| تعداد نشریات | 287 |
| تعداد نشریات سازمان | 85 |
| تعداد شمارهها | 3,159 |
| تعداد مقالات | 35,108 |
| تعداد مشاهده مقاله | 50,527,016 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 90,476,668 |
ارزیابی زیستمحیطی گذر از تولید مرسوم شکر به سمت تولید تحت پالایشگاه زیستی به عنوان یک راهبرد پایدار برای دستیابی به اقتصاد زیستی- چرخهای | ||
| تحقیقات سامانهها و مکانیزاسیون کشاورزی | ||
| دوره 23، شماره 81، خرداد 1401، صفحه 75-92 اصل مقاله (1.62 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/amsr.2022.357611.1408 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد چناری1؛ مجید خانعلی* 2؛ محمد شریفی2؛ هما حسین زاده بندبافها3 | ||
| 1دانشجوی دکتری، گگروه مهندسی ماشینهای کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 2دانشیار گروه مهندسی ماشینهای کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 3فارغ التحصیل دکتری گروه مهندسی ماشینهای کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| چکیده | ||
| پژوهش حاضر با هدف بررسی و مقایسۀ خسارتهای زیستمحیطی تولید شکر خام در کشت و صنعتهای استان خوزستان تحت چارچوب مرسوم خطی و تحت چارچوب دیدگاه اقتصاد زیستی-چرخهای اجرا شد. هدف از انتقال سامانههای تولیدی با اقتصاد خطی به سامانههای تولیدی با اقتصاد زیستی-چرخهای در واقع حذف پسماند، افزایش کارایی مصرف مواد و انرژی و تولید محصولات متنوع زیستی در جهت افزایش پایداری سامانههای تولیدی از جمله سامانههای تولید غذاست. نتایج این پژوهش نشان داد که تولید هر تن شکر خام تحت چارچوب اقتصاد خطی خسارت 41/167 پوینتی را به دنبال دارد که تولید و احتراق گاز طبیعی در فراوری نیشکر بیشترین مشارکت را در ایجاد این خسارت دارد. در مقابل، نتایج این پژوهش نشان داد که گذر از اقتصاد خطی و رسیدن به اقتصاد زیستی-چرخهای که در آن ملاس و باگاس به عنوان دو پسماند مهم صنایع شکر به ترتیب به الکل و سوخت تبدیل میشوند کاهشی 193 درصدی در خسارت زیستمحیطی کل به دنبال دارد. این نتیجهگیری تأکید میکند که تولید شکر تحت اقتصاد زیستی-چرخهای نه تنها راهحل مناسبی برای مدیریت پسماند موجود است بلکه به شکلی چشمگیر در کاهش خسارتهای زیستمحیطی ناشی از تولید نیشکر و فراوری آن نقش دارد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| اقتصاد خطی؛ امنیت غذایی؛ پیامدهای زیستمحیطی؛ توسعه پایدار | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Environmental Assessment of the Transition from Conventional Sugar Production to Biorefinery Production as a Sustainable Strategy to Achieve a Circular Bioeconomy | ||
| نویسندگان [English] | ||
| mohammad chenari1؛ Majid Khanali2؛ Mohammad Sharifi2؛ Homa Hosseinzadeh-Bandbafha3 | ||
| 1Department of Agricultural Machinery Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran | ||
| 2Department of Agricultural Machinery Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran | ||
| 3Department of Agricultural Machinery Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran | ||
| چکیده [English] | ||
| This study aimed to investigate and compare the environmental damage of raw sugar production in the cultivation and industry of Khuzestan province under a conventional linear framework and a circular bioeconomy perspective. The purpose of transition from production systems under linear economy to circular bioeconomy is to eliminate waste, increase the efficiency of materials and energy, and the production of biodiversity products to increase the sustainability of production systems, including food production systems. This study showed that the production per ton of raw sugar under the framework of linear economy leads to a loss of 167.41 Pt, which production and combustion of natural gas in sugarcane processing have the largest share in causing this damage. In comparison, the results of this study showed that the transition from a linear economy to a circular bioeconomy in which molasses and bagasse as the two major wastes of the sugar industry are converted into alcohol and fuel, respectively, resulted in a 193% reduction in total environmental damage. This result emphasizes that sugar production under the circular bioeconomy not only is a viable solution for existing waste management but also significantly reduces the environmental damage caused by sugarcane production and processing. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Environmental Consequences, Food Security, Linear Economy, Sustainable Development | ||
| مراجع | ||
|
Aghbashlo, M., Mandegari, M., Tabatabaei, M., Farzad, S., Mojarab Soufiyan, M., & Görgens, J. F. (2018). Exergy analysis of a lignocellulosic-based biorefinery annexed to a sugarcane mill for simultaneous lactic acid and electricity production. Energy, 149, 623-638.
Anon. (2021). The state of food security and nutrition in the world 2021 (Report). IFAD, UNICEF, WFP, & WHO. Transforming Food Systems for Food Security, Improved Nutrition and Affordable Healthy Diets for All. FAO Rome, Italy.
Anon. (2006a). ISO. 14040 International standard. Environmental Management–Life Cycle Assessment–Principles and Framework, International Organisation for Standardization, Geneva, Switzerland. Available at: https://www.iso.org.
Anon. (2006b). ISO. 14044 International standard. Environmental Management–Life Cycle Assessment–Requirements and Guidelines, International Organisation for Standardization, Geneva, Switzerland. Available at: https://www.iso.org.
Bicer, Y., & Dincer, I. (2018). Life cycle assessment of ammonia utilization in city transportation and power generation. Journal of Cleaner Production, 170, 1594-1601.
Chen, H. G., & Zhang, Y. H. P. (2015). New biorefineries and sustainable agriculture: Increased food, biofuels, and ecosystem security. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 47, 117-132.
Chowdhury, T. H. (2021). Technical-economical analysis of anaerobic digestion process to produce clean energy. Energy Reports, 7, 247-253.
de Medeiros Silva, W. K., Neves, T. I., de Souza Silva, C., Carvalho, M., & Abrah O, R. (2020). Sustainable enhancement of sugarcane fertilization for energy purposes in hot climates. Renewable Energy, 159,
Garc a, C. A., Garc a-Trevi O, E. S., Aguilar-Rivera, N., & Armend Riz, C. (2016). Carbon footprint of sugar production in Mexico. Journal of Cleaner Production, 112, 2632-2641.
Gunawan, T. B., Romli, M., & Noor, E. (2019). Life Cycle assessment of cane-sugar in indonesian sugar mill: energy use and GHG emissions. IOP Conference Series. Materials Science and Engineering,
Hosseinzadeh-Bandbafha, H., Khalife, E., Tabatabaei, M., Aghbashlo, M., Khanali, M., Mohammadi, P., Shojaei, T. R., & Soltanian, S. (2019). Effects of aqueous carbon nanoparticles as a novel nanoadditive in water-emulsified diesel/biodiesel blends on performance and emissions parameters of a diesel engine. Energy Conversion and Management, 196, 1153-1166.
Kaab, A., Sharifi, M., Mobli, H., Nabavi-Pelesaraei, A., & Chau, K. (2019). Combined life cycle assessment and artificial intelligence for prediction of output energy and environmental impacts of sugarcane production. Science of The Total Environment, 664, 1005-1019. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.02.004.
Khounani, Z., Hosseinzadeh-Bandbafha, H., Moustakas, K., Talebi, A. F., Goli, S. A. H., Rajaeifar, M. A., Khoshnevisan, B., Jouzani, G. S., Peng, W., & Kim, K. H. (2021). Environmental life cycle assessment of different biorefinery platforms valorizing olive wastes to biofuel, phosphate salts, natural antioxidant, and an oxygenated fuel additive (triacetin). Journal of Cleaner Production, 278, 123916.
Mohan, S. V., Dahiya, S., Amulya, K., Katakojwala, R., & Vanitha, T. K. (2019). Can circular bioeconomy be fueled by waste biorefineries-A closer look. Bioresource Technology Reports, 7, 100277.
Nemecek, T., Kägi, T., & Blaser, S. (2007). Life cycle inventories of agricultural production systems. Final Report Ecoinvent v2. 0 No, 15.
Nieder-Heitmann, M., Haigh, K. F., & Görgens, J. F. (2019). Life cycle assessment and multi-criteria analysis of sugarcane biorefinery scenarios: Finding a sustainable solution for the South African sugar industry. Journal of Cleaner Production, 239, 118039.
Noya, I., González-García, S., Bacenetti, J., Fiala, M., & Moreira, M. T. (2018). Environmental impacts of the cultivation-phase associated with agricultural crops for feed production. Journal of Cleaner Production, 172, 3721-3733.
Prasara-A, J., Gheewala, S. H., Silalertruksa, T., Pongpat, P., & Sawaengsak, W. (2019). Environmental and social life cycle assessment to enhance sustainability of sugarcane-based products in Thailand. Clean Technologies and Environmental Policy, 21(7), 1447-1458.
Pryor, S. W., Smithers, J., Lyne, P., & van Antwerpen, R. (2017). Impact of agricultural practices on energy use and greenhouse gas emissions for South African sugarcane production. Journal of Cleaner Production, 141, 137-145.
Renouf, M. A., Wegener, M. K., & Pagan, R. J. (2010). Life cycle assessment of Australian sugarcane production with a focus on sugarcane growing. The International Journal of Life Cycle Assessment, 15(9), 927-937.
Sawaengsak, W., & Gheewala, S. H. (2017). Analysis of social and socio-economic impacts of sugarcane production: A case study in Nakhon Ratchasima province of Thailand. Journal of Cleaner Production, 142, 1169-1175.
Scheel, C. (2016). Beyond sustainability. Transforming industrial zero-valued residues into increasing economic returns. Journal of Cleaner Production, 131, 376-386.
Silalertruksa, T., & Gheewala, S. H. (2018). Land-water-energy nexus of sugarcane production in Thailand. Journal of Cleaner Production, 182, 521-528.
Silalertruksa, T., Pongpat, P., & Gheewala, S. H. (2017). Life cycle assessment for enhancing environmental sustainability of sugarcane biorefinery in Thailand. Journal of Cleaner Production, 140, 906-913.
Silva, D. A. L., Delai, I., Montes, M. L. D., & Ometto, A. R. (2014). Life cycle assessment of the sugarcane bagasse electricity generation in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 32, 532-547.
Valderrama, C., Quintero, V., & Kafarov, V. (2020). Energy and water optimization of an integrated bioethanol production process from molasses and sugarcane bagasse: A Colombian case. Fuel, 260, 116314.
Von Blottnitz, H., & Curran, M. A. (2007). A review of assessments conducted on bio-ethanol as a transportation fuel from a net energy, greenhouse gas, and environmental life cycle perspective. Journal of Cleaner Production, 15(7), 607-619. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 698 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 406 |
||