بهینهسازی انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانهای در تولید پرتقال با استفاده از روش تحلیل پوششی دادهها و الگوریتم ژنتیک (مطالعه موردی: شهرستان دزفول)
نویسندگان
1 استادیار، گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان. * (مسوول مکاتبات)
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان.
doi
10.30495/jest.2019.33669.4154چکیده
زمینه و هدف: صرفهجویی در مصرف نهاده ها، حفظ سوختهای فسیلی و کاهش آلودگی هوا، از جمله مزیتهایی استفاده موثر از انرژی هستند. این پژوهش با هدف بهینهسازی انرژی و انتشار گازهای گلخانهای محصول پرتقال در شهرستان دزفول، با کمک دو تکنیک بهینهیابی تحلیل پوششی دادهها و الگوریتم ژنتیک چند هدفه اجرا شد.روش بررسی: در این تحقیق دادهها از 60 باغدار پرتقال به شکل تصادفی و از طریق مصاحبه حضوری و پرسشنامهای در سال زراعی 1395 جمعآوری گردید و با استفاده از دو تکنیک تحلیل پوششی دادهها و الگوریتم ژنتیک چندهدفه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.یافته ها: با توجه به نتایج حاصل از تکنیک تحلیل پوششی دادهها بر اساس مدلهای بازگشت به مقیاس ثابت و متغیر و روش اندازهگیری ورودی محور، میانگین کارایی فنی، کارایی فنی خالص و کارایی مقیاس به ترتیب 95/0، 98/0 و 97/0 به دست آمد. نتایج بهینهسازی مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانهای با استفاده از تحلیل پوششی دادهها نشان داد که حدود 36/4% از انرژی پرتقال، پتانسیل ذخیره شدن دارد که کودهای شیمیایی و سوخت دیزل بیشترین مقدار انرژی ذخیره شده را از کل انرژی ذخیره شده دارا میباشند. همچنین تحلیل پوششی دادهها قادر به کاهش 38/34 کیلوگرم کربن دی اکسید بر هکتار از گازهای گلخانهای در محصول پرتقال میگردد. نتایج حاصل از الگوریتم ژنتیک نشان داد اگر تمامی نهادهها به صورت کاملا بهینه مصرف شود، میتواند انرژی مصرفی در تولید پرتقال در منطقه مورد مطالعه را به میزان 1/26% کاهش دهد که در نتیجه کاهش این عامل ورودی، انتشار گاز گلخانه ای می تواند به میزان قابل توجهی کاهش پیدا بکند. همچنین نتایج نشان داد که میزان انرژی ورودی برای تولید پرتقال در حالت ایدهآل میتواند 61/32810 مگاژول در هکتار باشد.بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج، استفاده از ماشینهای نو به جای ماشینهای فرسوده بهمنظور مصرف سوخت کمتر و همچنین تشویق کشاورزان به انجام آزمون خاک برای تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک قبل از مصرف کودها توصیه میشود.