مدیریت پایدار پسماندهای کشاورزی و تبدیل آن ها به انرژی زیستی: مروری بر پتانسیل ها، فناوری ها و پیامدهای زیست محیطی (مطالعه موردی: استان خوزستان)

مدیریت پایدار پسماندهای کشاورزی و تبدیل آنها به انرژی زیستی، یکی از راهکارهای کلیدی برای کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و ایجاد ارزش افزوده در بخش کشاورزی است. استان خوزستان به عنوان قطب کشاورزی ایران، سالانه بیش از ۱۵ میلیون تن محصولات زراعی و باغی تولید می کند که منجر به تولید حجم عظیمی پسماند می گردد. در این پژوهش، ابتدا فناوری های اصلی تبدیل پسماند کشاورزی به انرژی شامل فرآیندهای بیوشیمیایی (هضم بی هوازی و تخمیر) و ترموشیمیایی (احتراق، پیرولیز و گازیفیکیشن) معرفی و مقایسه شده اند. سپس با استفاده از روش شناسی استاندارد و استخراج آمار پنج ساله (۱۳۹۹ تا ۱۴۰۴)، پتانسیل تولید انرژی زیستی از پسماندهای کشاورزی استان خوزستان برآورد گردیده است. نتایج نشان می دهد که مجموع تولید سالانه محصولات زراعی و باغی شاخص در استان ۱۵,۸۰۰,۰۰۰ تن است که منجر به تولید ۹,۲۲۰,۰۰۰ تن زیست توده نظری می گردد. پتانسیل انرژی نظری و انرژی قابل استحصال به ترتیب ۸۳,۹۰۳,۰۰۰ و ۲۲,۵۰۰,۰۰۰ گیگاژول در سال محاسبه شده است. در صورت استفاده از سامانه تولید همزمان برق و حرارت با بازده الکتریکی ۲۵ درصد و بازده حرارتی ۳۵ درصد، می توان سالانه ۲,۵۸۰,۰۰۰ مگاوات ساعت برق و ۳,۹۹۰,۰۰۰ مگاوات ساعت حرارت تولید کرد که معادل تامین انرژی بیش از ۴۲۰,۰۰۰ نفر از جمعیت استان است. کاهش انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از جایگزینی برق فسیلی با برق زیستی برابر ۱,۷۸۰,۰۰۰ تن دی اکسیدکربن در سال برآورد شده است. همچنین عوامل کلیدی موفقیت در مدیریت پایدار این منابع شامل ایجاد زنجیره تامین کارآمد، استفاده از مدل های مشارکت عمومی-خصوصی، انتقال فناوری و آگاهی بخشی به جوامع محلی شناسایی و تحلیل شده اند. یافته های این پژوهش نشان می دهد که با اتخاذ رویکرد مدیریت پایدار، پسماندهای کشاورزی خوزستان می توانند سهم قابل توجهی در سبد انرژی تجدیدپذیر کشور ایفا کنند.

کلیدواژه ها:

مدیریت پایدار پسماند ، انرژی زیستی ، پسماند کشاورزی ، تولید همزمان برق و حرارت ، استان خوزستان