تبلیغات
وبلاگ تخصصی محیط زیست

وبلاگ تخصصی محیط زیست
دانلود مقالات isi و کتب خارجی- مشاوره انجام پایان نامه کارشناسی ارشد آلودگی محیط زیست
نویسندگان
نظر سنجی
نظر شما درباره وبلاگ چیست؟





صفحات جانبی
راهكاری‌ جدید ‌برای ‌تامین‌ انرژی 

راهكاری‌ جدید ‌برای ‌تامین‌ انرژی

 

استفاده از سوختی جایگزین كه سازگاری بهتری با محیط زیست داشته و از منابع تجدیدپذیر حیات تامین شده باشد، مورد توجه جدی كشورهای پیشرفته جهان قرار گرفته است.

اگر از مواد سلولزی برای تولید سوخت استفاده كنیم، نه‌تنها با افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای در سطح زمین مواجه نخواهیم شد، بلكه می‌توانیم از مواد سلولزی به صورت محصول جانبی فرآیندهای صنعتی و كشاورزی یعنی ضایعات محصولات زراعی و باغی و كارخانه‌های كاغذسازی كه به عنوان مواد زاید دور ریخته می‌شوند برای تولید اتانول سوختی استفاده كنیم. یكی از راه‌های مناسب برای استفاده از این ضایعات تبدیل آنها به الكل اتیلیك است. این در حالی است كه دور ریختن این مواد سبب تخریب محیط زیست می‌شود و سوزاندن آنها نیزآلودگی شدید هوا را همراه خواهد داشت.



استفاده از سوختی جایگزین كه سازگاری بهتری با محیط زیست داشته و از منابع تجدیدپذیر حیات تامین شده باشد، مورد توجه جدی كشورهای پیشرفته جهان قرار گرفته است.

اگر از مواد سلولزی برای تولید سوخت استفاده كنیم، نه‌تنها با افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای در سطح زمین مواجه نخواهیم شد، بلكه می‌توانیم از مواد سلولزی به صورت محصول جانبی فرآیندهای صنعتی و كشاورزی یعنی ضایعات محصولات زراعی و باغی و كارخانه‌های كاغذسازی كه به عنوان مواد زاید دور ریخته می‌شوند برای تولید اتانول سوختی استفاده كنیم. یكی از راه‌های مناسب برای استفاده از این ضایعات تبدیل آنها به الكل اتیلیك است. این در حالی است كه دور ریختن این مواد سبب تخریب محیط زیست می‌شود و سوزاندن آنها نیزآلودگی شدید هوا را همراه خواهد داشت

وابستگی كشورهای پیشرفته به نفت از یك سو و وقوع بحران‌های نفتی در دهه 70 میلادی از سوی دیگر، سبب شده است كشورهای صنعتی راهكارهای جدیدی را برای تامین انرژی مورد نیاز خود مورد توجه قرار دهند و با استفاده از مواد جایگزین در تامین سوخت خودروها و همچنین تولید سوخت‌های جایگزین پاك به اهداف خود در زمینه حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار دست یابند. نتایج به دست آمده از بررسی‌های انجام شده در این زمینه نشان داده است از آنجایی كه اتانول با توجه به منابع موجود در هر كشور از ذرت، ملاس و سیب‌زمینی قابل تولید است، می‌‌تواند جایگزین مناسبی برای سوخت‌های موجود باشد. امروزه بیش از 98 درصد اتانول تولیدی در سطح دنیا از تخمیر قندها به دست می‌آید. از آنجایی كه هزینه تولید اتانول نسبت به قیمت مواد اولیه آن و همچنین تركیب مواد اولیه از اهمیت قابل توجهی برخوردار است، موفقیت در تولید این نوع سوخت در رقابت آن با بنزین تابعی از شرایط جغرافیایی منطقه، آب و هوا، روش تولید، خواص محصولات كشاورزی و نوع ضایعات آنها خواهد بود. استفاده از الكل به عنوان سوخت موتورهای درون‌سوز، به‌تنهایی یا در تركیب با دیگر سوخت‌ها در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است كه علت آن فزونی فواید زیست‌محیطی و اقتصادی بلند‌مدت این سوخت در مقایسه با سوخت‌های فسیلی است. اگرچه متانول و اتانول هر دو برای این منظور مناسب هستند و می‌توان آنها را در نفت خام یا گاز طبیعی به دست آورد، اما از آنجایی كه اتانول به عنوان یك منبع تجدیدپذیر و به آسانی از مواد آلی همچون دانه‌های گیاهی یا چغندرقند و دیگر تركیبات سلولزی به دست می‌آید، ‌در مقایسه با متانول از اهمیت بیشتری برخوردار است. به طور كلی می‌توان برای تولید سوخت‌های الكلی از محصولات مختلفی نظیر چغندرقند، سیب‌زمینی، آفتابگردان، اوكالیپتوس، نیشكر، جو و ذرت استفاده كرد. كشورهای برزیل و روسیه 2 كشوری هستند كه تحقیقات رسمی را در زمینه تولید الكل از مواد زیستی انجام داده‌اند. بررسی‌های انجام شده نشان داده است كه در كشور برزیل برای تولید اتانول از نیشكر و در كشور روسیه نیز برای تولید متانول از اكالیپتوس استفاده می‌شود. اگر بخواهیم سوخت الكلی را از منابع كشاورزی به دست آوریم باید سطح وسیعی از زمین‌های قابل كشت و حاصلخیز و همچنین زیرساخت‌های لازم برای تامین آب مورد نیاز كشاورزی را در اختیار داشته باشیم. بنابراین تهیه مستقیم سوخت‌های الكلی از محصولات كشاورزی نمی‌تواند گزینه مناسبی برای تامین سوخت مورد نیاز كشورهای مختلف و بخصوص كشورهای صنعتی مانند كشورهای اروپای غربی باشد. برای مثال، اگر كل كشور آلمان از نیشكر پوشیده شده باشد، تنها نیمی از نیازهای فعلی سوخت و انرژی این كشور از طریق تولید اتانول سوختی تامین خواهد شد. در حالی كه اگر سوخت الكلی از مواد زاید و ضایعات بخش كشاورزی و دامپروری مانند ساقه نیشكر، كاه و كلش، چوب ذرت ‌و دیگر موادی كه دور ریخته می‌شوند، تهیه شود نیاز به افزایش سطح زیر كشت محصولات كشاورزی نخواهد بود.

اتانول به جای بنزین

آتانول نوعی سوخت الكلی قابل اشتعال است كه بسیار بهتر از سوخت‌های دیگر می‌سوزد. وقتی این ماده به طور كامل می‌سوزد فقط آب و دی‌اكسید‌كربن تولید خواهد شد و بنابراین اتانول می‌تواند گزینه مناسبی برای تامین سوخت مورد نیاز وسایل نقلیه عمومی و اتوبوس‌ها و به حداقل رساندن آلودگی‌های زیست‌محیطی در كلانشهرها باشد.
برای تغییر سوخت اتومبیل به اتانول علاوه بر این‌كه باید از سیستم كاربراتوری یا ورودی بزرگ‌تری در خودروها استفاده كنیم، باید مقداری اتانول گرم شده را در شروع كار خودرو به درون كاربراتور تزریق كنیم و اگر 10 تا 30 اتانول را با بنزین مخلوط كنیم، دیگر نیاز به تغییرات سیستم موتوری نخواهیم داشت.
متاسفانه درتهران و بسیاری از دیگر شهرهای بزرگ كشور به علت افزایش تعداد وسایل نقلیه، آلودگی هوا در سطح شهر افزایش یافته و به یك بحران تبدیل شده است. با افزایش تردد وسایل نقلیه در سطح شهر‌ها انتشار آلاینده‌هایی مانند مونواكسید‌كربن، انواع هیدروكربن‌ها، گازسولفور، اكسید‌های ازت و دیگر گازهای آلاینده افزایش یافته و در نتیجه در اثر تجمع اكسید‌های ازت و بنزین سوخته نشده خروجی از اگزوز اتومبیل‌ها مه‌دودی در نزدیكی سطح زمین به وجود می‌آید كه سبب افزایش آلودگی هوا می‌شود كه در نتیجه سبب تحریك پوست، چشم، تنگی‌نفس، كاهش دید و همچنین از بین رفتن گیاهان خواهد شد. شاید برایتان جالب باشد بدانید كه هر وسیله نقلیه سبك به طور متوسط روزانه یك تا 2 كیلوگرم گاز آلاینده در هوا منتشر می‌كند. از سوی دیگر، كشور ما با داشتن منابع عظیم نفتی به علت كمبود پالایشگاه، بخشی از بنزین مورد نیاز خود را از كشورهای دیگر وارد می‌كند.

 با افزایش تردد اتومبیل‌ها انتشار گاز كربنیك و دیگر گازهای گلخانه‌ای نیز افزایش می‌یابد كه در نتیجه سبب افزایش دمای هوا خواهد شد.

 در سال‌های اخیر افزایش تجمع گازهای گلخانه‌ای به افزایش سیلاب‌ها، خشكی‌ها، كاهش سطح آب‌ها و شور شدن دریاچه‌های آب شیرین منجر شده است. بنابراین برای كاهش آلودگی هوا و تولید گازهای گلخانه‌ای و همچنین كاهش واردات بنزین در كشور باید منابع سوخت دیگری كه تجدید‌پذیر بوده و حداقل آلایندگی هوا را داشته باشند جایگزین بخشی از بنزین مصرفی در خودروها و دیگر وسایل نقلیه شوند. اما در حال حاضر سوخت زیستی اتانول تنها ماده‌ای است كه چون از گیاهان تهیه می‌شود تجدید‌پذیر بوده و تركیب آن با بنزین، آلودگی هوا را كاهش می‌دهد. سوخت‌زیستی اتانول را می‌توان از منابع گیاهی مختلف مانند گیاهان تولید‌كننده مواد قندی، گیاهان تولید كننده مواد سلولزی و ضایعات كشاورزی تولید كرد. ]
ازآنجایی‌كه اتانول ازمنابع موجود درهر كشور قابل تولید است، میتواندجایگزین مناسبی برای سوخت‌های موجود باشداز آنجایی‌كه ماده اولیه برای تولید اتانول باید ارزان قیمت و فراوان باشد كشورهای مختلف از ارزان‌ترین و فراوان‌ترین ماده اولیه برای تولید سوخت‌زیستی اتانول استفاده می‌كنند و به این ترتیب برای تولید اتانول در كشور برزیل كه بزرگ‌ترین كشور تولید كننده اتانول در سطح دنیا است از نیشكر و در آمریكا یا دومین تولید كننده اتانول دنیا پس از برزیل از ذرت و در اروپا از چغندر قندر و غلات استفاده می‌شود كه از مواد اولیه قندی یا نشاسته‌ای هستند. با این‌كه تحقیقات زیادی درباره استفاده از مواد سلولزی یا ضایعات كشاورزی به عنوان ماده اولیه تولید اتانول انجام شده، اما هنوز استفاده از این روش به مرحله صنعتی تولید انبوه مانند استفاده از ذرت یا نیشكر نرسیده است. در ایران با توجه به وجود منابع بالقوه مواد اولیه برای تولید اتانول حاصل از ملاس‌های نیشكر و چغندر قند، مواد نشاسته‌‌دار و مواد سیگنوسلولزی از ضایعات چوب، ضایعات كشاورزی و كاغذ بازیافتی از زباله امكان تولید اتانول فراهم است و در صورت ایجاد بازار مصرف و سرمایه‌گذاری مناسب می‌توان سالانه بیش از 2 میلیون تن اتانول در كشور تولید كرد.

علاوه بر این امكان استفاده از اتانول در سوخت بنزین نیز در دستور كار قرار گرفته است كه بررسی‌های انجام شده حاكی از آن است كه نه‌تنها امكان استفاده از اتانول در سوخت خودروهای داخلی وجود دارد، بلكه تا اختلاط یا درصد، نیاز به تغییر موتور یا سیستم سوخت‌رسانی نیز نخواهد بود.

كاهش پیامدهای زیست‌محیطی

یكی از مسائل و مشكلات انسان‌ها در قرن بیست و یكم، مساله محیط زیست است. بدون تردید افزایش جمعیت انسان‌ها و توسعه استانداردهای زندگی، با مصرف انرژی و سوخت رابطه‌ای مستقیم دارد.
انسان‌ها علاوه بر این كه باید در محیطی پاك و عاری از هرگونه آلودگی زندگی كنند، نیازمند دسترسی به منابع قابل بازیافت و تجدیدپذیر انرژی هستند كه در این میان اتانول می‌‌تواند به عنوان منبعی پاك و تجدیدپذیر مورد استفاده قرار گیرد. به عبارت دیگر، اتانول جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی است كه می‌تواند به صورت خالص یا به صورت مخلوط با بنزین مورد استفاده قرار گیرد. یكی از مهم‌ترین ویژگی‌‌های این طرح تحقیقاتی تولید این ماده از منابع تجدیدپذیر حیات و بر پایه مواد سلولزی است كه به میزان قابل‌توجهی در طبیعت یافت می‌شود. از این ماده می‌‌توان علاوه بر یك جایگزین سوختی مناسب به عنوان حلال و سوخت پاك و همچنین كاهنده گازهای گلخانه‌ای در محیط زیست استفاده كرد.

كاهش انتشار دی‌اكسید كربن حاصل از سوخت بنزین یا هر سوخت دیگر در محیط از مزایای زیست‌محیطی اتانول است. گاز دی‌اكسیدكربن سبب تشدید پدیده گلخانه‌ای خواهد شد و این در حالی است كه دی‌اكسید كربن تولید شده در نتیجه سوخت بیواتانول در فرآیند تخمیر و توسط گیاهان كاشته شده برای تولید اتانول جذب می‌شود. این ویژگی از مهم‌ترین مزایای استفاده از اتانول سوختی است كه حتی در سوخت‌های پاك مانند گاز طبیعی نیز یافت نخواهد شد. علاوه بر این كه آلودگی‌ هوا در شهرهای بزرگ مسائل و مشكلات بسیاری را در كشور به همراه داشته است، با وجود در اختیار داشتن منابع ذخیره عظیم نفتی در كشور به دلیل كمبود پالایشگاه، بنزین وارد می‌شود و در شرایط كنونی نیز به علت تحریم‌های اعمال شده، كشف منابع جدید نفتی و بهره‌برداری از آنها با مشكلات بسیاری مواجه بوده است. انتشار دی‌اكسید كربن نیز به افزایش گازهای گلخانه‌ای در محیط و در نتیجه افزایش دمای هوا منجر خواهد شد كه پیامدهای نامطلوبی همچون افزایش خشكی‌ها، افزایش ارتفاع سطح دریاها، وقوع سیلاب‌های متعدد در فصول مختلف سال و شور شدن دریاچه‌های آب شیرین را به همراه خواهد داشت. با توجه به آنچه گفته شد استفاده از منابع سوختی دیگری كه بتوانند به صورت خالص یا مخلوط با بنزین مورد استفاده قرار گیرند برای كاهش آلودگی هوا و كاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و همچنین افزایش درجه اكتان بنزین و كاهش واردات بنزین در كشور ضروری خواهد بود.

 این منابع جدید باید تجدیدپذیر باشد و علاوه بر این كه سبب افزایش درجه اكتان بنزین می‌شوند، حداقل آلایندگی هوا را به همراه داشته باشند. در شرایط كنونی اتانول تنها ماده‌ای است كه با توجه به این كه از گیاهان تولید می‌شود، تجدیدپذیر بوده و می‌تواند به صورت مخلوط با بنزین برای تامین سوخت مورد نیاز وسایل نقلیه مورد استفاده قرار گیرد. در این صورت چون بنزین كمتری مصرف می‌شود، واردات بنزین كم شده و گازهای گلخانه‌ای كمتری هم تولید می‌شود.

از آنجایی كه میزان تولید ضایعات و پسماند محصولات كشاورزی در سطح دنیا بسیار بالاست با توجه به تركیب این مواد می‌توان از آن به عنوان منبع مناسبی برای تولید اتانول استفاده كرد. این در حالی است كه بازگشت این ضایعات به خاك سبب افزایش حاصلخیزی، كنترل فرسایش، آزادسازی مواد مورد نیاز خاك و پایداری ساختمان خاك خواهد شد. همچنین با توجه به این كه یكی از منابع بزرگ ضایعات مواد سلولزی در كشورهای پیشرفته، زباله‌های خانگی هستند در این كشورها از زواید جامد شهری در سطح تجاری نیز می‌توان به عنوان منبع مناسبی برای تولید اتانول زیستی استفاده كرد.]


منبع: روزنامه جام جم




طبقه بندی: انرژی هسته ای،
[ پنجشنبه 17 تیر 1389 ] [ 07:07 ب.ظ ] [ سهیلا ]

درباره وبلاگ

لینک های مفید
آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :

تبادل لینک

خرید بک لینک