1. IntroductionEnergy is the drivin

1. Introduction
Energy is the driving force for economic development and industrialization around the world. Fossil fuels are currently the main resources that are used for fuel, as such they are an important consideration in terms of finding solutions to the world׳s increasing demand for energy [1]. However fossil fuels are limited, and burning fossil fuels has a strongly negative impact on the environment [2]. Ever since the first oil crisis, renewable energy has attracted much by its renewability, sustainability and as a result of increased environmental awareness [3]. So, the role of renewable energy resources in electricity production is improving and it is currently receiving much research attention for its potential to replace with fossil fuel consumption in power plants. This has been brought about by increased public awareness of the negative environmental impact of conventional methods of generating power, especially from coal and petroleum power plants [4].
The main purpose of investigating potential sources of renewable energy is to identify localities that have a suitable supply of renewable energy resources. In the past, biomass energy has been a major source of fuel and it is now an important part of research in the field of renewable energy. According to historical accounts, people in the past relied mostly on dried leaves and wood for fuel [5]. Biomass, as a derivative of biological materials is a renewable resource. Any biological material including organisms or the remains of organisms such as wood and any other organic matter such as forest debris from trees and material from pruning plants and fragments of wood can be used as a source of biomass. Biomass resources include long chain organic compounds that are converted into simpler molecules by the process of digestion [6]. The first step in the digestion process is hydrolysis of polymers that converts polymers to monomers such as glucose and amino acids. In the next step the materials generated by microorganisms are converted to volatile fatty acids, hydrogen and acetic acid. By continuation of this process, active fatty acids (butyric acid and propionic acid) are converted to hydrogen and carbon dioxide by acidogenic bacteria and in the final step hydrogen, carbon dioxide and acetate are converted to carbon dioxide and methane by methanogenic bacteria. The biogas produced in this process consists of two components, methane and carbon dioxide with a small amount of other gases. Biogas usually contains about 55–65% methane, 30–35% carbon dioxide, and some hydrogen, nitrogen and other impurities. Its heating value is around 5300 kcal m−3 (600 BTU per cubic foot) and natural gas contains about 80% methane, with a heating value of around 9800 kcal m−3 (1000 BTU per cubic foot) [7].
In terms of an overall classification, the final products of biomass are biogas, biodiesel and bioethanol and the analysis in this current study relates to biogas and the potential of biogas production from livestock manure in Iran.
The first report on biomass by the Russian Pillini was on the production of biomass from landfill waste, and incomplete combustion was reported [1]. Von Helmond in 1630 was the first scientist to identify and formally report biogass flammability [3]. There is a wide range of material suitable for application as a biomass resource for bioenergy generation and these are categorized to 6 classes as listed:
•
Forest
•
agricultural and crop waste
•
food industry waste
•
municipal solid waste (MSW)
•
livestock waste
•
municipal sewage and industrial organic waste
The Food and Agricultural Organization (FAO) reported that 3,339,000 ha of forest exist in the region of the Middle East, of which 1,658,000 ha are located to Iran. It was also reported that each hectare has the potential to produce 80 m3 of biomass [2]. Thus, the output of Iranian forests has the potential of 133 million cubic meters or 331 million tons of biomass, annually. Efficient use of this resource could generate 218 TWh electricity [1]. As mentioned earlier, livestock waste is one of the main resources available for biogas production in Iran. It is obvious that varied climate conditions are an important consideration for keeping domestic livestock and Iran has suitable climate conditions, therefore good potential for significant amounts of biomass production. Therefore planning for production of biogas from livestock manure is an attractive option that needs to be highlighted in planning and policy development agendas for renewable energies.
The contribution of different biomass resources for biogas production in the world is shown in Table 1 which demonstrated that the agricultural solid waste and livestock manure most important ones with higher values. Preliminary investigations revealed that the Iran׳s biomass potential is equal to 15 million tons or 140 million barrels of crude oil equivalent, and that is equal to 13% of Iran׳s total crude oil production in the year 2010[1]. According to variety and diversity of biomass resources, different methods for resource assessment (calculations of available and accessible resources) are applicable. These methods can be applied for analysis and assessment of biogas production from Livestock manure in Iran.
Table 1.
The share of the biogas production resources in the world [1].
# Resource Share (%)
1 Municipal sewage and industrial organic wastes 2
2 Municipal organic wastes 11
3 Livestock wastes 28
4 Agricultural wastes 59
Table options
Firstly, livestock resources in Iran were analyzed and amounts of animal manure produced in each province were estimated using different methods. Secondly, calculations were made using volume of biogas produced and fractions of methane gas from computed livestock resources. According to annual volumes of natural gas consumption and calculated volumes of biogas production from livestock waste in each province, evaluations were made for the portion of natural gas consumption that could potentially be replaced by biogas from livestock waste.
Application and utilization of biogas in Iran has a long history. Sheikh Bahai (1530–1622) was the first to use biogas in a bathhouse in Esfahan. In recent years, the first biogas production digester was built in 1975, Niazabad village, Lorestan western Iran. This digester has a volume of 5 m3 that used the livestock waste of the village to produce biogas for providing hot water for bath [1]. The livestock waste resources are under the attention of industrialized countries to produce biogas. The produced biogas can be used as an energy carrier after performing some refinement processes matching with global and environmental standards such as ISO: TC 255. Using biogas in industry can make a big saving in consumption of valuable fossil resources (Oil and Natural gas) [2].
This gas can be directly applied to a wide range of industries and existing heating systems, which can save natural gas and oil consumption as an exportable and valuable fossil fuel resource which reduces the environmental air pollutions. In most countries, general use of this gas is for cooking and lighting [3]. There are different types of reactors for the production of biogas and two types are most commonly used in Iran, Chinese and Indian models without any major modification in structures and digestion method. Comparisons of these two conventional biogas reactors are presented in Table 2[4] and also shown in Fig. 1.
Table 2.
Two types of most common biogas reactors in Iran [5].
Title Chinese model Indian model
Type of production Manure–gas Gas–manure
Building Building is integrated and creating it is possible in every where Materials and buildings method is simple
Inlet material Generally mixture of plants waste, animal waste, human waste Generally cow׳s manure
Material outlet method In many case, the pump or bucket Material after digestion will floating and will exit from bucket
Average size (m3) 18 14
Collecting the gas Dose not need cover and amount of gas will determined by gas pressure and exit material from outlet bucket In floating caps, height of gas tank show the amount of gas
Gas pressure Pressure is high (max: 1000 mmHg) Pressure is low (70–150 mmHg)
Cost Low cost High cost due to use of metal components
Table options

Fig. 1.
Schematic diagram of biogas digester in Iran (upper) with floating gas holder (Indian model) and (lower) Fixed dome biogas digester (Chinese model).
Figure options
There are several parameters that affect the process of anaerobic digestion to achieve the ideal amount of methane production. The optimum conditions for production of biogas are:
•
Temperature: the most suitable working range is 35–60 °C.
•
pH: optimum pH for anaerobic digesters is in the range 6.8–7.2.
•
Nutrients: anaerobic bacteria are needed for metabolism and cell survival and repair, and essential nutrients which are nitrogen, phosphorus, sulfur, carbon, magnesium, sodium, manganese, cobalt, iron and zinc. The amounts and percentages of these materials is very important in controlling and interactions of microorganisms.
•
Toxic substance: if the concentration of required food for a microorganism is above its range of activity than it will become toxic and inhibit biological growth.
•
Mixing of contents: mixing of contents and making a uniform solution can increase gas production and efficiency of anaerobic digesters [5] and [6].

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำพลังงานเป็นแรงผลักดันสำหรับการพัฒนาเศรษฐกิจและทวีความรุนแรงมากทั่วโลก เชื้อเพลิงฟอสซิลกำลังทรัพยากรหลักที่ใช้สำหรับเชื้อเพลิง เช่นจะพิจารณาที่สำคัญในการค้นหาวิธีแก้ไข world׳s ที่เพิ่มความต้องการพลังงาน [1] อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงฟอสซิลมีจำกัด และการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลมีเท่าใดขอสิ่งแวดล้อม [2] ตั้งแต่แรกน้ำมันวิกฤต พลังงานทดแทนได้ดึงดูดมาก โดยการ renewability ความยั่งยืน และเป็นผลมาจากเพิ่มความตระหนักด้านสิ่งแวดล้อม [3] ดังนั้น มีการปรับปรุงบทบาทของทรัพยากรพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้า และมันกำลังได้รับความสนใจการวิจัยมากสำหรับศักยภาพในการแทนที่ ด้วยปริมาณการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในโรงไฟฟ้า นี้ได้ส่งผลให้ตามความตระหนักของผลกระทบสิ่งแวดล้อมเชิงลบทั่วไปวิธีการผลิตพลังงานไฟฟ้า โดยเฉพาะจากถ่านหินและปิโตรเลียมโรงไฟฟ้า [4] สาธารณะเพิ่มขึ้นวัตถุประสงค์หลักของการตรวจสอบศักยภาพแหล่งพลังงานทดแทนจะระบุมาที่มีการจัดหาทรัพยากรพลังงานหมุนเวียนเหมาะสม ในอดีต พลังงานชีวมวลได้เป็นแหล่งสำคัญของเชื้อเพลิง และเป็นส่วนสำคัญของงานวิจัยด้านพลังงานทดแทน ตามประวัติศาสตร์บัญชี คนในอดีตอาศัยส่วนใหญ่ในใบไม้และไม้เชื้อเพลิง [5] ชีวมวล อนุพันธ์ของวัสดุชีวภาพเป็นทรัพยากรทดแทน วัสดุชีวภาพรวมถึงสิ่งมีชีวิตหรือซากของสิ่งมีชีวิตเช่นไม้และใด ๆ อื่น ๆ อินทรีย์เช่นเศษป่าจากต้นไม้และวัสดุจากพืชตัดและไม้ใด ๆ สามารถใช้เป็นแหล่งของชีวมวล ทรัพยากรชีวมวลรวมโซ่ยาวสารอินทรีย์ที่ถูกแปลงเป็นง่ายกว่าโมเลกุลจากกระบวนการย่อยอาหาร [6] ขั้นตอนแรกในกระบวนการย่อยอาหารคือ ไฮโตรไลซ์ของโพลิเมอร์ที่แปลงเป็นโพลิเมอร์ monomers เช่นน้ำตาลกลูโคสและกรดอะมิโน ในขั้นตอนต่อไป วัสดุที่สร้างขึ้น โดยจุลินทรีย์จะถูกแปลงเป็นกรดไขมันระเหย ไฮโดรเจน และกรดอะซิติก ด้วยเหตุนี้การ ใช้กรดไขมัน (กรด butyric และกรด propionic) จะถูกแปลงเป็นไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ โดย acidogenic แบคทีเรีย และในขั้นตอนสุดท้าย ไฮโดรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และ acetate แปลงเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมีเทน โดยแบคทีเรีย methanogenic ก๊าซชีวภาพที่ผลิตในกระบวนการนี้ประกอบด้วยส่วนประกอบสอง มีเทน และคาร์บอนไดออกไซด์กับก๊าซอื่น ๆ จำนวนเล็กน้อย ก๊าซชีวภาพจะประกอบด้วยประมาณ 55 – 65% มีเทน คาร์บอน ไดออกไซด์ 30-35% และบางไฮโดรเจน ไนโตรเจน และสิ่งสกปรกอื่น ๆ ค่าความร้อนคือ ประมาณ 5300 m−3 กิโลแคลอรี่ (600 BTU ต่อลูกบาศก์ฟุต) และก๊าซธรรมชาติประกอบด้วยประมาณ 80% มีเทน กับค่าความร้อนประมาณ 9800 m−3 กิโลแคลอรี่ (1000 BTU ต่อลูกบาศก์ฟุต) [7]ในการจัดประเภทโดยรวม ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของชีวมวลมีก๊าซชีวภาพ ไบโอดีเซล และ bioethanol และวิเคราะห์ในการศึกษาปัจจุบันนี้เกี่ยวข้องกับศักยภาพการผลิตก๊าซชีวภาพและก๊าซชีวภาพจากมูลปศุสัตว์ในอิหร่านรายงานแรกเกี่ยวกับชีวมวลโดย Pillini รัสเซียได้ในการผลิตชีวมวลจากขยะฝังกลบ และเผาไหม้ไม่สมบูรณ์เป็นรายงาน [1] ฟอนเฮลมอนด์ใน 1630 ถูกนักวิทยาศาสตร์แรกเพื่อระบุ และรายงานอย่างเป็นกิจจะลักษณะ flammability biogass [3] มีความหลากหลายของวัสดุที่เหมาะสมสำหรับโปรแกรมประยุกต์ทรัพยากรชีวมวลสำหรับการสร้างพลังงานชีวมวล และเหล่านี้จะแบ่งการเรียน 6 ตาม:•ป่า•เกษตรพืชเสียและ•เสียอุตสาหกรรมอาหาร•เทศบาลขยะมูลฝอย)•ปศุสัตว์เสีย•น้ำเสียเทศบาลและอุตสาหกรรมอินทรีย์อาหารและองค์กรด้านการเกษตร (FAO) รายงานว่า 3,339,000 ฮา ป่าอยู่ในภูมิภาคตะวันออกกลาง ที่ 1,658,000 ฮา อยู่อิหร่าน มันยังมีรายงานว่า แต่ละ hectare มีศักยภาพในการผลิต m3 80 ของชีวมวล [2] ดังนั้น ผลผลิตของป่าอิหร่านได้ศักยภาพของ 133 ล้านลูกบาศก์เมตรหรือ 331 ล้านตันของชีวมวล ปี ใช้ทรัพยากรนี้ไม่สามารถสร้างไฟฟ้าตวาไต้หว่าน 218 [1] เป็นที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ ปศุสัตว์เสียคือทรัพยากรหลักสำหรับผลิตก๊าซชีวภาพในอิหร่าน เป็นที่ชัดเจนว่า สภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกันจะพิจารณาที่สำคัญสำหรับการทำปศุสัตว์ในประเทศ และอิหร่านมีเงื่อนไขสภาพภูมิอากาศที่เหมาะสม โอกาสดีดังนั้นยอดเงินที่สำคัญของการผลิตชีวมวล ดังนั้น การวางแผนสำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพจากปศุสัตว์มูลเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจที่ต้องการเน้นในการวางแผนและนโยบายพัฒนาวาระการประชุมสำหรับพลังงานทดแทนสัดส่วนของทรัพยากรชีวมวลต่าง ๆ สำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพในโลกแสดงในตารางที่ 1 ซึ่งแสดงที่แข็งเกษตรเสีย และมูลปศุสัตว์สำคัญ มีค่าสูง เบื้องต้นสอบสวนเปิดเผยว่า Iran׳s ศักยภาพชีวมวลจะเท่ากับ 15 ล้านตัน หรือ 140 ล้านบาร์เรลเทียบเท่าน้ำมันดิบ และที่มีค่าเท่ากับ 13% Iran׳s น้ำมันดิบทั้งหมดผลิตในปี 2553 [1] วิธีสำหรับการประเมินทรัพยากร (คำนวณ และทรัพยากร) จะไม่สามารถใช้ได้ตามความหลากหลายและความหลากหลายของทรัพยากรชีวมวล วิธีการเหล่านี้สามารถใช้สำหรับการวิเคราะห์และประเมินการผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลปศุสัตว์ในอิหร่านตารางที่ 1การแบ่งปันทรัพยากรการผลิตก๊าซชีวภาพในโลก [1]# ทรัพยากรใช้ร่วมกัน (%)น้ำเสียเทศบาล 1 และกากอินทรีย์อุตสาหกรรม 2ขยะอินทรีย์ 2 เทศบาล 113 ปศุสัตว์เสีย 284 เกษตรขยะ 59ตัวเลือกตารางประการแรก มีวิเคราะห์ทรัพยากรการปศุสัตว์ในอิหร่าน และจำนวนมูลสัตว์ที่ผลิตในแต่ละจังหวัดได้ประเมินการใช้วิธีการต่าง ๆ ประการที่สอง คำนวณถูกทำโดยใช้ปริมาณผลิตก๊าซชีวภาพและเศษส่วนของก๊าซมีเทนจากปศุสัตว์จากการคำนวณ ตามปริมาณการใช้ก๊าซธรรมชาติประจำปีและคำนวณปริมาณผลิตก๊าซชีวภาพจากขยะในปศุสัตว์ในแต่ละจังหวัด ประเมินถูกทำในส่วนของปริมาณการใช้ก๊าซธรรมชาติที่อาจถูกแทนที่ ด้วยก๊าซชีวภาพจากขยะปศุสัตว์โปรแกรมประยุกต์และการใช้ประโยชน์ของก๊าซชีวภาพในอิหร่านมีประวัติยาวนาน นี่ Bahai (1530-1622) คนแรกใช้ก๊าซชีวภาพในโรงอาบน้ำใน Esfahan ในปีที่ผ่านมา digester การผลิตก๊าซชีวภาพที่แรกถูกสร้างขึ้นในปี 1975, Niazabad วิลเลจ อิหร่านตะวันตก Lorestan Digester นี้มีปริมาณของ m3 5 ที่ใช้เสียปศุสัตว์ของหมู่บ้านในการผลิตก๊าซชีวภาพสำหรับการให้น้ำร้อนสำหรับอ่างอาบน้ำ [1] ทรัพยากรเสียปศุสัตว์ภายใต้ความสนใจของกลุ่มประเทศอุตสาหกรรมในการผลิตก๊าซชีวภาพได้ สามารถใช้ก๊าซชีวภาพที่ผลิตเป็นการขนส่งพลังงานหลังจากทำกระบวนการรีไฟน์เมนท์บางอย่างตรงกับมาตรฐานสากล และสิ่งแวดล้อมเช่น ISO: TC 255 ใช้ก๊าซชีวภาพในอุตสาหกรรมสามารถทำให้ประหยัดขนาดใหญ่ในการใช้ประโยชน์ทรัพยากรที่ฟอสซิล (น้ำมันและก๊าซธรรมชาติ) [2]ก๊าซนี้สามารถจะใช้กับหลากหลายอุตสาหกรรมและระบบที่มีอยู่ความร้อน ซึ่งสามารถบันทึกปริมาณการใช้น้ำมันและก๊าซธรรมชาติเป็นทรัพยากรสามารถส่งออกได้ และมีค่าเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งลด pollutions สิ่งแวดล้อม โดยตรง ในประเทศส่วนใหญ่ ใช้งานทั่วไปของก๊าซนี้ไว้สำหรับปรุงอาหาร และแสงสว่าง [3] มีเตาปฏิกรณ์สำหรับผลิตก๊าซชีวภาพชนิดต่าง ๆ และชนิดที่สองมักใช้ในรูปแบบอิหร่าน จีน และอินเดียโดยไม่ต้องแก้ไขใด ๆ หลักในโครงสร้างและวิธีการย่อยอาหาร เปรียบเทียบของเตาปฏิกรณ์ผลิตก๊าซธรรมดาสองเหล่านี้แสดงในตารางที่ 2 [4] และยัง แสดงใน Fig. 1ตารางที่ 2สองชนิดของเตาปฏิกรณ์ผลิตก๊าซมากที่สุดในอิหร่าน [5]ชื่อรุ่นจีนอินเดียรุ่นชนิดผลิตมูล – ก๊าซก๊าซ – มูลอาคารเป็นแบบบูรณาการ และก็เป็นไปได้วิธีการวัสดุและอาคารเป็นเรื่องทางเข้าของวัสดุผสมโดยทั่วไปพืชเสีย เสียคน เสียสัตว์โดยทั่วไป cow׳s มูลร้านวัสดุวิธีในหลายกรณี ปั๊ม หรือกลุ่ม วัสดุหลังจากย่อยอาหารจะลอยตัว และจะออกจากกลุ่มเฉลี่ย (m3) ขนาด 18 14รวบรวมปริมาณก๊าซต้องครอบคลุม และจำนวนก๊าซจะถูกกำหนด โดยก๊าซความดันและออกวัสดุจากกลุ่มร้านในหมวกลอย สูงแสดงถังแก๊สจำนวนก๊าซก๊าซความดันความดันจะสูง (สูงสุด: 1000 mmHg) ความดันจะต่ำ (70 – 150 mmHg)ต้นทุนต้นทุนต่ำต้นทุนสูงเนื่องจากใช้ส่วนประกอบของโลหะตัวเลือกตาราง Fig. 1 ไดอะแกรมแผนผังวงจรของก๊าซชีวภาพ digester ในอิหร่าน (บน) กับเจ้าก๊าซลอย (แบบอินเดีย) และโดมคงที่ (ล่าง) ก๊าซชีวภาพ digester (แบบจีน)ตัวเลือกรูปมีพารามิเตอร์หลายอย่างที่มีผลต่อกระบวนการย่อยอาหารที่ไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อให้จำนวนผลิตมีเทนเหมาะ มีเงื่อนไขเหมาะสมสำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพ:•อุณหภูมิ: ช่วงทำงานเหมาะสมที่สุดคือ 35 – 60 องศาเซลเซียส•pH: pH ที่เหมาะสมสำหรับ digesters ที่ไม่ใช้ออกซิเจนอยู่ในช่วง 6.8 – 7.2•สารอาหาร: แบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจนมีความจำเป็นสำหรับการอยู่รอดของเซลล์และการเผาผลาญ และซ่อมแซม และสารอาหารที่สำคัญได้แก่ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส กำมะถัน คาร์บอน แมกนีเซียม โซเดียม แมงกานีส โคบอลต์ เหล็ก และสังกะสี จำนวนและเปอร์เซ็นต์ของวัสดุเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญมากในการควบคุมและการโต้ตอบของจุลินทรีย์•สารพิษ: ถ้าความเข้มข้นของอาหารที่จำเป็นสำหรับจุลินทรีย์ด้านบนของช่วงของกิจกรรมกว่ามันจะกลายเป็นพิษ และยับยั้งการเจริญเติบโตทางชีวภาพ•ผสมของเนื้อหา: ผสมของเนื้อหา และทำการแก้ไขรูปสามารถเพิ่มการผลิตก๊าซและประสิทธิภาพของ digesters ไม่ใช้ [5] [6]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1.
บทนำพลังงานเป็นแรงผลักดันในการพัฒนาเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมทั่วโลก เชื้อเพลิงฟอสซิลมีอยู่ในปัจจุบันทรัพยากรหลักที่ถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงเช่นที่พวกเขามีการพิจารณาที่สำคัญในแง่ของการหาโซลูชั่นเพื่อต้องการที่เพิ่มขึ้นของโลกสำหรับพลังงาน [1] อย่างไรก็ตามเชื้อเพลิงฟอสซิลมี จำกัด และการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลมีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อสิ่งแวดล้อม [2] นับตั้งแต่วิกฤตการณ์น้ำมันครั้งแรกที่ใช้พลังงานทดแทนได้ดึงดูดมากโดย renewability การพัฒนาอย่างยั่งยืนและเป็นผลมาจากความตระหนักด้านสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้น [3] ดังนั้นบทบาทของแหล่งพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้ามีการปรับปรุงและขณะนี้ได้รับความสนใจมากสำหรับการวิจัยที่มีศักยภาพในการแทนที่ด้วยการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในโรงไฟฟ้ นี้ได้รับมาจากการเพิ่มขึ้นของประชาชนได้ตระหนักถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเชิงลบของวิธีการแบบเดิมในการสร้างพลังงานโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากถ่านหินและโรงไฟฟ้าปิโตรเลียม [4].
วัตถุประสงค์หลักของการตรวจสอบแหล่งที่มาที่มีศักยภาพของพลังงานทดแทนคือการระบุท้องถิ่นที่มีความเหมาะสม การจัดหาแหล่งพลังงานหมุนเวียน ในอดีตที่ผ่านมาพลังงานชีวมวลได้เป็นแหล่งที่สำคัญของน้ำมันเชื้อเพลิงและตอนนี้มันเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของการวิจัยในสาขาพลังงานทดแทน ตามประวัติศาสตร์ที่ผู้คนในอดีตที่ผ่านมาส่วนใหญ่อาศัยบนใบแห้งและไม้เป็นเชื้อเพลิง [5] ชีวมวลเป็นที่มาของวัสดุทางชีวภาพเป็นทรัพยากรที่ทดแทน วัสดุชีวภาพใด ๆ รวมทั้งสิ่งมีชีวิตหรือซากของสิ่งมีชีวิตเช่นไม้และสารอินทรีย์อื่น ๆ เช่นเศษป่าไม้จากต้นไม้และวัสดุจากพืชตัดแต่งกิ่งและเศษไม้ที่สามารถใช้เป็นแหล่งที่มาของชีวมวล ทรัพยากรชีวมวลรวมถึงห่วงโซ่ยาวสารประกอบอินทรีย์ที่ได้รับการดัดแปลงให้เป็นโมเลกุลที่เรียบง่ายโดยกระบวนการของการย่อยอาหาร [6] ขั้นตอนแรกในกระบวนการย่อยอาหารคือการย่อยสลายของโพลิเมอร์ที่แปลงโพลิเมอร์เพื่อโมโนเมอร์เช่นกลูโคสและกรดอะมิโน ในขั้นตอนต่อไปวัสดุที่สร้างขึ้นโดยจุลินทรีย์จะถูกแปลงเป็นกรดไขมันระเหยไฮโดรเจนและกรดอะซิติก โดยความต่อเนื่องของกระบวนการนี้กรดไขมันที่ใช้งาน (กรดบิวทิริกและกรดโพรพิโอนิ) จะถูกแปลงเป็นไฮโดรเจนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากเชื้อแบคทีเรีย acidogenic และไฮโดรเจนในขั้นตอนสุดท้ายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และอะซิเตทจะถูกแปลงเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซมีเทนก๊าซมีเทนจากเชื้อแบคทีเรีย ก๊าซชีวภาพที่ผลิตในขั้นตอนนี้ประกอบด้วยสององค์ประกอบก๊าซมีเทนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณที่น้อยของก๊าซอื่น ๆ มักจะมีการผลิตก๊าซชีวภาพก๊าซมีเทนประมาณ 55-65%, 30-35% ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และบางไฮโดรเจนไนโตรเจนและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ค่าความร้อนของมันอยู่ที่ประมาณ 5300 กิโลแคลอรีของ m-3 (600 บีทียูต่อลูกบาศก์ฟุต) และก๊าซธรรมชาติมีก๊าซมีเทนประมาณ 80% ที่มีค่าความร้อนประมาณ 9800 กิโลแคลอรีม. 3 (1000 บีทียูต่อลูกบาศก์ฟุต) [7].
ในแง่ ของการจัดหมวดหมู่โดยรวมของผลิตภัณฑ์สุดท้ายของชีวมวลเป็นก๊าซชีวภาพไบโอดีเซลและเอทานอลและการวิเคราะห์ในการศึกษาในปัจจุบันที่เกี่ยวข้องกับการผลิตก๊าซชีวภาพและศักยภาพของการผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลสัตว์ในอิหร่าน.
รายงานครั้งแรกในชีวมวลโดยรัสเซีย Pillini อยู่บน การผลิตมวลชีวภาพจากขยะฝังกลบและเผาไหม้ไม่สมบูรณ์มีรายงาน [1] ฟอนเฮลมอนด์ใน 1630 เป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่จะระบุและรายงานอย่างเป็นทางการ biogass ติดไฟ [3] มีความหลากหลายของวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการประยุกต์ใช้เป็นทรัพยากรชีวมวลในการผลิตพลังงานชีวภาพและเหล่านี้จะแบ่งเป็น 6 ชั้นเรียนตามที่ระบุไว้คือ•ป่า•ทางการเกษตรและของเสียจากพืช•ของเสียอุตสาหกรรมอาหาร•ขยะมูลฝอยเทศบาล(ขยะ) •ของเสียจากปศุสัตว์•เทศบาลน้ำเสียและอุตสาหกรรมขยะอินทรีย์องค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) รายงานว่า 3,339,000 ไร่ของป่าไม้ที่มีอยู่ในภูมิภาคตะวันออกกลางที่ 1658000 ฮ่าอยู่ไปยังอิหร่าน นอกจากนั้นยังมีรายงานว่าในแต่ละเฮกตาร์มีศักยภาพในการผลิต 80 m3 ชีวมวล [2] ดังนั้นการส่งออกของป่าอิหร่านมีศักยภาพที่ 133 ล้านลูกบาศก์เมตรหรือ 331,000,000 ตันของชีวมวลเป็นประจำทุกปี ประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรนี้สามารถสร้างกระแสไฟฟ้า 218 TWh [1] ดังกล่าวก่อนหน้าเสียจากปศุสัตว์เป็นหนึ่งในแหล่งข้อมูลหลักที่มีอยู่สำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพในอิหร่าน เป็นที่ชัดเจนว่าแตกต่างกันสภาพภูมิอากาศที่มีการพิจารณาที่สำคัญในการรักษาปศุสัตว์และอิหร่านมีความเหมาะสมสภาพภูมิอากาศจึงมีศักยภาพที่ดีสำหรับจำนวนเงินที่สำคัญของการผลิตพลังงานชีวมวล ดังนั้นการวางแผนสำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลสัตว์เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจที่จะต้องเน้นในการวางแผนและวาระการพัฒนานโยบายพลังงานทดแทน. ผลงานของทรัพยากรชีวมวลที่แตกต่างกันสำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพในโลกที่จะแสดงในตารางที่ 1 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าทางการเกษตร ขยะมูลฝอยและมูลสัตว์ที่สำคัญที่สุดที่มีค่าสูงขึ้น การตรวจสอบเบื้องต้นพบว่าอิหร่านมีศักยภาพชีวมวลคือเท่ากับ 15 ล้านตันหรือ 140 ล้านบาร์เรลเทียบเท่าน้ำมันดิบและที่จะมีค่าเท่ากับ 13% ของอิหร่านของการผลิตน้ำมันดิบโดยรวมในปี 2010 [1] ตามที่หลากหลายและความหลากหลายของแหล่งชีวมวลวิธีการที่แตกต่างกันสำหรับการประเมินทรัพยากร (คำนวณของทรัพยากรที่มีอยู่และสามารถเข้าถึงได้) มีผลบังคับใช้ วิธีการเหล่านี้สามารถนำมาใช้ในการวิเคราะห์และการประเมินผลการผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลสัตว์ในอิหร่าน. ตารางที่ 1 ส่วนแบ่งของทรัพยากรที่ผลิตก๊าซชีวภาพในโลก [1]. # ทรัพยากรหุ้น (%) 1 น้ำเสียเทศบาลอุตสาหกรรมและขยะอินทรีย์ 2 2 ขยะอินทรีย์เทศบาล 11 3 เสียปศุสัตว์ 28 4 เสียการเกษตร 59 ตัวเลือกตารางประการแรกทรัพยากรปศุสัตว์ในอิหร่านถูกนำมาวิเคราะห์และปริมาณของมูลสัตว์ที่ผลิตในแต่ละจังหวัดได้ประมาณโดยใช้วิธีการที่แตกต่างกัน ประการที่สองการคำนวณที่ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ปริมาณของก๊าซชีวภาพที่ผลิตและเศษส่วนของก๊าซมีเทนจากแหล่งปศุสัตว์คำนวณ ตามปริมาณการประจำปีของปริมาณการใช้ก๊าซธรรมชาติและปริมาณการคำนวณของการผลิตก๊าซชีวภาพจากของเสียจากปศุสัตว์ในแต่ละจังหวัด, การประเมินผลที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของการใช้ก๊าซธรรมชาติที่อาจจะถูกแทนที่ด้วยการผลิตก๊าซชีวภาพจากของเสียปศุสัตว์. แอพลิเคชันและการใช้ก๊าซชีวภาพในอิหร่านมี ประวัติศาสตร์อันยาวนาน ชีค Bahai (1530-1622) เป็นคนแรกที่ใช้ก๊าซชีวภาพในการอาบน้ำใน Esfahan ในปีที่ผ่านมาการผลิตก๊าซชีวภาพหมักครั้งแรกที่ถูกสร้างขึ้นในปี 1975 หมู่บ้าน Niazabad, Lorestan ตะวันตกอิหร่าน บ่อหมักนี้มีปริมาณของ 5 m3 ที่ใช้ของเสียจากปศุสัตว์ของหมู่บ้านในการผลิตก๊าซชีวภาพสำหรับการให้บริการน้ำร้อนอาบน้ำ [1] ทรัพยากรของเสียจากปศุสัตว์ที่อยู่ภายใต้ความสนใจของประเทศอุตสาหกรรมในการผลิตก๊าซชีวภาพ ก๊าซชีวภาพที่ผลิตสามารถใช้เป็นผู้ให้บริการพลังงานหลังจากดำเนินการกระบวนการปรับแต่งบางส่วนที่ตรงกับที่มีมาตรฐานระดับโลกและสิ่งแวดล้อมเช่น ISO: TC 255 ก๊าซชีวภาพใช้ในอุตสาหกรรมสามารถทำให้ประหยัดขนาดใหญ่ในการใช้ทรัพยากรที่มีคุณค่าฟอสซิล (น้ำมันและก๊าซธรรมชาติ) [ 2]. ก๊าซนี้สามารถนำมาใช้โดยตรงกับช่วงกว้างของอุตสาหกรรมที่มีอยู่และระบบทำความร้อนซึ่งสามารถประหยัดก๊าซธรรมชาติและการใช้น้ำมันเป็นฟอสซิลที่ส่งสินค้าออกและมีคุณค่าทรัพยากรน้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งจะช่วยลดมลภาวะทางอากาศสิ่งแวดล้อม ในประเทศส่วนใหญ่ใช้งานทั่วไปของก๊าซนี้เหมาะสำหรับการปรุงอาหารและการจัดแสง [3] มีหลายประเภทที่แตกต่างกันของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในการผลิตก๊าซชีวภาพและทั้งสองประเภทที่มีการใช้กันมากที่สุดในประเทศอิหร่านแบบจีนและอินเดียโดยไม่มีการดัดแปลงใด ๆ ที่สำคัญในโครงสร้างและวิธีการในการย่อยอาหาร การเปรียบเทียบของทั้งสองเครื่องปฏิกรณ์ก๊าซชีวภาพแบบดั้งเดิมถูกนำเสนอในตารางที่ 2 [4] และยังแสดงในรูป 1. ตารางที่ 2 สองประเภทของเครื่องปฏิกรณ์ก๊าซชีวภาพที่พบมากที่สุดในอิหร่าน [5]. ชื่อภาษาจีนรูปแบบรูปแบบอินเดียประเภทของการผลิตปุ๋ยก๊าซก๊าซปุ๋ยตึกตึกแบบบูรณาการและสร้างมันเป็นไปได้ในทุกที่วัสดุและวิธีการในอาคารเป็นเรื่องง่ายปากน้ำวัสดุโดยทั่วไปมีส่วนผสมของพืชเสียของเสียจากสัตว์ของเสียของมนุษย์โดยทั่วไปมูลวัวของวิธีการร้านวัสดุในกรณีที่หลายปั๊มหรือถังวัสดุหลังจากการย่อยอาหารจะลอยและจะออกจากถังขนาดเฉลี่ย(m3) 18 14 เก็บปริมาณก๊าซ ไม่จำเป็นต้องใช้ฝาครอบและปริมาณของก๊าซจะถูกกำหนดโดยความดันก๊าซและวัสดุการออกจากถังในร้านหมวกลอยสูงของถังก๊าซแสดงปริมาณของก๊าซแรงดันก๊าซความดันสูง(สูงสุด 1000 มิลลิเมตรปรอท) ความดันต่ำ (70-150 มิลลิเมตรปรอท ) ค่าใช้จ่ายค่าใช้จ่ายต่ำค่าใช้จ่ายสูงเนื่องจากการใช้งานของชิ้นส่วนโลหะตัวเลือกตารางรูป 1. แผนภาพของบ่อหมักก๊าซชีวภาพในอิหร่าน (บน) กับผู้ถือก๊าซลอย (รูปแบบอินเดีย) และ (ล่าง) บ่อหมักก๊าซชีวภาพแบบโดมคงที่ (รูปแบบภาษาจีน). เลือกรูปที่มีตัวแปรหลายที่มีผลต่อกระบวนการของการย่อยอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนในการบรรลุอุดมคติที่มีปริมาณการผลิตก๊าซมีเทน สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพคือ: •อุณหภูมิช่วงการทำงานที่เหมาะสมที่สุดคือ 35-60 ° C. •ค่า pH: พีเอชที่เหมาะสมในการหมักแบบไร้อากาศอยู่ในช่วง 6.8-7.2 ได้. •สารอาหาร: แบคทีเรียที่มีความจำเป็นสำหรับการเผาผลาญและ การอยู่รอดของเซลล์และการซ่อมแซมและสารอาหารที่จำเป็นที่มีไนโตรเจนฟอสฟอรัสกำมะถันคาร์บอนแมกนีเซียมโซเดียมแมงกานีสโคบอลต์เหล็กและสังกะสี จำนวนและร้อยละของวัสดุเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญมากในการควบคุมและการมีปฏิสัมพันธ์ของจุลินทรีย์. •สารเป็นพิษ. ถ้าความเข้มข้นของอาหารที่จำเป็นสำหรับจุลินทรีย์อยู่เหนือช่วงของกิจกรรมกว่าที่มันจะกลายเป็นพิษและยับยั้งการเจริญเติบโตทางชีวภาพ•ผสมของเนื้อหา: ผสมของเนื้อหาและวิธีการแก้ปัญหาการทำเหมือนกันสามารถเพิ่มการผลิตก๊าซและประสิทธิภาพของการหมักแบบไร้อากาศ [5] และ [6]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ
พลังงานเป็นแรงขับเคลื่อนเพื่อการพัฒนาเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมทั่วโลก เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นแหล่งหลักที่ใช้เชื้อเพลิงที่เป็นเช่นที่พวกเขามีการพิจารณาที่สำคัญในแง่ของการแก้ปัญหาโลก׳ s เพิ่มความต้องการพลังงาน [ 1 ] อย่างไรก็ตามเชื้อเพลิงฟอสซิลมีจำกัดและ การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลมีผลกระทบเชิงลบอย่างรุนแรงต่อสิ่งแวดล้อม [ 2 ] นับตั้งแต่เกิดวิกฤตการณ์น้ำมันครั้งแรก พลังงานทดแทนได้ดึงดูดมากของการกลับสู่สภาพเดิม ความยั่งยืน และเป็นผลจากการเพิ่มความตระหนักด้านสิ่งแวดล้อม [ 3 ] ดังนั้นบทบาทของแหล่งพลังงานทดแทนในการผลิตไฟฟ้า มีการปรับปรุง และมันกำลังได้รับความสนใจศึกษามากที่มีศักยภาพที่จะแทนที่ด้วยการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในโรงไฟฟ้าของ นี้ได้ถูกนำเกี่ยวกับโดยการเพิ่มความตระหนักของประชาชนเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเชิงลบของวิธีการปกติของการสร้างอำนาจโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากถ่านหินและโรงไฟฟ้าปิโตรเลียม [ 4 ] .
วัตถุประสงค์หลักของการตรวจสอบแหล่งพลังงานทดแทนเพื่อระบุพื้นที่ที่มีการจัดหาที่เหมาะสมของทรัพยากรพลังงานทดแทน ในอดีต พลังงานชีวมวลเป็นแหล่งของเชื้อเพลิงและตอนนี้เป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของการวิจัยในสาขาพลังงานทดแทน ตามบัญชีประวัติศาสตร์ผู้คนในอดีตอาศัยส่วนใหญ่บนใบไม้แห้งและไม้เชื้อเพลิง [ 5 ] ชีวมวล เป็นอนุพันธ์ของวัสดุทางชีวภาพเป็นทรัพยากรทดแทน ใด ๆรวมทั้งสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพวัสดุหรือซากของสิ่งมีชีวิต เช่น ไม้ และอื่น ๆอินทรีย์ เช่น เศษ จาก ป่า ต้นไม้ และวัสดุจากพืชตัดแต่งและเศษไม้ที่สามารถใช้เป็นแหล่งที่มาของชีวมวลทรัพยากรชีวมวล ได้แก่ โซ่ยาว สารอินทรีย์ที่ถูกแปลงเป็นง่ายกว่าโมเลกุล โดยกระบวนการของการย่อยอาหาร [ 6 ] ขั้นตอนแรกในกระบวนการย่อย คือ การย่อยสลายของพอลิเมอร์ที่แปลงไป เช่น พอลิเมอร์ กลูโคส และกรดอะมิโน ในขั้นตอนต่อไป วัสดุที่สร้างขึ้นโดยจุลินทรีย์จะถูกแปลงเป็นกรดไขมันที่ระเหยได้ ไฮโดรเจน และกรดอะซิติกโดยความต่อเนื่องของกระบวนการนี้ ปราดเปรียว กรดไขมัน กรด butyric และใช้กรด ) จะถูกแปลงเป็นไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์จากกากสับปะรด แบคทีเรีย และในขั้นตอนสุดท้าย ไฮโดรเจน คาร์บอนไดออกไซด์และอะซิเตทเป็นแปลงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซมีเทนโดยจุลินทรีย์ . การผลิตก๊าซชีวภาพในกระบวนการนี้ประกอบด้วยสองส่วนก๊าซมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีจำนวนเล็ก ๆของก๊าซอื่น ๆ ก๊าซชีวภาพมักจะมีประมาณ 55 - 65 % มีเทน , 30 - 35% คาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรเจน ไนโตรเจน และสิ่งเจือปนอื่น ๆ เป็นค่าความร้อนประมาณ 5300 ต่อ m − 3 ( 600 บีทียูต่อลูกบาศก์ฟุต ) และก๊าซธรรมชาติที่ประกอบด้วยก๊าซมีเทนประมาณ 80 % กับค่าความร้อนประมาณ 9800 ต่อ m − 3 ( 1 , 000 บีทียูต่อลูกบาศก์ฟุต ) [ 7 ] .
ในแง่ของการรวมผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือ ก๊าซชีวภาพ ชีวมวล ไบโอดีเซลและเอทานอล และการวิเคราะห์ในการศึกษาในปัจจุบันนี้เกี่ยวข้องกับก๊าซชีวภาพและศักยภาพการผลิตก๊าซชีวภาพจากฟาร์มปศุสัตว์ในอิหร่าน
แรกรายงานชีวมวลโดย pillini รัสเซียต่อการผลิตชีวมวลจากขยะฝังกลบ และการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ คือ รายงาน [ 1 ]จากแอตแลนต้าใน 1630 เป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ระบุและรายงานอย่างเป็นทางการ biogass ไวไฟ [ 3 ] มีช่วงกว้างของวัสดุที่เหมาะสมเพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานชีวมวลรุ่นเหล่านี้จะแบ่งเป็น 6 ชั้นเรียนเป็นจดทะเบียน :
-

-
เกษตรป่าไม้และพืชของเสีย
-

-
อุตสาหกรรมอาหารขยะมูลฝอยชุมชน ( ขยะ )
-
กาก
-
ปศุสัตว์เทศบาลและอุตสาหกรรมสิ่งปฏิกูลมูลฝอยอินทรีย์
อาหารและองค์การเกษตร ( FAO ) รายงานว่า 3339000 เฮกเตอร์ของป่าไม้อยู่ในภูมิภาคตะวันออกกลาง ซึ่ง 1658000 ฮาอยู่ที่ประเทศอิหร่าน นอกจากนี้ ยังรายงานว่า ในขณะนี้มีศักยภาพที่จะผลิต 80 M3 ของชีวมวล [ 2 ] ดังนั้น