بررسی مصرف انرژی و آلودگی های زیست محیطی در تولید شکر

بررسی مصرف انرژی و آلودگی های زیست محیطی در تولید شکر

شِکَر یا شَکَر ماده‌ای است خوراکی و شیرین که از دانه‌های ریز بلوری تشکیل شده‌است و به رنگ سفید و یا قهوه‌ای دیده می شود. شکر از عصاره نیشکر و یا چغندر قند به دست می‌آید.

ماده کریستالی سفیدرنگی که بعنوان شکر می شناسیم، یک ماده مصنوعی و فرآیند شده است که اغلب از نیشکر یا چغندر قند بدست می آید. قند موجود در نیشکر و چغندر قند بعد از جداسازی تمام املاح، ویتامین ها، پروتئین، آنزیم و سایر مواد مغذی مفید، در کارخانه تصفیه شده و به ساکاروز خالص تبدیل می شود.

پروسه تولید شکر با برداشت چغندر دراواخر شهریورماه آغاز می گردد ، از هرمحموله ای که به کارخانه وارد می شود نمونه گیری شده و میزان قند و سایراجزاء آن اندازه گیری می شود و هنگامی که چغندرها خوب تمیز شدند وارد پروسه تولید می شود.

بررسی مصرف انرژی و آلودگی های زیست محیطی در تولید شکر

1 فصل اول

مقدمه و کلیات

1-1 مقدمه

با رشد روز افزون جمعيت جهان و بالا رفتن سطح زندگی و تمایل به سمت مصرف بیشتر، نیاز به مواد غذایی در حال افزایش است. نقش و اهمیت بخش کشاورزی به عنوان مهمترین بخش در تامین مواد غذایی به خوبی روشن می‌باشد. تامین نیاز غذایی و سایر احتیاجات این جمعیت در حال رشد سریع، فقط از طریق افزایش تولید محصولات در واحد سطح و واحد زمان امکان‌پذیر خواهد بود و رسیدن به این هدف نیاز به مدیریت و برنامه ریزی دقیق دارد.

امروزه بخش کشاورزی به منظور پاسخ‏گویی به نیاز غذا برای جمعیت رو به رشد کره زمین و فراهم کردن مواد غذایی کافی و مناسب، به میزان زیادی وابسته به مصرف انرژی[1] می‏باشد. توجه به منابع طبیعی محدود و اثرات سوء ناشی از عدم استفاده نامناسب از منابع مختلف انرژی روی سلامتی انسان و محیط زیست، لزوم بررسی الگوهای مصرف انرژی را در بخش کشاورزی حیاتی ساخته است (هاتریلی[2] و همکاران 2005).

آلودگی های زیست محیطی در تولید شکر

با توجه به بحران انرژی و انتشار گازهای گلخانه‎ای ناشی از مصرف بی‏‏‏‏‏رویه سوخت‏های فسیلی تمام تلاش‏ها بر آن است که مصرف انرژی تا حد امکان کاهش یابد. بخش کشاورزی نیز از این موضوع مستثنی نیست. اکثر کشورهای پیشرفته و در حال توسعه، انرژی وارد شده در واحد سطح برای تولید محصولات مختلف کشاورزی را بررسی و با محاسبه شاخص کارایی انرژی سعی کرده‏اند سیستم کشاورزی خود را از نظر مصرف انرژی بهینه کنند (نصیری و همکاران، 1387) ..

بخش کشاورزی هر چند در مقایسه با صنعت به لحاظ مصرف انرژی سهم کمتری در کل انرژی کشور دارد، ولی با اندکی تامل و دقت مشخص می‏شود که میزان انرژی‏های ورودی در آن بسیار بالا و چشمگیر بوده و به دلیل فراوانی و ارزان بودن نسبی انرژی در ایران متاسفانه توجه چندانی به استفاده بهینه از آن نمی‎شود (محمدیان‏صبور، 1386؛ قاسمی کردخیلی و همکاران، 1392).

نظر به اینکه بخش کشاورزی از یک طرف با محدودیت منابع تولید روبرو بوده و از سوی دیگر تامین کننده امنیت غذایی جمعیت در حال رشد می‏باشد، باید تعادل و توازنی بین جریان برداشت و بهره‏برداری از منابع تولید و مقدار تولید محصولات کشاورزی ایجاد شود. در واقع روند استفاده از منابع تولید باید به گونه‏ای باشد که علاوه بر رفع نیازهای غذایی نسل کنونی، امنیت غذایی نسل آینده نیز تهدید نشود. این مسئله مبنای آنچه را امروزه به آن کشاورزی پایدار گفته می‏شود، تشکیل می‏دهد.

آلودگی های زیست محیطی در تولید شکر

آلودگی های زیست محیطی در تولید شکر

افزایش انتشار گازهای گلخانه‏ای در جهان ناشی از مصرف بی‏رویه انواع مختلف حامل‏های انرژی است. این مسئله سبب بروز پیامدهای منفی برای محیط زیست از جمله گرمایش جهانی شده و اثرات زیست محیطی زیادی بر مناطق مختلف داشته است. آثار سوء این پدیده به ویژه در نواحی گرمسیر و نیمه گرمسیر، نظیر ایران نمود بیشتری دارد، مواردی چون گسترش نواحی بیابانی، افزایش نیاز به آب برای کشاورزی و افزونی برخی بیماری‏ها، از جمله پیامدهای زیست‏محیطی آن است.

(شاه‏حسینی، 1389). اکسیدهای‏گوگرد (SO_x)،‏ اکسیدهای‏نیتروژن (NO_x)،‏‏‏ مونواکسیدکربن ‏(CO)، ذرات‏معلق ‏(PM)،‏ هیدروکربن‏ها (HC) و دی‌اکسیدکربن (CO₂) از جمله گازهای آلاینده و گلخانه‏ای هستند که در اثر فعالیت‏های بخش انرژی به‏ویژه احتراق سوخت‏های هیدروکربنی به جو راه می‏یابند. گازهای گلخانه‏ای مانند CO₂سبب بروز پدیده تغییر آب و هوا و گرمایش جهانی شده و از بعد جهانی حائز اهمیت می‏باشند. در صورتی که گازهای آلاینده‏ای مانند NO_x، SO_xو COسبب بارش باران‏های اسیدی، بروز مخاطرات بهداشتی و سلامتی برای انسان و سایر موجودات گردیده و عمدتا از دیدگاه منطقه‏ای و ملی مورد توجه قرار می‏گیرند (بی‏نام، 1391).

مطلب پیشنهادی ما :

دانلود جزوه بیماری شناسی گیاهی | 20 میشم

کشاورزی بزرگترین و قدیمی‏ترین صنعت جهان

کشاورزی بزرگترین و قدیمی‏ترین صنعت جهان است. تولید، فرآوری و توزیع مواد غذایی همگی محیط زیست را تغییر می‏دهند. به دلیل عظمت و وسعت این صنعت اثرات آن بر محیط زیست غیر قابل اجتناب بوده و می‏تواند جنبه‏های مثبت و یا منفی داشته باشد. برای مثال علف‌کش‏ها و آفت‏کش‏های جدید در کوتاه مدت انقلابی در کشاورزی بوجود آورده‏اند. اما در دوره‏های طولانی اثرات نامطلوب بر محیط زیست ثابت شده است.

آلودگی های زیست محیطی در تولید شکر

کشاورزی دارای اثرات اولیه و ثانویه بر محیط زیست بوده که اثرات اولیه آن تاثیراتی است که در محل کشاورزی به‏وقوع می‏پیوندد و اثرات ثانویه در محل صورت نگرفته بلکه توسط باد و جریان‏های سطحی یا زیرزمینی آب بر محیط وارد می‏گردد که اثرات کشاورزی شامل سه گروه محلی، منطقه‏ای و جهانی است.

اثرات محلی در مکان‏هایی که کشاورزی انجام می‏گیرد، بوجود می‏آید و شامل فرسایش، از دست رفتن خاک و افزایش رسوبات در رودخانه‏ های محلی می‏باشند. اثرات منطقه‏ای از ترکیبی عملیات کشاورزی در مناطق بزرگ ناشی می‏شود که شامل به‏وجود آمدن بیابان‏ها، آلودگی در مقیاس زیاد، افزایش رسوبات در رودخانه‏های اصلی و دهانه رودخانه‏ها و تغییرات در حاصلخیزی شیمیایی خاک‏ها در مناطق بزرگ می‏باشند.

آلودگی های زیست محیطی در تولید شکر

اثرات جهانی آنهایی‏اند که باعث تغییرات اقلیمی و نیز تغییرات وسیع بالقوه در چرخه‏های شیمیایی می‏گردند. مشکلات اصلی ناشی از کشاورزی در زمینه مسائل زیست‏محیطی شامل جنگل‏زدایی، کویرزدایی، فرسایش خاک، چرای مفرط، تخریب منابع آبی، تجمع فلزات سنگین، ترکیبات آلی سمی، آلودگی آب و رشد بیش از حد جلبک‏ها می‏باشند (پاینده،1380).

مطلب مرتبط :

تشخیص علف هرز از برگ چغندر قند با استفاده از پهباد و پردازش تصویر

راهنمای شناسایی علف هرز

1-2 اهمیت شکر

نیشکر از مهمترین گیاهان قندی جهان بوده که از پتانسیل تولید شکر بالا و به مقدار زیاد در واحد سطح زمین را داراست و با داشتن مسیر فتوسنتزی C₄، سرعت رشد بیشتر از 40 گرم در مترمربع در روز را دارد (خواجه پور، 1377). نیشکر خاص مناطق گرمسیری بوده که مقدار قند نیشکر اغلب در حد 12-10 درصد و در مواردی تا 17 درصد می‏باشد (مصباحی، 1385).

شکر به عنوان ماده غذایی انرژی‌زا تنها ماده غذایی است که به طور خالص می‌توان آن‏را تولید کرد و با توجه به ارزانی این منبع تامین انرژی در مقایسه با سایر مواد غذایی، تقاضا برای مصرف آن در ایران و سایر کشورهای در حال توسعه روبه افزایش است و در زمره یکی از کالاهای استراتژیک همواره مورد توجه و حمایت دولت‌ها می‏باشد.

قیمت بسیار ارزان شکر در مقایسه با مقدار کالری که ایجاد می‏نماید این کالا را به منبع اساسی تأمین انرژی جامعه‏های فقیر مبدل ساخته است. از طرفی دیگر شکر برای بعضی از کشورهای صادر کننده مانند کشور کوبا به عنوان مهم‏ترین منبع تامین درآمد ارزی محسوب می‏گردد (سیفی‏پور، 1390). حدود 60 درصد قند تولیدی جهان از نیشکر و مابقی از چغندرقند تامین می‌شود.

تولید جهانی شکر در سال 1984 معادل 1320 هزار تن بوده و در سال 2000 به 6767 هزار تن افزایش یافت که از این میزان 3945 هزار تن آن مربوط به چغندر و2822 هزار تن دیگر از نیشکر استخراج شده بود و در سال 2013 تولید جهانی شکر به 181000 هزار تن شکر خام رسید (بی‏نام، ب، 1392). نقش شکر به‌عنوان یکی از عمده‌ترین محصولات کشاورزی در تجارت جهانی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این محصول در 69 کشور گرم استوایی و نیمه گرم تا مدار 32 درجه زیر کشت قرار دارد (بهادری و کلاه‌چی، 1388).

[1]. Energy

[2]. Hatrili