نقشه راه GIS

درخواست مشاوره

09120049370

8 صبح تا 12 شب

09120049370

Telegram Whatsapp Youtube
کاربرد جی ای اس

چکیده

انرژی زیستی محلی نقش مهمی در استراتژی های انرژی پایدار ملی و منطقه ای خواهد داشت. مکان یابی موثر و استراتژی های تهیه مواد اولیه برای توسعه و اجرای سیستم های انرژی زیستی حیاتی است. هدف این مقاله بهبود پشتیبانی تصمیم گیری فضایی در این حوزه با تغییر تمرکز از مناطق همگن (جنگلداری یا کشاورزی) به سمت مناطق ناهمگن است . همناطقی که هم جنگلداری و هم فعالیتهای کشاورزی دارند. در این مورد، شرق انتاریو، کانادا. چندین سری نقشه‌های پوشش زمین و منابع به منظور تولید یک مدل مبتنی بر GIS توزیع‌شده فضایی از در دسترس بودن منابع یکپارچه شده‌اند. این داده‌ها با مدل‌های خطی مبتنی بر صفحه‌گسترده به‌منظور برآورد و مقایسه مقدار و هزینه عرضه طیف کامل مواد اولیه بیوانرژی غیرغذایی در دسترس یک توسعه‌دهنده آینده نگر، و ارزیابی شایستگی‌های یک جریان مواد اولیه ترکیبی، به‌صورت نرم‌افزار مرتبط هستند. نسبت به یک جریان خوراک همگن. این روش برای تخمین پتانسیل‌های تولید انرژی زیستی و منحنی‌های هزینه عرضه زیست توده برای تعدادی از شهرها در منطقه مورد مطالعه استفاده می‌شود. مقایسه مناطق حوضه آبریز زیست توده؛ منحنی های عرضه-هزینه؛ نقشه های تراکم منابع؛ و نمودارهای جریان منابع، مزایای استراتژیک و عملیاتی قابل توجهی را برای قرار دادن یک تأسیسات در “منطقه گذار” منطقه بین فعالیت های جنگلداری و کشاورزی نشان می دهد. فن‌آوری‌های موجود و نوظهور بیوانرژی که خوراک آگنوستیک هستند و بنابراین می‌توانند جریان مواد اولیه مخلوط را بپذیرند، با تأکید بر «واسطه‌ها» مانند گلوله‌های چوب بررسی می‌شوند. بیوگاز؛ و روغن های زیستی، و همچنین خوشه های زیست صنعتی.
کلید واژه ها: 

GIS ; انرژی زیستی ; سوخت زیستی ; عرضه – هزینه انتاریو ؛ مکان یابی

 

1. مقدمه

از منابع زیست توده گیاهی می توان برای تولید یک منبع پیوسته و قابل ارسال گرما و برق و همچنین سوخت جامد، مایع و گاز استفاده کرد. ماهیت قابل تعویض انرژی زیستی اهمیت این منبع را برای استراتژی های انرژی پایدار منطقه ای و ملی، به ویژه در کوتاه مدت، برجسته می کند. در زمینه سوخت‌های زیستی مایع، سیاست‌های عمومی و استراتژی‌های سرمایه‌گذاری خصوصی به طور فزاینده‌ای بر گزینه‌های تولید «نسل دوم» یا «پیشرفته» تمرکز می‌کنند که در مقایسه با گزینه‌های نسل اول مانند اتانول مبتنی بر ذرت، انرژی خالص و مزایای زیست‌محیطی بیشتری دارند. 1 ]، و کمتر مخل امنیت غذایی هستند [ 2 ، 3]. محتمل ترین ماده اولیه برای تولید انرژی زیستی، از جمله سوخت های زیستی پیشرفته، مواد گیاهی لیگنوسلولزی مانند چوب جنگلی، بقایای کشاورزی، محصولات چوبی یا علفی اختصاصی، و اجزای بیولوژیکی زباله های جامد شهری است که همگی می توانند به انرژی یا انرژی تبدیل شوند. حامل ها از طریق فناوری های تبدیل مدرن [ 4 ، 5 ، 6 ، 7 ].
زیست توده چگالی انرژی نسبتاً کمی دارد که حمل و نقل از راه دور را ممنوع می کند. در نتیجه، سیستم‌های تولید انرژی زیستی باید فاصله بین عرضه و تبدیل را تا حد امکان محدود کنند تا به انرژی و بازده مالی قابل قبولی برسند. علاوه بر این، منابع زیست توده در مناطق جغرافیایی گسترده ای توزیع شده اند، در حالی که خواص بیوشیمیایی آنها در فضا بسیار متغیر است. با توجه به این چالش‌های لجستیکی خاص سایت (همچنین رجوع کنید به [ 8 ، 9 ، 10 ، 11 ، 12 ، 13])، اطلاعات جغرافیایی گزینه های خوراک موجود برای سیاست گذاری، برنامه ریزی و تصمیمات سرمایه گذاری موثر مربوط به اجرا و تجاری سازی تولید انرژی زیستی نسل دوم مورد نیاز است. بر این اساس، تاکید فزاینده ای بر استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) به منظور حل ابهامات حیاتی در زنجیره تامین انرژی زیستی (که در شکل 1 در زیر مشاهده می شود) مربوط به مکان، مقدار و هزینه مواد اولیه بالقوه [ 14 ] وجود دارد. علاقه فزاینده ای به رویکردهای با وضوح بالا و توزیع فضایی وجود دارد که تجمع داده ها را به حداقل می رساند [ 15 ، 16 ، 17 ]]. علاوه بر این، تأکید بیشتری بر تحلیل‌های سطح منطقه‌ای (با مقیاس‌های عموماً در محدوده 200 تا 500 کیلومتر مربع ) وجود دارد، زیرا در این مقیاس تحلیلی است که تعادلی بین ترکیب عوامل زمینه‌ای محلی که بر دسترسی به منابع و قابلیت اجرای پروژه تأثیر می‌گذارند به دست می‌آید (مثلاً ، متوسط ​​بازده، سیستم های مالکیت زمین، مدیریت زمین و شیوه های برداشت، ظرفیت زیرساختی، پذیرش جامعه) و شناسایی اقتصادهای مقیاس بالقوه [ 18 ، 19 ].
تحقیقات کنونی در مورد پتانسیل تولید انرژی زیستی بر مناطق کشاورزی (به عنوان مثال، [ 20 ، 21 ، 22 ، 23 ، 24 ، 25 ]) یا مناطق جنگلی، به عنوان مثال، [ 26 ، 27 ، 28 ، 29 ، 30 ، 31 ، 32 تمرکز دارد. , 33 , 34 ]. ارزیابی های منابع مبتنی بر GIS به طور فزاینده ای اطلاعات جغرافیایی مرتبط با فعالیت های جنگلداری و کشاورزی را یکپارچه می کند (به عنوان مثال، [ 35 ، 36 ، 37 ، 38 ،39 ، 40 ]). با این حال، در موارد نادری که این اتفاق می افتد، بحث در مورد گزینه های تکنولوژیکی برای تبدیل زیستی به طور کلی به برق و گرما محدود می شود (اما [ 39 ] را ببینید). و فرصت های هم افزایی بین گزینه های منابع زیست توده موجود بررسی نشده است. با توجه به اینکه زنجیره‌های تامین چند زیست توده می‌توانند به عایق‌سازی در برابر نوسانات هزینه و در دسترس بودن مربوط به فصلی بودن و نیازهای ذخیره‌سازی بیشتر، و همچنین چگالی فضایی کم و افزایش نیازهای حمل‌ونقل مرتبط که زنجیره‌های تامین زیست توده منفرد را به چالش می‌کشند ، کمک کند. , 21 , 41 ].
Ijgi 03 00209 g001 1024
شکل 1. زنجیره تامین تولید انرژی زیستی نسل دوم. “درایورهای سیستمی” در جعبه های سوراخ دار به عنوان محرک های کلیدی تغییر در سیستم انرژی زیستی شناسایی می شوند.
بسیاری از مطالعات در مورد عرضه بالقوه مواد اولیه با شناسایی یک مکان “میدان سبز” بهینه برای تاسیسات احتمالی تولید انرژی زیستی یا سوخت زیستی آغاز می شود (به عنوان مثال، [ 42 ، 43 ]). این سایت‌ها اغلب با بهینه‌سازی عواملی مانند نزدیکی به تولید مواد اولیه کافی، در دسترس بودن زیرساخت‌های حمل‌ونقل که زیست توده را به سایت پیشنهادی (جاده‌ها و راه‌آهن) وصل می‌کند، و دسترسی به بازار (جاده‌ها، راه‌آهن یا خطوط شهری و نزدیکی به مراکز جمعیتی) انتخاب می‌شوند. [ 25 ، 44]. در بسیاری از موارد، برخی از معیارهای انتخاب کلیدی ممکن است توسط تأسیسات تولیدی موجود (اعم از غیر فعال یا عملیاتی) برآورده شوند و استفاده از این زیرساخت می‌تواند سرمایه‌گذاری سرمایه در تأسیسات جدید را جبران کند. استفاده از سایت های تولیدی موجود نیز ممکن است شانس دریافت مجوز اجتماعی برای بهره برداری را افزایش دهد. شهرهایی که قبلاً تأسیسات فرآوری زیست توده در آنها واقع شده‌اند، با سطح بالای ترافیک جاده‌ای و ریلی مرتبط با جنگل‌داری و فعالیت‌های کشاورزی فشرده آشنا هستند و ممکن است کارگران ماهر به صورت محلی برای بهره‌برداری از این تأسیسات در دسترس باشند. این مهم است زیرا فعالیت ترافیک بالاتر مرتبط با حمل و نقل و پردازش زیست توده، و عدم درک نوع اشتغال مرتبط با پردازش زیست توده، می تواند هر دو به تقویت مقاومت محلی در برابر توسعه پروژه کمک کند.13 ]. این ویژگی‌های متمایز، شهرهایی را می‌سازد که در آن‌ها امکانات پردازش زیست توده از قبل به «هاب‌های منطقی» برای تولید انرژی زیستی [ 45 ] وجود داشته باشد، حتی اگر آن هاب‌ها به طور بهینه فاصله نداشته باشند یا بر اساس برخی عملکردهای فنی-اقتصادی عینی قرار نگرفته باشند.
با در نظر گرفتن همه اینها، هدف این مقاله برآورد پتانسیل انرژی زیستی در منطقه ای است که ترکیبی از شیوه های مدیریت منابع جنگلی و کشاورزی و فعالیت های اقتصادی را پشتیبانی می کند. این مطالعه اطلاعات جغرافیایی را با مدل‌های مبتنی بر صفحه‌گسترده پیوند می‌دهد تا مواد اولیه غیرغذایی موجود برای تولید انرژی زیستی را تعیین و کمیت کند، و مکان‌هایی را با ظرفیت موجود برای میزبانی از تأسیسات تولید انرژی زیستی شناسایی کند. با تمرکز بر دو مورد از این سایت‌ها، مطالعه نشان می‌دهد که یک تأسیسات واقع در امتداد منطقه انتقال بین فعالیت‌های جنگل‌داری و کشاورزی دارای مزایای نسبی قابل‌توجهی از نظر دسترسی به عرضه مداوم مواد اولیه نسبت به تأسیسات واقع در یک منطقه همگن است. فن‌آوری‌های انرژی زیستی موجود و در حال ظهور به طور خلاصه با تأکید بر ظرفیت‌های فن‌آوری موجود برای پردازش یک جریان ترکیبی مواد اولیه بررسی می‌شوند. این بررسی مطالعه ما را فراتر از الکتریسیته و گرما گسترش می‌دهد تا گلوله‌ها و سایر سوخت‌های زیستی را نیز در بر گیرد.

2. منطقه مطالعه

جنوب شرقی انتاریو، در شکل 2 نشان داده شده است، بیش از 5.2 میلیون هکتار یا تقریباً پنج درصد از کل زمین استان انتاریو کانادا را پوشش می دهد. طبق گفته وزارت منابع طبیعی انتاریو (OMNR) این منطقه شامل دو منطقه زیست محیطی اصلی است: “دشت های چوبی مخلوط” در جنوب-جنوب شرقی و “دریاچه های بزرگ کره شمالی” در شمال-شمال غربی. با حرکت از گوشه جنوب شرقی به سمت گوشه شمال غربی منطقه، یک تغییر واضح از مراکز شهری عمدتا کوچک با پوشش زمین های حومه ای و کشاورزی به زمین های عمدتاً جنگلی که در پنج واحد مدیریت جنگل مجزا (FMUs) مدیریت می شوند، وجود دارد. مناطق جنگلی دارای درجات مختلفی از استفاده از زمین های تفریحی (مانند کلبه ها، استراحتگاه ها و پارک ها) هستند و با سفر به شمال و غرب، میزان کشاورزی رو به کاهش است. منطقه انتقال – i . ه.، منطقه ای که فعالیت های جنگلداری و کشاورزی در آن به هم می رسند – با ناحیه همپوشانی داده ها در شکل 1 مشخص شده است ، که همزمانی فضایی بین فهرست منابع کشاورزی انتاریو و داده های نقشه فهرست منابع جنگلی را نشان می دهد (این سری نقشه ها را بعداً شرح می دهیم).
تغییر الگوهای جغرافیایی سرمایه‌گذاری در تولید چوب و افزایش مصرف محصولات بدون کاغذ، مازاد چوب کم‌کیفیت را که زمانی از تولید خمیر و کاغذ پشتیبانی می‌کرد، در سراسر زمین جنگلی منطقه ایجاد کرده است [ 6 ، 46 ، 47 ]. از آنجایی که غرفه ها بیش از حد از چوب با کیفیت پایین تر و با قطر کم پر می شوند، گونه های با ارزش بالا از مواد مغذی و نور خورشید محروم می شوند. در این زمینه، صاحبان درختان محلی به طور فزاینده ای نگران دوام طولانی مدت عملیات خود هستند و مشتاق هستند که به طور انتخابی این چوب را حذف کنند [ 48 ، 49 ، 50 ]]. برخلاف اکثر مناطق کانادا، این منابع عمدتاً خصوصی هستند و تنها 20٪ از جنگل ها در اختیار تاج (عمومی) است.
منابع کشاورزی یکی دیگر از منابع مهم زیست توده در منطقه است. با 7300 تا 8000 کیلومتر مربعاز میان زمین‌های زراعی فعال، این منطقه میزبان تقریباً 25 درصد از زمین‌های کشاورزی انتاریو است. از زمان مقررات استانی دستورات ترکیب اتانول که در سال 2007 آغاز شد، بخش جنوب شرقی منطقه بیش از 300 میلی لیتر تولید اتانول مبتنی بر ذرت را جذب کرده است. همانطور که قبلا ذکر شد، یک جنبش سیاسی رو به رشد برای تغییر تولید اتانول به زیست توده غیرغذایی، از جمله محصولات انرژی اختصاصی و همچنین بقایای غلات وجود دارد. در حالی که بسیاری از مطالعات نشان داده اند که منطقه (و به طور کلی انتاریو) دارای توده بحرانی از چنین منابعی برای حمایت از تولید انرژی زیستی نسل دوم است، تا به امروز درک کافی از توزیع فضایی پایگاه منابع و در نتیجه عدم دقت در در دسترس بودن وجود دارد. و هزینه مواد اولیه بالقوه [ 51 ، 52].
Ijgi 03 00209 g002 1024
شکل 2. نقشه منطقه مورد مطالعه، شامل مرزهای شهرستان (نام شهرستان ها به صورت پررنگ و مورب)، مکان های احتمالی تسهیلات (در بخش 3.3 بحث شده )، و مجموعه داده های اولیه پوشش زمین.

3. داده ها و روش ها

تمرکز این مطالعه بر روی پتانسیل تولید-عرضه و تولید انرژی از بقایای کشاورزی، محصولات اختصاصی، بقایای جنگلی و چوب گرد کم استفاده است. ضایعات آسیاب ( به عنوان مثال ، چیپس و پوست درخت) در نظر گرفته نمی شوند، زیرا بسیاری این منابع را به دلیل سطح تولید نسبتاً پایین و رقابت زیاد برای منابع محدود در دسترس، عمدتاً در منطقه غیرقابل دسترس می دانند [ 47 ]. داده های مورد استفاده برای مکان یابی و تعیین کمیت همه منابع زیست توده در نظر گرفته شده در جدول 1 فهرست شده است.
جدول
جدول 1. منابع داده مورد استفاده برای تعیین موقعیت و کمیت پتانسیل انرژی زیستی.

3.1. نقشه برداری از منابع زیست توده از لحاظ نظری در دسترس

همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است ، نه فهرست منابع جنگلی انتاریو (FRI) و نه نقشه‌های فهرست منابع کشاورزی (ARI) اطلاعات فضایی کامل پوشش زمین را ارائه نمی‌دهند و بنابراین باید به دقت در یک مجموعه داده فضایی واحد ادغام شوند. نقشه پوشش زمین پایه منطقه مورد مطالعه (نگاه کنید به [ 57 ]) به منظور کنترل ادغام داده های ARI و FRI استفاده می شود. در جایی که شکاف های فضایی بین این مجموعه داده ها وجود دارد، کدهای پوشش زمین از نظر موضوعی کمتر از این نقشه پایه انتخاب می شوند. همه داده ها در یک شطرنجی 25 متری جذب می شوند که از طریق تبدیل برداری به شطرنجی با استفاده از روش سلول مرکز و همچنین نمونه برداری مجدد نزدیکترین همسایه در صورت لزوم به دست می آید. سیستم طبقه بندی پوشش زمین برای هر نقشه در زیر توضیح داده شده استجدول 2 .
جدول
جدول 2. سیستم طبقه بندی پوشش زمین مورد استفاده در این مطالعه برای نقشه برداری از منابع زیست توده منطقه ای.
در دسترس بودن زیست توده توسط عوامل مختلف جغرافیایی، پایداری و اقتصادی محدود شده است که در اینجا به عنوان مناطق محروم ترسیم می کنیم. عوامل جغرافیایی ابتدا با حذف انواع پوشش زمین که (الف) تولید زیستی نیستند (همه کلاس 1) از نقشه در نظر گرفته می شوند. و (ب) در این مطالعه به دلیل محدودیت داده ها در نظر گرفته نشده است (به عنوان مثال، کشاورزی طبقه بندی نشده و کشاورزی تخصصی مانند سیستم های گلخانه ای). آن دسته از انواع پوشش زمینی که قادر به ارائه مازاد تولیدمثلی پایدار از منابع زیست توده در کوتاه مدت تا میان مدت نیستند (به عنوان مثال، کلاس 8، 9، 11، 12) و همچنین توده های جنگلی که غیرقابل دسترس هستند نیز حذف می شوند. مناطقی که استخراج زیست توده به دلایل پایداری ممنوع است، در این مورد (الف) مناطق ساحلی که توسط یک بافر 30 متری در اطراف همه ویژگی های هیدرولوژیکی در منطقه نشان داده شده است.
هنگام ارزیابی پتانسیل رشد محصولات بیوانرژی اختصاصی، مکان‌هایی که در حال حاضر در کشاورزی محصولات فعال هستند در نظر گرفته نمی‌شوند. به عبارت دیگر، تنها زمین‌هایی که توسط ARI به‌عنوان متروک یا بیکار شناسایی شده‌اند، در ارزیابی مکانی و عددی پتانسیل تولید محصول انرژی اختصاصی گنجانده شده‌اند. زمین زیر یونجه و ذرت علوفه ای نیز از مطالعه مستثنی شده است زیرا این محصولات از نظر اقتصادی در منطقه به دلیل استفاده های رقابتی در صنایع غذایی در دسترس نیستند [ 56 ، 58 ] (همچنین به [ 38 ] مراجعه کنید). بقایای تولید سویا به سختی برداشت می شود و معمولاً در انتاریو کم بازده هستند [ 58 ] و بنابراین از مطالعه حذف می شوند.

3.2. نقشه برداری پتانسیل تولید زیست توده

نقشه برداری مقادیر زیست توده یک فرآیند چهار مرحله ای است. اول، برآورد بازده از داده های آماری به دست می آید. دوم، این برآوردها از واحدهای گزارش شده اولیه خود (به عنوان مثال، بوشل در هر هکتار) به یک واحد SI که به واحد فضایی تحلیل نرمال شده است، که در این مورد، 25 متر مربع است، تفکیک می‌شوند .پیکسل سوم، برآوردهای بازده با نوع پوشش زمین مربوطه مطابقت داده می‌شود، که برای آن کد پوشش زمین مربوطه به مقداری که تخمین بازده هر پیکسل آن را نشان می‌دهد، مجدداً طبقه‌بندی می‌شود. چهارم، نرخ استخراج بر اساس پارامترهایی که محدودیت‌های کلیدی را تعریف می‌کنند (به عنوان مثال، کیفیت خاک، تکنیک‌های برداشت) که اغلب به محدودیت‌های مرتبه بالاتر (مثلاً ملاحظات پایداری و اقتصادی) مرتبط هستند، برآورد می‌شوند. این محدودیت ها در استخراج چیزی است که زیست توده قابل دسترس را از زیست توده از نظر تئوری موجود متمایز می کند. در بخش‌های بعدی، فرآیندی را مورد بحث قرار می‌دهیم که از طریق آن زیست توده قابل دسترسی برای هر نوع ماده اولیه مربوطه ترسیم می‌شود.

3.2.1. تخمین زیست توده کشاورزی از بقایای گیاهی

منطقی که از طریق آن زیست توده بقایای گیاهی ( CRB ) در تن خشک برای هر نوع محصول ( i ) در سطح پیکسل اندازه‌گیری می‌شود، در رابطه (1) توضیح داده شده است:

Ijgi 03 00209 i001
که در آن y نشان دهنده متوسط ​​عملکرد دانه برای محصول i است . r نشان دهنده فاکتور تولید باقی مانده به دانه است. و e نشان دهنده نرخ استخراج باقیمانده است. مقادیر بر 16 تقسیم می شوند تا مقادیر از تخمین در هکتار (t/10000 متر مربع ) به تخمین واحد نقشه (t/25 × 25 m پیکسل یا 625 m2 ) تقسیم شوند. محتوای رطوبت، m ، مقدار رطوبت استاندارد شده ای است که برای وزن کردن بازده سالانه برای اهداف گزارش آماری استفاده می شود که در انتاریو 15 درصد است [ 59 ].
عملکرد دانه در سطح شهرستان به عنوان میانگین هشت ساله (2003-2010) محاسبه می شود ( شکل 3 ). نسبت باقیمانده به دانه از [ 58 ] گرفته شده است زیرا آنها جدیدترین و جامع ترین هستند و از تحقیقات تجربی انجام شده در انتاریو به دست آمده اند ( جدول 3 ). به دنبال [ 38 ، 46 ]، این مطالعه یک رویکرد محافظه کارانه برای استخراج پسماند اتخاذ می کند و فرض می کند که تنها 30 درصد از باقیمانده های تئوری موجود می توانند به سمت تولید انرژی زیستی منحرف شوند. استخراج باقیمانده به مناطقی محدود می شود که به طور مداوم عملکرد بالاتر از 150 هکتار در هکتار را نشان می دهند (150 بو در جدول 4 به تن تبدیل شده است.برای انواع محصولات خاص) که به عنوان یک خط پایه محافظه کارانه در نظر گرفته می شود که در آن حذف باقی مانده پایدار است [ 54 ]. استثنای این قاعده گندم زمستانه است که فرض می شود بخشی از تناوب ذرت-سویا-گندم یا ذرت-گندم است و بنابراین بخشی از یک سیستم زراعی پیچیده تر است که به طور کلی نرخ بقایای بالاتری را به صورت سالانه تولید می کند [ 56 ، 60 ].]. میانگین عملکرد برای بقایای گندم، جو و یولاف به دست آمده و برای طبقه بندی مجدد کد پوشش زمین “کشاورزی محصول طبقه بندی نشده” استفاده می شود. کاه و استور دارای کدهای پوشش زمین مستقیماً متناظر هستند که بر این اساس مجدداً طبقه بندی می شوند. در همه موارد، طبقه‌بندی مجدد در سطح شهرستان صورت می‌گیرد تا برآوردهای عملکرد تا حد امکان با تنوع جغرافیایی آنها مطابقت داشته باشد. سپس نقشه‌های بازده در سطح شهرستان مجدداً یکپارچه می‌شوند تا نقشه‌ای در سطح منطقه‌ای از تخمین عملکرد تولید شود.
Ijgi 03 00209 g003 1024
شکل 3. میانگین عملکرد دانه (2003-2010) در بوشل در هکتار.
جدول
جدول 3. عوامل تولید پسماند.
جدول
جدول 4. پارامترهای تخمین بقایای برداشت جنگل.

3.2.2. تخمین زیست توده از مزارع علفزار

همانطور که قبلا ذکر شد، تنها زمین های طبقه بندی شده به عنوان بیکار/ متروکه برای تولید زیست توده اختصاصی در نظر گرفته می شوند. بررسی مطالعات میدانی انجام‌شده در منطقه نشان می‌دهد که چمن سوئیچ یکی از مناسب‌ترین محصولات اختصاصی در منطقه با توجه به اقلیم غالب، انواع خاک، و شیوه‌های مدیریت زمین است (نگاه کنید به [ 53 ، 56 ]]). یک چمن چند ساله بومی با ساختار ریشه عمیق، تولید علف سوئیچ می تواند به مهار فرسایش خاک و تجمع مواد آلی خاک کمک کند. برخلاف گزینه‌های جنگلی چرخشی کوتاه مانند بید و صنوبر، تولید علف سوئیچ با شیوه‌های کشاورزی منطقه‌ای موجود «تناسب» دارد تا جایی که پس از ایجاد، حتی می‌توان آن را به صورت سالانه با استفاده از تجهیزات استاندارد کاه/یونجه برداشت کرد. در واقع، یونجه در حال حاضر رایج ترین محصول در سراسر منطقه است. بر اساس مطالعات موجود انجام شده در منطقه و اطراف آن، متوسط ​​عملکرد علف سوئیچ 10 ODT در هکتار در این مطالعه استفاده شده است، اگرچه مهم است که بدانیم بازده با انتخاب گونه و رقم و همچنین شیوه های مدیریت خاک متفاوت خواهد بود [ 56 ] .
اگرچه محصولات انرژی زا وعده های قابل توجهی در منطقه دارند، شواهدی وجود دارد که نشان می دهد تولیدکنندگان این محصولات را ایجاد نمی کنند مگر اینکه یک بازار تضمین شده وجود داشته باشد در حالی که توسعه دهندگان آن بازار را بدون عرضه تضمین شده ارائه نمی کنند [ 61 ]. این وضعیت پایدار مرغ و تخم مرغ، همراه با ریسک گریزی جامعه کشاورزی عمومی با توجه به تغییرات اساسی در بازار هدف و فعالیت های کاشت، رشد و برداشت آنها (نگاه کنید به [ 18 ، 62 ])، به این معنی است که بیش از حد خواهد بود. خوشبینانه به فرض اینکه زمین بیکار به تولید محصولات انرژی اختصاص داده شود. به این دلایل، پتانسیل های تولید با و بدون ورودی های تولید چمن سوئیچ برآورد می شود.

3.2.3. تخمین زیست توده از جنگل ها

در این مطالعه، عملکرد جنگل به عنوان تابعی از شدت برداشت (به عنوان مثال ، بازیابی زیست توده بر اساس هر هکتار) با توجه به سیستم برداشت بکار گرفته شده، و نرخ برداشت ( یعنی نسبت کل تولید تخمین زده می شود) . منطقه جنگلی که در هر سال برداشت می شود)، که با شرایط بازار منطقه ای برای محصولات چوبی اولیه تعیین می شود. این پارامترها در جدول 4 خلاصه شده است. تمایز فضایی شیوه‌های برداشت در سراسر منطقه با استفاده از داده‌های ویژگی FRI تعیین می‌شود. عملکرد برای سیستم برداشت انتخابی از [ 63]. تخمین‌های دیگر از ارتباط شخصی با صاحبان و مدیران محلی جنگل‌ها که در حال آزمایش تکنیک‌های بهبود توده و نظارت بر تولید بقایای بر اساس سیستم برداشت هستند، به دست می‌آید. (توجه داشته باشید که در این مطالعه یک متر مکعب زیست توده جنگل سبز معادل 0.876 تن متریک سبز (GMT) [ 64 ] یا 0.438 ODT در رطوبت 50 درصد (مبنای مرطوب) در نظر گرفته شده است. با استفاده از آخرین بهترین تخمین ها از مدیران جنگل های منطقه ای، در دسترس بودن زیست توده با استفاده از نرخ برداشت 2.2٪ محاسبه می شود.

3.3. تجزیه و تحلیل فضایی عرضه زیست توده – هزینه و پتانسیل تولید انرژی زیستی

این بخش فرض می کند که زیست توده موجود در یک تاسیسات به انرژی (برق، گرما) یا سوخت (به عنوان مثال، گلوله، بیوگاز) پردازش می شود. تراکم مواد اولیه زیست توده با استفاده از آمار نقطه کانونی نقشه برداری می شود. مجموع تمام منابع زیست توده در فاصله 30 کیلومتری رانندگی در هر پیکسل محاسبه می شود. یک حوضه آبریز 30 کیلومتری معمولاً به عنوان حداقل منطقه خدماتی مورد نیاز برای پشتیبانی از تولید انرژی زیستی در مقیاس متوسط ​​و بزرگ در نظر گرفته می شود [ 5 ]]. این فرآیند برای پنج دسته اجرا می شود: جنگلداری و منابع کشاورزی. منابع جنگلی و کشاورزی بدون ورودی از چمن سوئیچ. کلیه منابع کشاورزی؛ فقط بقایای کشاورزی (بدون تولید علف سوئیچ)؛ و فقط بقایای جنگل. شهرها و شهرهایی که به‌عنوان میزبان‌های بالقوه برای تأسیسات انرژی زیستی در نظر گرفته می‌شوند، با استفاده از دسترسی به بازارهای محصول از طریق خطوط راه‌آهن یا بنادر آب عمیق و همچنین در دسترس بودن نیروی کار ماهر و نزدیکی به کارخانه‌های اره موجود به عنوان معیارهای انتخاب، در فهرست کوتاه قرار می‌گیرند. ما بر اساس گزارش‌های قبلی [ 52 ، 65 ] کار می‌کنیم]، که در آن مراکز جمعیتی در منطقه قبلاً با استفاده از این معیارها فیلتر شده بودند. آبشار اسمیت با توجه به دسترسی به یک اتصال ریلی شامل پنج خط تجاری و تعطیلی اخیر یک کارخانه تولیدی بزرگ که زمین‌های صنعتی را برای استفاده جدید باز کرده است، در فهرست مکان‌ها گنجانده شده است. آبشار اسمیت مستقیماً در مرز بین فعالیت‌های کاربری جنگلی و کشاورزی در منطقه واقع شده است و از نظر تئوری در موقعیت بهینه‌ای قرار دارد تا از جریان مواد اولیه چند زیست توده پشتیبانی کند. همه این سایت ها در شکل 2 ترسیم شده اند . مرکز شهر یا شهر به عنوان نقطه جمع آوری زیست توده ورودی فرض می شود.
نوع و مقادیر زیست توده بیش از صد کیلومتر منطقه خدماتی برای همه امکانات آینده تخمین زده می شود، همانطور که از طریق تجزیه و تحلیل شبکه زیرساخت جاده ایجاد می شود. این حوضه های آبریز به منظور شناسایی سه مکان برای تجزیه و تحلیل مقایسه ای از نظر تراکم منابع و هزینه عرضه خلاصه و مقایسه می شوند: یکی که توسط یک منبع سوخت متنوع احاطه شده است. یکی از سوخت های عمدتا جنگلی. و یکی از سوخت های عمدتا کشاورزی. مدل هزینه عرضه بر اساس مفروضات زیر ساخته شده است: (الف) چوب جنگل ها در کنار جاده دسته بندی و بسته بندی شده و با رطوبت 50 درصد در یک کامیون 40 تنی به تاسیسات منتقل می شود. (ب) بقایای کشاورزی جدا از دانه برداشت شده و در عدل های گرد عدل بندی می شوند. (ج) چمن سوئیچ دارای ردیف باد و زمستان گذرانی است،53 ]; (د) بقایای علف‌ها و علف‌ها به طور موقت در کنار مزرعه ذخیره می‌شوند و سپس در یک کامیون 30 تنی با رطوبت 20 درصد به تأسیسات منتقل می‌شوند. (ه) سرعت متوسط ​​حمل و نقل 60 کیلومتر در ساعت است. و (و) هر گونه پردازش مانند خرد کردن و خشک کردن در تاسیسات انرژی زیستی انجام می شود. تلفات ماده خشک در سراسر سیستم 15 درصد برای منابع کشاورزی و 5 درصد برای بقایای جنگل فرض شده است. داده‌های مورد استفاده برای جمع‌آوری مدل ریاضی هزینه‌های تولید و حمل‌ونقل، که در جدول 5 خلاصه شده‌اند، از استخراج ادبیات و همچنین ارتباط شخصی با صاحبان و مدیران جنگل‌های محلی به دست آمده‌اند.
این مطالعه فاقد دسترسی به داده‌های جاده‌ای است و هدف آن برآورد هزینه‌های عرضه با استفاده از داده‌های توزیع‌شده فضایی (رستر) است. به این ترتیب، یک فاکتور پیچ‌خوردگی (TF) برای تبدیل فواصل اقلیدسی (سلول به سلول) به فاصله‌های رانندگی در دنیای واقعی بین سلول تأمین و سلول مقصد استفاده می‌شود (همچنین رجوع کنید به [ 28 ]]). به دلیل کمبود داده های کافی، شیب در این تحلیل به عنوان عاملی موثر بر مسافت/هزینه رانندگی در نظر گرفته نشد. TF بر اساس آزمایش‌های انطباق انتخاب می‌شود که به موجب آن منطقه خدمات 100 کیلومتری محاسبه‌شده از طریق تحلیل شبکه با منطقه در شعاع 100 کیلومتری پس از تبدیل‌های مختلف پیچ‌خوردگی در فواصل خط مستقیم مقایسه می‌شود. میانگین منطقه ای 1.35 محاسبه شد، با دامنه ای از 1.45 (در مناطق جنگلی کم جمعیت شمال، از جمله فاصله استخراج) و 1.25 (در مناطق کشاورزی جنوبی و پرجمعیت تر). نمایش شطرنجی فاصله از تاسیسات بر اساس پیچ خوردگی به عنوان میدان “منطقه” به منظور اجرای تابع آماری منطقه ای “مجموع” بر روی نقشه تسلیم استفاده می شود، به طوری که عرضه فیبر در هر منطقه فاصله کمی سازی می شود. تابع ماسک برای اجرای این فرآیند برای انواع خوراک خاصی استفاده می شود.شکل 4 ).
جدول
جدول 5. ورودی های مدل تامین زیست توده-هزینه.
Ijgi 03 00209 g004 1024
شکل 4. روش نمایش گردش کار مورد استفاده برای تولید منحنی های هزینه عرضه زیست توده صریح فضایی برای انواع مختلف زیست توده.

4. نتایج

این مطالعه نشان داد که 2.27 میلیون هکتار زمین دارای پتانسیلی برای تامین مواد اولیه زیست توده تحت محدودیت های شرح داده شده در بالا است. کل تولید به طور متوسط ​​بیش از 2 M ODT خواهد بود که به انواع مواد اولیه نشان داده شده در شکل 5 تقسیم می شودبا فرض تخصیص کامل زمین بیکار به سمت تولید چمن. سهم محصولات بیوانرژی اختصاصی قابل توجه است. بدون ورودی‌های حاصل از تولید محصولات انرژی اختصاصی، کمی بیش از 1.1 M ODT خوراک بالقوه بیوانرژی در دسترس است. حداقل آستانه تولید دانه برای حذف بقایای 150 هکتار در هکتار، بقایای تولید کلزا و لوبیا و همچنین اکثر بقایای کاه را از بین می برد. با این حال، تولید الیاف بالقوه از بقایای کشاورزی تقریباً سه برابر بیشتر از بقایای جنگل است. در واقع، دسترسی به منابع زیست توده در شعاع 100 کیلومتری در مناطق حوضه آبریز مناطق در مرکز کشاورزی منطقه نسبت به شهرهای واقع در مرکز جنگل‌داری منطقه بیشتر است ( جدول 6 را ببینید).). دسترسی به منابع زیستی در مراکز کشاورزی، با این حال، به شدت نسبت به تولید علف سوئیچ (یا برخی دیگر از محصولات اختصاصی بیوانرژی) حساس است. هنگامی که تولید علف سوئیچ از در نظر گرفتن حذف شود، بازده تخمینی 60 درصد در مراکز کشاورزی کاهش می یابد، در مقایسه با تنها 30 درصد برای مراکز واقع در نزدیکی منطقه انتقال و 4 تا 12 درصد برای مراکز جنگلداری. در نتیجه، تأسیساتی که نزدیک‌تر به منطقه انتقال واقع شده‌اند، از جمله Roslin، Renfrew، و به‌ویژه اسمیتز فالز، بالاترین بازدهی کل را با و بدون تولید علف‌سواری دارند.
Ijgi 03 00209 g005 1024
شکل 5. تفکیک مواد اولیه بیوانرژی تخمین زده شده در سراسر شرق انتاریو (تخمین در تن خشک).
جدول
جدول 6. مقایسه 100 کیلومتر حوضه های خوراک زیست انرژی.
Ijgi 03 00209 g006 1024
شکل 6. چگالی فضایی منابع زیست توده در شرق انتاریو، به عنوان بازده انرژی پتانسیل در هر پیکسل در یک مسافت رانندگی 30 کیلومتری جمع‌آوری شده است. پتانسیل منابع به پتانسیل تولید برق نرمال می شود، با فرض اینکه تاسیسات تولید برق با ضریب ظرفیت 80 درصد و بازده کل 40 درصد کار می کند. بر اساس این پارامترها و محتوای گرمایش استاندارد انواع مختلف زیست توده، ما فرض می کنیم که تقریباً 3500 تن از مواد چوبی. 3900 تن چمن، کاه، یا اجاق گاز و 3700 تن جریان خوراک مخلوط برای پشتیبانی از تاسیسات 1 مگاواتی مورد نیاز است.
این مطالعه همچنین مزایای روشنی از مکان یابی در امتداد منطقه انتقال یافت. این مزایا به روش های مختلفی بیان می شود. اولاً، آمار نقطه کانونی نشان می‌دهد که وقتی منابع جنگلی و کشاورزی تجمیع می‌شوند، یک تأسیسات واقع در هر نقطه از منطقه به مقدار کافی زیست توده در فاصله 30 کیلومتری رانندگی برای پشتیبانی از حداقل 1 مگاوات منابع ظرفیت تولید برق دسترسی خواهد داشت ( شکل 6 ). در مورد منابع جنگلی یا کشاورزی هم همینطور نیست. مقایسه منحنی های هزینه عرضه برای سه سایت نیز آموزنده است ( شکل 7). حوضه آبریز Bancroft تحت سلطه منطقه جنگلی است. کورنوال بر اساس منطقه کشاورزی. و آبشار اسمیت به دلیل قرار گرفتن در منطقه انتقال دارای متعادل ترین حوضه آبریز است. در حالی که منحنی‌های هزینه عرضه برای ریزش‌های بنکرافت و اسمیت در پایین‌ترین منحنی هزینه عرضه به دلیل نزدیکی به بقایای نسبتاً ارزان از جنگل‌ها برابر است، یک مرکز در اسمیتز فالز می‌تواند به مقیاس پردازش بزرگ‌تری در عرضه کلی پایین‌تر دست یابد. هزینه اگر شامل یک ورودی اختصاصی انرژی زیستی محصول باشد. در واقع، اسمیتز فالز در کمترین فاصله رانندگی نسبت به سایر شهرها در مقایسه با مطالعه، به بیشترین حجم زیست توده دسترسی خواهد داشت. این یافته در منحنی های عرضه فاصله نشان داده شده در شکل 8 تایید شده است، که همچنین نشان می دهد که مزایای منطقه انتقال مستقل از تولید علف سوئیچ است. به عبارت دیگر، تراکم فضایی منابع بالقوه در منطقه انتقال قوی‌ترین است، چه علف‌های سوئیچ (یا برخی محصولات اختصاصی بیوانرژی) در منطقه رشد کنند یا نه.
Ijgi 03 00209 g007 1024
شکل 7. مقایسه منحنی عرضه-هزینه در سه مکان: یک مرکز کشاورزی (کورنوال)، یک مرکز جنگلداری (بانکرافت)، و یک مرکز واقع در منطقه گذار بین جنگلداری و فعالیت های کشاورزی (آبشار اسمیت).
Ijgi 03 00209 g008 1024
شکل 8. منحنی فاصله عرضه زیست توده برای شهرهای منتخب. آبشار اسمیت، واقع در منطقه انتقال، از منحنی‌های تندتر با و بدون تولید علف سوئیچ بهره می‌برد که نشان‌دهنده تراکم منابع بالاتر و کاهش اتکا به محصولات اختصاصی انرژی زیستی نسبت به شهرهای داخل جنگل‌داری یا مناطق کشاورزی همگن است. توجه داشته باشید که این هزینه‌ها شامل سود مورد انتظار برای تولیدکنندگان نمی‌شود: به‌عنوان مثال ، این هزینه‌ها فقط ارزیابی‌های «فناوری-اقتصادی» هستند.

5. بحث

منابع جنگلی بخش نسبتاً کمی از پتانسیل تولید انرژی زیستی کلی در منطقه را تشکیل می دهد. بحث‌های پس از تجزیه و تحلیل با صاحبان جنگل‌های محلی نشان می‌دهد که این مطالعه ممکن است در مورد تخمین زیست توده جنگل بسیار محافظه‌کار باشد. این تفاوت به دلیل محدودیت های زیست محیطی نیست، بلکه به دلیل فرصت های اقتصادی (یا کمبود آنها) است. قبل از سال 2000، بیش از 90000 ODT چوب گرد از زمین تاج به تنهایی (که تنها 20 تا 25 درصد از زمین های جنگلی منطقه را تشکیل می دهد) به تولید خمیر و کاغذ اختصاص داده شد [ 67 ، 68 ]. از سال 2006، شرق انتاریو بیش از 700000 ODT از پردازش خمیر چوب را از دست داده است، همراه با تلفات اضافی در سایر انواع پردازش چوب ( جدول 7 را ببینید).). از دست دادن این بازار دلیل اصلی این است که چرا نرخ برداشت در نظر گرفته شده در این مطالعه 2.2 درصد تعیین شده است، زمانی که مدیران جنگل‌ها پیشنهاد می‌کنند که ممکن است بالای 3 تا 4 درصد باشد. بیشتر به این نکته، «چوب رشته‌ای» که با از دست دادن بازار به طور خلاصه در زیر تخمین زده می‌شود، می‌تواند برای تولید انرژی زیستی استفاده شود. مدیران محلی چوب‌خانه اشاره می‌کنند که در بسیاری از موارد خمیر چوب با ارزش بازار پایین، بین 55 تا 70 درصد کل چوب‌هایی را که در یک توده معمولی در این منطقه برداشت می‌شود (یا می‌توان) نشان می‌دهد ( c.f. [ 47 ] ) . از آنجایی که فرآوری ارزش افزوده چوب با کیفیت پایین به دلیل عوامل اقتصاد کلان کاهش یافته است، این فعالیت جدید یک نیروی مثبت و نه مخرب برای اقتصاد منطقه است.
جدول
جدول 7. زیان بازار دائمی برای چوب شرقی انتاریو از سال 2006.
به منظور تخمین اینکه چگونه بازیافت خمیر چوب ممکن است بر تخمین زیست توده جنگل تأثیر بگذارد، زیست توده جنگل ( FB ) به عنوان زیر مجموعه ای از حجم ناخالص در معادله (2) برآورد می شود (همچنین به [ 69 ] مراجعه کنید):

FB = a × p × e

جایی که a نشان دهنده منطقه جنگلی مولد است. p نشان دهنده بهره وری جنگل است. و e یک نرخ استخراج فرضی زیست توده برای انرژی است. مساحت جنگلی با جمع کردن مساحت زمین های جنگلی قابل دسترس و مولد در GIS، به استثنای مناطق ساحلی یا مناطق جنگلی حفاظت شده/حساس، تخمین زده می شود. بهره وری جنگل جدیدترین افزایش سالانه فعلی (CAI) رشد جنگل است که در این منطقه 2.5 متر مکعب در هکتار برآورد شده است [ 67 ] . فرض بر این است که 65 درصد از حجم ناخالص را می توان بازیافت کرد، 60 درصد آن ( یعنی 40 درصد از کل رشد افزایشی، به طوری که= 0.40 در معادله (2)) می تواند به عنوان باقیمانده های برداشت، چوب غیرتجاری و چوب خمیر وارد بازار انرژی زیستی شود. در مجموع، بیش از 705000 ODT زیست توده جنگلی ممکن است بر اساس تجزیه و تحلیل عملکرد ناخالص در سراسر منطقه در دسترس باشد، که بیش از دو برابر عملکرد تخمین زده شده تنها بر اساس بقایای برداشت جنگل است. (توجه داشته باشید که ما یک متر مکعب زیست توده جنگل سبز را معادل 0.876 تن متریک سبز (GMT) فرض می کنیم [ 70 ]] یا 0.438 ODT در 50 درصد رطوبت.) مسئله در اینجا یکی از هزینه ها است. هزینه های تولید و برداشت چوب گرد طبقه بندی نشده تقریباً 30 دلار / ODT (بدون احتساب بارگیری یا حمل و نقل) تخمین زده می شود که 50 درصد بیشتر از هزینه باقی مانده است. به طور کلی، بازیابی زیست توده جنگل (بقایای چوب و چوب گرد کم ارزش) توسط فرصت های بازار برای چوب های ایستاده با ارزش بالا هدایت می شود که اکثریت قریب به اتفاق هزینه های برداشت معمولاً از آن تخصیص می یابد (همچنین نگاه کنید به [ 48 ]).]). بدون یک بازار اولیه قوی، نرخ برداشت پایین است (همانطور که در این مطالعه فرض شد)، و چوب گرد با کیفیت پایین در جایی که توده‌ها از توده بحرانی چوب با کیفیت چوب اره‌ای پشتیبانی نمی‌کنند، رها می‌مانند. از طرف دیگر، مداخلات سیاستی آینده ممکن است یارانه این فعالیت برداشت را در نظر بگیرد، همانطور که در حال حاضر در فنلاند وجود دارد، جایی که کمک های دولت به سمت هزینه های برداشت به حفظ اشتغال کمک کرده و در عین حال دوام بلندمدت اقتصادهای جنگلداری منطقه را تضمین می کند [ 71 ]. این مطالعه پایه‌ای را ارائه کرده است که بر اساس آن مدل می‌شود که چگونه هزینه عرضه زیست توده و پتانسیل تولید انرژی زیستی ممکن است در (شرق) انتاریو تحت یک محیط نظارتی مشابه تغییر کند.

بر اساس تجزیه و تحلیل هزینه عرضه در بالا، توجه زیاد به زیست توده جنگل به دستیابی به نرخ های بالاتر تولید انرژی زیستی با کمترین هزینه کمک می کند. در واقع، بقایای برداشت و چوب گرد با کیفیت پایین ارزان‌ترین گزینه‌ها برای مواد سلولزی هستند. هزینه های تولید چمن سوئیچ عمدتاً توسط پاکسازی زمین، عدل بندی و محصول انجام می شود. برخلاف پسماندهای کشاورزی، سیستم‌های تولید بیومس اختصاصی باید هزینه‌های اکتساب/اجاره زمین را پوشش دهند، زیرا این هزینه‌ها در فروش محصولات اولیه (مثلاً غلات) جذب نمی‌شوند. بر اساس [ 56]، میانگین منطقه ای 74 دلار در هکتار به دلیل محدودیت داده ها در نظر گرفته شد (مقادیر معمولاً بین 35 تا 100 دلار است). زمین ارزان‌تر را می‌توان در ارتفاعات لانارک و شرق پیتربورو یافت، در حالی که اجاره بها در منطقه اتاوا می‌تواند تا 200 دلار باشد. در جایی که زمین از قبل پاکسازی شده و اجاره بها ارزان است، تولید چمن تعویضی تا 12 تا 18 دلار کاهش می یابد و شروع به رقابت با چوب جنگلی با کیفیت پایین تر می شود که از طریق عملیات تنک کردن آزاد شده است (اما هنوز به طور قابل توجهی گران تر از بقایای جنگل است). . با وجود اینکه اجاق گاز و کاه اغلب به عنوان یک خوراک کم هزینه معرفی می شوند، جایگزینی مواد مغذی به جای حمل و نقل یا جابجایی، هزینه این منبع را بیشتر از سایر منابع فیبر می کند. هزینه کودهای مغذی از [ 72 ] برآورد شد]. توجه داشته باشید که، مطابق با این مطالعه، اکثر یافته‌های منتشر شده، طیفی از برآوردهای هزینه‌های سربه‌نفس را برای حذف انبارها (به استثنای حمل‌ونقل) 55 تا 80 دلار/ODT گزارش می‌کنند [ 73 ]، اگرچه برخی برآوردها به 36 تا 41 دلار نیز می‌رسند. /ODT [ 74 ، 75 ]. شناسایی مزارع با ترکیب مناسبی از نوع خاک و فعالیت‌های مدیریت زمین (مثلاً کشاورزی بدون خاک‌ورزی) که ممکن است مواد مغذی از آن‌ها بدون تأثیر بر بهره‌وری کلی و کیفیت خاک صادر شود، می‌تواند هزینه‌های نهایی کاه و کاه را به زیر 60 دلار/ODT کاهش دهد.

چالش‌های فنی برای پردازش یک جریان خوراک ترکیبی

اگرچه ارزیابی منابع چند زیست توده به طور فزاینده ای در ادبیات رایج است (به عنوان مثال، [ 39 ، 40])، این مطالعه فرصت‌هایی را که هنگام هم افزایی این منابع در یک جریان مواد اولیه ترکیبی در دسترس هستند، شناسایی و ارزیابی کرد. دسترسی به محدوده بیشتری از مواد اولیه بالقوه در مجاورت نزدیکتر، و همچنین دسترسی به زمین های کشاورزی پاکسازی شده اما متروکه که در آن می توان خوراک اختصاصی را پرورش داد، در صورتی که تسهیلات در امتداد مناطق انتقالی بین فعالیت های جنگلداری و کشاورزی قرار گیرد، امکان پذیر است. مکان یابی در امتداد منطقه انتقال نه تنها تضمین می کند که می توان مواد اولیه را در پایین ترین نقطه ممکن در امتداد منحنی هزینه عرضه تهیه کرد، بلکه تسهیلات را از اختلالات موضعی در دسترس بودن، ترکیب و هزینه عرضه ناشی از “محرک های سیستمی” محافظت می کند. تغییرات مشخص شده در شکل 1و در بالا در رابطه با بخش جنگلداری مورد بحث قرار گرفت. شاید مهمتر از آن، چرخه‌های رشد و عرضه گزینه‌های منبع کشاورزی و جنگلداری لزوماً در زمان همپوشانی نداشته باشند، بنابراین زنجیره‌های تأمین چند زیست توده جریان ثابتی از مواد اولیه را از مزرعه به تأسیسات در طول زمان تضمین می‌کنند و در نتیجه نیازهای ذخیره‌سازی در محل را کاهش می‌دهند. این امر به ویژه در صورتی است که علف های چند ساله زمستان گذرانی کرده و در بهار به مرکز تحویل داده شوند. از منظر فن‌آوری، تشویق فن‌آوری‌هایی که می‌توانند الیاف لیگنوسلولزی را از گزینه‌های منبع مختلف پردازش کنند (به اصطلاح پالایشگاه‌های زیستی «فاز III»؛ رجوع کنید به [ 76 ]) لازم است تا این استراتژی مکان‌یابی و خرید قابل اجرا باشد.
فن‌آوری‌های تبدیل لیگنوسلولزی می‌توانند سوخت، انرژی و مواد شیمیایی را از طریق سه روش اصلی تولید کنند: تبدیل بیوشیمیایی که شامل هیدرولیز، شیرین‌سازی و تخمیر می‌شود. تبدیل ترموشیمیایی (احتراق، تبدیل به گاز، تجزیه در اثر حرارت). و پردازش فیزیکی (گلوله، بریکت) (نگاه کنید به [ 4 ، 5 ، 7 ، 77 ]]). بیشتر فناوری‌های عملیاتی و تقریباً تجاری به تغییرات محتوای خاکستر و لیگنین در ترکیب مواد اولیه حساس هستند. از آنجایی که اینها می توانند به طور قابل توجهی بین انواع مواد اولیه متفاوت باشند (بدون ذکر تنوع بین گونه ای)، اکثر فناوری ها به یک ترکیب زیست توده نسبتا همگن به منظور به حداکثر رساندن بازیابی محصول و کنترل کیفیت محصول نیاز دارند. در جایی که منابع غنی از لیگنین (به عنوان مثال، چوب نرم) در ترکیب مواد اولیه گنجانده می شود، برای مثال، تبدیل زیستی به اتانول به اسیدهای غلیظ [ 78 ] یا مایعات یونی [ 79 ] نیاز دارد.] به منظور به خطر انداختن یکپارچگی ساختاری لیگنین و هیدرولیز قندهای موجود؛ که هر دوی آنها ورودی های بازدارنده هزینه هستند. فن‌آوری‌های احتراق و گازسازی به دمای کافی نمی‌رسند که سیلیس و سایر فلزات کمیاب موجود در مواد علفی مانند کاه و کاه را از نظر حرارتی و شیمیایی از بین ببرند. رسوب خاکستر حاصل باعث ایجاد کلینکر و سرباره در سیستم ها می شود که کارایی سیستم را کاهش می دهد و هزینه عملیات و نگهداری را افزایش می دهد [ 4 ، 80 ]. علاوه بر این، حداقل قیمت فروش اتانول ( به عنوان مثالنشان داده شده است که قیمت مورد نیاز برای دستیابی به نرخ بازده داخلی 10 درصدی) اتانول از گاز سنتز 50 درصد افزایش می یابد زمانی که محتوای خاکستر در ماده اولیه از 1-15 درصد افزایش می یابد [ 77 ]. این به این معنی است که جریان‌های خام نسبتاً همگن از چوب سخت یا چوب نرم به جریان‌های خوراک مخلوط یا همگن که شامل استور، کاه یا علف‌های اختصاصی هستند ترجیح داده می‌شوند [ 81 ].
واضح است که پردازش یک ماده اولیه ناهمگن در مقیاس صنعتی دشوار است. یک راه برای ترکیب مواد اولیه ناهمگن در یک سیستم انرژی زیستی، ایجاد یک واسطه همگن است [ 11 ]. در حال حاضر دو مسیر تبدیل برای دستیابی به این هدف وجود دارد. اولین مورد، پیرولیز است، یک فرآیند ترموشیمیایی که جرم کل مواد اولیه شامل خاکستر و لیگنین را به ترکیبی از زغال سنگ، گاز و روغن تبدیل می‌کند که تجزیه نسبی آن به دما/فشار عملیاتی و زمان ماند بستگی دارد. با این حال، بر اساس بازارهای انرژی فعلی، محصولات انرژی حاصل از این فرآیند رقابتی نیستند [ 46]، اگرچه برخی از تأسیسات از تجزیه در اثر حرارت برای تولید مواد غذایی و مواد شیمیایی ویژه استفاده می کنند که در مقایسه با انرژی بازارهای ارزشی بالاتری دارند (به عنوان مثال، تأسیسات Ensyn در Renfrew). گندله سازی دومین فناوری است که می تواند مواد اولیه ناهمگن را همگن کند. کارخانه‌های پلت می‌توانند مواد اولیه را مستقیماً مخلوط کنند، در این صورت «ترکیب» کنترل می‌شود تا اطمینان حاصل شود که محصول مطابق با استانداردهای صنعتی و نظارتی برای محتوای رطوبت و خاکستر است، یا ماده اولیه در دروازه کارخانه جدا شده و به خطوط اختصاصی اما موازی وارد می‌شود. رژیم غذایی. در هر صورت، صرفه‌جویی در مقیاس آسان‌تر به دست می‌آید، و در واقع تأسیسات عملیاتی گلوله در حال حاضر یک جریان مواد اولیه ترکیبی شامل چوب سبز جنگلی، کاه و زباله‌های شهری را می‌پذیرند و پردازش می‌کنند (به عنوان مثال، کارخانه Woodville Pellet Corporation در کرکفیلد، انتاریو؛ همچنین ببینید [82 ]). روغن زیستی و گلوله‌های پیرولیز سوخت پلت فرمی را فراهم می‌کنند که می‌تواند به عنوان یک ورودی واسطه در تولید انرژی، سوخت یا مواد شیمیایی بعدی استفاده شود.
متناوباً، جریان‌های خوراک چند زیست توده ممکن است در پارک‌های صنعتی (زیست صنعتی) مبتنی بر زیست‌توده پردازش شوند. از نظر مفهومی، یک پارک زیست صنعتی مجموعه یا خوشه ای از فعالیت های صنعتی است که بر تبدیل مواد اولیه زیست توده به یک یا ترکیبی از انرژی، سوخت و محصولات (به عنوان مثال، مواد شیمیایی پلت فرم) در فرآیندهای صنعتی جداگانه اما به هم پیوسته متمرکز است. با استفاده از این مفهوم، جریان های خوراک چند زیست توده را می توان در چندین واحد بهینه سازی شده پردازش کرد (به عنوان مثال.، برای مدیریت محتوای خاکستر و لیگنین خاص) به جای یک واحد، پارامتر شده است. قرار دادن چنین پارکی در منطقه انتقال بین جنگل‌داری و کشاورزی، دسترسی به طیف وسیع‌تری از گزینه‌های خوراک را در فاصله کوتاه‌تر و با هزینه کمتر، همراه با یکنواخت‌ترین جریان مواد اولیه تضمین می‌کند. در این مورد، عایق بودن از نوسانات هزینه و در دسترس بودن فقط برای خوشه در مجموع یا به طور جمعی اعمال می شود، اما نه لزوماً برای امکانات فردی. با این حال، استراتژی‌های مکان‌یابی کنونی برای پارک‌های صنعتی زیستی بر شناسایی مکان‌های صنعتی بالغ با دسترسی آسان به فرصت‌های صادراتی متمرکز است (به عنوان مثال، [ 83 ] را ببینید). تحقیقات آینده باید هزینه-مزایای این استراتژی را در برابر مکان یابی پارک در منطقه انتقال پیشنهادی ما مقایسه کند.

6. نتیجه گیری

به منظور دستیابی به تجاری سازی گسترده تولید انرژی زیستی، راه حل های سیاست و فناوری باید با ترکیب زیست توده محلی مطابقت داشته باشد. صرفه جویی در مقیاس باید با عرضه و هزینه مواد اولیه متعادل شود. و وام دهندگان باید اطمینان داشته باشند که یک منبع اولیه مقرون به صرفه مستمر در یک افق برنامه ریزی سالانه در دسترس است. در برخی از مناطق، منابع جنگلی و کشاورزی به مقدار کافی برای دستیابی به این اهداف در دسترس است و در واقع می‌تواند در یک جریان ترکیبی خوراک با مزایای اقتصادی و اکولوژیکی متعدد هماهنگ شود. یک تأسیسات آینده نگر می‌تواند دسترسی خود به مواد اولیه را به حداکثر برساند و مسافت رانندگی را در صورت قرار گرفتن در “مناطق انتقال” بین فعالیت‌های جنگلداری و کشاورزی به حداقل برساند. در واقع، استفاده از ماهیت مکمل گزینه‌های منابع جنگلی و کشاورزی و داشتن ظرفیت انعطاف‌پذیری از نظر تهیه مواد اولیه، انعطاف‌پذیری و صرفه‌جویی در مقیاس را در تولید انرژی زیستی بهبود می‌بخشد. استقرار فناوری‌هایی که نسبتاً آگنوستیک اولیه هستند، که می‌توانند از منابع ناهمگن برای تولید «واسطه‌ای مانند گلوله یا روغن» استفاده کنند، یکی از گزینه‌ها است.
رویکرد اتخاذ شده برای شناسایی مواد اولیه در این مطالعه، تخمین هزینه و در دسترس بودن مواد اولیه را در منطقه مورد مطالعه ما بسیار بهبود بخشیده است. این مطالعه و سؤالات تحقیقاتی آتی که به شناسایی آنها کمک کرده است، به ویژه موارد مربوط به عدم قطعیت در پارامترهای کلیدی و استراتژی‌های مکان‌یابی پارک‌های صنعتی زیستی، به سیاست‌گذاران کمک می‌کند تا اهداف مناسب انرژی تجدیدپذیر را در مورد تولید انرژی زیستی شناسایی کنند، و همچنین به شرکت‌ها کمک می‌کند تا داده هایی که آنها برای واجد شرایط بودن برای دریافت وام های تجاری نیاز دارند که به آنها امکان می دهد جذب فناوری های زیست انرژی پیشرفته را تسریع کنند.

منابع

  1. خانا، م. Crago، CL; بلک، ام. آیا سوخت های زیستی می توانند راه حلی برای تغییر آب و هوا باشند؟ پیامدهای انتشارات مربوط به تغییر کاربری زمین برای سیاست Interface Focus 2011 ، 1 ، 233-247. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  2. Koh، LP; غزول، ج. سوخت های زیستی، تنوع زیستی و مردم: درک تعارض ها و یافتن فرصت ها. Biol. حفظ کنید. 2008 ، 141 ، 2450-2460. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  3. Solomon، BD Biofuels و پایداری. یک آکادمی نیویورک علمی 2010 ، 1185 ، 119-134. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  4. Faaij, A. فن آوری های تبدیل زیست توده مدرن. میتیگ. سازگار شدن. استراتژی های گلوب. صعود چانگ. 2006 ، 11 ، 343-375. [ Google Scholar ]
  5. سیمز، REH; مابی، دبلیو. Saddler, JN; تیلور، ام. مروری بر نسل دوم فناوری‌های سوخت زیستی. بیورسور. تکنولوژی 2010 ، 101 ، 1570-1580. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  6. مابی، ما؛ میرک، جی. چاندرا، آر. انرژی از زیست توده جنگلی در انتاریو: فراتر از وعده. برای. کرون 2011 ، 87 ، 61-70. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  7. مابی، ما؛ مک فارلین، پی. Saddler، JN زیست توده در دسترس برای تولید اتانول لیگنوسلولزی. Biomass Bioenergy 2011 ، 35 ، 4519-4529. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  8. مک کورمیک، ک. Kåberger، T. موانع کلیدی برای انرژی زیستی در اروپا: شرایط اقتصادی، دانش فنی و ظرفیت سازمانی، و هماهنگی زنجیره تامین. Biomass Bioenergy 2007 ، 31 ، 443-452. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  9. Wyman، CE چه چیزی برای پیشبرد اتانول سلولزی حیاتی است (و نه). روند بیوتکنول. 2007 ، 25 ، 153-157. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  10. ریچارد، TL ​​چالش‌ها در افزایش زیرساخت سوخت‌های زیستی. Science 2010 , 329 , 793-796. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  11. استفان، جی دی. مابی، ما؛ Saddler، JN Biomass لجستیک به عنوان عامل تعیین کننده مقیاس، مکان و انتخاب فناوری نسل دوم سوخت زیستی. سوخت های زیستی Bioprod. بیورفین. 2010 ، 4 ، 503-518. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. گان، جی. اسمیت، CT اندازه بهینه کارخانه و شعاع عرضه مواد اولیه: یک رویکرد مدل سازی برای به حداقل رساندن هزینه های تولید انرژی زیستی. Biomass Bioenergy 2011 ، 35 ، 3350-3359. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  13. طلا، اس. Seuring، S. زنجیره تامین و مسائل لجستیکی تولید انرژی زیستی. جی. پاک. تولید 2011 ، 19 ، 32-42. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  14. کالورت، ک. ارزیابی‌های امکان‌سنجی ژئوماتیک و بیوانرژی: بررسی و نگاه به آینده. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2011 ، 15 ، 1117-1124. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  15. والش، ME دایره المعارف انرژی ; الزویر: سن دیگو، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا، 2004. [ Google Scholar ]
  16. آقا، ا. Dunlop، M. Bioenergy در استرالیا: یک رویکرد بهبود یافته برای تخمین در دسترس بودن فضایی منابع زیست توده در مناطق تولید کشاورزی. Biomass Bioenergy 2011 ، 35 ، 2298-2305. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  17. باتیدزیرای، بی. Smeets، EMW; Faaij, APC هماهنگ سازی پتانسیل های منابع انرژی زیستی – درس های روش شناختی از بررسی ارزیابی های بالقوه انرژی زیستی پیشرفته. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2012 ، 16 ، 6598-6630. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  18. Cope، MA; مک لافرتی، اس. Rhoads، BL نگرش کشاورز نسبت به تولید علف های انرژی چند ساله در شرق مرکزی ایلینوی: پیامدهایی برای تصمیم گیری مبتنی بر جامعه. ان دانشیار صبح. Geogr. 2011 ، 101 ، 852-862. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  19. کائوتو، ن. Peck, P. برنامه ریزی زیست توده منطقه ای – کمک به تحقق اهداف ملی انرژی های تجدید پذیر؟ تمدید کنید. انرژی 2012 ، 46 ، 23-30. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  20. هلمن، اف. Verburg، PH مدل سازی صریح فضایی محصولات سوخت زیستی در اروپا. Biomass Bioenergy 2008 ، 35 ، 2411-2424. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  21. رنتیزلاس، AA; تولیس، ای جی. Tatsiopolous، IP مسائل لجستیک زیست توده: مشکل ذخیره سازی و زنجیره تامین چند زیست توده. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2009 ، 13 ، 887-894. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  22. فیورس، جی. Guariso، G. یک رویکرد مبتنی بر GIS برای ارزیابی پتانسیل زیست توده از محصولات انرژی در مقیاس منطقه ای. محیط زیست مدل نرم افزار 2010 ، 25 ، 702-711. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  23. کوکولوسکی، م. گریفین، WM; متیوز، HS تأثیر تصمیمات اندازه و مکان تأسیسات بر هزینه تولید اتانول. سیاست انرژی 2011 ، 39 ، 47-56. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  24. مونفورتی، اف. بودیس، ک. اسکارلات، ن. دالماند، JF سهم احتمالی بقایای محصولات کشاورزی در اهداف انرژی تجدیدپذیر در اروپا: یک مطالعه صریح فضایی. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2013 ، 19 ، 666-667. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  25. فیورس، جی. گاتو، م. Guariso، G. بهینه سازی انرژی زیستی احتراق در یک منطقه کشاورزی تحت استراتژی های مختلف محلی سازی. Biomass Bioenergy 2013 ، در دست چاپ. [ Google Scholar ]
  26. فرپاز، دی. مینچیاردی، ر. روبا، م. رواتی، م. ساسیل، آر. Taramasso، A. بهینه سازی بهره برداری از زیست توده جنگل برای تامین انرژی در سطح منطقه ای. Biomass Bioenergy 2004 ، 26 ، 15-25. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  27. نورد-لاسن، تی. تالبوت، ب. ارزیابی منابع سوخت جنگلی در دانمارک: در دسترس بودن فنی و اقتصادی. Biomass Bioenergy 2004 ، 27 ، 97-109. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  28. Ranta، T. ثبت بقایای قطع‌های احیا برای تولید سوخت زیستی – تجزیه و تحلیل در دسترس بودن مبتنی بر GIS در فنلاند. Biomass Bioenergy 2005 ، 28 ، 171-182. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  29. لوپز-رودریگز، اف. پرز آتانت، سی. کوادروس بلازکز، اف. رویز سلما، A. ارزیابی فضایی پتانسیل انرژی زیستی بقایای جنگل در استان غربی اسپانیا، کاسرس. Biomass Bioenergy 2009 , 33 , 1358-1366. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  30. واسکو، اچ. Costa، ​​M. کمی سازی و استفاده از بقایای زیست توده جنگلی در استان ماپوتو، موزامبیک. Biomass Bioenergy 2009 ، 33 ، 1221-1228. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  31. ویانا، اچ. کوهن، WB; لوپس، دی. Aranha, J. ارزیابی زیست توده جنگل برای استفاده به عنوان انرژی. تجزیه و تحلیل مبتنی بر GIS تنوع جغرافیایی و مکان نیروگاه های چوبی در پرتغال. Appl. انرژی 2010 ، 87 ، 2551-2560. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  32. یاگی، ک. ناکاتا، ت. تجزیه و تحلیل اقتصادی در مقیاس کوچک تبدیل به گاز زیست توده جنگل با در نظر گرفتن توزیع منابع جغرافیایی و ویژگی های فنی. Biomass Bioenergy 2011 ، 35 ، 2883-2892. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  33. یوشیکا، تی. ساکورای، ر. آروگا، ک. ساکای، ح. کوبایاشی، ح. Inoue، K. یک تجزیه و تحلیل مبتنی بر GIS در رابطه بین مقدار موجود سالانه و هزینه تهیه زیست توده جنگلی در یک منطقه کوهستانی در ژاپن. Biomass Bioenergy 2011 ، 35 ، 4530-4537. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  34. زامبلی، پ. لورا، سی. اسپینلی، آر. تاتونی، سی. ویتی، ا. زاتلی، پ. Ciolli، M. یک سیستم پشتیبانی تصمیم GIS برای مدیریت جنگل های منطقه ای برای ارزیابی در دسترس بودن زیست توده برای تولید انرژی های تجدید پذیر. محیط زیست مدل نرم افزار 2012 ، 38 ، 203-213. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  35. پرپینا، سی. آلفونسو، دی. پرز-ناوارو، آ. پنالوو، ای. وارگاس، سی. Cardenas، R. روش بر اساس سیستم های اطلاعات جغرافیایی برای لجستیک زیست توده و بهینه سازی حمل و نقل. تمدید کنید. انرژی 2009 ، 34 ، 555-565. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  36. گومز، آ. رودریگز، ام. مونتانس، سی. دوپازو، سی. Fueyo, N. پتانسیل تولید برق از بقایای محصولات زراعی و جنگلی در اسپانیا. Biomass Bioenergy 2010 ، 34 ، 703-719. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  37. فرناندز، یو. Costa، ​​M. پتانسیل باقی مانده های زیست توده برای تولید و استفاده از انرژی در منطقه ای از پرتغال. Biomass Bioenergy 2010 ، 34 ، 661-666. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  38. ریچاردسون، جی جی. جاسوس، KA; ریگدون، اس. یورک، اس. لیو، وی. ناکلی، ال. گارسیا، بی بی. کاوستون، آر. شوارتز، DT عدم قطعیت در برآورد عرضه زیست توده: درس هایی از مطالعه موردی ملت یاکاما. Biomass Bioenergy 2011 ، 35 ، 3698-3707. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  39. رودریگز، ال سی؛ می، بی. آقا، ا. فارین، دی. O’Connell، D. بریدن سوخت زیستی و زنده ماندن تولید اتانول در مثلث سبز، استرالیا. سیاست انرژی 2011 ، 39 ، 1951-1957. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  40. سان، ی. وانگ، آر. لیو، جی. شیائو، ال. لین، ی. Kao، W. چارچوب برنامه ریزی فضایی برای منابع زیست توده برای تولید برق در سطح منطقه ای: مطالعه موردی برای استان فوجیان، چین. Appl. انرژی 2013 ، 106 ، 391-406. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  41. Maung، TA; گوستافسون، CR; ساکسوفسکی، دی.م. نواتزکی، جی. میلیکوویچ، تی. ریپلینگر، دی. تدارکات عرضه تک در مقابل . مواد اولیه سلولزی چند محصول به یک پالایشگاه زیستی در جنوب شرقی داکوتای شمالی. Appl. انرژی 2013 ، 109 ، 229-238. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  42. اشمیت، جی. لدوچ، اس. دوتزاوئر، ای. اشمید، ای. پتانسیل نیروگاه های حرارتی و نیروگاهی ترکیبی با سوخت زیست توده با در نظر گرفتن توزیع فضایی عرضه زیست توده و تقاضای گرما. بین المللی J. Energy Res. 2010 ، 34 ، 970-985. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  43. Dael، DV; پاسسل، اس وی؛ پلکمنز، ال. گیسون، آر. سوئینن، جی. Schreurs، E. تعیین مکان های بالقوه برای ارزش گذاری زیست توده با استفاده از رویکرد غربالگری کلان. Biomass Bioenergy 2012 ، 45 ، 175-186. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  44. جانسون، دی.م. جنکینز، TL; ژانگ، اف. روش‌ها برای مکان‌یابی بهینه یک تأسیسات زیست توده به سوخت زیستی جنگل. سوخت های زیستی 2012 ، 3 ، 489-503. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  45. تاورز، م. براون، تی. کرکس، آر. پاریس، جی. تران، اچ. فرصت های پالایشگاه زیستی برای صنعت خمیر و کاغذ کانادا. قوطی کاغذ خمیر. 2007 ، 108 ، 26-29. [ Google Scholar ]
  46. مابی، دبلیو. Mirck, J. ارزیابی منطقه ای مسیرهای تولید انرژی زیستی بالقوه در شرق انتاریو، کانادا. ان دانشیار صبح. Geogr. 2011 ، 101 ، 897-906. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  47. لوین، آر. کریگستین، اس. Wetzel، S. در دسترس بودن زیست توده در شرق انتاریو برای انرژی زیستی و طرح‌های گلوله‌های چوب. برای. کرون 2011 ، 87 ، 33-41. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  48. پولک، CL; هال، L. شرق انتاریو مطالعه استفاده از جنگل ; شرکت توسعه آتی جامعه شهرستان رنفرو: پمبروک، ON، کانادا، 2006. [ Google Scholar ]
  49. هال، L. در دسترس بودن الیاف چوب در شرق انتاریو و پتانسیل برای انرژی زیستی مبتنی بر چوب در منطقه . جنگل Opeongo: Lanark، ON، کانادا، 2009. [ Google Scholar ]
  50. ویلنهمر، ام. روته، آ. ویس، دبلیو. Wittkopf، S. برآورد عرضه زیست توده جنگل از صاحبان جنگل های خصوصی: مطالعه موردی از جنوب آلمان. Biomass Bioenergy 2012 ، 47 ، 177-187. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  51. Layzell، DB; استفان، جی. Wood, S. بررسی پتانسیل انرژی زیست توده در انتاریو: پاسخی به گزارش مشاوره ترکیبی عرضه OPA. در دسترس آنلاین: http://www.biocap.ca/files/Ont_bioenergy_OPA_Feb23_final.pdf (در 23 اکتبر 2013 قابل دسترسی است).
  52. Deloitte & Touche LLP. مطالعه هزینه گیاه پلت چوب برای جنگل های شمال شرقی انتاریو. موجود به صورت آنلاین: http://www.canadiancleanpowercoalition.com/index.php/clean-power-projects-and-technology/reports/industry-reports/ (در 23 اکتبر 2013 قابل دسترسی است).
  53. جاناش، آر. داکسبری، پی. سامسون، آر. توسعه مواد اولیه انرژی زیستی: داده های کشاورزی از شرق کانادا . گزارش شماره 23384-005068/001/SQ; تولید کشاورزی کارآمد با منابع (REAP): Anne de Bellevue، QC، کانادا، 2001. [ Google Scholar ]
  54. هلویگ، تی. جاناش، آر. سامسون، آر. دمائو، ا. Caumartin، D. موجودی‌های باقیمانده زیست توده کشاورزی و سیستم‌های تبدیل برای تولید انرژی در شرق کانادا . گزارش شماره #23348–016095/001/SQ; تولید کشاورزی کارآمد با منابع (REAP): Anne de Bellevue، QC، کانادا، 2002. [ Google Scholar ]
  55. شورای سرپرستی هاستینگز و شبکه نوآوری منطقه ای دریاچه شرقی انتاریو (ELORIN). در ظرفیت های محلی و فرصت های نوظهور برای تولید انرژی زیستی ; شرکت توسعه آتی جامعه شمال و مرکزی هاستینگز و آلگونکوین جنوبی: بنکرافت، ON، ایالات متحده آمریکا، 2007.
  56. کلودزه، اچ. دین، بی. ویرسینک، ا. ون آکر، آر. یانویچک، ک. de Laporte، A. ارزیابی در دسترس بودن زیست توده کشاورزی برای تولید گرما و انرژی در انتاریو. در دسترس آنلاین: http://www.uoguelph.ca/plant/research/agronomy/publications/pdf/Ontario_Biomass_Availability_Project_Final_Report_2011.01.27.pdf (در 23 اکتبر 2013 قابل دسترسی است).
  57. کالورت، ک. لوسیانی، پ. Mabee، W. موضوعی جذب و سنتز نقشه پوشش زمین: مورد مکان یابی مواد اولیه انرژی زیستی بالقوه در شرق انتاریو، کانادا. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی 2014 ، 28 ، 274-295. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  58. پارک تحقیقاتی ارزیابی بقایای کشاورزی به عنوان سوخت زیست توده برای تولید برق انتاریو . پارک تحقیقاتی: لندن، ON، کانادا، 2010. [ Google Scholar ]
  59. ژانگ، ی. حبیبی، س. MacLean، HL ارزیابی زیست محیطی و اقتصادی انرژی زیستی در انتاریو. J. مدیریت زباله های هوایی. دانشیار 2007 ، 57 ، 919-933. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  60. پارک تحقیقاتی در دسترس بودن بقایای محصول زیست توده برای پردازش زیستی در انتاریو ; پارک تحقیقاتی وسترن سارنیا-لمبتون: لندن، ON، کانادا، 2012. [ Google Scholar ]
  61. Sendich، ED; Dale، BE تجزیه و تحلیل زیست محیطی و اقتصادی پالایشگاه زیستی کاملاً یکپارچه. گلوب. تغییر Biol.-Bioenergy 2009 ، 5 ، 331-345. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  62. استوالد، ام. جانسون، ا. ویبک، وی. Asplund، T. نقشه برداری از کشت محصولات انرژی زا و شناسایی عوامل انگیزشی در میان کشاورزان سوئدی. Biomass Bioenergy 2012 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  63. Wolf، DP تنظیم انتظارات مقیاس بر اساس محدودیت‌های عرضه: بررسی موردی برای استراتژی بیوانرژی جنگل که تمرکززدایی، کارایی و یکپارچه‌سازی را اولویت‌بندی می‌کند AMSc. پایان نامه، دانشکده جنگلداری، دانشگاه تورنتو، تورنتو، ON، کانادا، 2012. [ Google Scholar ]
  64. علم، بی. پولکی، آر. شاهی، ج. Upadhvav، TP تجزیه و تحلیل اقتصادی زنجیره های تامین زیست توده: مطالعه موردی چهار نیروگاه انرژی زیستی رقیب در شمال غربی انتاریو. بین المللی مدرسه Res. شبکه تمدید کنید. انرژی 2012 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  65. تولید برق انتاریو تجزیه و تحلیل پایداری زیست توده: گزارش خلاصه. در دسترس آنلاین: http://www.opg.com/power/thermal/pembina%20biomass%20sustainability%20analysis%20summary%20report.pdf. (دسترسی در 23 اکتبر 2013).
  66. وزارت منابع طبیعی انتاریو (OMNR). مرحله دوم: فرآیند رقابتی تامین چوب انتاریو: خلاصه ای از تخصیص چوب توسط واحد مدیریت جنگل . دولت انتاریو وزارت منابع طبیعی: تورنتو، ON، کانادا، 2012.
  67. رالویچ، پ. رایانز، ام. Cormier، D. ارزیابی زیست توده جنگل برای انرژی زیستی: چالش های عملیاتی و ملاحظات هزینه. برای. کرون 2010 ، 86 ، 43-50. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  68. وزارت منابع طبیعی انتاریو (OMNR). منابع جنگلی انتاریو: ایالت جنگل . دولت انتاریو وزارت منابع طبیعی: تورنتو، ON، کانادا، 2006.
  69. وزارت منابع طبیعی انتاریو (OMNR). منابع جنگلی انتاریو: ایالت جنگل . دولت انتاریو وزارت منابع طبیعی: تورنتو، ON، کانادا، 2006.
  70. راماچاندرا، نقشه‌برداری زمین فضایی تلویزیونی پتانسیل انرژی زیستی در کارناتاکا، هند. J. انرژی محیط. 2007 ، 6 ، 28-44. [ Google Scholar ]
  71. علم، بی. پولکی، آر. شاهی، سی. در دسترس بودن زیست توده وودی برای تولید انرژی زیستی با استفاده از داده‌های کاهش جنگل در شمال غربی انتاریو. می توان. جی. برای. Res. 2012 ، 42 ، 506-516. [ Google Scholar ]
  72. هانینن، آر. Sevola, Y. Finish Forest Sector Outlook 2010–2011 ; موسسه تحقیقات جنگل فنلاند: وانتا، فنلاند، 2010. [ Google Scholar ]
  73. کشاورزی و مواد غذایی کشاورزی کانادا. سوخت و کود مزرعه کانادا: قیمت ها و هزینه ها در دسترس آنلاین: http://www.agr.gc.ca/eng/industry-markets-and-trade/statistics-and-market-information/by-product-sector/crops/crops-market-information-canadian-industry /Market-Outlook-report/Canadian-farm-fuel-and-fertilizer-prices-and-expenses-november-2010/?id=1378843516605 (در 23 اکتبر 2013 قابل دسترسی است).
  74. پترولیا، دی. اقتصاد برداشت و حمل ذرت برای تبدیل به اتانول سوخت: مطالعه موردی برای مینه سوتا. Biomass Bioenergy 2008 ، 32 ، 603-612. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  75. تامپسون، جی. Tyner، WE Corn Stover برای تولید انرژی زیستی: برآورد هزینه و پاسخ به عرضه کشاورز. در دسترس آنلاین: http://www.extension.purdue.edu/extmedia/EC/RE-3-W.pdf (در 23 اکتبر 2013 قابل دسترسی است).
  76. کمم، م. Kamm, B. اصول پالایشگاههای زیستی. Appl. میکروبیول. بیوتکنول. 2004 ، 64 ، 137-145. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  77. هیز، دی جی بررسی فرآیندهای تصفیه زیستی، کاتالیزورها و چالش ها. کاتال. امروز 2009 ، 145 ، 138-151. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  78. هملینک، CN; ون هویدونک، جی. Faaij، APC اتانول از زیست توده لیگنوسلولزی: عملکرد فنی-اقتصادی در کوتاه‌مدت میان‌مدت و بلندمدت. Biomass Bioenergy 2005 ، 28 ، 384-410. [ Google Scholar ]
  79. موسسه مشترک انرژی زیستی (JBI). پردازش مواد اولیه بیوانرژی مخلوط با استفاده از مایعات یونی. در دسترس آنلاین: http://www.lbl.gov/tt/techs/lbnl3078.html (در 23 اکتبر 2013 قابل دسترسی است).
  80. Foust، TD; آدن، ا. دوتا، ا. فیلیپس، اس. مقایسه اقتصادی و زیست محیطی فرآیندهای تبدیل اتانول لیگنوسلولزی بیوشیمیایی و ترموشیمیایی. سلولز 2009 ، 16 ، 547-565. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  81. گونزالس، آر. دی استار، جی. جت، ام. گنج، تی. جمیل، اچ. وندیتی، آر. فیلیپس، آر. اقتصاد تولید اتانول سلولزی در یک مسیر ترموشیمیایی برای چوب نرم، چوب سخت، ذرت و علف سوئیچ. فرآیند سوخت. تکنولوژی 2012 ، 94 ، 113-122. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  82. لیو، ز. لیو، ایکس. فی، بی. جیانگ، ز. کای، ز. Yu, Y. خواص گلوله از مخلوط کردن بامبو و کاه برنج. تمدید کنید. انرژی 2013 ، 55 ، 1-5. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  83. پارک بیوصنعتی سارنیا Bioamber کارخانه Biobased اسید سوکسینیک در سارنیا را اعلام کرد. در دسترس آنلاین: http://www.bioindustrialparksarnia.com/# (در 23 اکتبر 2013 قابل دسترسی است).

;کاربردهای GISمقالات

آموزش کاربردی ArcGISالهام ابراهیم زادهکاربرد جی ای اسکاربرد جی ای اس در زمین شناسی

بدون نظر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همواره حمایت دانشجویان عزیزمان همراه ما بوده و این سببب شده که گامی محکم به‌سوی ایجاد یک مرجع برای آموزش GIS برداریم. با این امید که بتوانیم قدردان حمایت شما بزرگواران باشیم.

  • خانه
  • آموزش
  • فیلم آموزشی
  • تماس با ما
  • درباره ما
  • وبلاگ
  • سمنان /خیابان کاشانی/ساختمان فناوری اطلاعات/پ 8
  • 09120049370