سهم گاز متان در گرمای جهانی

سهم گاز متان در گرمای جهانی

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم ومهندسی محیط زیست

منشأ نیمی از گرمای جهانی کره‌ی زمین، گاز متانی است که توسط انسان‌ها در صنایع و دستگاه‌های مختلف تولید می‌شود.

مطالعه‌ای که اخیراً توسط IIASA انجام شده، نشان می‌دهد که با استفاده صحیح از تکنولوژی موجود، می‌توان مقدار آلودگی این گاز را به‌طور قابل توجهی کاهش داد.


تحقیق منتشر شده توسط مجله‌ی Environmental Research Commiunications نشان می‌دهد که چگونه توسط پیاده‌سازی سریع تکنولوژی مذکور و هدف قرار دادن گاز متان و جلوگیری از نشر بیشتر آن به جو زمین؛ می‌توان از برخی اثرات بسیار پرهزینه‌ی تغییرات آب و هوایی که در چند دهه‌ی آینده انتظار می‌‌رود، جلوگیری کرد. اما برای توسعه‌ی اینگونه تجهیزات دانشمندان بایستی به‌طور دقیق بدانند که گازهای گلخانه‌ای از کجا و چگونه انتشار می‌یابند.

نویسنده اصلی این مقاله -Lena Hoglund-Isaksson- می‌گوید: “برای توسعه‌ی راهبرد‌هایی برای کاهش تغییرات آب و هوایی ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای غیر از دی‌اکسید کربن -مانند متان- در جو زمین؛ به فهرست اطلاعاتی دقیق از منابع و محل انتشار گازهای گلخانه‌ای، ساخت مدل‌های پیش‌بینی شده برای توسعه‌ی احتمالی انتشارات در آینده، ارزیابی امکان کاهش تولید گاز‌های گلخانه‌ای در آینده و تخمین بودجه‌ی مورد نیاز برای کاهش آن‌ها، احتیاج داریم. در این تحقیق، ما به مطالعه‌ی انتشار جهانی گاز متان، پتانسیل کاهش نشر آن از نظر فنی و تخمین کاهش هزینه‌ی احتمالی ناشی از آن تا سال 2050 پرداخته‌ایم.”

وی افزود: “در واقع یک راه حل جامع برای تمام دنیا وجود ندارد.

برای مثال در آسیای میانه و آفریقا تولیدات نفتی سهم عظیمی در افزایش این آلودگی‌ها دارند، در اروپا و آمریکای لاتین صنایع لبنی و گوشتی منبع اصلی بوده و در امریکای شمالی تولیدات گاز از سازندهای نفتی عامل اصلی انتشار این نوع گاز‌های آلوده‌کننده می‌باشند.

تحقیقات ما نشان می‌دهد که راه‌حل و راهبرد اصلی برای کاهش آلودگی‌ها بایستی شامل طرح‌های خاص و مخصوص به هر منطقه‌‌ و ناحیه باشد.”

برای استفاده از یکی از مدل‌های تهیه‌شده به نام GAINS، محققان بایستی برای اینکه متوجه شوند این مدل اطلاعاتی چقدر دقیق کار می‌کند، اطلاعات کلی مربوط به انتشار متان در سطح کشور و منطقه را به‌صورت داده‌های پایین به بالا در بازه‌ی زمانی سال‌های 1990 تا 2015؛ با مقدار بالا به پایین تخمین زده شده مقایسه کنند.

آن‌ها همچنین می‌خواستند متوجه شوند که مقدار آلودگی تولید شده توسط متان تا سال 2050 در صورت عدم کاهش آن، به چه صورت خواهد بود.

نتایج نشان می‌دهد که در سطح جهانی، داده‌های مربوط به GAINS با دقت بسیار خوبی با مقدار گاز متان نشر یافته توسط کارخانه‌ها و به‌طور کلی انسان‌ها مطابقت دارد.

برای اینکه اطلاعات به‌دست آمده مورد اعتماد باشند بایستی مقایسه‌ی صحیحی بین داده‌های با رویکرد بالا به پایین و پایین به بالا در دو سطح جهانی و منطقه‌ای صورت گیرد.

آنالیز‌های انجام شده توسط نویسندگان این مقاله نشان می‌دهد که این انتشارات بعد از سال 2010 شدت بسیار بیشتری گرفته‌اند؛ این موضوع اندازه‌گیری‌های با رویکرد بالا به پایینی که در سال‌های گذشته بر روی غلظت گاز متان در هوا انجام گرفته را تأیید می‌کند.

مطالعات حاکی از آن است که این افزایش ناگهانی دلایل متفاوتی دارد؛ افزایش انتشارات متان ناشی از تأسیسات نفتی در امریکای شمالی، افزایش معادن زغال سنگ در کشورهایی به جز چین مانند استرالیا و اندونزی و همچنین افزایش پسماند‌های جهانی ناشی از افزایش جمعیت از جمله این دلایل هستند.

البته در کنار این‌ها، اعداد نشان دهنده‌ی رشد کم اما متداوم انتشارات ناشی از تولید فراورده‌های لبنی و گوشتی در امریکای لاتین و آفریقا می‌باشد.

این مطلب بر چگونگی توزیع بخش‌های تولیدکننده‌ی گاز متان در سراسر زمین تأکید می‌کند.

یافته‌‌ها حاکی از آن است که اگر برای جلوگیری از نشر بیشتر گاز متان جلوگیری نشود، شاهد افزایش 30 درصدی این انتشارات تا سال 2050 خواهیم بود.

با اینکه می‌توانیم با استفاده از تکنولوژی موجود به طور فنی مانع از نشر 38 درصدی از این آلودگی شویم اما باید همزمان دقت داشته باشیم که این اعداد نشان می‌دهند که در بین سال‌های 2020 تا 2050 مقدار بسیار زیادی انتشارات گازهای گلخانه‌ای از جمله متان را خواهیم داشت.

با توجه به این مشکلات، محققین تأکید می‌کنند که با کنترل صحیح می‌توان اهداف کاهش غلضت گاز متان در هوا را در کوتاه‌مدت با هزینه بسیار کمی به دست آورد.

در واقع برای از بین بردن 30 درصد تا 50 درصد آلودگی‌های پیش‌رو تنها مبلغ 50 یورو بر ساعت هزینه نیاز است.

اما برای رسیدن به این مهم بایستی استفاده از سوخت‌های فسیلی نیز به‌طور قابل توجهی کاهش یابد.

همچنین لازم به ذکر است که امکان کاهش آلودگی‌ها به‌طور فنی در کشاورزی ممکن نیست، پس برای کنترل آلودگی‌های مربوط به این زمینه بایستی از روش‌های غیر فنی مانند کاهش رژیم غذایی برای دریافت شیر و گوشت کمتر اقدام کرد.

لایحه انتشار صفر درصد گازهای گلخانه‌ای و حمایت از انرژی بیوگاز

لایحه انتشار صفر درصد گازهای گلخانه‌ای و حمایت از انرژی بیوگاز

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم ومهندسی محیط زیست

اخیراً قانون جدیدی در آمریکا با هدف دستیابی به انتشار خالص صفر گازهای گلخانه‌ای (GHG) در کشاورزی این کشور تا سال 2040 وضع شده است.

فناوری هضم بی‌هوازی می‌تواند در رسیدن به این هدف نقش داشته باشد. طبق اطلاعات ارسال‌شده به کنگره GOV، این لایحه با عنوان قانون ارتجاع کشاورزی یا HR 5861، در تاریخ 12 فوریه معرفی و به کمیته آموزش و کار در کمیته کشاورزی ارجاع شد.

تا به امروز، هیچ مؤسسه‌ای در حمایت از این لایحه ثبت‌نام نکرده است.

پینگری -نماینده دموکرات عضو کمیته نیروهای مسلح مجلس نمایندگان آمریکا- در تاریخ 26 فوریه در بیانیه‌ای اعلام کرد که مقررات این قانون را وضع می‌کند.

پینگری در آن بیانیه گفت: کشاورزی همیشه کاری با ریسک بوده است، اما الگوهای غیرقابل پیش‌بینی شدید آب و هوایی، چالش‌های بزرگی را ایجاد می‌کنند که تولید مواد غذایی کشور ما را تهدید و معیشت کشاورزان آمریکایی را به خطر می‌اندازد.

در سال گذشته، کشاورزان به‌دلیل بارندگی بسیار زیاد قادر به کاشت 19.6 میلیون هکتار از زمین‌های زراعی نبودند. ما باید شرایط را کنترل کنیم تا کشاورزان را در زمین و مشاغل نگه‌ داریم.”

همچنین او در بیانیه خود این سوال را مطرح کرده است که: “قانون ارتجاع کشاورزی به‌عنوان یک نقشه راه برای توالی بیشتر کربن در خاک و کاهش کلی انتشار گازهای گلخانه‌ای با حمایت از کشاورزان در کجا واقع شده است.

ما باید کشاورزان را با بهترین علم موجود توانمند سازیم و طیف وسیعی از ابزارهای حفاظتی را فراهم کنیم، زیرا آن‌چه برای یک کشاورز در شهر ماین سودمند است، ممکن است برای دیگری در آیووا یا جورجیا مفید نباشد.

من یک هدف بلندپروازانه اما قابل تحقق برای کاهش 50 درصدی میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای تا قبل از سال 2030 تعیین کرده‌ام.

چالش‌های این مقیاس نیازمند راه‌حل‌های جسورانه است و برخلاف سایر صنایع، کشاورزی یک فرصت منحصر به فرد دارد تا مقدار زیادی کربن را از جو بیرون بکشند و آن را در خاک ذخیره کنند.”

بر اساس گفته‌های پینگر، فعالیت‌های کشاورزی در حال حاضر 8.4 درصد از کل گازهای گلخانه‌ای منتشر شده در ایالات متحده را شامل می‌شود.

برای دستیابی به انتشار خالص صفر، این لایحه به شش هدف از حوزه سیاست‌گذاری از جمله :

  • افزایش تحقیقات
  • بهبود سلامت خاک
  • حفاظت از زمین‌های کشاورزی موجود
  • حمایت از سیستم‌های دامی مرتع
  • افزایش سرمایه‌گذاری در طرح‌های انرژی در مزرعه و کاهش ضایعات مواد غذایی متمرکز شده است.
  • هضم بی‌هوازی می‌تواند در تحقق اهداف چندین مورد از این زمینه‌های سیاسی کمک کند.

این قانون با هدف حمایت از سیستم‌های دامداری مبتنی بر مرتع، یک برنامه مدیریت جایگزین برای حمایت از مجموعه‌ای از راهبردهای مدیریت متان منتشر شده توسط دام ایجاد می‌کند.

با توجه به ابتکارات تولید انرژی در مزرعه، این لایحه بودجه برنامه انرژی روستایی برای آمریکا را افزایش می‌دهد، USDA را مستقیماً برای مطالعه انرژی‌های تجدیدپذیر دوگانه و سیستم‌های زراعی و دامی استفاده می‌کند و برنامه AgSTAR را به خدمات حفاظت از منابع ملی UDSA منتقل می‌کند.

کمک به کشاورزان علاقه‌مند در کاهش انتشار متان از طریق هضم بی‌هوازی مؤثر است.

با هدف کاهش ضایعات مواد غذایی، این لایحه همچنین حمایت فدرال را برای پروژه‌های ضایعات مواد غذایی و هضم بی‌هوازی غذا به انرژی افزایش می‌دهد.

تولید انرژی تجدیدپذیر از اقیانوس ها

تولید انرژی تجدیدپذیر از اقیانوس ها

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم ومهندسی محیط زیست

با در نظر گرفتن حجم آب موجود در اقیانوس‌های کره زمین، جای تعجب نیست که محققان سراسر جهان در چالش استخراج انرژی‌های تجدیدپذیر از دریا در حال تلاش هستند.

در حال حاضر تیم مستقر در استرالیا راه‌حلی را ارائه داده است که از نیروی فشار اسمزی برای انجام این ترفند استفاده می‌کند. در واقع از فشار وارد شده به غشاء برای تولید انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده می‌شود.

اسمز به عبور آب از طریق غشاء گفته می‌شود. آب دریا شامل نمک و یون‌های بسیاری است.

اگر آب دریا توسط غشایی از آب شیرین جدا شود دو طرف غشاء به‌دنبال تعادل از نظر یون و نمک‌ها هستند.

بنابرین برای رسیدن به تعادل به غشاء فشار وارد می‌کنند که می‌توان این فشار را به انرژی تبدیل کرد.

این موضوع ساده به نظر می‌رسد، اما جزئیات انجام این کار با پیچیدگی همراه است.

تیم استرالیایی -مستقر در انستیتوی مواد مرزی در دانشگاه Deaking- توضیح می‌دهد: “غشاء اسمزی باید خواص مکانیکی بالا را با بار زیاد سطح، چگالی نانولوله، مقیاس‌پذیری تولید و مقاومت در برابر محیط زیست ترکیب کند.”

محققان حداقل از دهه 1970 با ایجاد فشار اسمزی برای تولید برق دست به گریبان بوده‌اند اما بخش عمده‌ای از کار آن‌ها در آزمایشگاه انجام شده است.

پتانسیل کاربردهای تجاری در سال‌های اخیر در حال پیشرفت است که بخشی از این پیشرفت‌ها در روش‌های ساخت است که محققان را قادر به جمع‌آوری مواد جدید در مقیاس نانو می‌کند.

پروژه در حال انجام توسط تیم استرالیایی مثال خوبی در مورد سرعت بخشیدن به تولید انرژی اسمزی (قدرت اسمزی یا انرژی آبی) است. این تیم از فعالیت اسمزی در بدن انسان الهام گرفته‌اند.

به‌طور خاص، محققان به تضاد شدید بین استخوان و بافت نرم، همراه با تضاد آن‌ها در توانایی حمل یون‌ها توجه کرده‌اند.

استخوان بسیار قوی است، بنابراین یک ماده جدید مبتنی بر ساختار استخوان می‌تواند یک غشاء قوی ایجاد کند.

با این حال استخوان در انتقال یون بسیار ضعیف است. بافت‌های نرم مانند غضروف و غشاء کلیه در انتقال یون‌ها بسیار مناسب هستند، اما ساختار آن‌ها باعث ایجاد غشاء بسیار ضعیف می‌شود.

راه‌حل ایجاد غشاء کامپوزیت با استفاده از لایه‌هایی در مقیاس نانو از هر ماده است. تیم تحقیقاتی از فیبر آرامید به‌جای بافت نرم و پلاکت‌های نیترید بور به‌جای استخوان استفاده کرد.

از نظر موفقیت تجاری غشاء جدید دارای اهمیت است، زیرا نسبتاً ارزان است.

پلاکت‌های نیترید بور ماده‌ای پودری را تشکیل می‌دهند که به‌طور گسترده برای کنترل گرما در لوازم الکترونیکی مصرفی، باتری‌ها و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می‌شوند.

استفاده از الیاف آرامید بازیافت شده در غشاء جدید نیز به کنترل هزینه‌ها کمک خواهد کرد.

یکی از یافته‌های مهم این است که غشاء جدید حتی اگر در معرض افت فشار مکرر و شیب شوری قرار داشته باشد، سختی و استحکام کششی زیادی از خود نشان می‌دهد.

همچنین این غشاء نویدهایی را در زمینه چگالی نیرو و دامنه دما نشان می‌دهد.

چگالی توان تولید شده در مناطق بزرگ از 0.6 وات بر مترمربع فراتر رفته و تا 20 چرخه (200 ساعت) حفظ شده است که نشان‌دهنده استحکام استثنایی غشاء است.

علاوه بر این، غشاء عملکرد بالایی را در برداشت انرژی اسمزی در دامنه وسیعی از دمای 0 الی 95 درجه سانتی‌گراد و pH در رنج 2.8 الی 10.8 که برای حفظ تولید فشار اسمزی ضروری است، نشان داده‌اند.

نکته مهم این است که سیستم‌های اسمزی طیف وسیعی از گزینه‌های برداشت انرژی از اقیانوس را برعکس حفر چاه‌های نفت و گاز طبیعی در بستر اقیانوس گسترش می‌دهند.

توربین‌های بادی فراساحلی در حال حاضر کاملاً در بازار انرژی‌های تجدیدپذیر مستقر شده‌اند و توربین‌های بادی شناور به‌سرعت در حال ظهور هستند.

انرژی موج و دستگاه‌های انرژی جزر و مد نیز در حال بازی هستند و وزارت انرژی امریکا در ردیابی سایر اشکال نوظهور انرژی اقیانوس در تلاش است.

بررسی اثر کربن سیاه بر گرمایش جهانی

بررسی اثر کربن سیاه بر گرمایش جهانی

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم ومهندسی محیط زیست

دانشگاه میشیگان با گروهی از محققین در مطالعه‌ای اثر ذرات حاوی کربن سیاه هم‌چون دوده‌ها را بر گرمایش جهانی بررسی کرده‌اند. شکل این ذرات ممکن است بر آب و هوا مؤثر باشند.

در اثر سوختن کربن که می‌تواند ناشی از پخت‌ و پز یا آتش‌سوزی در جنگل‌ها باشد دوده آزاد می‌شود؛ که در نهایت وارد جو می‌شود.

شکل ذرات حاوی کربن سیاه بر روی گرمایش جهانی اثرگذار هستند.

بنابراین شناخت تفاوت‌های ساختاری میان ذرات دوده و مطالعه برهم‌کنش میان مواد آلی یا غیرآلی که سطح ذرات حاوی کربن سیاه را در طی حرکتشان به سمت جو می‌پوشانند از اهمیت بالایی برخوردار است‌.

کربن سیاه در اتمسفر بیشتر از چند روز تا یک هفته باقی نمی‌ماند؛ اما دی‌اکسید کربن می‌تواند تا هزاران سال در جو ماندگار شود. با این وجود میزان جذب اشعه خورشید کربن سیاه با دی‌اکسید کربن قابل مقایسه است.

برای سال‌ها دانشمندان ذرات کربنی را به‌شکل ذرات کروی که اغلب با مواد آلی پوشیده شده‌اند مدل‌سازی می‌کردند.

همان‌طور که ذره به سمت جو بالا می‌آید پوشش آن موجب کاهش تمرکز نور بر روی کربن سیاه می‌شود، به همین سبب میزان جذب افزایش می‌یابد.

این اثر پوشش را “اثر عدسی” می‌نامند. اما مشخص شده است که پوشش مواد آلی موجود بر روی ذره دوده از یک ذره تا ذره دیگر متفاوت است.

مطالعه ذرات در زیر میکروسکوپ نشان می‌دهد که ذرات دوده به شکل یک کره کامل با یک پوشش مشابه نیستند.

اگر شما تحلیلی عددی را برای یک ذره کروی با یک غشاء انجام دهید، مدل تحلیل‌شده افزایش حداقل سه‌برابری جذب ذرات کربن سیاه را نشان می‌دهد‌.

مطالعات تجربی در مورد ذرات کربن سیاه نشان می‌دهند که جذب‌شان بسیار کمتر از مدل‌های تعریف شده است.

حال سؤال پیش می‌آید که این مدل‌ها چگونه می‌توانند به درک ما در رابطه با اثر کربن سیاه بر تغییرات آب و هوایی کمک کنند.

با ترکیب مطالعات تجربی و اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی، مدل‌های پیشگویی‌کننده، میزان جذب اشعه کمتری را نسبت به آنچه پیش‌تر تصور می‌شد نشان می‌دهند.

مدل‌سازی به‌روز شده، خروجی مدل‌ها را به آنچه در این حوزه اندازه‌گیری می‌شود نزدیک‌تر می‌کند.

مردم تصورمی‌کنند کربن سیاه اثر زیادی بر گرمایش جهانی دارد، اما اثرگذاری این ذرات به‌میزان جذب آن‌ها وابسته است که با توجه به شکل آن‌ها تغییرپذیر است.

این تحقیق مسیر را برای توسعه روش‌های پیش‌بینی تأثیرات تابشی کربن سیاه بر روی آب و هوا فراهم می‌کند.

و کم‌کردن کاهش نشر کربن سیاه در جو می‌تواند برخی از عوامل اثرگذار بر آب و هوا را کاهش دهد.

هم‌چنین مشخص شد که میزان جذب ذره نسبت به جرمش کمتر از آن چیزی است که تصور می‌شده است.

البته میزان نشر به برهم‌کنش با ابرها و فاصله ذرات از هم نیز بستگی دارد.

با اینکه کم کردن میزان ذرات کربن سیاه مؤثر است، اما مهم‌ترین عامل در رفع مشکل گرمایش جهانی کاهش میزان دی‌اکسیدکربن است.

بررسی نقش تغییرات آب و هوایی در تولید پاتوژن ها

بررسی نقش تغییرات آب و هوایی در تولید پاتوژن ها

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم و مهندسی محیط زست

طبق برآوردهای چند محقق، اثرات گرم‌شدن کره زمین قابل توجه است و این زنجیره حوادث به‌طور کلی وجهه خوبی ندارد.

میکروب‌ها به‌عنوان بازیافت‌کننده های محیط زیستی در زمین، نقشی بزرگ ایفا می‌کنند.

بسته به قدرت ژنومی خود، میکروب‌ها می‌توانند از ترکیبات خاصی استفاده کنند .

سپس طی مراحلی آن‌ها را به شکل دیگری تبدیل کنند که توسط گروه‌های دیگر موجودات زنده قابل استفاده باشند.

با رشد میکروب‌ها می‌توانیم ظهور پاتوژن‌های عفونی جدید را شاهد باشیم.

این پاتوژن‌ها در برابر دماهای بیشتر از حد تحمل بدن ما مقاوم هستند.

پاتوژن‌های عفونی تشکیل‌شده طی این شرایط، نسبت به دماهای بالاتر قابل تحمل تر است و نیز می‌توانند از سد دفاعی سیستم ایمنی بدن تجاوز کنند.


گرم‌شدن کره زمین بیشتر ناشی از تولید گازهای گلخانه‌ای و انتشار آن‌ها است؛ به‌عنوان مثال دی‌اکسید کربن و متان. میل طبیعی این گازها این است که انرژی گرمایی منعکس‌شده توسط سطح زمین را هدر دهند.

حساسیت میکروارگانیسم‌ها با گرم‌شدن کره زمین، مبحثی است که توسط محققان تشخیص داده شده است.

در حقیقت، بسیاری از گیاهان و حیوانات تا حد خیلی زیادی به میکروب‌ها وابسته هستند.

به‌عنوان مثال، در سیستم چرخه کربن، میکروب‌ها از ترکیبات آلی استفاده می‌کنند و سپس با تجزیه آن‌ها در طبیعت، دی‌اکسید کربن به‌عنوان محصول جانبی آزاد می‌شود.

پیش‌بینی ها حاکی از آن است که با افزایش دما این فرایندهای میکروبی قوت بگیرند؛ از جمله نشر دی‌اکسید کربن.

اثر متقابل دیگری که با افزایش دما شاهدش هستیم این است که ممکن است شمار زیادی از زیستگاه‌ها تحت تأثیر قرار بگیرد.

یخچال‌های طبیعی یکی از آن دسته منابع است که درجه حرارت بالا می‌تواند آن را از بین ببرد.

با آب شدن این یخ‌های طبیعی، برخی درختان که از آب آن‌ها تغذیه می‌شدند در معرض خطر قرار می‌گیرند.

بدون درختان، جذب دی‌اکسید کربن از جو کم می‌شود و این امر به نوبه خود باعث افزایش میزان دی‌اکسید کربن موجود در جو می‌شود.

گروهی از محققان این پیام را منعکس نمودند که تغییرات جهانی آب و هوا فقط ناشی از اثرات مخرب سیستم حاکم در طبیعت نیست، بلکه می‌تواند میکروب‌های خطرناک برای سلامتی انسان نیز پخش کند.

انسان می‌تواند گستره‌ای بزرگ از دمای محیط -ولو بیشتر از حد مجاز باشد- را تحمل کند. این در حالی است که برخی از میکروب‌ها می‌توانند همین کار را بهتر از ما آدم‌ها انجام دهند.

ساختار میکروب‌ها به‌نحوی است که می‌توانند دماهای بالاتر از آنچه آستانه تحمل انسان است را تاب آورد.

ظاهراً این عوامل بیماری‌زا نه صرفاً برای ما انسان‌ها، بلکه برای حیوانات و نیز محصولاتِ آسیب‌پذیر نیز تهدید کننده تلقی می‌گردند.

بنابراین این اثر منفی می‌تواند به لحاظ زیست‌محیطی، به‌ویژه در زنجیره غذایی رسوخ کند.

افزایش دما منجر به یک فعالیت میکروبی شدید می‌شود.

به همین دلیل، محققان در حال حاضر مشغول بررسی آن به‌منظور مبارزه با آلودگی گاز متان هستند.

این باکتری‌ها می‌توانند 11 کیلوگرم در سال متان مصرف کنند و بنابراین می‌توانند به کاهش میزان متان ساطع شده توسط کارخانه‌ها و محل‌های دفن زباله کمک کنند.

تولید برق و انرژی زیستی از زباله‌های حیوانات و پسماندهای کشاورزی در ایران

تولید برق و انرژی زیستی از زباله‌های حیوانات و پسماندهای کشاورزی در ایران

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم و مهندسی محیط زیست

بخش تولید برق ایران به‌ شدت به سوخت‌های فسیلی متکی است، مصرف بیش از حد این سوخت‌ها به‌دلیل برخی از خواص غیر مطلوب آن‌ها باعث ایجاد برخی مسائل مهم مانند آلودگی هوا شده است.

بیوگاز  :

یک ایده کاربردی برای بازیافت زباله‌های زیستی است که می‌تواند به عنوان سوخت برای تولید برق و گرما استفاده شود. منابع دام و کشاورزی دارای پتانسیل قابل‌توجهی برای تولید انرژی‌های زیستی هستند.

در این مقاله آقای اردبیلی مطالعاتی با هدف ارزیابی پتانسیل‌های ایران در تولید انرژی زیستی از منابع حیوانی و کشاورزی انجام داده است.

در طول دهه‌های اخیر، رشد جمعیت و توسعه فناوری منجر به افزایش چشم‌گیر تقاضای جهانی انرژی شده است.

سوخت فسیلی:

بیشترین سهم را در جریان انرژی فعلی جهان دارد که حدود 80 درصد از کل انرژی را تأمین می‌کند. زیست‌توده یک منبع انرژی تجدیدپذیر امیدوارکننده است که می‌تواند برای تولید سوخت‌های زیستی، انرژی زیستی و گرما مورد استفاده قرار بگیرد.

چنین نگرانی‌هایی در مورد افزایش آلودگی‌های زیست‌محیطی و تقاضای انرژی باعث شده است که ایران تمرکز خود را روی منابع انرژی غیر فسیلی، به‌ویژه منابع انرژی تجدیدپذیر بگذارد.

ایران به‌دلیل تنوع آب و هوایی و منابع طبیعی فراوان، بیش از بیست محصول کشاورزی تولید می‌کند.

مقدار قابل‌توجهی از محصولات کشاورزی در بخش‌های برداشت و حمل و نقل از بین می‌روند و برای اهداف دیگر استفاده می‌شوند.

این باقی‌مانده‌ها می‌توانند سهم اساسی در تأمین انرژی در ایران داشته باشند. علاوه بر بخش کشاورزی، دام نیز می‌تواند نقش مهمی در تولید انرژی تجدیدپذیر در کشور داشته باشد.

گاز زیستی  :حاصل از زباله و پسماندها یک گزینه انرژی تجدیدپذیر پایدار است، که می‌تواند یک جایگزین امیدوار کننده برای گاز طبیعی باشد.

این ایده علاوه بر بهبود مدیریت پسماند، به جلوگیری از مشکلات احتمالی زیست‌محیطی و تأمین انرژی پاک کمک می‌کند.

علاوه بر این، گاز زیستی حاصل را نیز می‌توان با از بین بردن دی‌اکسید کربن و دی‌هیدروژن سولفید و سایر ناخالصی ها به متان زیستی تبدیل کرد.

با توجه به شرایط قابل‌توجه تأمین زیست‌توده، پتانسیل تأمین برق زیستی در کشوری مانند ایران نیاز به بررسی جامع دارد.

به‌طور کلی استفاده از انرژی زیستی حاصل از زباله‌های کشاورزی و دام می‌تواند با کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی مانند گاز طبیعی، هزینه‌های انرژی الکتریکی را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهد.

در حال حاضر، بسیاری از کشورهای در حال توسعه قبلاً از فرایند هضم بی‌هوازی به عنوان روشی بی‌نظیر برای پیاده‌سازی فناوری‌های زباله به انرژی برای تولید انرژی پاک استفاده کرده‌اند.

تولید لیگنین در جهت توسعه آسفالت زیستی

تولید لیگنین در جهت توسعه آسفالت زیستی

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم ومهندسی محیط زیست

همکاری جدیدی بین صنعت و دانشگاه با هدف بررسی و آزمایش یک روش جدید برای کاهش قابل ملاحضه انتشار گاز گلخانه‌ای دی‌اکسید کربن صورت گرفته است.

هدف از این همکاری جایگزینی آسفالت زیستی مبتنی بر زیست‌توده طبیعی لیگنین به‌جای استفاده از قیر مبتنی بر سوخت‌های فسیلی در آسفالت است.

شرکت Avantium N.V اعلام کرد آژانس سرمایه‌گذاری هلند به‌دلیل مشارکت در پروژه CHAPLIN XL، بودجه 500 هزار یورویی به این شرکت اعطا کرده است.

این پروژه همکاری بین احزاب مختلف صنعتی و دانشگاهی است.

شرکت Avantium پیشرو در توسعه و تجاری‌سازی فناوری‌های نوآورانه برای تولید مواد شیمیایی و مواد گیاهی است.

یکی از نوآوری‌های این شرکت، توسعه فرایندهای پایین‌دستی است که مواد اولیه خوراکی غیر غذایی را به قندهای صنعتی و لیگنین تبدیل می‌کند.

در سال 2018 شرکت Avantium یک کارخانه زیستی برای توسعه فرایندهای پایین‌دستی که در هلند فعالیت می‌کند را افتتاح کرد.

لیگنین به‌عنوان ماده اصلی تشکیل‌دهنده زیست‌توده چوبی برای تولید انرژی مناسب است.

همچنین برای بسیاری از کاربردهای با ارزش بالاتر از جمله آسفالت برای ساخت جاده مناسب است. آسفالت معمولاً با استفاده از قیر حاصل از نفت‌خام ساخته می‌شود.

زانا مک فارسون -مدیر عامل شرکت شیمیایی تجدیدپذیر Avantium- گفت: “لیگنین با پایه گیاهی یک چسب طبیعی بسیار مؤثر است و می‌تواند جایگزینی عالی برای قیر فسیلی در آسفالت باشد.

مشارکت ما در پروژه CHAPLIN XL به ما این امکان را می‌دهد تا نشان دهیم که برنامه ما مبتنی بر  استفاده از لیگنین به‌طرز مؤثری در مقیاس بزرگ کار می‌کند و باعث کاهش قابل‌توجه ردپای کربن در ساخت و سازهای جاده‌ای می‌شود.”

پروژه CHAPLIN XL استفاده از آسفالت مبتنی بر لیگنین در مقیاس وسیع برای ساخت چهار جاده آزمایشی در هلند طی سال 2020 را آزمایش می‌کند.

 

 

بهبود شرایط تولیدی ریزجلبک تولیدی از فاضلاب

بهبود شرایط تولیدی ریزجلبک تولیدی از فاضلاب

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم و مهندسی محیط زیست

سه محقق از نیومکزیکو به بررسی تولید ریزجلبک از فاضلاب پرداخته‌اند که میزان لیپید موجود در آن بالا می‌باشد. تحقیقات آن‌ها در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب مورد بررسی قرار گرفته است و خروجی کارشان ژوئن 2020 منتشر شده است. استفاده از فاضلاب برای رشد جلبک‌ها راهکاری جایگزین و اقتصادی‌تر برای کشت است؛ و اگر جلبک‌هایی که در نوع خاصی از فاضلاب‌ها رشد می‌کنند دارای محتوای لیپید بالاتری هستند، این عامل منجر به تولید بیودیزل بیشتر می‌شود.   

                                         

فاضلابی که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفت، از فاضلاب شهری، جوب‌های آب شهری و فاضلاب غذایی تهیه شد. تمام این منابع فاضلاب، حاوی انواع درشت و ریز مغذی‌های لازم برای رشد هستند. این محققان به بررسی فعالیت ریزجلبک Scenedesmus sp در حضور کاتالیزورهای متفاوت پرداخته‌اند و همچنین نقش این ریزجلبک را در کاهش میزان دی‌اکسید کربن و نیز بهره‌وری مناسب و متوازن از زیست‌توده بررسی کرده‌اند.

از آنجا که بازدهی زیست‌توده تابعی از رشد است، محققان همچنین منابع ژنومیک ریزجلبک را از نظر عملکردی بررسی کردند تا بدین طریق بر ساختار آن نظارت پیدا کنند. یافته‌های آن‌ها حاکی از آن است که ریزجلبک Scenedesmus sp می‌تواند با استفاده از ترکیبات آلی که در اغلب فاضلاب‌ها یافت می‌شود، بین رشد فتواتوتروفیک و میکسوتروفیک مورد بررسی قرار بگیرند؛ و نیز این‌که این روند می‌تواند برای سایر ریزجلبک‌ها هم عملی باشد.

پتانسیل بسیار خوبی برای استفاده از پساب در تولید سوخت‌های زیستی و استفاده از آن در مقیاس تجاری وجود دارد. تولید زیست‌توده ریزجلبک به‌همراه تصفیه فاضلاب، منجر به بهینه‌سازی بازدهی زیست‌توده جلبک می‌شود و تأثیرات زیست‌محیطی قابل‌قبولی دارد. تولید در مقیاس صنعتی زیست‌توده جلبک با استفاده از فاضلابی که سرشار از مواد آلی است، بستر تولید مقرون‌به‌صرفه‌ی سوخت‌های زیستی را فراهم می‌آورد.

سوخت بیودیزل و اثر آن بر محیط زیست

سوخت بیودیزل و اثر آن بر محیط زیست

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم ومهندسی محیط زیست

سوخت دیزلی از جمله سوختهایی است که از منابع طبیعی و تجدیدپذیر نظیر دانه‌های روغنی، میکروجلبکها ، روغنهای حیوانی و پلاستیک زباله های شهری و… تولید شده و اثر مخربی بر روی محیط زیست ندارد.

تعریف بیوفیولها:                                                               

بیوفیولها نوعی از سوختها هستند که از منابع زیست توده بدست می‌آیند. این سوختها شامل اتانول، متانول، بیودیزل و سوختهای گازی دیزل همچون گاز سنتز هستند. از منابع اولیه تولید این سوختها می‌توان به ضایعات چوبی، تفاله محصولات کشاورزی، نیشکر، چغندرقند، غلات و روغن گیاهان و سبزیجات اشاره کرد.

امروزه معضلهایی همچون آلودگیهای زیست‌محیطی ناشی از مصرف سوختهای فسیلی که سبب برهم خوردن شرایط اکولوژیک و ایجاد خطرهای زیست‌محیطی شده، همچنین محدود بودن ذخایر سوختهای فسیلی باعث شده تا از سوی کشورهای جهان به این نوع انرژیها بیش از پیش توجه شود. حدود 75 درصد انرژی مورد نیاز جهان از سه سوخت عمده فسیلی، شامل نفت،گاز طبیعی و ذغال سنگ تأمین می‌شود و تا سال 2010، حدود 50 تا 60 درصد به میزان مصرف موجود سوختهای فسیلی افزوده شد.

منابع سوختهای فسیلی دائمی نیستند. براساس برآوردهای موجود کره زمین 1000تا 1500 میلیارد بشکه نفت خام را در خود ذخیره دارد از طرف دیگر درشرایط زیست اقلیمی موجود در کره زمین هیچ منبع سوختهای فسیلی درحال تشکیل نیست.

انواع بیوفیولها عبارتند از:

1- بیوفیولهای مایع ( نظیر بیواتانول، بیومتانول، بیوبوتانول و بیودیزل)

2-بیوفیولهای گازی ( نظیر بیوگاز و گاز سنتزی یا گازسنتزی بیو که از منابع بیومس تولید می‌شود)

3- بیوفیولهای جامد ( نظیر انواع پلتهای فشرده و..)

در این گزارش، به تولید بیودیزل بعنوان یکی از بیوفیولهای مایع پرداخته می‌شود که البته  روش تولید آن با بیودیزل پیشرفته (که  عمدتاً در آن از فناوری ترموشیمیایی استفاده می‌شود) متفاوت است.

بیودیزل :

بیودیزل (منوآلکیل استر)، یک سوخت دیزلی پاک است که از منابع طبیعی و تجدیدپذیر نظیر دانه های روغنی، میکروجلبکها ، روغنهای حیوانی و پلاستیک زباله های شهری و… تولید می‌شود.

بیودیزل (متیل استر) یک مایع روشن تا زرد تیره است که عملاً غیرقابل امتزاج با آب بوده و  نقطه جوش بالا و فشار بخار پایین دارد.

نقطه فلش آن حدود 150 درجه‌ی سانتیگراد است که آن‌ را سوختی نسبتاً غیرقابل اشتعال و بسیار ایمن‌تر از دیزل می‌کند.

بیودیزل می‌تواند با سوخت دیزل معمولی، با هر نسبتی حتی در مقادیر بسیار کم (که سبب کاهش انتشارات و روانی بهتر موتور شده)  مخلوط شود. بررسی‌ها نشان می‌دهد که حدود یک درصد بیودیزل، باعث افزایش روان‌شدگی تا 65 درصد می‌شود.

به هر حال طی 15 میلیون تست میدانی انجام شده، مصرف بیودیزل به لحاظ قدرت اسب بخار خواصی همچون سوختهای دیزل معمولی را  نشان داده است.

استفاده از بیودیزل در یک موتور گازوئیلی معمولی منجر به کاهش اساسی هیدروکربنهای نسوخته، منوکسید کربن و و ذرات معلق می‌شود.

با بکار بردن این سوخت، از سهم کربن موجود و ذرات معلق کاسته می‌شود. (چون اکسیژن موجود در بیودیزل احتراق کامل به CO2 را ممکن می‌سازد)، اما قسمت محلول با هیدروکربن به همان صورت باقی می‌ماند یا افزایش پیدا می‌کند.

واحد تولید بیو دیزل، سوخت پاک

در بیشتر نقاط دنیا از فاکتوری بنام B استفاده می‌شود که مقدار بیودیزل را در ترکیب سوخت نشان می‌دهد. بعنوان مثال B10 به معنای اختلاط  10 درصدی بیودیزل با گازوئیل است.

فرآیندهای تولید بیودیزل :

فرآیندهای تولید بیودیزل بخوبی شناخته شده‌اند. برای تولید بیودیزل معمولی از روغن‌ها و چربی‌ها سه مسیر اساسی وجود دارد:

• ترنس استری فیکشن کاتالیست بازی روغن.

•ترنس استری فیکشن مستقیم اسیدی روغن.

•تبدیل روغن به اسیدهای چرب آن و سپس به بیودیزل.

بیشتر بیودیزل تولیدی امروزه به چندین دلیل زیر توسط واکنش باز کاتالیستی تولید می‌شود :
  • دما و فشار این واکنش پایین است.
  • دارای بازدهی تبدیل بالا ( 98 درصد) با حداقل واکنشهای جانبی و زمان واکنش است.
  • این واکنش یک تبدیل مستقیم به بیودیزل بدون اجزاء و مواد واسطه است.
  • هیچ مادۀ اضافی برای تولید مورد نیاز نیست.

واکنش شیمیایی تولید بیودیزل کاتالیست بازی، در ذیل نمایش داده شده است 100 پوند چربی یا روغن (نظیر روغن سویا) با 10 پوند از یک الکل زنجیرۀ کوتاه در حضور کاتالیست، برای تولید 10 پوند گلیسیرین و 100 پوند بیودیزل واکنش می‌دهد.

الکل زنجیره کوتاه با ROH نمایش داده می‌شود. (معمولاً متانل اما برخی مواقع اتانل که بمنظور کمک به تبدیل سریع به میزان کمی اضافی افزوده می شود).

 کاتالیست عموماً هیدروکسید سدیم یا پتانسیم است که بیشتر با متانل مخلوط می‌شود. R، R′، R″ زنجیره اسیدهای چرب مربوط به روغن یا چربی است  که عمدتاً اسیدهای پالمتیک، استئاریک،اولئیک و لینولئیک هستند.

واحد تولید بیو دیزل، سوخت پاک

واکنش تولید بیودیزل  :

(3) بیودیزل (100 پوند)+گلیسیرین (10 پوند)              (3) الکل (10 پوند) + روغن یا چربی (100 پوند)

تولید بیودیزل :

تولید کاتالیست بازی بیودیزل عموماً با استفاده از مراحل زیر انجام می‌شود.
واحد تولید بیو دیزل، سوخت پاک
مخلوط کردن الکل و کاتالیست:

کاتالیست اساساً هیدروکسیدسدیم (سود سوزآور) یا هیدروکسید پتانسیم(پتاس) است که در الکل با استفاده از یک مخلوط‌کن (میکسر) استاندارد حل می‌شود.

واکنش: مخلوط الکل/کاتالیست سپس به یک ظرف بسته واکنش تخلیه شده در روغن یا چربی به آن اضافه می‌شود. سیستم در اینجا کاملاً نسبت به اتمسفر بسته است تا از اتلاف الکل جلوگیری شود.

مخلوط واکنش دقیقاً در بالای نقطه جوش الکل (در حدود 170ºF) حفظ می‌شود تا سرعت واکنش افزایش یافته واکنش انجام شود.

زمان پیشنهادی برای واکنش از یک تا هشت ساعت متغییر بوده و در برخی سیستمهای پیشنهادی واکنش در دمای اتاق انجام می‌شود.

الکل اضافی بطور معمول برای اطمینان از تبدیل کامل چربی یا روغن به استرهای آن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

باید نسبت به مقدار آب و اسیدهای چرب آزادی که در روغن یا چربی وجود دارد دقت لازم انجام شود.

در صورتیکه سطح آب یا اسیدهای چرب آزاد خیلی بالاتر باشد این امر می‌تواند سبب بروز مشکلاتی در خصوص تشکیل صابون و جداشدن محصول جانبی پایین دستی گلیسیرین شود.

جداسازی: همین که واکنش کامل شد دو محصول مهم خواهیم داشت که عبارتند از گلیسیرین و بیودیزل که هر یک دارای مقادیر اساسی از الکل اضافی بوده که در واکنش مورد استفاده قرار گرفته است.

حذف الکل :

به محض این‌که فازهای گلیسیرین و بیودیزل جدا شدند الکل اضافی در هر فاز با یک فرآیند تبخیر فلش یا توسط تقطیر حذف می‌شود.
خنثی سازی گلیسیرین:
گلیسیرین: محصول جانبی است و حاوی کاتالیست مصرف نشده و صابون بوده که با یک اسید، خنثی شده و برای ذخیره بعنوان گلیسیرین خام فرستاده می‌شود. در برخی موارد در طول این فاز نمک هم تشکیل می‌شود که برای استفاده بعنوان کود بازیافت می‌شود.
در بیشتر موارد نمک در گلیسیرین باقی گذارده می‌شود.

آب و الکل برای تولید گلیسیرین خام80 تا 88 درصد حذف می‌شود تا برای فروش بعنوان گلیسیرین خام مورد استفاده قرار گیرد.در عملیاتهای پیشرفته‌تر، گلیسیرین 99 درصد با خلوص بالاتر تقطیر شده و به بازارهای دارویی و بهداشتی و آرایشی فروخته می‌شود.

شستشوی متیل استر: 

پس از جدا شدن از گلیسیرین، متیل استر برخی مواقع با شستشوی آرام با آب گرم برای حذف کاتالیست باقی‌مانده یا صابون تصفیه شده،  خشک شده و برای دخیره‌سازی فرستاده می‌شود. در برخی فرآیندها، این مرحله غیر ضرروریست.

فرآیند تولید بطور معمول پایان یافته و یک مایع زرد کهربایی شفاف با ویسکوزیته، مشابه با گازوئیل نتیجه می‌شود.

در بعضی سیستمها بیودیزل در یک مرحله اضافی‌تر به منظور حذف مقادیر کمی از مواد رنگی برای تولید یک بیودیزل بیرنگ تقطیر می‌شود.

کیفیت و ثبت محصول:

پیش از استفاده از بیودیزل بعنوان یک سوخت تجاری باید بیودیزل بدست آمده با استفاده از تجهیزات پیشرفته آنالیتیکال، آنالیز شود تا از پرداختن به ویژگیهای استاندارد ASTM اطمینان حاصل شود.

در مجموع بیودیزل تولید شده باید تحت  40 CFR بخش 79 حفاظت محیط زیست ایالات متحده ثبت شود.

مهمترین جنبه‌های تولید بیودیزل که برای بهره‌برداری در موتورهای دیزل سبب ایجاد مشکلاتی شده و باید ازپرداختن صحیح  آنها اطمینان حاصل شود عبارتند از:

واکنش کامل، حذف گلیسیرین، حذف کاتالیست، حذف الکل و وجود نداشتن اسیدهای چرب آزاد .

بطور کلی واکنشهای تولید بیودیزل را می‌توان به مراحل کلی زیر خلاصه کرد:

1. جداسازی آب از روغن.

2.گرم کردن روغن.

3.مخلوط کردن متوکساید (ترکیب متانول با KOH/NAOH)

4. واکنش متیل استر.

5. جداسازی گلیسرول و بیودیزل (متیل استر).

6.شستشوی متیل استر.

7. بازیافت متانول.

(محصولات جانبی: گلیسیرین + کود جامد)
واحد تولید بیو دیزل، شکل سه داخل متن

توسعه پایدار و محیط زیست

توسعه پایدار و محیط زیست                                    

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم ومهندسی محیط زیست

توسعه پایدار :                                                                             

به عنوان اصلی‌ترین شاخصه در رشد و تعالی جوامع پیشرفته، محور توجه همه فعالیت‌های حال و آینده انسان امروزی است؛ چرا که در نظر نگرفتن این امر در استفاده از منابع، تولید محصولات، تصمیم‌گیری‌های اقتصادی، اجتماعی و… می‌تواند به بروز آسیب‌های جبران‌نا‌پذیر به محیط‌زیست انسانی منجر شود.

توسعه پایدار بنا به تعریف، توسعه‌ای است که نیازهای امروز را بدون تاثیر و لطمه زدن به توانایی نسل‌های آتی در تامین نیازهایشان، تامین کند.

توسعه پایدار در حقیقت ایجاد تعادل میان توسعه و محیط‌ زیست است. توسعه پایدار تنها بر جنبه زیست‌محیطی تمرکز ندارد بلکه به جنبه‌های اجتماعی و اقتصادی آن هم توجه می‌کند. توسعه پایدار محل تلاقی جامعه، اقتصاد و محیط‌ زیست است.

امروزه بر اثر بهره‌برداری بی‌رویه و غیراصولی منابع طبیعی در طول سالیان متمادی، بسیاری از اکوسیستم‌های طبیعی تخریب و بسیاری دیگر از اکوسیستم‌ها شکننده و آسیب‌پذیر شده است.

برنامه‌ریزی و مدیریت صحیح و اصولی برای نحوه بهره‌برداری از منابع طبیعی، مهم‌ترین هدف توسعه پایدار و تضمین کننده بقای جوامع انسانی بخصوص نسل‌های آینده در زیست بوم‌هاست.

مشکلاتی مانند آلودگی آب و هوا، تخریب زمین، گرمایش و کلاً تغییر اقلیم جهانی بواسطه مصرف، تولید، تبدیل و انتقال انرژی اتفاق می‌افتند و به‌طور کلی انرژی در بروز آنها ایفای نقش می‌کند.

رابطه بین توسعه پایدار و بهره‌گیری از منابع، بویژه منابع انرژی از مهم‌ترین مسائل جوامع بشری است و تحقق توسعه پایدار در گرو استفاده بهینه از منابع انرژی است.

به عنوان مثال اثرات زیست‌محیطی ناشی از انتشار آلاینده‌ها می‌تواند از طریق افزایش بهره‌وری در سیستم‌های مصرف انرژی کاهش یابد.

انرژی یک مفهوم کاملا آشناست. اما اگزرژی چیست؟

اگزرژی شاخصی برای کمی‌سازی پایداری در فرآیندهاست و دربرگیرنده جنبه‌های کمی و کیفی انرژی بطور توام است.

تحلیل اگزرژی، بر پایه قانون اول و دوم ترمودینامیک، از اوایل قرن گذشته مورد توجه واقع شده و از سال 1930 میلادی، این تحلیل بسط و توسعه بیشتری پیدا کرده است. با شروع بحران انرژی در دهه 70 میلادی، تحلیل اگزرژی در راس تحقیقات ترمودینامیکی سه دهه اخیر قرار گرفت.