عنوان پایان‌نامه
تحلیل انرژی تولید بیودیزل از روغن تفاله زیتون
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مکانیزاسیون کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5620;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59836
- تاریخ دفاع
- ۲۵ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- محمدعلی رجایی فر
- استاد راهنما
- اسداله اکرم
- چکیده
- امروزه به دلیل محدودیت ذخایر نفتی و مشکلات زیست محیطی ناشی از استفاده از سوخت‌های فسیلی تمایل به استفاده از سوخت‌های جایگزین مثل بیودیزل و بیواتانول در حال افزایش است. در این تحقیق ارزیابی جریان انرژی و اقتصادی تولید بیودیزل از روغن تفاله زیتون با استفاده از روش ترانس‌استریفیکاسیون به‌وسیله امواج فراصوت مورد بررسی قرار می‌گیرد. بدین منظور تولید بیودیزل در قالب یک چرخه حیات متشکل از مراحل تولید کشاورزی زیتون، حمل و نقل، روغن‌کشی زیتون، روغن‌کشی تفاله زیتون و تولید بیودیزل بررسی شد. نتایج تحقیق نشان داد که میزان انرژی ورودی در طی چرخه حیات تولید بیودیزل از روغن تفاله زیتون بر اساس مدل تخصیص جرم و تخصیص اقتصادی به‌ترتیب 91/2601 و 04/3805 مگاژول بر هکتار بوده است. میزان انرژی خروجی (بیودیزل به عنوان محصول نهایی) نیز 36/3489 مگاژول بر هکتار محاسبه شد. شاخص‌های انرژی نیز برای تولید بیودیزل محاسبه شد که عبارت بودند از: بازده انرژی، بهره‌وری انرژی، خالص انرژی و نسبت انرژی فسیلی که با توجه به نوع مدل تخصیص (جرمی- اقتصادی) به‌ترتیب برابر با 34/1- 92/0 (بدون واحد)، 04/0-03/0 لیتر بر مگاژول، 50/1413- 68/315- مگاژول برهکتار و 67/1- 93/0 (بدون واحد) محاسبه شد. بهینه‌سازی واکنش تولید بیودیزل با توجه به درصد تبدیل و میزان انرژی مصرفی توسط روش منحنی پاسخ نشان داد که دامنه ارتعاشی 100 درصد، پالس ارتعاشی 20 درصد و زمان 94/5 دقیقه بهترین نتیجه را برای بیشینه شدن درصد تبدیل و کمینه شدن میزان انرژی مصرفی به‌دست داد. در این حالت درصد تبدیل 40/90 درصد و میزان انرژی مصرفی 73/7 کیلوژول می‌باشد. شاخص‌های اقتصادی محاسبه شده برای تولید بیودیزل عبارتند از: ارزش تولید ناخالص، بازده ناخالص، بازده خالص، نسبت سود به هزینه و بهره‌وری که به‌ترتیب برابر با 24/3 میلیون ریال بر هکتار، 02/1 میلیون ریال بر هکتار، 01/1 میلیون ریال بر هکتار، 45/ 1 (بدون واحد) و 43/48 لیتر بر میلیون ریال محاسبه شد.
- Abstract
- Nowadays, there is an increasing demand for alternative fuels such as biodiesel and bioethanol due to oil reserves limitation and environmental problems which are made from fossil fuel usage. The aims of this study were to assess the energy and economic flows of biodiesel production from olive pomace oil using transesterification method with ultrasound waves. For this purpose biodiesel production from this feedstock were examined through a life-cycle process with considering five main stages of agricultural production, transportation, olive oil extraction, pomace oil extraction and biodiesel production. The results revealed that total energy input were 2601.91 and 3805.04 MJ/ha based on mass-based allocation and economic-based allocation model, respectively. Total energy output (biodiesel as the final outcome) was found to be as 34898.36 MJ/ha. Some energy indicators for production of biodiesel include: energy efficiency, energy productivity, net energy and fossil energy ratio (FER), which were 1.34-0.92 (with no unit), 0.04-0.03 l/MJ, 1413.50-(-) 315.68 MJ/ha, 1(with no unit), respectively for mass-based and economic-based allocation. The share of indirect energy and non-renewable energy were higher than the share of direct energy and renewable energy. Optimizing biodiesel production reaction based on the conversion percent and energy consumption by means of response curve method showed that 100 % vibratory amplitude, 20 % vibratory pulse and 5.94 minutes reaction time yield the best results for maximizing the conversion percentage and minimizing the energy consumption. In this case the yield and energy consumption were 90.40 % and 7.73 KJ respectively. Analysis of economic performance indicates that total production value, gross return, net return, benefit to cost (ratio) and productivity were 3.24 million Rial/ha, 1.02 million Rial/ha, 1.01 million Rial/ha, 1.45 (with no unit) and 48.43 l/ million Rial respectively.
