تحليل خوشه‌اي و آمار توصيفي ضايعات ليگنوسلولزي در بخش كشاورزي براي توليد انرژي‌هاي تجديدپذير (مطالعه مورد استان گلستان)

سابقه و هدف: استفاده از ضايعات ليگنوسلولزي و زيست‌توده برجاي مانده بعد از برداشت محصول نهايي در بخش كشاورزي، مي‌تواند به عنوان يك منبع با ارزش براي توليد انرژي‌هاي تجديدپذير محسوب شود، اگرچه به دليل پراكنده بودن در واحد سطح و بالا بودن هزينه جمع آوري آن را به يك كار پرچالش تبديل نموده است. در حال حاضر، استفاده از قابليت‌هاي مدلسازي مكاني براي ارزيابي پايدار پتانسيل ضايعات ليگنوسلولزي در بخش كشاورزي براي توليد انرژي‌هاي تجديدپذير محدود مي‌باشد. ضمن اينكه چنين مطالعاتي در داخل كشور تاكنون گزارش نشده است. لذا تحقيق حاضر با هدف ارزيابي پتانسيل توليد انرژي‌هاي تجديدپذير و مكان‌يابي محل تاسيسات بايوانرژي براي پردازش بقاياي ليگنوسلولزي با استفاده از تحليل خوشه‌اي در محيط سيستم اطلاعات جغرافيايي مي‌پردازد. مواد و روش‌ها: به منظور دستيابي به اهداف، ابتدا اطلاعات توصيفي كمي منتشر شده از سطح و ميزان توليدات بخش كشاورزي توسط سازمان جهاد كشاورزي مربوط به سال زراعي 400 1399 جمع‌آوري و تحليل شد. سپس با گردآوري اطلاعات مكاني (تصاويرماهواره‌اي) مربوط به مزارع كشاورزي در استان گلستان و استفاده از قابليت‌ تحليل خوشه‌‌اي و توليد نقشه داغ در محيط سيستم اطلاعات جغرافيايي پردازش گرديد. ميزان زيست‌توده موجود در هريك از مزارع براي چهار كشت مرسوم گندم، كلزا، برنج و سويا در واحد سطح برآورد شد و نقشه سازي مربوط به هريك از اين كشت‌ها براي مطالعه موردي استان گلستان به تفكيك انجام شد. نتايج: مجموع مساحت اراضي قابل كشت در سال زراعي 400 1399 معادل 12.9 ميليون هكتار بوده كه 91.8 ميليون تن انواع محصولات زراعي در كل كشور برداشت شده است. بيشترين سطح مربوط به غلات (71%) و كمترين سطح مربوط به محصولات جاليزي بوده است. استان گلستان در رتبه 7 و سطحي معادل 661 هزار هكتار و ميزان توليد 3.9 ميليون هكتار معادل 4.27 درصد از مجموع محصولات زراعي كل كشور را به خود اختصاص داده است. اين در حالي است كه بيشترين تناژ گروه محصولات غلات مربوط به گندم 63% و كمترين آن مربوط به ذرت دانه‌اي بوده است. بيشترين سطح و ميزان توليد گروه محصولات غلات مربوط به شهرستان شهرستان گنبدكاووس و بندرگز به ترتيب بوده است. تجزيه و تحليل‌هاي مكاني ميزان زيست‌توده خالص را 840 هزار مگاگرم از مجموع 84104 مزرعه شناسايي شده برآورد نمود كه بيشترين سهم آن مربوط به كاه و كلش گندم بوده است. تحليل خوشه‌اي مربوط به مزارع شناسايي شده نشان داد كه از مجموع 35508 خوشه تشكيل شده، 15% آنها در محدوده خوشه سرد و 18% در محدوده خوشه داغ قرار دارند. تحليل نقاط داغ، 4 سايت مناسب جهت احداث بايوانرژي را در منطقه مورد مطالعه مشخص نمود كه زيست توده موجود مي‌تواند با متوسط قيمت 20.83 دلار/كيلومتر/مگاگرم به اين سايت‌هاي بالقوه تحويل داده شود. نتيجه‌گيري: مطالعه حاضر نشان داد كه ميزان زيست‌توده موجود در بخش كشاورزي استان گلستان كه هرسال بخش عظيمي از آن سوزانده و منجر به توليد گازهاي گلخانه‌اي و آلودگي‌هاي محيطي در سطح وسيع مي‌نمايد قابل توجه است كه مي‌تواند براي توليد انرژي‌هاي تجديد پذير با حمايت بخش دولتي و بخش خصوصي بكار گرفته شود.