مدل‌سازی و بهینه‌سازی انرژی مصرفی ویژه و انتشار گازهای گلخانه‌ای طی خشک‌کردن توت سیاه ارگانیک با پیش تیمارهای مختلف به روش سطح پاسخ

بیشترین سهم گازهای گلخانه‌ای در جهان مربوط به مصرف سوخت‌های فسیلی در نیروگاه‌ها به‌منظور تولید برق می‌باشد. تولید و انتشار گازهای گلخانه­ای برای فرایند خشک­کردن که دارای مصرف انرژی بالایی است، اهمیت بیشتری دارد. در این تحقیق، مدل‌سازی و بهینه­سازی مقادیر انرژی مصرفی ویژه و انتشار گازهای گلخانه­ای شامل CO2 و NOX طی فرایند خشک­کردن توت سیاه تحت خشک‌کن ترکیبی هوای گرم – مادون‌قرمز (در سه سطح دمای هوای ورودی 50، 60 و °C 70) با پیش تیمارهای مختلف شامل مایکروویو (90، 180 و w 360)، بلانچینگ (70، 80 و C°90) و فراصوت (15، 30 وmin  45) توسط روش سطح پاسخ مورد ارزیابی قرار گرفت. انرژی خشک‌کن از توربین‌های مختلف بخار، توربین گاز و نیروگاه­های ترکیبی با سوخت‌های گاز طبیعی، نفت سنگین و نفت گاز تأمین می‌گردد. نتایج نشان داد که با افزایش توان مایکروویو و زمان فراصوت مقدار انرژی مصرفی ویژه طی معادله درجه دوم از 55/185تا kWh/kg53/55، کاهش یافت. همچنین این مقدار با افزایش دمای بلانچینگ طی معادله خطی روند کاهشی (از 08/208 تا kWh/kg56/88) داشت. مقدار انتشار تمامی گازهای گلخانه­ای با افزایش توان مایکروویو، زمان فراصوت و دمای هوای گرم برای تمامی توربین‌ها با سوخت‌های مختلف طی معادله درجه دوم روند کاهشی (از 67/194460 تا g 98/24987 برای CO2 و از 36/1074 تا g 06/106 برای NOx) نشان داد. درحالی‌که این مقادیر با افزایش دمای بلانچینگ، به‌طور خطی، کاهش (از 85/218063 تا g 54/39985 برای CO2 و از 76/1204 تا g 72/169 برای NOx) یافت. بر اساس مدل‌سازی به روش سطح پاسخ، شرایط بهینه‌ جهت کمترین انرژی مصرفی ویژه، در توان مایکروویو W 7/349 و دمای هوای ورودی oC 80/69 برای پیش تیمار مایکروویو، زمان فراصوت min 45 و دمای هوای ورودی oC 70 برای پیش تیمار فراصوت، دمای بلانچینگ oC 90 و دمای هوای ورودی oC 70 برای پیش­تیمار بلانچینگ با میانگین مطلوبیت 8/99% تعیین گردید.