21225

۲۱۲۲۵

ارائه مدلي جهت طراحي شبكه زنجيره تأمين سوخت زيستي از ميكرو جلبك: مطالعه موردي در ايران

كارشناسي ارشد

لجستيك و زنجيره تأمين

۱۳۹۶-۱۳۹۸

۱۳۹۸/۰۷/۰۳

دكتر سعيد يعقوبي

صنايع

با توجه به كمبود منابع سوخت هاي فسيلي، افزايش جمعيت كره زمين، گرم شدن كره زمين، انتشار گازهاي گلخانه اي و افزايش تقاضاي انرژي، سوخت هاي پاك و تجديدپذير بسيار مورد توجه قرار گرفته اند. يكي از انواع انرژي هاي تجديدپذير سوخت زيستي مي باشد كه مي تواند به جاي سوخت هاي فسيلي استفاده شود. وجود روغن و قند بالا در جلبك موجب شده است كه سوخت هاي زيستي جلبكي در سال هاي اخير مورد توجه قرار بگيرند. در اين پژوهش دو مدل برنامه ريزي درجه دوم عدد صحيح مختلط چند هدفه به منظور بهينه سازي طراحي و برنامه ريزي يك شبكه زنجيره تأمين سوخت زيستي مبتني بر جلبك تحت اهداف زيست محيطي و اقتصادي ارائه شده است. دو هدف اين پايان نامه، بيشينه سازي سودكل و نيز جذب دي اكسيدكربن زنجيره تأمين هستند. همچنين، مدل هاي رياضي ارائه شده موضوع فسادپذيري را در موجودي و حين حمل و نقل، در يك افق زماني چند دوره اي درنظر مي گيرند. در مدل اوليه اين پژوهش كه طراحي شبكه زنجيره تأمين سوخت زيستي از جلبك با درنظرگرفتن تقاضاي كشسان نام دارد، ميزان درخواست سوخت زيستي متغير است و قيمت سوخت زيستي و سوخت فسيلي روي آن تأثير مي گذارند. از آن جايي كه قيمت سوخت جايگزين فسيلي در دنياي واقعي قطعي نيست، از يك برنامه ريزي تصادفي دو مرحله اي براي پاسخ گويي به اين عدم قطعيت استفاده مي شود. علاوه براين، به منظور رتبه بندي شهرهاي كانديد براي برداشت ميكروجلبك بر اساس كارايي و كاهش پيچيدگي محاسباتي، از روش تحليل پوششي داده ها استفاده شده است. مدل ارائه شده دوم كه بسط داده شده ي مدل اول است و طراحي شبكه زنجيره تأمين سوخت زيستي از جلبك با درنظرگرفتن مشتري جلبك پيش پردازش شده نام دارد، علاوه بر در نظرگرفتن مشتري سوخت زيستي، دو نوع مشتري ديگر شامل مشتري جلبك پيش پردازش شده در ايران و مشتري جلبك پيش پردازش شده در خارج از ايران را در نظر مي گيرد. هم چنين، علاوه بر تأثير قيمت سوخت زيستي و فسيلي روي تقاضاي كشسان، تأثير سطح اهميت مشتري سوخت زيستي به محيط زيست نيز در تقاضاي كشسان درنظر گرفته مي شود. علاوه بر اين، با استفاده از روش حل آزادسازي لاگرانژ به كاهش زمان حل ارائه شده پرداخته مي شود. در نهايت، كاربرد و كارآيي مدل هاي ارائه شده از طريق مطالعه موردي واقعي در ايران نشان داده مي شوند.

1398/08/05

A mathematical model for microalgae-based biofuel supply chain network design: A case study in Iran

5/22/2021 12:00:00 AM

Considering the scarcity of fossil fuel resources and the increase in the Earth's population, global warming, greenhouse gas emissions, and rising energy demand, the clean and renewable fuels have been taken attention significantly. Biofuels can be used instead of fossil fuels as one kind of renewable energies. According to the high sugar and oil content of algae, the algal biofuel have been taken into consideration in recent years. This research develops two multi-objective mixed integer quadratic programming (MMIQP) model to optimize the design and planning of an algae-based biofuel supply chain network under environmental and economic objectives. The goals of this resaerch are set to maximize the total profit and carbon dioxide absorption of the supply chain. The proposed mathematical models considers the deterioration issue in the inventory and during the transportation, in a multi-period time horizon. Biofuel demand is considered as a variable inthe first model of this research which is called algal biofuel supply chain network design with elastic demand. Biofuel price and alternative fuel price affect the variable demand. Since the alternative fossil fuel price is not certain in the real world, a two-stage stochastic programming is utilized to address this uncertainty. Moreover, data envelopment analysis (DEA) approach is proposed to rank the candidate cities based on efficiency for microalgal harvesting. The second proposed model is called algal biofuel supply chain network design with pretreated algae customer. It considers the pretreatment algae customer in Iran and abroad and the effect of customer importance level to the environment. Also. The Lagrangian relaxation method is applied to reduce the presented solution time. The applicability and efficiency of the proposed models are finally demonstrated through a real case study in Iran.