عنوان پایان‌نامه
مدیریت محیطزیستی انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از سیمان کشور با رویکرد توسعه پایدار
- رشته تحصیلی
- محیط زیست - برنامه ریزی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44895;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 683
- تاریخ دفاع
- ۲۳ خرداد ۱۳۸۹
- دانشجو
- حسن هویدی
- استاد راهنما
- حمیدرضا جعفری, احمدرضا یاوری
- چکیده
- چکیده: در دهه 1990 گرمایش جهانی به عنوان بزرگترین مسئله زیست محیطی جهانی مورد توجه قرارگرفت.کشور ایران نیز در سال 1375کلیات معاهده نامه کیوتو را پذیرفت و نهایتاً در سال 1384کنوانسیون این معاهده نامه را رسماً امضاء نمود.کشورهای متعهد می بایست میزان انتشار گازهای گلخانه ای خود را به حد سال 1990 کاهش دهند. بدون شک این موضوع برای کشورهای در حال توسعه نظیر ایران امکان پذیرو شاید حتی مطلوب نباشد.درحال حاضرمیزان سرانه مصرف برق در کشور های صنعتی حدود 3000 کیلو وات ساعت می باشد که این رقم درکشور ایران حدود 2000 کیلو وات ساعت برآورد شده است. بنابراین کشورهای درحال توسعه نه تنها موفق به کاهش انتشارگازهای گلخانه ای به سطح سال 1990 نخواهند شد بلکه سیر صعودی را نیز طی خواهند نمود. جایگزینی انرژی های نوین تجدید پذیر و بهره گیری از فن آوریهای هسته ای در تولید برق می تواند موجب کاهش انتشارگازهای گلخانه ای شود. لیکن هزینه های اقتصادی بکارگیری انرژی های نوین بین سه تا شش برابر استفاده از نیروگاههای سوخت فسیلی می باشد.به علاوه با توجه به ساختار اقتصادی موجود،جایگزینی انرژی های فسیلی با انرژی های تجدید پذیر و هسته ای به سادگی میسر نخواهد بود. از سوی دیگر تحقیقات سازمان های بهره وری انرژی ایران و بهینه سازی سوخت کشور نشان می دهد که در حال حاضر اقدامات بهینه سازی نه تنها سود سرشاری را به دنبال دارد، بلکه اشتغال زایی بیشتری را نیز نسبت به کارگیری انرژی های نوین به دنبال خواهد داشت.در تحقیق حاضر بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی در صنعت سیمان کشور بررسی شده است. بدین منظور از آنجا که بیشترین مصرف برق در بخش آسیاب مواد صورت می پذیرد، با توجه به نوع تکنولوژی های مربوطه، سه کارخانه سیمان با طول عمرهای متفاوت و نوع فرآیند مورد سنجش قرار گرفت.ضرایب انتشار گازهای گلخانه ای در این صنایع نشان می دهدکه استفاده از آسیاب های گلوله ای موجب هدرروی انرژی به میزان دو برابرنسبت به آسیابهای غلطکی است. همچنین با بکار گیری نرم افزار پروفرم فن آوری آسیابهای گلوله ای و غلطکی از لحاظ تولید انتشار گازهای گلخانه ای و مصرف انرژی مورد آنالیزهای اقتصادی قرار گرفت و درمجموع نه سناریو با متغیرهای قیمت برق و قیمت فروش کربن تنظیم شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که در صورت حذف یارانه ها و هدفمندسازی آن، بهره گیری از منابع مالی مکانیسم توسعه پاک اشتباه بوده و دولت می تواند با سرمایه گذاری 119 میلیون دلاری جهت بکارگیری آسیاب های غلطکی،گازهای گلخانه ای را تا حد 563 هزار تن در سال کاهش دهد. به عبارت دیگر برای حذف هرتن گاز گلخانه ای حدود 18 دلار سرمایه گذاری نیاز است. در صورت تحقق این امر دولت می تواند نسبت به آزاد سازی کربن خود اقدام و آن را به مبلغ 35 دلار به ازای تن در بازار آزاد به فروش برساند. مدت زمان بازگشت سرمایه حدود دو سال برآورد شده است که کاملاً حاکی از اقتصادی بودن نوع فعالیت است. درنهایت با بهره گیری از SWOT و متعاقب آن QSPM استراتژی های صنعت سیمان کشور تدوین شدند. نتایج آنالیزهای SPACE نشان می دهد که موقعیت صنعت سیمان کشور در حالت تهاجمی قرار دارد. این امر تا حد زیادی مدیون ارزان بودن انرژی در کشورمی باشد. برای آنکه صنعت سیمان کشور بتواند وضعیت خود را درحالت تهاجمی حفظ نماید،لازم است به نوعی افزایش قیمت تولیدات نهایی خود را پس از آنکه قیمت های انرژی واقعی شوند کاهش دهد. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که بهترین استراتژی برای صنعت سیمان کشور بکارگیری اقدامات بهینه سازی است. همچنین برای اولین بار ازآنالیز خوشه ای برای بررسی متغیرهای قیمت برق و فروش کوپن کربن بهره برداری شد. نتایج آنالیزخوشه ای نشان می دهدکه میزان کاهش گاز های گلخانه ای وابسته به افزایش قیمت برق بوده و از طرفی قیمت های خرید و فروش کوپن کربن نقش جزیی رادرکاهش گازهای گلخانه ای ایفامی نماید.همچنین جایگزینی آسیاب های گلوله ای با نوع غلطکی موجب کاهش هزینه های زیست محیطی صنعت سیمان کشور به میزان 170526 میلیون ریال و 42495 میلیون ریال براساس روابط آژانس محیط زیست آمریکا و بانک جهانی خواهد شد.کلمات کلیدی: مدیریت محیط زیست ، گازهای گلخانه ای ، صنایع سیمان ، توسعه پایدار
- Abstract
- In 1990 global warming has been taken into consideration as the most significant environmental problem. Industrial and agricultural activities started from 18th century when the relevant aggressive environmental subsequences were still unknown to human beings. Islamic Republic of Iran approved the Kyoto protocol in 1997 and formally signed it in the year 2006. The committed countries should reduce their GHG emission up to the approved level in 1990 which seems to be impossible for the developing countries such as Iran. At the moment the per capita electricity consumption in industrial countries and Iran are estimated to be around 3000 and 2000 kWh respectively. As a result, not only the developing countries may not reach the assigned guideline, but also they will undergo an increasing trend. Make use of renewable energies as well as nuclear technology in electricity generation may be resulted in reduction of GHGs emission. However energy economy of such power plants is estimated to be 3 to 6 times greater than the fossil fuel ones. Considering the current economic status the country, the substitution of fossil fuels by renewable and nuclear energies seems not to be applicable. Researches developed by Energy Efficiency and Fuel Optimization Organizations have revealed that in comparison with renewable energies strategies, making use of optimization issues may be much more profitable. In the current study optimization of electricity consumption in cement industry is taken in to consideration. Accordingly, the list of cement industries as well as implemented technologies was considered and it was concluded that the most electricity consumption is contributed to the mills. Afterwards, three case studies were considered and it was concluded that the use of ball mills will end to energy loss twice more than that of roller mills. In the next step, ball and roller mills technologies were economically analyzed regarding the GHGs emission rates by using perform software. Having considered alternatives like electricity and carbon price, nine scenarios were developed. The results show that in case of subside elimination, making use of CDM financial resources is logically rejected and the government would be able to reduce GHGs emission up to 563,000 ton by an investment of around 119 million dollars. In other words for elimination of each ton of GHGs around 18 US dollars would be needed. Subsequently, the government would able to sell its freed carbon as high as 35 dollars per ton in the market. The investment return is estimated to be around 2 years which economically justifies the process. Eventually, having considered SWOT and consequently QSPM, domestic cement industry strategies were determined. According to the result achieved by SPACE analysis, the current status of cement industry is estimated to be invasive, which may be mostly justified by the low price of energy. In order to maintain the current status, this industry should reduce the final price of the products. The result of this study shows that the best strategy to achieve such goal would be the optimization policies. Furthermore cluster analysis was also considered in this study for the first time to evaluate the role of alternatives like electricity and carbon coupon price. According to the results, the GHGs reduction is strongly correlated to electricity price augmentation, while the correlation with carbon coupon trade seems to be fainter. Additionally, substitution of ball mills with roller ones will terminate to an overall gain of 17.1 and 0.425 million US$ according to EPA and WHO guidelines respectively. Keywords: environmental management, green house gases, cement industry, sustainable development
