چکیده

امروزه با توجه به کاهشذخایر سوخت های فسیلی، انتشار گازهای گلخانه ای، گرم شدن کره زمین و افزایش قیمتسوخت، نیاز به یافتن منابع انرژی تجدیدپذیر، از نظر زیست محیطی پایدار و از نظراقتصادی مقرون به صرفه، بیش از پیش ضرورت دارد. زیست توده لیگنوسلولزی حاصل ازفرآوری محصولات کشاورزی همچون ضایعات میوه بسیار ارزان، فراوان و تجدیدپذیر است وبه دلیل ترکیبات مختلف موجود در آن، منبع طبیعی منحصر به فردی به منظور تولیدانرژی در مقیاس بزرگ به شمار می آید و همچنین می تواند از بروز مشکلات ناشی از انباشتهشدن این ضایعات در طبیعت جلوگیری کند. پیرو این هدف، در پژوهش حاضر از تفاله سیب به عنوان سوبسترا در طراحی مفهومی سه سناریومجزا جهت تولید محصولات با ارزشافزوده همچون بیواتانول، استون، بوتانول، بیوگاز و پکتین در یک پالایشگاهزیستی استفاده شده است. در ابتدا تفاله سیب خرد شده و سپس به منظورشکسته شدن پلیمرهای قندی به قندهای ساده و در دسترس میکروارگانیسم، پیش فرآوری بااسید سولفوریک رقیق انجام شده است. سپس از مایع حاصل از پیش فرآوری به منظور تولیدبیواتانول و استخراج پکتین و از جامد حاصل از مرحله پیش فرآوری در سناریو اول بهمنظور تولید بیوگاز، در سناریو دوم به منظور تولید استون، بوتانول و اتانول ودر سناریو سوم به منظور تولید هم زمان بیوگاز و استون، بوتانول و اتانول استفاده شده است. در مرحلهبعد به ارزیابی چرخه حیات هر یک از سناریوها توسط نرم افزار سیماپرو پرداخته شده وسپس نتایج حاصل در هر سناریو با یکدیگر مقایسه شده است. بر اساس نتایج حاصل از نرمافزار، در همه ارزیابی- های انجام شده در سناریوهای اول تا سوم، 22 دسته تاثیرشناسایی شده اند که از جمله مهم ترین این دسته ها می توان به گرمایش جهانی، تجزیه لایه ازن، تابش، اسیدی شدن خاک، اوتروفیکاسیون آب هایشیرین، سمیت خاک، خطر برای سلامت انسان، استفاده از زمین، کمبود منابع و مصرف آباشاره کرد. همچنین نتایج نشان می دهد که بیشترین میزان تخریب بر همه دسته اثرات درهر سه سناریو مر بوط به مرحله استخراج پکتین با حدود 80% تخریب بوده است. به علاوهنتایج حاصل از نرمال سازی داده ها نشان داده است که میزان تخریب واردشده بر سلامت انسان طی انجام فرآیندهای مختلف در هر سه سناریو حدود 17 برابر بیشتراز تخریب وارد شده بر اکوسیستم و تخریب وارد شده بر اکوسیستم حدود 5/1 برابر بیشتراز تخریب وارد شده بر منابع بوده است. لازم به ذکر است که با توجه به نتایج حاصلاز نمودارهای وزن دهی تخریب وارد شده بر سلامت انسان طی انجام فرآیندهای مختلف درهر سه سناریو نیز حدود 17 برابر زیان بارتر از تخریب وارد شده بر اکوسیستم و تخریبوارد شده بر اکوسیستم حدود 3 برابر زیان بارتر از تخریب وارد شده بر منابع است.همچنین مقایسه کلی بین سناریوهای اول تا سوم نشان می دهد که سناریوهای دوم، سوم واول به ترتیب بیشترین آسیب را بر محیط زیست اعمال خواهند کرد.

واژگان کلیدی: پالایشگاه زیستی، تفاله سیب، بیواتانول، بیوگاز، استون، بوتانول، پکتین، نرم افزار سیماپرو