ارزيابي چرخه حيات يك پالايشگاه زيستي بر مبناي ضايعات سيب به منظور توليد سوخت هاي زيستي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

امروزه با توجه به كاهش ذخاير سوخت هاي فسيلي، انتشار گازهاي گلخانه اي، گرم شدن كره زمين و افزايش قيمت سوخت، نياز به يافتن منابع انرژي تجديدپذير، از نظر زيست محيطي پايدار و از نظر اقتصادي مقرون به صرفه، بيش از پيش ضرورت دارد. زيست توده ليگنوسلولزي حاصل از فرآوري محصولات كشاورزي همچون ضايعات ميوه بسيار ارزان، فراوان و تجديدپذير است و به دليل تركيبات مختلف موجود در آن، منبع طبيعي منحصر به فردي به منظور توليد انرژي در مقياس بزرگ به شمار مي آيد و همچنين مي تواند از بروز مشكلات ناشي از انباشته شدن اين ضايعات در طبيعت جلوگيري كند. پيرو اين هدف، در پژوهش حاضر از تفاله سيب به عنوان سوبسترا در طراحي مفهومي سه سناريو مجزا جهت توليد محصولات با ارزش افزوده همچون بيواتانول، استون، بوتانول، بيوگاز و پكتين در يك پالايشگاه زيستي استفاده شده است. در ابتدا تفاله سيب خرد شده و سپس به منظور شكسته شدن پليمرهاي قندي به قندهاي ساده و در دسترس ميكروارگانيسم، پيش فرآوري با اسيد سولفوريك رقيق انجام شده است. سپس از مايع حاصل از پيش فرآوري به منظور توليد بيواتانول و استخراج پكتين و از جامد حاصل از مرحله پيش فرآوري در سناريو اول به منظور توليد بيوگاز، در سناريو دوم به منظور توليد استون، بوتانول و اتانول و در سناريو سوم به منظور توليد هم زمان بيوگاز و استون، بوتانول و اتانول استفاده شده است. در مرحله بعد به ارزيابي چرخه حيات هر يك از سناريوها توسط نرم افزار سيماپرو پرداخته شده و سپس نتايج حاصل در هر سناريو با يكديگر مقايسه شده است. بر اساس نتايج حاصل از نرم افزار، در همه ارزيابي- هاي انجام شده در سناريوهاي اول تا سوم، 22 دسته تاثير شناسايي شده اند كه از جمله مهم ترين اين دسته ها مي توان به گرمايش جهاني، تجزيه لايه ازن، تابش، اسيدي شدن خاك، اوتروفيكاسيون آب هاي شيرين، سميت خاك، خطر براي سلامت انسان، استفاده از زمين، كمبود منابع و مصرف آب اشاره كرد. همچنين نتايج نشان مي دهد كه بيشترين ميزان تخريب بر همه دسته اثرات در هر سه سناريو مر بوط به مرحله استخراج پكتين با حدود 80% تخريب بوده است. به علاوه نتايج حاصل از نرمال سازي داده ها نشان داده است كه ميزان تخريب وارد شده بر سلامت انسان طي انجام فرآيندهاي مختلف در هر سه سناريو حدود 17 برابر بيشتر از تخريب وارد شده بر اكوسيستم و تخريب وارد شده بر اكوسيستم حدود 5/1 برابر بيشتر از تخريب وارد شده بر منابع بوده است. لازم به ذكر است كه با توجه به نتايج حاصل از نمودارهاي وزن دهي تخريب وارد شده بر سلامت انسان طي انجام فرآيندهاي مختلف در هر سه سناريو نيز حدود 17 برابر زيان بارتر از تخريب وارد شده بر اكوسيستم و تخريب وارد شده بر اكوسيستم حدود 3 برابر زيان بارتر از تخريب وارد شده بر منابع است. همچنين مقايسه كلي بين سناريوهاي اول تا سوم نشان مي دهد كه سناريوهاي دوم، سوم و اول به ترتيب بيشترين آسيب را بر محيط زيست اعمال خواهند كرد.

214715

مهندسي بيوتكنولوژي

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان

كيخسرو كريمي

محمدهادي جزيني، محسن سليماني

حميد زيلويي