بررسی مصرف انرژی، میزان تولید گازهای آلاینده و هزینه های اجتماعیخشک کردن محصولات کشاورزی (مطالعه موردی: سیب)

امروزه گرمایش کره زمین در اثر مصرف سوخت‌های فسیلی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مصرف سوخت‌های فسیلی در نیروگاه‌ها به منظور تولید برق بیشترین سهم را در انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلاینده در جهان دارند. با وجود سهم چشمگیر بخش کشاورزی از صنعت برق، بخش فرآوری و خشک ‌کردن محصولات کشاورزی بیشترین انرژی مصرفی را به خود اختصاص داده‌اند. در این پژوهش به بررسی پارامترهای انرژی و زیست محیطی (گرمایش جهانی) و هزینه‌های اجتماعی خشک ‌کردن لایه‌های سیب در سه دمای 45، 55 و 65 درجه سلسیوس و در سرعت جریان هوای ثابت 0.5 متر بر ثانیه در پیش‌تیمارهای مختلف اسمزی، فراصوت، بلانچینگ و مایکروویو (هر یک از پیش‌تیمارها در سه سطح) پرداخته شد. بررسی داده‌ها نشان می دهد که با افزایش دما و استفاده از پیش‌تیمارهای مختلف، مدت زمان، انرژی مصرفی و حرارت مخصوص مصرفی نسبت به تیمار شاهد روند کاهشی و مقادیر بازده انرژی، خشک‌ شدن و حرارتی روند صعودی دارند. بالاترین مقادیر هر دو بازده انرژی و خشک‌ شدن در استفاده از پیش‌تیمارهای مختلف مربوط به استفاده از پیش‌تیمار مایکروویو با توان 360 وات به مدت 2.5 دقیقه در دمای 65 درجه سلسیوس به ترتیب به میزان 5.04 و 5.62 درصد و پایین‌ترین میزان این بازده‌ها مربوط به تیمار شاهد با دمای 45 درجه سلسیوس به ترتیب به میزان 2.27 و 2.38 درصد به دست آمده است. نتایج بررسی ها نشان می دهد که بیشترین و کمترین میزان گازهای گلخانه‌ای به ازای خروج هر کیلوگرم آب از لایه‌های سیب به ترتیب 21.19، 9.37 کیلوگرم co2 و  4^-10×10.05، 4^-10×4.45 کیلوگرم ch4 و 4^-10×2.01، 4^-10×0.89 کیلوگرم n2o بوده است. همچنین بالاترین و پایین‌ترین میزان هزینه‌های اجتماعی به ازای خروج یک کیلوگرم آب از لایه‌های سیب به ترتیب در نیروگاه بخار 34927.60، 15449.04ریال، در نیروگاه 35263.45، 15597.59 ریال و در نیروگاه سیکل ترکیبی 30561.66، 13517.91 ریال برآورد گردید.

Investigation of Energy Parameters, Environment and Social Costs for Drying Process (Case Study: Apple Slices)

Now day, global warming is too considerable due to consumption of fossil fuels. Use of fossil fuels in power plants for electricity generates has the largest portion of greenhouse gas and emissions in the world. Agricultural section has the outstanding contribution in electricity industry; furthermore the processing and drying of agricultural products have the highest consumption energy. In the current research, the parameters of energy, the environment (global warming) and social costs of drying of apples slices at three temperatures 45, 55 and 65° C and the air velocity 0.5 m/s for different pretreatment of osmotic, ultrasound, blanching and microwave (each pretreatment at three levels) were evaluated. Result shown that the amount of time, energy consumption, specific energy and heat consumption decreased with increasing temperature and using different pretreatments as compared to control treatment. Also, energy, drying and thermal efficiency, increased with increasing air temperature. The highest amounts of energy and drying efficiency were obtained %5.04 and %5.62, respectively for microwave pretreatment involving 360 W power and 2.5 min at 65° C temperature. Normal treatment with 45°C temperature gave the lowest value of efficiency energy (%2.27) and drying (%2.38). Results revealed that the highest and lowest greenhouse gas for the withdrawal one kilogram of water from apple slices was produced 21.19 and 9.37 kgCO2, 10.05×104 and 4.45×104 kgCH4, 2.01×104 and 0.89×104 kgNO2 respectively. Also, the highest and lowest social costs for  leaving one kg of water from apple slices was obtained 34927.60 and 15449.04 Rials for steam power plant, 35263.45 and 15597.59 Rials for power plant and 30561.66 and 13517.91 Rials for combined cycle power plant, respectively.