مقاله مفهوم زیست توده و منافع آن در حفظ محیط زیست
مرداد ۲۸, ۱۳۹۹
ارسال شده توسط admin
336 بازدید
به این مطلب امتیاز بدهید post
– مقدمه :
در طول تاریخ انسان همواره با بهره گیری از منابع موجود به عنوان انرژی جهت رفع نیازهای خود تلاش کرده است. سوزاندن درختان و استفاده از سوختهای فسیلی نظیر نفت و زغال سنگ همه جزء منابع سنتی محصوب می شوند و به کار گیری مکرر از این منابع و وابستگی انسان به آنها باعث زوال و نابودی منابعی گردیده که در زمان های متمادی در لایه های زمین تشکیل شده است. بنابراین با به کارگیری علوم جدید و جایگزینی سوخت های پاک و انرژی های تجدید پذیر به جای سوخت های فسیلی می توان از نابودی کامل منابع سنتی و همچنین آلودگی محیط زیست و خطرات ناشی از آن اجتناب کرد. منابع تجدید پذیر شامل انرژی خورشید- انرژی باد- انرژی گرمایی- انرژی امواج دریایی و انرژی حاصل از زیست توده(بیومس) می باشد که احتمالأ بیومس قدیمی ترین منبع انرژی بعد از خورشید است و علاوه بر تجدید پذیر بودن، با محیط زیست نیز سازگار می باشد.
طبق تعریف هر ماده ی آلی نظیر چوب،محصولات کشاورزی، جلبک های دریایی، فضولات و ضایعات حیوانی و فاضلاب شهری و صنعتی که می تواند به عنوان یک منبع انرژی استفاده گردد را زیست توده می نامیم. تمام مواد آلی دارای انرژی ذخیره شده از خورشید هستند و بنابراین می توان گفت زیست توده انرژی خود را از خورشید می گیرد. طی فرایند فتوسنتز، نور خورشید به گیاه انرژی مورد نیاز آن را برای تبدیل آب و دی اکسید کربن به اکسیژن و قند می دهد. این قند کربوهیدرات نام دارد و مواد غنی از کربوهیدرات منبع بسیار خوبی از انرژی هستند.بنابراین زیست توده تنها منبع تجدید پذیر کربن است که علاوه بر نامحدود بودن، می تواند به سوخت های مفید تغییر یابد.
– انرژی حاصل از زیست توده و توسعه پایدار:
توسعه ی پایدار الگوی استفاده از منابع جهت تأمین نیازهای بشر و در عین حال حفظ محیط زیست می باشد. استفاده از زیست توده به عنوان یک منبع انرژی به دلایل اقتصادی وکاهش آلودگی های کره ی زمین جالب توجه بوده و نیزعامل تسریع در رسیدن به توسعه ی پایدار می باشد
اصولا زیست توده یا بیومس (Biomass) یکی از منابع مهم و تجدید پذیر در تولید انرژی در طبیعت است که از مواد زیستی به دست میآید. بهطورکلی جرم هایی که منشأ زیستی داشته باشند و از تکثیر سلولی پدید آمده باشند شکلی از بیومس هستند. زیست توده را می توان مستقیماً سوزاند یا طی فرآیندهایی عمل آوری کرد و از آن سوخت تهیه کرد . زیست توده را می توان به زغال تبدیل کرد که برای این کار تراشه های چوب را حرارت می دهند که به آرامی می سوزد و تبدیل به زغال می شود. هم چنین زیست توده را می توان به انواع سوخت های زیستی مایع مانند الکل و روغن تبدیل کرد. سوخت های زیستی به طور معمول از محصولاتی مانند ذرت و روغن نخل تهیه می شوند و در مقایسه با زغال برتری های فراوان دارند. این سوخت ها در مقایسه با زیست توده ای که عمل آوری نمی شود، درصد بازده انرژی بالاتری دارند.بنابراین می توان گفت به کار گیری منابع زیست توده در جهت تولید انرژی از جلوه های بارز در توسعه ی پایدار است
بطور کلی زیست توده شامل جرم های زیستی قابل سوزاندن هم میشود، اما شامل مواد زیستی مانند سوخت فسیلی (نفت، گازو…) که طی فرایندهای زمینشناسی تغییر شکل یافتهاند، مانند زغال سنگ یا نفت نمیشود. اگرچه سوختهای فسیلی ریشه در زیست توده در زمان بسیار قدیم دارند، به دلیل اینکه کربن موجود در آنها از چرخه زیستی طبیعت خارج شدهاست و سوزاندن آنها تعادل دیاکسید کربن موجود در جو را به هم میزند، عنوان زیست توده به آنها اطلاق نمیگردد. زیست توده کلیه اجزاء قابل تجزیه زیستی از محصولات، فاضلابها و زایدات کشاورزی (شامل مواد گیاهی و حیوانی)، صنایع جنگلی و سایر صنایع مرتبط، فاضلابها و زباله های تجزیه پذیر زیستی شهری و صنعتی میباشد. زیست توده بر پایه کربن است و از مخلوط مولکولهای آلی، شامل هیدروژن، معمولاً اکسیژن و اغلب نیتروژن و مقدار کمی از دیگر اتمها مانند، فلزات قلیایی، فلزات قلیایی خاکی و فلزات سنگین است. . منابع زسیت توده شامل ترکیبات آلی با زنجیره بلند میباشند که در فرایند هضم به مولکولهای سادهتر تبدیل میگردد. حاصل این فرایند گازی قابل اشتعال به نام بیو گاز میباشد به بیو گاز،گاز مرداب نیز گفته میشود این گاز شامل دو جز عمده متان و دیاکسید کربن به همرام مقدار جزیی از گازهای دیگر میباشد این مخلوط گازی با ارزش حرارتی ۲/۲ – ۵/۱ مگاژول بر مترمکعب است. یکی از راههای تأمین منابع انرژی زیست توده، کاشت درختان یا درختچههای مناسب (با دوره رشد کوتاه و سریع) در زمینهای نامرغوب و نیمه بایر است. گر چه سوزاندن این منابع، گاز دیاکسید کربن را در جو منتشر میکند، اما چون دوره کاشت و رشد و نمو آنها دائمی است، به همان اندازه دی اکسیدکربن از جو زمین جذب میکنند و با استفاده از انرژی خورشیدی، از طریق فتوسنتز، اکسیژن تولید میکنند. بدین ترتیب، یک «چرخه کربن خنثی» در طبیعت پدید میآید.
همچنین چوبها یا بعضی از زبالهها میتوانند سوزانده شوند تا بخار آّب تولید شود و از آن برای تولید الکترسیته استفاده میشود. البته سوزاندن بیومس تنها راه آزاد سازی آنها نیست. بیومسها میتوانند به اشکال دیگری انرژی قابل استفاده در اختیار ما قرار دهند. مثل گاز متان، اتانول و بیودیزل. گاز متان جزء اصلی گاز طبیعی است. مواد بدبو مثل آشغالهای گندیده و ضایعات کشاورزی و فضولات انسانی گاز متان آزاد میکنند که زیست گاز نامیده میشود. یکی دیگر از از منابع بیومس زبالهها هستند که ضایعات جامد شهری (MSW) نام دارند. زبالههایی که از محصولات گیاهی یا جانوری به دست میآیند بیومس هستند. غذاهای دورریز و چمنهای کنده شده نمونههایی از زبالههای بیومس هستند.
-انرژی زیست توده در ایران:
ایران دارای منابع غنی از زیست توده می باشد که وجود زمینه های مناسب اقلیمی و داشتن مناطق واجد پتانسیل زیست توده جهت استفاده و گسترش انرژی های نو و پاک را فراهم آورده است پتانسیل تولید بیومس در ایران، مطابق با آمار سال ۱۳۷۶-۱۳۷۵ معادل ۵/۱۳۲ میلیون بشکه نفت خام بوده است این رقم در سال ۱۳۸۲ ،۱۷ % انرژی کشور را تأمین کرده است زیست توده در میان منابع تجدید پذیر بیشترین سهم را داشته است.
افزایش توان مهندسی کشور در ساخت نیروگاه های تولید انرژی پاک به ویژه بیوگاز در سال های اخیر امیدوار کننده است. با این وجود ایران در به کارگیری این منابع با موانعی اساسی مواجه است یکی از این موانع، وجود نفت و منایع غنی از هیدروکربن در کشور است که تمایل استفاده از آن را بالا می برد. با این وجود به کارگیری مدیریت پایدار در این زمینه میتواند تا حدود زیادی مؤثر واقع گردد.
در بخشهای مختلف صنعت، زنجیره تأمین زیستتوده شامل رشد (تولید)، برداشت،انتقال،جمعآوری، ذخیرهسازی و تبدیل زیستتوده به محصول نهایی است. بهرهوری و فناوری در هر بخش روی دیگر بخشها اثر میگذارد. مهمترین مسائل در زنجیره تأمین وجود و نحوه ارتباط با بازار زیستتوده و تأمین زیستتوده است. انتخاب نوع زیستتوده، پایداری و سود دهی در تولید ماده خام و همچنین مقیاس تولید و تبدیل زیستتوده به مواد ارزشمند در مقیاس بالا از جمله موارد مهم در این زمینه به شمار میرود.
نتیجه گیری:
از جمله مسائلی که باید در زنجیره تأمین بررسی شده و نگرانیها در مورد آن برطرف شود؛ عبارتاند از تأمین فصلی، شرایط آبوهوایی، جمعآوری و حملونقل، ارتباط صنایع و تأمینکنندگان مواد اولیه و پایداری تأمین. علاوه بر این موارد، روشهای عملیات روی زیستتوده و تولید محصول نیز باید بهینهسازی شود.
از طرفی بزرگترین عامل انهدام و آلودگی محیط زیست در میان عوامل انسانی، تولید و مصرف انرژی می باشد مطابق با آمار، این مصرف در جهان تا سال ۲۰۲۰ به حدود ۷۰۰۰ دلار که تقریبا ۷۵ % بیشتر از سال ۱۸۹۰ است، همچنین انتشار دی اکسیدکربن از ۹/۵ گیگا تن در سال ۱۹۹۰ به ۴/۸ گیگا تن در سال ۲۰۲۰ خواهد رسید بنابراین انرژی های پایان پذیر و آلاینده ی محیط زیست نظیر نفت و گاز، زغال سنگ و انرژی هسته ای عمده منابع تأمین انرژی جهان است که در آینده خطرات زیان باری را برای کره ی زمین به دنبال خواهند داشت پس پیشرفت دانش و به کارگیری تکنولوژی روز جهت بهره برداری از منابع پاک و تجدید پذیر همچون بیومس برای تأمین انرژی و مدیریت آلودگی در جهان امری ضروری است.
برای دانلود رایگان مقاله به صورت ورد:
منابع:
۱- عبدلی.پازکی.فلاح نژاد. سمیعی فر،محمدعلی.مریم.ملیحه.رضا،بررسی و دسته بندی منابع زیست توده در ایران و جهان و بررسی تنوع آنها در مناطق روستایی کشور با تاکید بر پسماندهای جامد عادی و فضولات دامی، پنجمین همایش ملی مدیریت پسماند، ۱۳۸۹
۲- شرکت مدیریت پروژه های انرژی تجدید پذیر مکسان پیشرو [مورکو]، انرژی زیست توده(BioEnergy)
۳- فناوری های استفاده از انرژی بیومس، سایت سازمان زیست حفاظت از محیط(org.irandoe.www)
۴- سازمان انرژی های نو ایران، ۹/۶/۱۳۸۷ ،انرژی های تجدید پذیر ضرورت ادامه ی حیات بشر.
۵- سازمان انرژی های نو ایران( سانا)، از انرژی های نو چه می دانید؟، زیست توده(بیومس)،جلد سوم،چاپ سوم
۶- دیانتی زاده. محمدعلی،ظرفیت بالای تولید انرژی های تجدید پذیر در ایران،نخستین جشنواره ی ملی انرژی های تجدید پذیر، نشریه اقتصاد انرژی،شماره ی ۱۴۵-۱۴۶ آذر و دی ماه ۱۳۹۰ ،شماره استاندارد بین المللی ۱۵۶۳-۱۱۳۳ ،ص ۳۰-۲۷
۷- وزارت نیرو،آخرین وضعیت انرژی های نو در ایران، نشریه ی اقتصاد انرژی،شماره ی ۱۴۶-۱۴۵ آذر و دی ماه ۱۳۹۰ ،شماره استاندارد بین المللی ۱۵۶۳- ۱۱۳۳ ، ص ۵۴-۵۹
۸- سایت کانون مطالعات استراتژیک آب و محیط زیست، بیوگاز و بیومس(انرژی زیست توده)
۹- عبدلی.محمدعلی، بیوگاز، سازمان انرژی اتمی ایران، بهمن ۱۳۶۴
۱۰ -سایت خبری وزارت نیرو(articles.oxinads.com)
۱۱- معینی پناه. علی مددی، نرگس.مازیار، بررسی انواع انرژی های نو و تجدید پذیر در ایران، چهارمین همایش بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان، ۱۳۸۴
۱۲- نظری پور.فتوحی.پودینه،حمید.صمد.محمدرضا، ضرورت تجدید نظر در منابع انرژی و جایگزینی انرژیهای نو(انرژی زمین گرمایی)، مجموعه مقالات چهارمین کنگره بین المللی جغرافیدانان جهان اسلام (۲۰۱۰ ICIWG )
منابع انگلیسی:
۱-Biomass,Secondary Energy Infobook,2011 The NEEDProject P.O.Box ۱۰۱۰۱,Manassas,VA20108 1.800.875.5029 2.
۲-A.B.M.Sharif Hossain,Aishah Salleh,Amru Nasrulhaq Boyce, Partha chowdhury and Mohd Naqiuddin, Biodiesel Fuel Production from Algae as Renewable Energy, American Journal of Biochemistry and Biotechnology 4 (3):250-254, 2008 ISSN 1553- 3468, 2008 Science Publications;250-254.
۳- Peter McKendry, Energy production from biomass (part 1): overview of biomass, Bioresource Technology 83 (2002) 37–۴۶
۴- https://ec.europa.eu/energy/topics/property-fieldtopicparent/biomass_en
! کاربر گرامی !
چنانچه نیازمند سفارش کتاب در رشته محیط زیست ،کشاورزی و یا علوم پایه از سایت آمازون هستید و یا اینکه نیازمند ارایه مطلب( پاورپوینت) با عنوان خاصی هستید (ذکر عنوان پاورپوینت الزامیست) می توانید درخواستتان را طبق فرم ذیل تکمیل و ارسال نماییدنتیجه در خواستتان در حداقل زمان ممکن به اطلاعتان رسانده می شود
برای اطلاع از آخرین کتاب ها ، مقالات ، پاورپوینت های تخصصی درحوزه محیط زیست حتما در سایت عضو شوید.
.
در صورت هرگونه درخواست و یا سوال با پشتییبان در ارتباط باشید: [maxbutton id=”6″] [maxbutton id=”5″]
فرم درخواست و رفع اشکال:
[contact-form-7 id=”5444″ title=”فرم درخواست_copy_copy”]
مطالب زیر را حتما مطالعه کنید
اثرات سموم کشاورزی بر روی زنان باردار
[vc_row][vc_column][vc_single_image image="9161" img_size="medium" alignment="center"][vc_empty_space height="15px"][vc_separator color="blue"][vc_column_text] مقدمه: سموم کشاورزی به عنوان یکی از عوامل اصلی...
آموزش کشت قارچ دکمه ای درخانه
(بیشتر…)
در مورد حیوانات تراریخته چه میدانیم؟
(بیشتر…)
مقاله ژنوم و تبارشناسی اجداد انسان
(بیشتر…)
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.