشور و تعیین میزان فضولات دامی قابل استحصال، پتانسیل تولید بیوگاز از منابع دامی روستایی کشور بررسی شده است. یافته ها: با تحقیقات صورت گرفته، پتانسیل تولید بیش از یازده میلیارد و صد و نود و پنج میلیون مترمکعب بیوگاز به طور سالانه از شصت و سه میلیون دام موجود در روستاهای کشور وجود دارد. همچنین در بخش دیگر این تحقیق، میزان بیوگاز قابل استحصال از مواد زاید فسادپذیر روستایی، به عنوان یک منبع زیست توده دیگر مورد بررسی قرار گرفت که طبق این بررسی پتانسیل تولید 487 میلیون متر مکعب از یک میلیون و دویست و چهل و نه هزار تن در سال مواد زاید فسادپذیر وجود دارد. نتیجه گیری: به طور کلی با انجام این تحقیقات و بررسی پتانسیل تولید بیوگاز و انرژی از منابع زیست توده در روستاهای ایران مشخص گردید که این عملیات با رویکرد تامین انرژی در محل مصرف و کاهش هزینه‌های حمل و نقل قابلیت اجرایی و صرفه اقتصادی داشته و از جمله راهکارهای دستیابی به توسعه پایدار در سطح کشور و ملی می‌باشد.
Abstract Background and Objective: Energy crisis is the most important crisis threatening mankind. Recently, using biogas has been put under focus due to the problems caused by widespread dependence to oil and scarcity of energy resources. In addition, using biogas as a fuel supply can saliently reduce greenhouse gases and consequently reduce global warming. Also, other advantages of biogas generation from biomass resources are waste minimization and sanitary manure generation. The aim of this study was to estimate the potential of biogas and energy production from biomass resources in the villages of Iran with anapproach to supply energy at the consumption place and to reduce transportation costs. Method: In this study, potential of biogas production from cattle refuse is evaluated according to the numbers of cattle existing in Iran villages and determination of cattle refuse quantity. Results: Results show that 11.195 million m3 biogas can be produced from 63 million cattle in villages of Iran. The extractable biogas from rustic biodegradable wastes was also determined. It was found that, annually, 487 million m3 biogas can be produced from 1249000 tons of waste per. Conclusion: Generally, this study revealed that biogas and energy generation from biomass resources in villages of Iran with an approach to supply energy at the consumption place and to reduce transportation costs has economical efficiency and can be as a national strategy for achieving sustainable development
1- محمودی، س، دانه‌کار، ا، (1391). انرژی های نو گامی در جهت توسعه پایدار روستایی با مطالعه تحلیلی از انرژی زیست توده، دومین کنفرانس برنامه ریزی و مدیریت محیط زیست، تهران، ایران.
2- حق‌پرست، آ، لاری، ح، بوغلان دشتی، ب، (1387). برآورد پتانسیل استحصال انرژی الکتریکی از منابع زیست توده استان خراسان رضوی، بیست و سومین کنفرانس بین المللی برق، تهران، ایران.
3- Boyle G., (2004). Renewable Energy, Power for a Sustainable Future, Second Edition, Oxford University Publications.
4- عبدلی، م، محبی، م، کرامتی، ن، (1389). ارزیابی زیست محیطی و اقتصادی فن آوری های تبدیل زیست توده به انرژی، چهارمین همایش تخصصی مهندسی محیط زیست، تهران، ایران.
5- امینیان، ا، عباسپورفرد، م، آق‌خانی، م، (1391). ارزیابی پتانسیل زیست توده حاصل از محصولات زراعی و دامی استان خراسان رضوی به منظور تولید زیست انرژی، ششمین همایش ملی و اولین همایش بین المللی مدیریت پسماند، مشهد، ایران.
6- فضلی، ف، (1385). بیوگاز در چین، سازمان برنامه و بودجه، تهران.
7- زندی‌پاک، ر، احمدی، ن، آشورلو، س، دانشوری، ف، (1391). ارزیابی استفاده از بیوگاز در آبادی های اطراف منطقه حفاظت شده لشکر در جهت دستیابی به توسعه پایدار، ششمین همایش ملی مهندسی محیط زیست، تهران، ایران.
8- زارعی محمودآبادی، ه، فدائی، س، یزدی، م، (1391). امکان سنجی استفاده از انرژی زیست توده در راستای توسعه اقتصادی پایدار، دومین کنفرانس بین المللی سالانه انرژی پاک، کرمان، ایران
9- Angelisdimakis A., M. Biberacher, J. Dominguez, G. Fiorese, S. Gadocha, E. Gnansounou, G. Guariso, A. Kartalidis, L. Panichelli, I. Pinedo, M. Robba, (2011). Methods and tools to evaluate the availability of renewable energy sources, Renew Sust Energy Rev, 15 (2): 1182–1200.
10- معصومی، ب، معصومی، پ، (1391). ارزیابی پسماند های بیومس در تامین انرژی، اولین کنفرانس ملی راهکارهای دستیابی به توسعه پایدار، تهران، ایران.
11- Yılmaz S., H. Selim, )2013(. A review on the methods for biomass to energy conversion systems, Renew Sust Energy Rev, 25, 420–430.
12- باوفا، م، (1390). ارزیابی فن آوری های گازساز جهت تولید پراکنده انرژی از منابع زیست توده در نقاط دور افتاده، دومین همایش بیوانرژی ایران (بیوماس و بیوگاز)، تهران، ایران.
13- عبدلی، م، (1362). مدیریت مواد زاید جامد شهری، سازمان بازیافت و تبدیل مواد، شهرداری تهران.
14- Zubaryeva A., N. Zaccarelli, C. Delgiudice, G. Zurlini, (2012). Spatially explicit assessment of local biomass availability for distributed biogas production via anaerobic co-digestion: Mediterranean case study, Renew Energy, 39, 1, 261–270.
15- مرکز آمار ایران، سایت مرکز آمار ایران، http://www.sci.org.ir.
16- وزارت جهاد کشاورزی، گزارش وزارت جهاد کشاورزی، معاونت امور دام، 1389.
17- نجف‌پور، ق، تاسیسات واحدهای بیوگاز، (1374). ساسه، لودویک؛ دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دانشگاه علوم و فنون مازندران.
18- وزارت کشور، گزارش سازمان دهیاری‌ها و شهرداری‌های کشور، وزارت کشور، 1390.
19- بخشی، م، خانکشی‌زاده، م، (1390). بررسی دسته بندی منابع زیست توده در جهان و ارایه دسته بندی مناسب برای ایران، دومین همایش بیوانرژی ایران (بیوماس و بیوگاز)، تهران، ایران.
20- کاروان، آ، عسگری، ر، (1390). بررسی تولید انرژی از زیست توده با استفاده از فناوری هضم بی هوازی، اولین کنفرانس بین المللی رویکردهای نوین در نگه‌داشت انرژی، تهران، ایران.
21. شعبانی‌کیا، ا، نظری، ع، (1385). بررسی پتانسیل کیفی استحصال انرژی از منابع زیست توده، پنجمین همایش بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان، تهران، ایران.
22. Manzano F., A. Alcayde, F.G. Montoya, A. Zapata-Sierra, C. Gil, (2013). Scientific production of renewable energies worldwide: an overview, Renew Sust Energy Rev, 18, 134–143.
23. عمرانی، ق، (1380). اصولی از تولید گاز متان به طریق کاربرد فضولات حیوانی و گیاهی، انتشارات دانشگاه بوعلی سینا.
24. Deublein D., A. Steinhauser, (2008). Biogas from Waste and Renewable Resources: An Introduction, WILEY Publications.
25. National Renewable Energy Laboratory, (2012), Annual report of the renewable energy of USA, 15013 Denver West Parkway Golden, CO 80401.