پایش و ممیزی انرژی در مراحل تولید و فرآوری گیاهان دارویی/مدیریت ناترازی انرژی

به گزارش ایانا به نقل از روابط عمومی مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، ابراهیم شریفی عاشورآبادی بیان کرد: در فرآیند تولید و فرآوری گیاهان دارویی، منابع مختلف انرژی مورد استفاده قرار ‌می‌گیرند. به عنوان مثال: در زراعت، نهاده‌هایی مانند انواع مواد حاصلخیزکننده، سموم شیمیایی، سوخت‌های فسیلی همچنین ماشین و نیروی کارگری دخالت دارندکه هرکدام به عنوان انرژی تزریق شده به سیستم تولیدی، محسوب می‌شوند.

وی ادامه داد: واقعیت‌ها نشان می‌دهند که معمولاً  در استفاده از این منابع، بدون آنکه بهره‌وری مناسبی داشته باشند، افراط می‌شود.

شریفی عاشورآبادی ضمن اشاره به مسیر فرآیند تولید و فرآوری گیاهان دارویی و اهمیت ممیزی انرژی در این فرایند توضیح داد:میزان انرژی که صرف ساخت کودهای مختلف شیمیایی و سایر مواد حاصلخیزکننده خاک می‌شود، بسته به شرایط، از کشوری به کشور دیگر همچنین، از کارخانه‌ای به کارخانه دیگر متفاوت است. آنچه مسلم است، انرژی‌ای که صرف ساخت کودهای شیمیایی و سایر مواد مشابه می‌شود قابل توجه بوده و می‌تواند کارایی انرژی مصرفی در فرآیند تولید را به طور محسوسی تحت تأثیر قرار دهد.

وی گفت: در تولید انواع سموم شیمیایی اعم از حشره‌کش، قارچ‌کش، علف‌کش و … نیز میزان قابل توجهی از انرژی مصرف می‌شود که بسته به شرایط ساخت، اعداد متفاوتی قابل ذکر خواهد بود.

رئیس بخش تحقیقات گیاهان دارویی ادامه داد: در فرآیند تولید محصولات زراعی، مقدار قابل توجهی از انرژی هنگام آبیاری مصرف می‌شود. یکی از روش‌های معمول در تأمین آب مزرعه، پمپاژ آب از چاه است که در آن، معمولاً از قدرت موتورهای دیزلی و الکتروموتورها استفاده می‌شود. در موتورهای احتراقی، انرژی مربوط به استهلاک و مصرف سوخت‌های فسیلی مانند گاز طبیعی، بنزین و گازوئیل مد نظر قرار می‌گیرد. این در حالی است که در الکتروموتورها میزان استهلاک و برق مصرفی در نظر گرفته می‌شود.

وی افزود: در برآورد مصرف انرژی در آبیاری محصولات کشاورزی، عواملی مانند نیازآبی گیاه، نوع منبع آب (مانند چاه، قنات، رودخانه و …)، کمبود رطوبت خاک، تبخیر از سطح خاک، نوع پمپ، توان پمپ، عمق چاه، عمق سطح آب در چاه، فاصله چاه تا مزرعه، جنس مسیر حرکت آب (که بر تبخیر و نفوذ آب در خاک موثر است)، تأسیسات موتورخانه و شبکه آبیاری، استهلاک و … نیز بر میزان انرژی صرف شده در آبیاری مؤثر است.

شریفی عاشورآبادی خاطرنشان کرد: در برآورد انرژی مصرفی توسط ماشین‌های کشاورزی، عواملی مانند قدرت و توان ماشین، همچنین سایر ادوات کشاورزی قابل ذکر هستند. علاوه بر نوع ماشین‌های کشاورزی، نحوه استفاده از آنها در مزرعه نیز بر میزان مصرف انرژی مؤثر است که لازم است در مدیریت فرآیند تولید مد نظر قرار گیرد.

وی ادامه داد: در فرآیند تولید گیاهان دارویی، میزان مصرف سوخت، به انرژی مصرفی تراکتور و ماشین متصل به آن بستگی دارد. از مهم‌ترین عوامل اثرگذار بر میزان سوخت مصرفی می‌توان به نوع تراکتور، وزن ادوات، سال ساخت، تنظیم درست تراکتور، تنظیم درست ماشین، تناسب ماشین با توان تراکتور و بالعکس، سیستم انتقال نیرو، بازده سوخت مصرفی، مهارت راننده و نحوه کاربری، شیب زمین، سفتی زمین، درصد رطوبت خاک و … اشاره کرد.

رئیس بخش تحقیقات گیاهان دارویی گفت: در فرآوری‌های اولیه مانند خشک کردن محصول، تا فرآوری‌های دیگر مانند استخراج ماده مؤثره و فرآوری‌های تکمیلی در گیاهان دارویی، الگوریتم فرآیند همچنین، کارایی دستگاه‌ها و تأسیسات استفاده شده روی کارایی انرژی تولیدی تأثیر قابل توجهی دارند.

وی انرژی کارگری را نیز که در زنجیره ارزش گیاهان دارویی (مانند مزارع و همچنین در کارگاه‌های فرآوری و بسته بندی) فعالیت دارند را حائز اهمیت دانست و گفت: در منابع مختلف، انرژی مصرفی هر نفر کارگر در یک ساعت با اعداد متفاوتی بیان شده است که بسته به وضعیت فیزیکی و سن کارگر، نوع کار و سایر موارد، متغییر است.

شریفی عاشورآبادی ضمن اشاره به طراحی و برنامه نویسی نرم افزار ویژه‌ توسط بخش تحقیقات گیاهان دارویی به منظور برآورد کارایی انرژی مصرفی در اکوسیستم‌های زراعی اظهار داشت: در سال ۱۳۸۶ به منظور برآورد کارایی انرژی مصرفی در اکوسیستم‌های زراعی، نرم افزار ویژه‌ای توسط بخش تحقیقات گیاهان دارویی و محصولات فرعی مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور طراحی و برنامه‌نویسی و در دبیرخانه شورای عالی انفورماتیک کشور با شماره شناسایی ۱۰۲۶۸۳ ثبت شد.

وی ادامه داد: در همین رابطه، تعدادی پروژه تحقیقاتی اجرا شد که در آنها، اطلاعات مربوط به عملیات اجرایی و نهاده‌های مصرفی به عنوان اطلاعات ورودی نرم‌افزار درنظر گرفته ‌شدند.

شریفی عاشورآبادی گفت: از آنجائیکه عملیات مختلف و نهاده‌های مصرفی، ماهیت متفاوتی داشته و با واحدهای مختلف بیان می‌شوند بنابراین لازم بود هرکدام، با اعمال ضرایب مخصوص به خود، با واحد یکسان به نام کیلوکالری و یا کیلوژول بیان شوند. در این حالت، انرژی صرف شده در عملیات و نهاده‌های مصرفی در یک اکوسیستم ‌زراعی، با یکدیگر جمع جبری می‌شوند. از طرفی، میزان انرژی خروجی نیز با استفاده از روش‌های مربوطه محاسبه شده و در نهایت، با داشتن اطلاعات فوق، کارایی انرژی تولید برآورد می‌شود.

وی یادآور شد: درحال حاضر، بهینه سازی و ارتقای این نرم افزار (با ارائه نسخه جدید) در دستور کار بخش تحقیقات گیاهان دارویی قرار دارد.

رئیس بخش تحقیقات گیاهان دارویی در انتهای این مصاحبه ضمن تأکید بر بهینه‌سازی الگو‌های تولید در گلخانه‌ها، مزارع، کارگاه‌ها و کارخانه‌های فرآوری گیاهان دارویی (حتی تا مرحله بسته بندی محصول نهایی) و طراحی شیوه‌های نوین مدیریت در بهره‌برداری از منابع اظهار داشت: در تدوین این الگوها، اصلاح روش‌های خاک ورزی مانند اعمال شخم حداقل، به منظور کاهش مصرف انرژی،تنظیم زمان کشت به منظور حداکثر استفاده از شرایط محیطی، کنترل طبیعی آفات، بیماری‌ها و علف‌های هرز به منظور کاهش نهاده و انرژی‌های مصرفی، استفاده از ماشین‌های کشاورزی متناسب با شرایط اختصاصی کشت به منظور تعدیل ناترازی انرژی پیشنهاد می شود.

وی ادامه داد:تعیین نیاز آبی گیاهان هدف و تنظیم زمان آبیاری مزارع بر اساس جدول نیاز آبی و با توجه به سرشت  هر گیاه، انتخاب مناسب و استفاده بهینه از نهاده‌های مصرفی به‌ویژه، مواد حاصلخیزکننده خاک و سموم کنترل آفات، ‌بیماری‌ها و علف‌های هرز، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر و غیرفسیلی مانند: انرژی خورشید، باد، ژئوترمال، آب و جزر و مد، بیوگاز و …، در فرآیند تولید و فرآوری گیاهان داروییپیشنهادات دیگری برای رفع ناترازی انرژی در این بخشش هستند.

شریفی عاشورآبادی افزود:اصلاح فرآیندها و استفاده از تأسیسات و ماشین‌هایی با کارایی بالا در کارگاه‌ها و کارخانه‌های فرآوری گیاهان دارویی، و پایش دائم کارایی انرژی در فرآیند تولید و تبدیل آگاهانه از کشاورزی پر نهاده به سمت کشاورزی با نهاده‌های کمتر (با ملاحظات محیط زیستی و با حداقل انتشار آلاینده‌‌های سمی و گازهای گلخانه‌ای) نیز می توانند در این خصوص موثر باشند.