تعیین بهره وری انرژی تولید بیواتانول از ملاس نیشکر در کشت و صنعت دعبل خزایی واقع در استان خوزستان

با توجه به آلودگی های زیست محیطی و تغییرات آب و هوایی که پیامد احتراق سوخت های فسیلی هستند و همچنین محدودیت منابع سوخت های فسیلی، بشر در صدد استفاده از سوخت های زیستی برآمده است. تبدیل بیوماس به سوخت های زیستی یکی از گزینه های بهبود وضعیت انرژی و کاهش آلودگی گازهای گلخانه ای، خصوصاً دی اکسید کربن می باشد. این مواد به دلیل تجدیدپذیری، وفور و دسترسی آسان می توانند به عنوان ماده اولیه مناسب برای تولید زیست سوخت به کار روند. بیواتانول یک سوخت زیستی تجدیدپذیر، بدون اثر آلایندگی بر آب های زیر زمینی و سطحی، غیر سمی، فاقد اثرات سرطان زایی و دیگر خواص زیان آور برای سلامت انسان می باشد. ملاس یکی از فراوان ترین و ارزان ترین منابع کربن در دسترس و قابل استفاده برای تولید بیواتانول در سطح تجاری می باشد. در این تحقیق سیر مصرف انرژی و بهره وری انرژی چرخه تولید بیواتانول از ملاس نیشکر در واحد الکل کشت و صنعت دعبل خزایی واقع در استان خوزستان ارزیابی شد. کارایی انرژی، افزوده ی خالص انرژی و بهره وری انرژی به عنوان شاخص های مورد استفاده در مدیریت انرژی بودند. سیستم مورد ارزیابی شامل تولید نیشکر، فرآوری نیشکر (تولید ملاس) و فرآیند تبدیل ملاس به بیواتانول بود. کل انرژی نهاده برای تولید یک تن نیشکر 68/500 مگاژول محاسبه گردید. نتایج نشان می دهد حدود 48 درصد انرژی های ورودی در این بخش به صورت مستقیم و 52 درصد به صورت غیر مستقیم است. سوخت با 66/32 درصد، پس از آن کود نیتروژن با 31/28 درصد و الکتریسیته با 03/15 درصد پر مصرف ترین نهاده ها در تولید نیشکر معرفی شد. بهره وری انرژی و کارایی انرژی در مزارع پلنت به ترتیب 61/1 کیلوگرم بر مگاژول و 24/1، در مزارع راتون 23/2 کیلوگرم بر مگاژول و 8/2 و در کل مزارع 78/1 کیلوگرم بر مگاژول و 14/2 می باشد. برای تولید ملاس از یک تن نیشکر در مجموع 26/138 مگاژول انرژی صرف شده است. در این بخش گاز مصرفی به عنوان سوخت بویلر پر مصرف ترین نهاده با مصرف 73/78 درصد انرژی ورودی معرفی شد. الکتریسیته مصرف شده در فرآیند و پس از آن گاز مصرفی بویلر به ترتیب پر مصرف ترین نهاده ها در تولید بیواتانول از ملاس بودند. 7/277 لیتر اتانول از یک تن ملاس یا 1/11 لیتر از یک تن نیشکر تولید می شود. بررسی نتایج بدست آمده از تحقیق، نشان می دهد مجموع انرژی ورودی در تولید بیواتانول 16/16 مگاژول بر لیتر می-باشد. از این مقدار 16/15 درصد معادل 45/2 مگاژول بر لیتر مربوط به تولید نیشکر در بخش کشاورزی، 88/61 درصد معادل 0/10 مگاژول بر لیتر مربوط به تولید ملاس در کارخانه شکر و 96/22 درصد معادل 71/3 مگاژول بر لیتر مربوط به تولید بیواتانول در کارخانه الکل است. کارایی انرژی 27/1، افزوده ی خالص انرژی 4/4 مگاژول و بهره وری انرژی 062/0 لیتر بر مگاژول محاسبه شد. محاسبات نشان می دهد در صورت استفاده از باگاس نیشکر در کارخانه شکر و استیلیج در کارخانه الکل به عنوان منبع انرژی داخلی، افزوده ی خالص انرژی سیستم به 02/22 افزایش می یابد.