با توجه به ناشناخته ماندن صنعت تولید انرژی از زیست توده، این صنعت نیازمند راهبردهایی برای جلب نظر سرمایه گذاران است. از این رو طراحی مدلی مبتنی بر واقعیت، یکی از این راهبردها می باشد. این مقاله، به ‏دنبال بهینه سازی تولید انرژی با رویکرد اقتصادی و زیست محیطی جهت تحقق راهبردهای تولید انرژی می باشد. ‎‎شکاف‎ ‎پژوهشی‎ ‎برطرف‎ ‎شده‎ ‎در‎ ‎این‎ ‎مطالعه‎ ‎که مدل را به بهینه واقعی می رساند افزودن تاب آوری به مدل است که ‎اختلال‎ ‎در‎ ‎عرضه‎ ‎مواد‎ ‎اولیه با رویکرد سناریوپردازی را بررسی می نماید. ‏ مدلی با ‏برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط دوهدفه برای حل مسأله مکانیابی-تخصیص، گسترش داده شده است. ‎ مدل با روش TH فازی، تک هدفه گردید و با روش حل دقیق، حل شده است اعتبارسنجی مدل، ‎ ‎در‎ ‎یک مورد‎ ‎مطالعه ی‎ ‎واقعی‎ ‎در‎ ‎استان‎تهران‎ ‎بررسی‎ ‎گردیده‎ ‎‎که‎ ‎ساخت‎ ‎چهار‎ ‎نیروگاه‎ ‎با‎ ‎ظرفیت های‎ ‎متفاوت‎ ‎را توجیه پذیر‎ نموده ‎است. تجزیه و تحلیل حساسیت بر روی پارامترهای روش TH و بر روی تغییر مقادیر عرضه زیست توده، انتظارات را تامین نموده است. در نتیجه مدل پیشنهادی، از کارآمدی لازم برخوردار بوده و توانسته با ترکیب رویکرد اقتصادی و زیست محیطی، از نظر هزینه، بهینه باشد و انتشار گازهای گلخانه ای را نیز کاهش دهد. بنابراین مدل، تاب آوری لازم را نیز دارد. نتایج این مدل به واقعیت نزدیک تر هستند.

کاهش ذخیره منابع انرژی های فسیلی یک زنگ خطر برای بشر است. از طرف دیگر، مصرف روبه رشد سوخت های فسیلی مشکل های زیست محیطی بسیاری مانند گرمایش زمین را با خود به همراه داشته است. این موارد جایگزینی انرژی های تجدیدپذیر را اجتناب ناپذیر ساخته است. در میان انواع انرژی های تجدیدپذیر زیست توده یکی از منابع قابل اطمینان و پایدار است. تبدیل های حرارتی - شیمیایی زیست توده به عنوان یک روش امیدوارکننده جهت تبدیل زیست توده خام به سوخت در حالت های مایع (روغن زیستی)، جامد (کربن زیستی) و گاز (گاز زیستی) در نظر گرفته شده است. پیرولیز به عنوان یکی از مهم ترین تبدیل های حرارتی - شیمیایی برای تولید مؤثر روغن زیستی موردتوجه گسترده قرار گرفته است. بااین حال، باتوجه به پیچیدگی و نیاز به تجهیزات پیشرفته این فرایندها، اندازه گیری مقدار محصول های تولید شده و کیفیت آنها به دلیل زمان و هزینه بربودن بسیار چالش برانگیز است؛ بنابراین مدل سازی به عنوان یک شیوه مؤثر برای به حداکثر رساندن عملکرد و بهره وری پیرولیز موردتوجه گسترده قرار گرفته است. در میان روش های مختلف مدل سازی، یادگیری ماشین در سال های اخیر بخصوص برای بهینه سازی فرایند پیرولیز پیش بینی بازده، پایش بلادرنگ و کنترل فرایند توجه زیادی را به خود جلب کرده است. براین اساس، علاوه بر روش های پایه همچون شبکه های عصبی مصنوعی (یادگیری همبستگی های غیرخطی بین مقادیر ورودی و خروجی)، مدل های هم آمیخته یادگیری ماشین که از مدل های رایج برای مدل سازی و بهینه سازی مسائل پیچیده بسیار بهتر عمل می کنند موردتوجه خاص قرار گرفته اند. این مطالعه به طور جامع به تحقیق های صورت گرفته در مورد کاربردهای یادگیری ماشین در مدل سازی فرایند پیرولیز و چشم انداز پیشروی این فناوری می پردازد. این مدل های ماشین یادگیری برای پیش بینی تولید روغن زیستی ضریب تعیین بین 26/0 در ضعیف ترین حالت و 99/0 را در بهترین حالت ارائه داده اند. این مدل ها مقادیر بین 6/0 و 93/0 را برای پیش بینی ارتقای کیفیت روغن زیستی ارائه نموده اند.

امروزه دسترسی به منابع انرژی و استفاده بهینه از آن یکی از مهم ترین ارکان توسعه کشورها محسوب می شود. فراوانی و ارزانی سوخت های فسیلی در ایران باعث شده تا استفاده درست از آن و تلاش برای بکارگیری منابع دیگر جدی گرفته شود. این مساله مصرف گسترده و همراه با اسراف انرژی حتی قاچاق آن به کشورهای بیگانه را بدنبال داشته است. مصرف بی رویه و رو به افزایش حامل های انرژی شرایطی را بوجود آورد تا دولت با هدف صرفه جویی در مصرف آن در تیرماه سال 86 بنزین را جیره بندی نمود. منابع انرژی و سوخت طیف گسترده ای از کاربردهای مختلف در صنعت حمل و نقل، تامین انرژی کارخانجات، مصارف خانگی به منظور سرمایش و گرمایش، پخت و پز و روشنایی را شامل می شود. کشورها به لحاظ وضعیت جغرافیای طبیعی و گستردگی، دارای انواع منابع انرژی علاوه بر انرژی های فسیلی است. (Sabohi,1999) باد، جزر و مد، زمین گرمایی، خورشید و تابش آن از جمله منابع انرژی تجدید پذیرند که با اندک تمهیدات می توان از آن ها استفاده نمود. (Saghafi, 2002). یکی از این منابع که در بیشتر روستاهای کشور یافت می شود زیست توده است که ماده اولیه تولید گاز متان است و برای مصرف سوخت خانگی با تولید الکتریسیته قابل استفاده است. کاربرد این نوع انرژی که منابع اولیه آن در برخی استان های ایران به وفور یافت می شود ضمن تامین انرژی موردنیاز روستاها می تواند به صرفه جویی در مصرف منابع انرژی فسیلی کشور منجر شود. این مقاله فرآیند تهیه انرژی از منابع زیست توده و انواع روش های ساده طراحی و ساخت مخازن و اثراتی که استفاده از آن می تواند بر محیط زیست، بافت و مسکن روستایی بجای گذارد مورد ارزیابی قرار می دهد. بخش اول مقاله به معرفی بیوگاز و تجارب برخی کشورها در این زمینه می پردازد. بخش دوم تجهیزات ومواد اولیه موردنیاز برای تولید بیوگاز و نکات مهم در طراحی و ساخت انواع مخازن ساده روستایی را مورد بررسی قرار می دهد. در انتها ضمن معرفی اصول و ضوابط طراحی واحدهای مسکونی دارای مخازن بیوگاز، آثار مثبت زیست محیطی و اثرات آن در واحد مسکونی بررسی می شود.

استفاده از انرژی های تجدید پذیر مثل زیست توده روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می کند زیرا کشورها متوجه می شوند که تولید انرژی از این طریق راه حلی برای انجام تعهدات بین المللی شان در راستای کاهش انتشار دی اکسید کربن می باشد. در سیستم های تبدیل انرژی از زیست توده به علت نیازهای انرژی تمامی فرآیند ها، سوخت هایی با ارزش گرمایی نسبتاً بالا از از نظر کارایی و بازده مطلوب تر هستند. در سیستم های تبدیل گرمایی، زیست توده با ارزش گرمایی بیشتر و ترکیب مناسب، مطلوب تر است. در این تحقیق، 10 زیست توده چوبی به منظور تولید انرژی مورد ارزیابی قرار گرفت. ویژگی های مورد بررسی این زیست توده ها برای ارزیابی شامل درصد رطوبت، خاکستر، مواد فرار، عناصر (کربن، هیدروژن، نیتروژن، گوگرد و اکسیژن) و ارزش گرمایی بودند. ارزش گرمایی زیست توده بر اساس دو روش محاسبه ای و اندازه گیری مستقیم به ترتیب براساس مقدار عناصر و بمب کالری متری تعیین شد. نتایج نشان داد زیست توده کاج تهران دارای درصد گوگرد بیشتری نسبت به بقیه است که در فرایند تولید انرژی از نقطه نظر زیست محیطی یک مورد نامطلوب محسوب می شود. زیست توده پرتغال تامسون دارای کمترین نسبت کربن ثابت به مواد فرار بوده و برای فرآیند گازی سازی مناسب تر است. بیشترین و کمترین ارزش گرمایی به ترتیب برای زیست توده حاصل از صنوبر دلتوئیدس و سیب تعیین شد.