پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

قابلیت‌سنجی تولید انرژی زیستی از فضولات حیوانی در استان لرستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه تحقیقات فنی و مهندسی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، خرم آباد، ایران.
2 گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
چکیده
محدودیت منابع فسیلی و اثرات زیست‌محیطی ناشی از سوختن آن‌ها، اهمیت استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر از جمله انرژی زیست‌توده را افزایش داده است. یکی از راه‌های تولید انرژی از زیست توده، تولید هم‌زمان برق و حرارت از انرژی فضولات حیوانی است. با توجه به سهم بالای فضولات حیوانی در منابع زیست‌توده و عدم مدیریت صحیح آن در کشور، ضروری است قابلیت تولید انرژی زیستی و تعیین پراکندگی این منبع تجدیدپذیر در مناطق مختلف ایران مورد ارزیابی قرار گیرد. بنابراین این تحقیق با هدف قابلیت‌سنجی تولید انرژی زیستی از فضولات حیوانی در استان لرستان صورت گرفت. اطلاعات مربوط به‌این تحقیق از سازمان‌های ذی‌ربط، منابع کتابخانه‌ای و آمارنامه کشاورزی برای سال 1402 گردآوری شد. بر اساس نتایج، مقدار کل فضولات حیوانی قابل جمع‌آوری در استان 7/355069 تن و مقدار متان تولید شده از آن 319/54 میلیون مترمکعب محاسبه شد. مقادیر انرژی و توان الکتریکی و حرارتی سامانه CHP از فضولات حیوانی به‌ترتیب 68/236287 مگاوات‌ساعت برق با توان 75/33 مگاوات و 62/265823 مگاوات‌ساعت حرارت با توان 96/37 مگاوات به‌دست آمد. شهرستان‌های خرم‌آباد، بروجرد و الیگودرز به‌ترتیب با قابلیت تولید 75/41781، 68/38335 و 04/32695 مگاوات‌‌ساعت برق و 47/47004، 64/43127 و 91/36781 مگاوات‌ساعت حرارت در رتبه‌های اول تا سوم استان قرار گرفتند. هم‌چنین مقدار شاخص قابلیت گرمایش جهانی در تولید انرژی از فضولات حیوانی 74/118274 تن معادل CO2 محاسبه شد. بر اساس نتایج، استفاده از انرژی الکتریکی تولید شده از فضولات حیوانی می‌تواند 11/7 درصد از انرژی الکتریکی مصرفی در استان لرستان را تأمین نماید.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abdeshahian, P., Lim, J. S., Ho, W. S., Hashim, H., & Lee, C. T. (2016). Potential of biogas production from farm animal waste in Malaysia. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 60, 714-723. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.01.117
Algieri, A., Andiloro, S., Tamburino, V., & Zema, D. A. (2019). The potential of agricultural residues for energy production in Calabria (Southern Italy). Renewable and Sustainable Energy Reviews, 104, 1-14. https://doi.org/ 10.1016/j.rser.2019.01.001
Amjid, S.S., Bilal, M.Q., Nazir, M.S., & Hussain, A. (2011). Biogas, renewable energy resource for Pakistan. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(6), 2833–2837. https://doi.org/ 10.1016/j.rser.2011.02.041
Anonymous. (2024). Agricultural statistics. Ministry of Agricultural Jihad, information and communication Technology center. (In Persian).
Anonymous. (2023). Central province statistical yearbook. Lorestan province management and planning organization. (In Persian).
Banja, M. (2013). Renewable energy progress in EU 27 (2005– 2020). Joint Research Centre, Ispra, Italy.
Belik, I., & Starodubets, N. (2016). Potential of sverdlovsk oblast and yekaterinburg environmental sector. E3S Web of Conferences.
Ghaemi, F., & Sadeghi, H. (2013). Potential of biogas production from livestock waste in Iran. 4rd Iranian Bioenergy Conference, Tehran. (In Persian).
Karaca, C. (2023). The biogas potential of animal manure and its GHG reduction effect in Konya Province, Turkey. Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 31(4), 232-239.https://doi.org/10.3846/jeelm.2023.20052
Khalil, M., Ali Berawi, M., Heryanto, R., & Rizalie, A. (2019). Waste to energy technology: The potential of sustainable biogas production from animal waste in Indonesia. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 105, 323-331.https://doi.org/ 10.1016/j.rser.2019.02.011
Khoshgoftar Manesh, M.H., Rezazadeh, A., & Kabiri, S. (2020). A feasibility study on the potential, economic and environmental advantages of biogas production from poultry manure in Iran. Renewable Energy, 159, 87-106.https://doi.org/ 10.1016/j.renene.2020.05.173
Kozlowski, K., Dach, J., Lewicki, A., Malinska, K., Carmo, I., & Czekala, W. (2019). Potential of biogas production from animal manure in Poland. Archives of Environmental Protection, 45(3), 99-108.https://doi.org/ 10.24425/aep.. 2019.128646
Mohammadi Maghanaki, M., Ghobadian, B., Najafi, G., & Janzadeh Galogah, R. (2013). Potential of biogas production in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 28, 702–714.https://doi.org/ 10.1016/j.rser.2013.08.021
Mousavi Reineh, S.M., & Sadatinejad, S.J. (2021). Calculation of environmental costs of electricity generation (Case study of thermal power plants in Tehran). Urban Economics and Planning, 1(4), 198-205. (In Persian).https://doi.org/ 10.22034/UE.2020.09.04.01
Nabi Bidhendi, Gh., Daryabeigi Zand, A., & Rabiee Abyaneh, M. (2022). Specified evaluation of livestock manure resources for biogas production (Case study: dairy industries of Bushehr province, Iran). Environmental Researches, 12(24), 81-90. (In Persian).
Noorollahi, Y., Kheirrouz, M., Farabi Asl, H., Yousefi, H., & Hajinezhad, A. (2015). Biogas production potential from livestock manure in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 50, 748-754.https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.190
Ramos-Suarez, J.L., Ritter, A., Mata Gonzalez, J., & Camacho Perez, A. (2019). Biogas from animal manure: A sustainable energy opportunity in the Canary Islands. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 104, 137-150.https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.01.025
Shirzad, M., Kazemi Shariat Panahi, H., B. Dashti, B., Rajaeifar, M.A., Aghbashlo., & Tabatabaei, M. (2019). A comprehensive review on electricity generation and GHG emission reduction potentials through anaerobic digestion of agricultural and livestock/slaughterhouse wastes in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 111, 571-594.https://doi.org/ 10.1016/j.rser.2019.05.011
Taghinazhad, J., Abdi, R., & Adl, M. (2018). Modeling of biogas production process from cow manure with completely stirred tank reactor under semi continuously feeding. Journal of Agricultural Machinery, 8(1), 159-169. (In Persian).https://doi.org/ 10.22067/jam.v8i1.57758
Tursi, A. (2019). A review on biomass: importance, chemistry, classification, and conversion. Biofuel Research Journal, 22, 962-979. https://doi.org/10.18331/BRJ2019.6.2.3
Zareei, S., & Maleki, M. R. (2017). A survey on potential of biogas production from livestock and rural wastes using GIS in Kurdistan Province. Iranian Journal of Biosystem Engineering, 48(1), 173-178. (In Persian). https://doi.org/10.22059/ijbse.2017.61572
Zolfaghari, Gh., & Vaezi, I. (2024). Biogas production capacity from animal waste (case study: Joveyn city, Razavi Khorasan province). Journal of Environmental Sciences Studies, 9(3), 9225-9234. (In Persian). https://doi.org/10.22034/jess.2023.426757.2181