23584

ارائه يك مدل پايدار مكانيابي-مسيريابي-موجودي براي زنجيره تامين ريزجلبك به سوخت زيستي

كارشناسي ارشد

مهندسي صنايع

1397

1399/12/27

دكتر محمد سعيدي مهرآباد

دكتر هادي صاحبي

صنايع

انرژي يك نياز اساسي براي استمرار توسعه اقتصادي، رفاه اجتماعي، بهبود كيفيت زندگي و امنيت جامعه است و امروزه يكي از بزرگترين دغدغه ها در تمام كشورهاي دنيا تامين انرژي مورد نياز براي مصارف مختلف مي باشد. در حال حاضر بيش از سه چهارم نياز روزافزون ما به انرژي از سوخت هاي فسيلي تامين مي شود و اين در حالي است كه آنها از موادي ساخته شده‌اند كه سطح كربن را افزايش ميدهند و هنگام سوختن نيز اين قبيل سوخت‌ ها مجدد كربن توليد مي كنند و مصرف بيش از حد آنها باعث بروز مسائل و مشكلاتي همچون، تخليه قابل توجه مخازن آنها، افزايش هزينه هاي استخراج و قيمت سوخت و ضرر هاي ناشي از آلودگي محيط زيست شده است كه نتيجه آن آلودگي هوا و گرم شدن زمين است. در سال هاي اخير كشورهاي مختلف پيشرفته و در حال توسعه توجه فزاينده اي به انرژي هاي تجديدپذير جهت ايجاد تنوع در استفاده از منابع انرژي و كاهش وابستگي به سوخت هاي فسيلي براي دستيابي به انرژي پايدار به منظور توسعه انساني در بلند مدت در تمام ابعاد اقتصادي، اجتماعي و زيست محيطي داشته اند. در كشور ايران نيز با توجه به برخورداري از پتانسيل مطلوب و مناسب انرژي هاي تجديد پذير در كشور، به منظور گام برداشتن در جهت اهداف توسعه پايدار، توسعه منطقي اين منابع ارزشمند ضروري به نظر مي رسد. به توليد سوخت ‌هاي زيستي از مواد خام زيست توده براي تغيير سبك زندگي بشر به سوي يك سبك زندگي پايدار و دوستدار محيط زيست به چشم يك راه ايده‌آل نگريسته شده است. با اين حال ، توليد سوخت زيستي از محصولات مواد غذايي منجر به ايجاد يك سري مسائل مانند رقابت فزاينده بين سوخت هاي زيستي و توليد مواد غذايي و در نتيجه كمبود و افزايش قيمت مواد غذايي مي شود. همچنين توليد انرژي زيستي از زيست توده ليگنوسلولزي اگرچه مشكل رقابت انرژي و مواد غذايي را ندارد اما نياز به پردازش پيچيده دارد. به منظور غلبه بر مشكلات ذكر شده توليد سوخت هاي زيستي از منابع زيست توده غير غذايي مانند ريز جلبك ها به دليل داشتن ويژگي هاي منحصر به فرد ضروري به نظر مي رسد. توليد سوخت هاي زيستي با استفاده از اين روش به دليل هزينه بالاي توليد نتوانسته است تجاري سازي شود. از اين رو ، در اين پژوهش با بررسي شكاف هاي تحقيقاتي در اين زمينه با به كارگيري روش هاي بهينه سازي ، يك مدل مكانيابي-مسيريابي-موجودي پايدار براي برنامه ريزي و طراحي يك شبكه زنجيره تامين سوخت زيستي ريزجلبك ارائه مي كند.در اين مدل، هزينه كل زنجيره تامين و ذخاير انتشارات گازهاي گلخانه اي به طور همزمان در نظر گرفته مي شود.براي طراحي زنجيره تامين پايدار سوخت زيستي ريزجلبك يك رويكرد دو مرحله اي توسعه داده مي شود.در مرحله اول ، يك روش تركيبي CODAS-BWM براي پيدا كردن مناسب ترين مكان ها براي احداث پالايشگاه زيستي با در نظر گرفتن شاخص هاي اقتصادي ، اجتماعي و زيست محيطي ، استفاده مي شود.در مرحله دوم ، ضرايب انتشارات گازهاي گلخانه اي با استفاده از نرم افزار OpenLCA محاسبه مي شود. به دنبال آن يك مدل برنامه ريزي خطي عددصحيح مختلط دو هدفه ارائه مي شود.روش محدوديت اپسيلون توسعه يافته براي حل مدل استفاده مي شود.در نهايت ، يك مطالعه موردي براي راه اندازي يك شبكه توليد و توزيع سوخت زيستي ريزجلبك در ايران اعمال مي شود تا كارايي مدل ارائه شده ارزيابي شود.

1400/02/28

A sustainable location _ inventory _ routing model for microalgae biofuel supply chain

3/18/2022 12:00:00 AM

Microalgae are a promising choice for biofuel production due to their characteristics such as the ability to produce high content of oil and helping to reduce and eliminate carbon dioxide from the environment. Toward helping this emerging industry by improving its commercialization, this research presents a sustainable location, routing and, inventory model for planning and designing a microalgae biofuel supply chain network. In this model, the total cost of the supply chain and its savings in greenhouse gas emissions are considered simultaneously. A two-phase approach to design a sustainable supply chain of microalgae-biofuel is developed. In the first phase, a hybrid combinative distance-based assessment (CODAS) coupled with the best-worst method (BWM) is utilized for finding the most suitable candidate places for constructing the biorefinery according to economic, social, and environmental criteria. In the second phase, the greenhouse gas emissions coefficients are calculated using the openLCA software followed by formulating a two-objective mixed-integer linear programming model. The augmented ε-constraint method is used to solve the problem. Finally, a real case study for the implementation of an algae biofuel production and distribution network in Iran is applied to evaluate the efficiency of the proposed model.

زنجيره تامين سوخت زيستي ريزجلبك , بهينه سازي چند هدفه , طراحي شبكه , پايداري , مكان يابي -مسيريابي -موجودي

Microalgae Biofuel Supply Chain , Multi-Objective Optimization , Network Design , Sustainability , Location _ Routing _ Inventory