مقاله ترجمه شده رویکرد هوش مصنوعی برای مدل‌سازی و بهینه‌سازی تولید بیودیزل از ضایعات  روغن خوراکی (پخت و پز) با استفاده از ارزیابی چرخه عمر و تحلیل پویایی بازار

سال نشر: ۲۰۲۴

نوع نگارش مقاله: علمی پژوهشی (Research articles)

تعداد صفحه انگلیسی: ۱۰  صفحه PDF

تعداد صفحه ترجمه فارسی:  ۳۲  صفحه WORD

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

کد محصول: M1738

نام ناشر (پایگاه داده): الزویر

نام مجله:   Energy

عنوان کامل فارسی:

مقاله انگلیسی ترجمه شده ۲۰۲۴ :  رویکرد هوش مصنوعی برای مدل‌سازی و بهینه‌سازی تولید بیودیزل از ضایعات  روغن خوراکی (پخت و پز) با استفاده از ارزیابی چرخه عمر و تحلیل پویایی بازار

عنوان کامل انگلیسی:

An artificial intelligence approach to model and optimize biodiesel production from waste cooking oil using life cycle assessment and market dynamics analysis

چکیده فارسی:

بیودیزل به عنوان یک جایگزین مناسب برای سوخت ظاهر شده است و یک گزینه انرژی پایدارتر و سازگارتر با محیط زیست می باشد. مطالعه حاضر به بررسی مدل‌سازی و بهینه‌سازی تولید بیودیزل از ضایعات  روغن خوراکی با استفاده از هوش مصنوعی و الگوریتم‌های ژنتیک می‌پردازد. این مطالعه بر بهبود پنج پارامتر فرآیند تمرکز دارد: نسبت مولی متانول به روغن، غلظت کاتالیزور، دمای واکنش، زمان واکنش و سرعت هم زدن. بهینه‌سازی این پارامترها از طریق ارزیابی چرخه عمر برای کاهش اثرات زیست‌محیطی تکمیل می‌شود. این رویکرد بازده بیودیزل، ارزش حرارتی بالا و مصرف انرژی را به عنوان متغیرهای خروجی در نظر می گیرد، در نتیجه تولید پایدار بیودیزل را پیش می برد. یافته ها نشان داد که در شرایط بهینه (نسبت متانول به روغن ۱:۶٫۹، سرعت هم زدن ۵۰۰ دور در دقیقه، مدت زمان واکنش ۲۰ ثانیه، دمای واکنش ۳۰ درجه سانتیگراد و غلظت کاتالیزور ۱)، فرآیند ترانس استریفیکاسیون به حداکثر بازده بیودیزل ۹۷٫۷۶ درصد دست یافته است. این بهینه سازی به یک روش کارآمد برای کم کردن تأثیر زیست محیطی در تولید بیودیزل رسید . علاوه بر این، تجزیه و تحلیل SWOT به توسعه روش های استراتژیک کمک می کند که می تواند کارایی را افزایش داده و رقابت پذیری را افزایش دهد. این تحقیق نشان می دهد که با بهینه سازی فرآیند شیمیایی در تولید بیودیزل، می توان به بازده بالا و ارزش حرارتی بالای سوخت زیستی به همراه استراتژی های عملی کاهش اثرات زیست محیطی دست یافت.

کلمات کلیدی: بیودیزل، کارآمدی زیست محیطی، کاهش ضایعات ، بهینه سازی الگوریتم های ژنتیک، ارزیابی چرخه عمر، تحلیل پویایی بازار

Abstract

Biodiesel has emerged as a viable alternative to fuel, offering a more sustainable and environmentally friendly energy option. The current study explores the modeling and optimization of biodiesel production from waste cooking oil using artificial intelligence and genetic algorithms. The study focuses on enhancing five process parameters: methanol-to-oil molar ratio, catalyst concentration, reaction temperature, reaction time, and stirring speed. The optimization of these parameters is complemented by a life cycle assessment to reduce environmental impact. The approach considers biodiesel yield, high heating value, and energy consumption as output variables, thereby advancing sustainable biodiesel production. The findings indicated that, under optimal conditions (methanol-to-oil ratio of 1:6.9, stirring rate of 500 rpm, reaction duration of 20 s, reaction temperature of 30 ◦C and catalyst concentration of 1), the transesterification process achieved the maximum biodiesel yield of 97.76 %. The optimization reached a low environmental impact in the production of biodiesel in an efficient way. Additionally, SWOT analysis helps to develop strategic methods that can enhance efficiency and increase competitiveness. The research suggests that, by optimizing the chemical process in biodiesel production, it is possible to achieve a high yield and high heating value of the biofuel, along with feasible environmental mitigation strategies.

Keywords: Biodiesel, Eco-efficiency, Waste reduction, Genetic algorithms optimization, Life cycle assessment, Market dynamics analysis