بهینه سازی انرژی مصرفی و کاهش انتشارات محیط زیستی در تولید کیک با استفاده از تحلیل پوششی داده ها و الگوریتم ژنتیک

پیام:
نوع مقاله:
مقاله پژوهشی/اصیل (دارای رتبه معتبر)
چکیده:
سابقه و هدف

توسعه پایدار ایجاب می کند که تامین انرژی مورد نیاز بصورت پایدار، با هزینه ای قابل قبول و با کمترین اثر های منفی اجتماعی و محیط زیستی صورت گیرد. بنابراین بهینه سازی مصرف انرژی و در نتیجه کاهش انتشار آلاینده های محیط زیستی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. هدف از این پژوهش بررسی میزان مصرف انرژی و انتشار آلاینده ها و در نهایت بهینه سازی مصرف انرژی با استفاده از روش های مرسوم بهینه سازی از جمله تحلیل پوششی داده ها و الگوریتم ژنتیک با هدف کاهش انتشارات محیط زیستی در صنعت تولید کیک در استان گیلان بود.

مواد و روش ها

با استفاده از مدل های تحلیل پوششی داده ها، واحدهای کارا و ناکارا در مصرف انرژی شناسایی شدند. براساس الگوی مصرف انرژی واحدهای کارا، الگوی مصرف بهینه انرژی برای دیگر واحدها بیان شد و ارزیابی محیط زیستی براساس الگوی بهینه انجام شد. در نهایت، با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک و با در نظر گرفتن دو تابع هدف به منظور افزایش عملکرد و کاهش شاخص گرمایش جهانی، الگوی بهینه مصرف انرژی در دیگر واحدهای تولید کیک بیان شد.

نتایج و بحث

نتایج این پژوهش نشان داد که میزان 260532/26مگاژول انرژی برای تولید روزانه 4157/14کیلوگرم کیک مصرف شده است. بیشترین سهم انرژی مصرفی به گاز طبیعی با 128582/1مگاژول اختصاص داشت. همچنین سنجه گرمایش جهانی برای تولید هر تن کیک kg CO2 eq.13099/49تعیین شد. بر اساس نتایج تحلیل پوششی داده ها، از مجموع 21 واحد تولیدی کیک، 17 واحد براساس مدل بازگشت به مقیاس متغیر کارا شناخته شدند. براساس نتایج مدل های تحلیل پوششی داده ها، میزان کل انرژی موردنیاز در حالت مصرف بهینه نهاده ها، درصد صرفه جویی انرژی و کاهش سنجه گرمایش جهانی بترتیب برابر 254929/28مگاژول در روز، 15/2 درصد و kg CO2eq. 550/18به ازای تولید یک تن کیک تعیین شدند. همچنین الگوی مصرف انرژی بیان شده توسط الگوریتم ژنتیک چند هدفه منجر به کاهش 36/30درصدی در مصرف انرژی شد که بیشترین درصد صرفه جویی در انرژی مربوط به نیروی کارگری بود. بر اساس نتایج بهینه سازی چندهدفه، میزان گرمایش جهانی به ازای تولید یک تن کیک برابر kg CO2eq. 10038/44تعیین شد.

نتیجه گیری

بهینه سازی چند هدفه با الگوریتم ژنتیک در مقایسه با بهینه سازی با تحلیل پوششی داده ها، منجر به کاهش بیشتر انرژی مصرفی، گرمایش جهانی، هزینه های تولید و بارهای محیط زیستی و همچنین افزایش بیشتر درآمد شد. بنابراین استفاده از روش الگوریتم ژنتیک، راه را برای رسیدن به توسعه پایدار در صنعت تولید کیک و باقی ماندن در عرصه رقابت با دیگر صنایع غذایی هموار خواهد کرد.

زبان:
فارسی
صفحات:
102 تا 122
لینک کوتاه:
magiran.com/p2026149 
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 990,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!