ارزیابی زنجیره تولید تا فرآوری شیر از لحاظ مصرف انرژی و اثرات زیست‌محیطی (مطالعه موردی: شهرستان کرمانشاه)

ماشین های کشاورزی

مقاله 16، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 16، 1397، صفحه 435-447   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.v8i2.63570

نویسندگان

زینب رمدانی^{* 1}؛ رضا عبدی¹؛ محمود امید²؛ محمدعلی میسمی¹

¹گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

²گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

ارزیابی چرخه زندگی محصولات و فرآورده‌های غذایی راهکاری سازنده جهت درک میزان مصرف انرژی و تولید آلاینده‌های زیست‌محیطی می‌باشد. فرآیند تولید محصولات لبنی اثرات قابل ملاحظه‌ای بر روی تغییرات زیست‌محیطی دارد. فعالیت‌های انجام شده در فرآیند تولید محصولات لبنی شامل سه بخش اصلی کارخانه لبنیات، واحدهای دامپروری و مزارع کشت علوفه، بر میزان تغییرات زیست‌محیطی اثرگذار است. در این تحقیق چرخه تولید محصولات لبنی در شهر کرمانشاه مورد بررسی قرار گرفت. جهت انجام این کار، چرخه تولید به دو بخش شامل تولید شیر خام در دامداری‌ها و تولید فرآورده‌های لبنی در کارخانه لبنیات تقسیم‌بندی شد. در هر بخش الگوی مصرف انرژی و بارهای زیست‌محیطی بررسی شدند. نتایج نشان دادند که در بخش دامپروری، MJ 6286/29 انرژی برای مقدار شیر تولید شده در ماه مصرف شده است. همچنین خوراک مصرفی دام 45/12% از کل انرژی مصرفی را شامل شد که بیشترین مقدار این انرژی به کنسانتره اختصاص داشت. کم‌ترین انرژی مصرفی نیز مربوط به نهاده ماشین با مقدار GJ 0/92 در ماه بوده است. ارزیابی چرخه زندگی تولید محصولات لبنی نشان داد که در کارخانه لبنیات نهاده شیر خام ایجادکننده بسیاری از گروه‌های تأثیرگذار زیست‌محیطی به‌خصوص گروه‌های تقلیل خاک، سرطان‌زایی و اسیدی شدن می‌باشد. در واحدهای دامداری نیز، کنسانتره بیش از 90% در گروه‌های تأثیرگذار تقلیل خاک و سرطان‌زایی اثرگذار بوده است. استفاده از بیوگاز تولیدی در دامداری‌ها و آبگرمکن خورشیدی راهکار مناسبی در جهت تأمین قسمتی از نیاز به انرژی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

ارزیابی چرخه‌زندگی؛ الگوی مصرف انرژی؛ بارهای زیست‌محیطی؛ گازهای گلخانه‌ای؛ محصولات لبنی

مراجع

1. Bartl, K., C. Gomez, and T. Nemecek. 2011. Life cycle assessment of milk produced in two smallholder dairy systems in the highlands and the coast of Peru. Journal of Cleaner Production 19: 1494-1505.

2. Boer, D. I. J. M. 2002. Environmental impact assessment of conventional and organic milk production. Livestock Production Science 80: 69-77.

3. Coley, D.A., E. Goodliffe, and J. Macdiarmid. 1998. The embodied energy of food: the role of diet. Energy Policy 26: 455-459.

4. Consoli, F. 1993. Guidelines for life cycle assessment: A code of practice. Sesimbra: SETAC.

5. Daneshi, A., A. Esmaili-sari, M. Daneshi, and H. Baumann. 2014. Greenhouse gas emissions of packaged fluid milk production in Tehran. Journal of Cleaner Production 80: 150-158.

6. Farhangi, Z. 2004. Optimization of energy consumption in milk industry, Iran Energy Efficiency Organization.

7. Gonzalez-Garcia S., E. G. Castanheira, A. Claudia Dias, and L. Arroja. 2013. Using life cycle assessment methodology to assess UHT milk production in Portugal. Science of the Total Environment 442: 225-234.

8. Guinee, J. B. 2004. Hand book on life cycle assessment. Operation guide to ISO standards. Kluwer Academic Publishers: New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow.

9. Hospido A., M. T. Moreira, and G. Feijoo. 2003. Simplified life cycle assessment of galician milk production. International Dairy Journal 13: 783-796.

10. ISO. 2006. ISO 14040. Environmental management. Life cycle assessment-principal and framework. Second edition. Switzerland.

11. Kitani, O. 1999. CIGR handbook of agricultural engineering, Volume 5: Energy and biomass engineering. ASAE Publications, St Joseph, MI.

12. Korsström, E., and M. Lampi. 2001. Best available techniques (BAT) for the Nordic dairy industry, Nordic Council of Ministers. Available at: http://www.ust.is/media/skyrslur2002/BAT_mjolkuridn_2001-586.pdf.

13. Maysami, M. A. 2013. Energy efficiency in dairy cattle farming and related feed production in Iran. Ph.D. thesis in agriculture. Faculty of agriculture and horticulture at Homboldt-University of Berlin.

14. Meul, M., F. Neven, D. Reheul, and G. Hofman. 2007. Energy use efficiency of specialised dairy, arable and pig farms in Flanders. Agriculture, Ecosystems & Environment 119: 135-144.

15. Mogensen L., T. Kristensen, L. T. Nguyen, M. T. Knudsen, and J. E. Hermansen. 2014. Method for calculating carbon footprint of cattle feeds – including contribution from soil carbon changes and use of cattle manure. Journal of Cleaner Production 73: 40-51.

16. Moitzi, G., D. Damm, H. Weingartmann, and J. Boxberger. 2001. Analysis of energy intensity in selected Austrian dairy farms with focus on concentrate level in feeding. Bulletin UASVM Agriculture 67: 194-97.

17. Mousavi-Avval, S. H., Sh. Rafiee, A. Jafari, and A. Mohammadi. 2011. Energy flow modeling and sensitivity analysis of inputs for canola production in Iran. Journal of Cleaner Production 19: 1464-1470.

18. Nabipoor, H., R. Abedi, and R. Loghmanipoor. 2016. Calculation of energy consumption indexes and GHG emissions in dairy farms in Isfahan. The First National Conference on New Findings of Research in Agriculture and Natural Resources, Iran.

19. PRe Consultants. 2003. SimaPro 5 Database Manual.

20. Ramedani, Z., Sh. Rafiee, and M. D. Heidari. 2011. An investigation on energy consumption and sensitivity analysis of soybean production farms. Energy 36: 6340-6344.

21. Rafiee, Sh., B. Khoshnevisan, I. Moahammadi, M. Aghbashlo, H. Mousazadeh, and S. Clark. 2016. Sustainability evaluation of pasteurized milk production with a life cycle

assessment approach: An Iranian case study. Science of the Total Environment 562: 614-627.

22. Sainz, R. D. 2003. Livestock-Environment Initiative Fossil Fuels Component: Framework for Calculation Fossil Fuel Use in Livestock Systems [online] http://www.fao.org.

23. Sefeedpari, P. 2012. Assessment and Optimization of Energy Consumption in Dairy Farm: Energy Efficiency. Iranica Journal of Energy & Environment 3: 213-224.

24. Singh, S., and J. P. Mittal. 1992. Energy in Production Agriculture, Mittal Pub, New Delhi.

25. Soltanali, H., B. Emadi, A. Rohani, M. Khojastepour, and A. Nikkhah. 2015. Life Cycle Assessment modeling of milk production in Iran. Information Processing in Agriculture 2: 101-108.

26. Wells, C. 2001. Total energy indicators of agricultural sustainability: dairy farming case study. MAF Policy, Ministry of Agriculture and Forestry, PO Box 2526, Wellington.

27. Yilmaz, I., H. Akcaoz, and B. Ozkan. 2005. An analysis of energy use and input costs for cotton productionin Turkey. Renewable Energy 30: 145-155.