آرش خسروی

گذار انرژی در صنایع انرژی بر از جمله کارخانجات سیمان یکی از الزامات مقابله با گرمایش جهانی و دستیابی به اهداف توسعه پایدار 7، 9، 11، 12 و 13 است. در این مطالعه، طراحی مفهومی بکار گیری فناوری های مختلف مبتنی بر تغییر سوخت جهت گذار انرژی در یک کارخانه تولید سیمان در منطقه خلیج فارس با رویکرد ارزیابی و کاهش ردپای زیست محیطی انجام شد. بدین منظور در ابتدا فناوری های بالغ و در حال توسعه موجود بر اساس مرور مقالات و مطالعه تجارب جهانی شناسایی شدند و سپس 10 سناریوی منتخب برای معیارهای فنی مبتنی بر سوخت زغال سنگ، گاز طبیعی و هیدروژن تولیدی از منشا گاز طبیعی با روش اصلاح متان با بخار و الکترولیز مستقیم و غیرمستقیم آب دریا با استفاده از برق شبکه، نیروگاه هسته ای و انرژی خورشیدی طراحی گردیدند. همچنین، اثرات بکارگیری فناوری های جداسازی و ذخیره کربن در فرایند اصلاح متان با بخار و جریان خروجی از سیکلون شماره 1 مورد مطالعه قرار گرفت. داده های فنی بصورت میدانی از کارخانه سیمان در مجاورت دریا استخراج گردید و فرایند تولید کلینکر شامل مراحل احتراق، کلسیناسیون، پخت در کوره دوار و سایر تجهیزات مرتبط با در نظر گرفتن 10 سناریوی طراحی شده در نرم افزار اسپن پلاس شبیه سازی گردید. سپس، از روش ارزیابی چرخه حیات از گهواره تا دروازه خروجی کارخانه با لحاظ اثرات میانی و بهره گیری از نرم افزار SimaPro جهت ارزیابی اثرات زیست محیطی شامل تغییرات اقلیمی، تخریب لایه ازون، اسیدی شدن خاک، مردابی شدن آب شیرین، مردابی شدن دریایی، سمیت انسانی، تشکیل اکسیدان های فتوشیمیایی، سمیت اکوسیستم خشکی، سمیت اکوسیستم آب شیرین، سمیت اکوسیستم دریایی و کاهش ذخایر فسیلی استفاده شد. در ادامه، براساس اثرات انتشار گازهای گلخانه ای استاندارد جدیدی مبتنی بر رنگ بندی سیمان ارائه گردید. سناریوی زغال سنگ به عنوان سناریوی پایه (آلاینده ترین حالت) در نظر گرفته شد. سایر سناریوها بر اساس نسبت به این سناریو، در بازه ی 0 (پاک ترین) تا 1 (آلاینده ترین) رتبه بندی شدند. بر همین اساس، رنگ بندی نتایج نیز از سبز (کمترین آلایندگی)، سیکلمه ای (آلودگی نسبتا کم)، خاکستری(آلاینده) تا مشکی(بسیار آلاینده) طبقه بندی گردید. همچنین نتایج این سناریوها با نتایج حاصل از فرآیند جذب CO₂ از جریان گاز خروجی واحد تولید کلینکر مقایسه گردید. نتایج نشان داد که با ب