افزایش بهره وریبرنجمصاحبه

ارزیابی الگوی انرژی، زیست‌محیطی و اقتصادی بهینه در کارخانجات شالی‌کوبی برنج

در واحدهای شالی‌کوبی برنج، به دلیل فرسودگی و غیراستانداردبودن خط تبدیل، شلتوک دچار خسارات و ضایعات کیفی و کمی بالایی می‌شود. از طرف دیگر، هرچه فرآیند تبدیل با انرژی کمتر، آلایندگی کمتر و نهایتاً ارزش‌افزوده بیشتر صورت بگیرد، بهره‌وری هم برای کشاورز و هم برای کارخانه‌دار بالاتر می‌رود. از این‌رو مصاحبه‌ای با جناب آقای دکتر اشکان نبوی‌پله‌سرائی در خصوص ارزیابی الگوی انرژی، زیست‌محیطی و اقتصادی بهینه در کارخانجات شالی‌­کوبی برنج، انجام دادیم.


1- باعرض سلام و خسته نباشید خدمت شما استاد گرامی، لطفاً خودتان را معرفی کنید و شرح مختصری از زمینه کاری، مرتبه علمی و سایر مسئولیت‌های خود بفرمایید.

اینجانب اشکان نبوی‌پله‌سرائی در 31 شهریورماه سال 1369 در تهران متولد شدم. دیپلم (ریاضی و فیزیک) را از دبیرستان شهید دکتر مفتح در سال 1386 و کارشناسی مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی را از دانشگاه گیلان در سال 1391 اخذ نمودم. در همان سال در آزمون کارشناسی‌ارشد مکانیزاسیون کشاورزی، رتبه 14 کشوری را کسب نمودم. در سال 1393 در مقطع کارشناسی‌ارشد در رشته مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی از دانشگاه تبریز با کسب نمره 20 از پایان‌‌نامه و با چاپ بیش از 20 مقاله ISI، علمی-پژوهشی و کنفرانسی دانش‌‌آموخته شدم. در همان سال موفق به اخذ رتبه 19 کشوری در آزمون دکتری تخصصی مکانیزاسیون کشاورزی گردیدم و به‌‌عنوان جوان‌ترین دانشجوی دکتری کشور در سال 1393 در دانشگاه تهران پذیرفته شدم. در همان سال از سوی بنیاد‌ ملی‌ نخبگان احراز نخبگی شده و مشمول تسهیلات نظام‌وظیفه گردیدم. همچنین در فروردین‌ماه سال 1397 موفق به اخذ درجه دکتری تخصصی رشته مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی با معدل 17/42 شدم. تاکنون بیش از 50 مقاله معتبر منتشر نمودم، تعداد ارجاعات به مقالاتم 473 (Feb 2019) و اندیس پژوهشم h-index)، 14) می‌باشد (h-index: 14, i10-index: 18). تاکنون راهنمایی و مشاوره 4 دانشجوی کارشناسی ارشد و 1 رساله دکتری را در دانشگاه‌های معتبر کشور، در کارنامه علمی خود دارم. از سال 95 هم در شهرداری تهران مشغول به کار هستم.

2- اخیراً مقاله علمی در خصوص ارزیابی الگوی بهینه در کارخانجات شالی­‌کوبی برنج با توجه به اهداف انرژی، زیست‌محیطی و اقتصادی، توسط شما و همکارانتان منتشر گردیده است، ضمن معرفی سایر همکارانتان، لطفاً توضیحاتی در خصوص ضرورت و هدف از انجام این کار بیان کنید.

این مقاله مستخرج از رساله دکتری بنده است. گروه ما شامل جناب آقای دکتر رفیعی -استاد راهنمای بنده و استاد تمام دانشگاه تهران در گروه ماشین‌های کشاورزی و جزء یک درصد دانشمندان پراستناد جهان -جناب آقای دکتر سیدسعید محتسبی- استاد مشاور و استاد تمام دانشگاه تهران در گروه ماشین‌های کشاورزی و همچنین ریاست پردیس فنی واحد فومن دانشگاه تهران -سرکار خانم مهندس هما حسین‌زاده‌بندبافها- دانشجوی دکتری مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی دانشگاه تهران که در سال‌های اخیر جزء بهترین‌های این رشته شناخته شده‌اند و در نهایت جناب پروفسور کاوک -وینگ‌چاوو- استاد دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ‌کنگ که همکاری‌های بسیاری در طی سال‌های اخیر داشته‌ایم می‌باشد.

بر اساس آمار استان­‌های برنج‌خیز بیش از 4000 واحد شالی‌کوبی در کشور وجود دارد، که حداقل ظرفیت تولیدی 200 تن و حداکثر ظرفیت 4000 تن برنج سفید در سال را دارند. بالاترین تعداد شالی‌کوبی به استان گیلان با تعداد 1800 واحد و کمترین واحد به استان اردبیل با 3 واحد اختصاص‌ یافته است. البته این آمارها تقریبی است. صنعت تبدیل در اکثریت آن‌ها (بیش از 90 درصد)، دارای فناوری با قدمت 60 الی 70 سال است که عمدتاً قدیمی و مستهلک می‌باشند. شلتوک تولیدشده با صرف هزینه‌های نهاده­‌ها (سم ، کود، نیروی انسانی و …) در واحدهای مذکور، پس از خشک‌شدن به برنج سفید تبدیل می‌شود. در این واحدها، به دلیل فرسودگی و غیراستاندارد بودن خط تبدیل، شلتوک، دچار خسارات و ضایعات بالای کیفی و کمی می‌گردد، به‌صورتی که میزان برنج شکسته از دو برابر استاندارد جهانی بالاتر است. علاوه بر آن، از اجزاء حاصله از تبدیل شلتوک، ازجمله : پوسته، سبوس برنج، برنج‌های خرد و شکسته شده، کاه برنج و … استفاده اقتصادی با ارزش‌افزوده بالا به‌عمل نمی­‌آید. هرچه فرایند تبدیل با انرژی کمتر، آلایندگی کمتر و نهایتاً ارزش افزوده بیشتر صورت بگیرد، قطعاً بهره‌وری هم برای کشاورز و هم برای کارخانه‌دار بالاتر می‌رود. از آنجایی که این صنعت در کشور ما تقریباً به صورت کامل وارداتی محسوب می‌شود، بهینه‌سازی چند هدفه با رویکرد سیستمی می‌تواند کمک شایانی در تولید پایدار محصول برنج در کشور محسوب شود.

لینک مقاله

دکتر اشکان نبوی‌پله‌سرائی

3- لطفاً در خصوص پیشینه فعالیت صورت گرفته در داخل و خارج از کشور توضیحاتی بفرمایید.

در زمینه انرژی و آلایندگی مطالعات اندکی روی کارخانه‌­های شالی­‌کوبی چه در سطح داخلی و چه در سطح بین‌المللی صورت گرفته است. اکثر مطالعاتی هم که صورت گرفته اولاً بیشتر فرایند تولید شلتوک را بررسی کرده‌اند و ثانیاً شامل بررسی‌های مقطعی و جزئی هستند و به جرأت می‌توانم بگویم، نگاه سیستمی که در رساله بنده و در مقیاس کوچک‌تر در این مقاله صورت گرفته، تقریباً در دنیا انجام نشده است. ولی آقایان دکتر مینایی -عضو هیئت علمی دانشگاه تربیت مدرس-، دکتر علیزاده -عضو موسسه تحقیقات برنج-، دکتر کماری‌زاده -عضو هیئت علمی دانشگاه گیلان-، دکتر پیمان و دکتر ذرعی‌فروش -اعضاء هیئت علمی دانشگاه گیلان-؛ مطالعات ارزشمندی بر روی فرایند تبدیل شلتوک به برنج سفید در کارخانه‌های شالی‌کوبی علی‌الخصوص در پارامترهایی مانند بهینه‌سازی خشک‌کن‌ها و یا تنظیم توپی‌های غلطک لاستیکی در فرآیند پوست‌کنی و … انجام داده‌اند که البته رویکرد بررسی چرخه حیات در هیچ یک از آن‌ها وجود نداشته است.

4- در حال حاضر تجهیزات مرسوم و متداول در کارخانجات و کارگاه‌های شالی­‌کوبی برنج، چه وسایلی هستند؟

کارخانه‌ها به‌طور کلی به دو دسته سنتی و مدرن تقسیم‌بندی می‌شوند. اما تجهیزات مرسوم شامل خشک‌کن، دستگاه بوجاری، دستگاه سنگ‌گیر (در واحدهای مدرن)، دستگاه پوست‌کن، دستگاه پادیه شلتوک (در واحدهای مدرن)، دستگاه سفیدکن، صیقل‌ده (در واحدهای مدرن)، الک برنج و دستگاه بسته‌بندی (در واحدهای مدرن) هستند.

5- به صورت کلی، بخش فرایند تبدیل شلتوک به برنج سفید، تا چه حد بر کل چرخه حیات برنج تأثیر می‌گذارد؟

در حدود نیمی از کل انتشارات آلایندگی ناشی از تولید برنج مربوط به فرآیند تبدیل است، زیرا این فرایند در بعد صنعتی صورت می‌گیرد اما مزارع ما به نسبت مدرن محسوب نمی‌شوند.

6- برای بررسی‌ و یافتن الگوی انرژی، زیست‌محیطی و اقتصادی بهینه، چه تعداد کارخانه شالی­‌کوبی مورد بررسی قرار گرفته است؟ فناوری این موارد تا چه حد متفاوت بود؟

60 واحد مورد بررسی قرار گرفتند که 10 مورد تمام مکانیزه، حدود 30 مورد نیمه‌مکانیزه و حدود 20 مورد هم تمام‌سنتی بودند، تفاوت تکنولوژی‌ها هم در بین واحدهای تمام سنتی و نیمه‌مکانیزه در وجود یا عدم وجود تجهیزاتی است که در بالا گفته شد، اما در بین واحدهای نیمه‌مکانیزه و مکانیزه در نوع و امکانات تجهیزات بود.

7- در این پژوهش از چه آنالیزهایی استفاده شده است؟ دلیل انتخاب هر آنالیز را توضیح دهید.

  • آنالیز انرژی مصرفی: برای تعیین روند انرژی ورودی و خروجی در فرایند تبدیل.
  • آنالیز ارزیابی‌چرخه‌حیات: به منظور تعیین شاخص‌های آلایندگی در فرایند تبدیل.
  • آنالیز اقتصادی: شامل بررسی و تعیین هزینه‌های تولید، هزینه‌های ناشی از انتشارات و سود خالص به دست‌ آمده.
  • بهینه‌سازی با استفاده از روش تحلیل پوششی داده­‌ها (DEA): برای یافتن مقادیر بهینه نهاده‌ها با رویکرد استفاده از واحدهای بهینه موجود که در واقع واحدهای کارا و ناکارا تعیین شدند و برای هر واحد الگوی حرکت به سمت واحد کارا ارائه شده است که به نوعی علاج زود بازده محسوب می‌شود.
  • بهینه‌سازی توأمان انرژی –آلایندگی– اقتصادی با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه: برای یافتن حالت بهینه آرمانی.

در واقع اول باید از واحدهای ناکارا به تحلیل پوششی داده‌ها برسیم و بعد از آن به سمت الگوریتم ژنتیک چند هدفه حرکت کنیم.

8- نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی‌چرخه‌حیات را به صورت مختصر شرح دهید. همچنین برای خوانندگان بیان کنید که تأثیر نتایج حاصل از آن در بعد مصرف انرژی و گرمای جهانی چقدر است؟

با استفاده از روش CML2 base line، ده شاخص آلایندگی برای این مطالعه محاسبه شد که در اکثر شاخص‌های آلایندگی گاز طبیعی که در خشک‌کن مصرف شده است، بیشترین سهم در انتشارات را به عهده داشتند. صنایع کشاورزی بیش از 12 درصد از کل انتشارات دی‌اکسیدکربن را در جهان به خودش اختصاص می‌دهد و برنج هم از جمله مهم‌ترین غلات دنیا است که سهم عظیمی در صنعت کشاورزی جهان دارد. وقتی ما بتوانیم بهینه‌سازی انرژی و کاهش انتشارات در صنایع شالی‌کوبی را انجام دهیم، قطعاً می‌توانیم در کاهش انرژی مصرفی و گرمایش جهانی در مقیاس بزرگ‌تر نیز حرفی برای گفتن داشته باشیم.

9- نوآوری این تحقیق را به صورت مختصر بیان کنید. برنامه شما برای ادامه این پژوهش در آینده چیست؟

بدون اغراق می‌توانم عرض کنم که تمام این کار نوآوری بود؛ به‌طوری که حتی ما برای مرور منابع نتوانستیم دقیقاً کار مشابهی پیدا کنیم. در کشور ما هیچ بررسی سیستمی در زمینه انرژی مصرفی و حتی تقسیم‌بندی واحدهای شالی‌کوبی به سنتی و مدرن وجود نداشت. مسائل زیست‌محیطی و … که بماند. به‌طور کلی بررسی جامع انرژی و آلایندگی و معرفی الگوی بهینه با رویکرد انرژی، آلایندگی و اقتصادی، نوآوری این کار بود که تقریباً همان عنوان مقاله است. شاید این بحث مطرح شود که ارزیابی‌چرخه‌حیات یا حتی انرژی به‌وفور کار شده  است، اما با وجود این‌که پیچ و مهره در ساخت هواپیما و دوچرخه استفاده می‌شود، فناوری ساخت این دو بسیار متفاوت است. برنامه من برای ادامه این مطالعه ساخت واحد پایلوت و استفاده از الگوی نهاده‌های معرفی‌شده در این مطالعه است.

10- سودآوری و توجیه ملموس اقتصادی برای صاحبان این صنعت جهت استفاده از نتایج این تحقیق چیست؟ آیا برنامه‌ای در این خصوص دارید؟

در این مطالعه ما رویکرد اقتصادی هم داشتیم و واقعیت این است که اقتصاد برای بخش اجرا جذابیت بیشتری دارد. قطعاً اهمیت کاهش پتانسیل اختناق دریاچه‌ای برای کارخانه‌دار ملموس نیست ولی وقتی همین موضوع با افزایش سود اقتصادی مطرح می‌شود، می‌بینیم که بازخوردها نسبت به موضوع عوض می‌شود. خدا را شکر در این صنعت افراد علاقه‌مند زیادی داریم که در صدد راه‌اندازی کارگاه‌هایی با محوریت نتایج این تحقیقات هستند.

11- نقش نهادهای دولتی و سیاست‌گذار در به‌کارگیری و حمایت از این نوع تحقیقات چگونه است؟ برنامه شما برای استفاده از این روش در مقیاس‌های بزرگتر و سیاست‌گذاری آن چیست؟

قطعاً حمایت نهادهای دولتی می‌تواند تأثیر به‌سزایی در توسعه نتایج ما داشته باشد. وزارت صنایع و وزارت جهاد کشاورزی با در اختیار قراردادن امکانات، می‌توانند بازخورد عملی کار ما را مشاهده کنند. هیچ آموزشی به‌اندازه تجربه عملی تاثیرگذار نیست. وقتی کارخانه‌دار نمود عملی کار را ببیند قطعاً خود به خود به سمت اجرای نتایج حرکت می‌کند. برنامه من ارائه نتایج این مطالعه به وزارت صنایع و جهاد کشاورزی است تا ناظران بر واردات دستگاه‌های شالی‌کوبی استاندارد مدونی برای آن طراحی کنند. گرچه بنده نیز حاضرم که در این تدوین همکاری لازم را داشته باشم.

12- موانع و مشکلاتی که در این پروژه با آن مواجه بودید را بیان کنید.

عدم وجود اطلاعات دستگاه‌های اجرایی برای این‌که ما یک پیش‌زمینه قوی به دست آوریم. همچنین بحث زمان و هزینه‌های بالا بر روند اجرای کار ما تأثیر داشت.

13- لطفاً نام سازمان و یا نهادهایی که پروژه شما را حمایت کرده‌اند بیان کنید.

به‌طور ویژه باید از کمیسیون انرژی مجلس شورای اسلامی و شهرداری تهران که حمایت مالی و معنوی بسیاری برای به ثمر رساندن این مطالعه داشتند، تشکر کنم.

14- ضمن تشکر و قدردانی از وقتی که به ما اختصاص دادید، به عنوان بخش پایانی اگر صحبتی برای خوانندگان دارید بفرمایید.

از وقتی که در اختیار بنده قرار دادید بسیار سپاس‌گزارم. امیدوارم این روند در مورد سایر پژوهشگران نیز ادامه داشته باشد. همچنین روی سخنم با دانشجویان و اساتیدی است که در ابتدای راه پروژه‌های علمی هستند، قطعاً چاپ مقالات به‌عنوان یک شاخص علمی خوب و ستودنی است، اما به دنبال کارهایی حرکت کنید که علاوه بر انتشار مقالات و …، ره‌آورد عملی برای جامعه و ایران عزیزمان داشته باشد. موفق باشید

☑ مصاحبه‌کننده: جواد طغیانی

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

جواد طغیانی

دانشجوی ارشد مهندسی شیمی-محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر. علاقه‌مند به فعالیت در زمینه‌های مختلف زیست‌فناوری صنعتی و محیط زیست هستم. در حال حاضر به عنوان نویسنده بخش صنعتی و مسئول بخش مصاحبه مجله زیست‌فن، فعالیت می‌کنم.

نوشته‌های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

یـک + یـک =

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن