25224

طراحي شبكه تأمين پايدار زيست‌توده‌هاي نسل دوم و سوم با در نظر گرفتن رابطه‌ي آب- انرژي -كربن

ارشد

مهندسي صنايع

98

1400/6/14

هادي صاحبي شاهم آبادي

فرناز برزين پور

مهندسي صنايع

امروزه زيست‌توده به عنوان يكي از منابع بسيار جذاب در زمينۀ توليد انرژي مطرح شده است. اين انرژي تجديدپذير، داراي محاسن فراواني است، اما مشكلي در بسياري از اين نوع سوخت‌هاي زيستي وجود دارد، استفاده از آب براي توليد زيست توده و سپس تبديل آن به انرژي مي‌باشد. از طرفي سوخت‌هاي فسيلي از منابع اصلي انرژي هستند و توليد آن‌ها مقادير قابل‌توجهي CO2 و CH4 را منتشر مي‌كند. از اين رو، بررسي تأثير متقابل آب و انرژي و كربن، و تأثير متقابل اين سه بخش، مقوله‌اي بسيار حائز اهميت مي‌باشد كه امنيت انرژي و امنيت غذايي و سلامت جوامع بشري را تحت‌الشعاع قرار داده است. لذا بررسي اين رابطه متقابل در سيستم‌هاي توليد انرژي زيستي، امري مهم و حائز اهميت مي‌باشد و مي‌توان از نتايج آن در سياست‌گذاري‌هاي كلان كشوري بهره برد. در اين پژوهش مدلي براي طراحي شبكه تأمين انرژي زيستي از انواع مختلف زيست‌توده‌هاي نسل دوم (جاتروفا، پسماند كشاورزي و فضولات حيواني) و نسل سوم (ريزجلبك‌ها) با اهداف اقتصادي و مقدار انرژي توليدي ارائه‌شده است. سپس با اضافه شدن مفاهيم رابطه آب-انرژي-كربن يك مدل توسعه‌يافته با پنج تابع هدف نيز ارائه‌شده است. مدل رياضي‌ با روش برنامه‌ريزي آرماني MINMAX به‌وسيله نرم‌افزار GAMS براي استان‌هاي كشور ايران به‌عنوان مطالعه موردي حل شده‌اند. طبق نتايج در هر دو مدل، توليد انرژي از جاتروفا نسبت به پسماند و جلبك در اولويت است.

1400/06/22

A sustainable network design model for the 2nd and 3rd generation biomass-to- bioenergy supply chain: The water-energy-carbon nexus approach

9/5/2022 12:00:00 AM

Today, biomass is considered as one of the most attractive sources of energy production. This renewable energy has many benefits, but there is a problem with many of these types of biofuels, the use of water to produce biomass and then convert it into energy. On the other hand, fossil fuels are the main source of energy and their production emits significant amounts of CO2 and CH4. Therefore, the study of the interaction of water, energy and carbon, and the interaction of these three sectors, is a very important issue that has overshadowed energy security and food security and the health of human societies. Therefore, the study of this interrelationship in bioenergy production systems is important and its results can be used in macro-policies. In this research, a model for designing a bioenergy supply network of different types of biomass of the second generation (jatropha, agricultural waste and animal waste) and the third generation (microalgae) with economic objectives and the amount of energy produced is presented. Then, by adding the concepts of water-energy-carbon relationship, an extended model with five objective functions is presented. The mathematical model with MINMAX ideal programming method has been solved by GAMS software for the provinces of Iran as a case study. According to the results in both models, energy production from Jatrofa takes precedence over waste and algae.

طراحي شبكه زنجيره تأمين پايدار؛ بهينه‌سازي چندهدفه؛ پيوند آب-انرژي-كربن؛ زيست‌توده نسل دوم و سوم، انرژي‌زيستي

Sustainable supply chain network design, Multi-objective optimization, Second and third generation biomass, Water-energy-carbon nexus, bioenergy