تحلیل پیوند آب، انرژی و محیط زیست در تصفیۀ پساب، تولید سوخت زیستی و تثبیت کربن با استفاده از میکروجلبک‌ها

نویسندگان

1 گروه مهندسی انرژی‏های تجدیدپذیر، دانشکدۀ مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی

2 گروه مهندسی انرژی‏های تجدیدپذیر، دانشکدۀ مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی

3 گروه مهندسی انرژی‏های تجدیدپذیر، دانشکدۀ مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی

doi
10.22059/ses.2023.365967.1040
چکیده

همبست آب، انرژی، غذا و محیط زیست و ضرورت حفظ این منابع برای ادامۀ حیات به ایجاد امنیت پایدار در سیستم‏های انرژی می‏انجامد. در این مطالعه به تحلیل پیوند آب، انرژی و محیط زیست در تولید سوخت‏های زیستی نسل سوم با استفاده از کشت ریزجلبک‏ها در پساب‏های شهری با هدف تصفیۀ زیستی، تولید سوخت و تثبیت کربن پرداخته شده است. در این زمینه، ضمن بررسی تأثیر ظرفیت تصفیۀ زیستی پساب با استفاده از گونۀ جلبکی بر بازیابی منابع آبی در محیط نرم‌افزار LEAP، اثر جایگزینی سوخت تولیدی در سیستم حمل‌ونقل عمومی شهری بر میزان انتشار آلاینده‏ها با لحاظ نسبت‏های اختلاط مختلف گازوئیل با بیودیزل (شامل B5، B10، B20، B50) با استفاده از نرم‌افزار ENERGYPLAN مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد بیودیزل تولیدی در نسبت‏های یادشده به‌ترتیب 25/4، 58/8، 43/17 و 78/45 درصد از کل انرژی مورد نیاز سالانه را تأمین خواهد کرد. این میزان جایگزینی به‌ترتیب معادل کاهش 9/2، 9/5، 7/12 و 7/31 درصد در میزان انتشار CO2 است. همچنین با لحاظ نرخ رشد سالانۀ 5 درصد افزایش در ورودی تصفیه‌خانۀ فاضلاب، پس از 12 سال می‏توان ضمن تأمین تقاضای 46 درصد انرژی مورد نیاز سالانه از محل B50 و کاهش انتشار سالانه 32 درصد دی‏اکسید کربن، مدل پیشنهادی می‏تواند به کاهش 414 میلیون دلاری در هزینۀ انتشار کربن منجر شود.