با توجه به آلودگی های زیست محیطی و تغییرات آب و هوایی که پیامد احتراق سوخت های فسیلی هستند و همچنین محدودیت منابع سوخت های فسیلی، بشر در صدد استفاده از سوخت های زیستی برآمده است. تبدیل بیوماس به سوخت های زیستی یکی از گزینه های بهبود وضعیت انرژی و کاهش آلودگی گازهای گلخانه ای، خصوصاً دی اکسید کربن می باشد. این مواد به دلیل تجدیدپذیری، وفور و دسترسی آسان می توانند به عنوان ماده اولیه مناسب برای تولید زیست سوخت به کار روند. بیواتانول یک سوخت زیستی تجدیدپذیر، بدون اثر آلایندگی بر آب های زیر زمینی و سطحی، غیر سمی، فاقد اثرات سرطان زایی و دیگر خواص زیان آور برای سلامت انسان می باشد. ملاس یکی از فراوان ترین و ارزان ترین منابع کربن در دسترس و قابل استفاده برای تولید بیواتانول در سطح تجاری می باشد. در این تحقیق سیر مصرف انرژی و بهره وری انرژی چرخه تولید بیواتانول از ملاس نیشکر در واحد الکل کشت و صنعت دعبل خزایی واقع در استان خوزستان ارزیابی شد. کارایی انرژی، افزوده ی خالص انرژی و بهره وری انرژی به عنوان شاخص های مورد استفاده در مدیریت انرژی بودند. سیستم مورد ارزیابی شامل تولید نیشکر، فرآوری نیشکر (تولید ملاس) و فرآیند تبدیل ملاس به بیواتانول بود. کل انرژی نهاده برای تولید یک تن نیشکر 68/500 مگاژول محاسبه گردید. نتایج نشان می دهد حدود 48 درصد انرژی های ورودی در این بخش به صورت مستقیم و 52 درصد به صورت غیر مستقیم است. سوخت با 66/32 درصد، پس از آن کود نیتروژن با 31/28 درصد و الکتریسیته با 03/15 درصد پر مصرف ترین نهاده ها در تولید نیشکر معرفی شد. بهره وری انرژی و کارایی انرژی در مزارع پلنت به ترتیب 61/1 کیلوگرم بر مگاژول و 24/1، در مزارع راتون 23/2 کیلوگرم بر مگاژول و 8/2 و در کل مزارع 78/1 کیلوگرم بر مگاژول و 14/2 می باشد. برای تولید ملاس از یک تن نیشکر در مجموع 26/138 مگاژول انرژی صرف شده است. در این بخش گاز مصرفی به عنوان سوخت بویلر پر مصرف ترین نهاده با مصرف 73/78 درصد انرژی ورودی معرفی شد. الکتریسیته مصرف شده در فرآیند و پس از آن گاز مصرفی بویلر به ترتیب پر مصرف ترین نهاده ها در تولید بیواتانول از ملاس بودند. 7/277 لیتر اتانول از یک تن ملاس یا 1/11 لیتر از یک تن نیشکر تولید می شود. بررسی نتایج بدست آمده از تحقیق، نشان می دهد مجموع انرژی ورودی در تولید بیواتانول 16/16 مگاژول بر لیتر می-باشد. از این مقدار 16/15 درصد معادل 45/2 مگاژول بر لیتر مربوط به تولید نیشکر در بخش کشاورزی، 88/61 درصد معادل 0/10 مگاژول بر لیتر مربوط به تولید ملاس در کارخانه شکر و 96/22 درصد معادل 71/3 مگاژول بر لیتر مربوط به تولید بیواتانول در کارخانه الکل است. کارایی انرژی 27/1، افزوده ی خالص انرژی 4/4 مگاژول و بهره وری انرژی 062/0 لیتر بر مگاژول محاسبه شد. محاسبات نشان می دهد در صورت استفاده از باگاس نیشکر در کارخانه شکر و استیلیج در کارخانه الکل به عنوان منبع انرژی داخلی، افزوده ی خالص انرژی سیستم به 02/22 افزایش می یابد.

امروزه یکی از مهم ترین بحث های مطرح شده در توسعه کشاورزی پایدار، مقدار محصول تولیدی به ازای مقدار انرژی مصرفی است. استفاده موثر از انرژی در بخش کشاورزی نقش اساسی در پایداری تولید، بهینه سازی اقتصادی سیستم، حفظ ذخایر سوخت های فسیلی و کاهش آلودگی هوا دارد. کشت گلخانه ای که در سال های اخیر رشد شایان توجهی داشته است، به دلیل ماهیت تولید در خارج فصل، دارای مصرف بالای انرژی می باشد. استان اصفهان یکی از مهمترین مناطق تولید محصولات گلخانه ای در ایران است که جمعاً دارای 5/811 هکتار گلخانه تولید سبزی، صیفی و گل و گیاه زینتی می باشد و متوسط تولید سالیانه محصول فلفل گلخانه ای در آن برابر با 750 تن است. نهاده های مورد بررسی در این مطالعه شامل کود شیمیایی، کود دامی، بذر، سموم شیمیایی، ماشین، سوخت، الکتریسیته، نیروی انسانی و آب می باشند. هم چنین میزان عملکرد محصول به عنوان خروجی در نظر گرفته شد. با توجه به نیاز به حداقل تعداد واحد ها در روش تحلیل پوششی داده ها، 30 گلخانه انتخاب شده و داده ها با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه حضوری جمع آوری شد. نتایج نشان داد که کل میزان انرژی مصرفی در تولید فلفل دلمه ای گلخانه ای برابر با 218/12972 گیگاژول بر هکتار بوده و نهاده سوخت با 52/97 درصد، بیش ترین میزان مصرف انرژی را به خود اختصاص می داد. بازده انرژی، بهره وری انرژی، انرژی ویژه و افزوده خالص انرژی به ترتیب برابر با 007/0، 9 کیلو گرم بر گیگاژول، 1111/0 گیگا ژول بر کیلوگرم و 258/12879- گیگا ژول بر هکتار محاسبه شد. سهم انرژی مستقیم و غیر مستقیم به ترتیب برابر با 133/12895 و 85/770 گیگا ژول بر هکتار بود. نتایج تجزیه و تحلیل اطلاعات با استفاده از روش تحلیل پوششی داده ها (dea) در دو مدل بازگشت به مقیاس ثابت و متغیر ورودی محور، نشان داد که تعداد واحد های کارا در دو مدل به ترتیب برابر با 14 و 20 بود. میانگین کارایی فنی، کارایی فنی خالص و کارایی مقیاس به ترتیب برابر با 88/0، 97/0 و 90/0. بود. همچنین نتایج نشان داد که با رعایت توصیه های این روش می توان با ثابت نگه داشتن سطح انرژی خروجی، به میزان 11750/884 گیگاژول بر هکتار در میزان انرژی ورودی صرفه جویی کرد.

امروزه یکی از مهم‏ترین بحث‏های مطرح شده در توسعه کشاورزی پایدار، استفاده صحیح و کارا از منابع آب و سایر نهاده‏های کشاورزی به منظور افزایش تولید محصولات کشاورزی است. استفاده از سامانه های آبیاری نوین و مدرن به جای سامانه های سنتی می تواند به عنوان گامی موثر در صرفه جویی آب و هم‏چنین مدیریت انرژی برای استحصال، آبرسانی و آبیاری محسوب شود. این مطالعه در منطقه شمال اهواز در سه مزرعه با مساحت 42 هکتار که دارای سامانه آبیاری بارانی و دو مزرعه دیگر با مساحت‏های 33 و 45 هکتار مجهز به سامانه آبیاری سطحی در سال زراعی 1392-1391 انجام شد. نهاده‏های مورد بررسی در این مطالعه شامل کودشیمیایی، بذر، سموم شیمیایی، ماشین، سوخت، الکتریسیته، نیروی انسانی و آب بودند. میزان عملکرد محصول به عنوان خروجی در نظر گرفته شد. بخشی از داده‏ها با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه حضوری و بخش دیگر از طریق داده‏برداری عملی از مزارع بدست آمده است. نتایج نشان داد که کل انرژی مصرفی در تولید گندم و انرژی خروجی در مزرعه سامانه آبیاری بارانی به ترتیب برابر با 03/46150 مگاژول بر هکتار و 27930 مگاژول بر هکتار ، در مزرعه 33 هکتاری سامانه آبیاری سطحی به ترتیب برابر با 97/48359 مگاژول بر هکتار و 32340 مگاژول بر هکتار و در مزرعه45 هکتاری سامانه آبیاری سطحی 62/49905 مگاژول بر هکتار و 32340 مگاژول بر هکتار محاسبه گردید. بالاترین میزان مصرف انرژی مربوط به عملیات آبیاری می‏باشد که در مزرعه سامانه بارانی به میزان 24/15334 مگاژول بر هکتار معادل 24/33 درصد، در مزرعه 33 هکتاری سامانه آبیاری سطحی به میزان 18/17544 مگاژول بر هکتار معادل 29/36 درصد و در مزرعه 45 هکتاری سامانه آبیاری سطحی به میزان 83/19089 مگاژول بر هکتار معادل 21/35 درصد را به خود اختصاص داده است. شاخص‏های بهره‏وری آب، بهره‏وری جزئی انرژی و کاربرد آب در مزرعه سامانه بارانی به ترتیب برابر با 665/0 کیلوگرم بر متر مکعب، 45/2 کیلوگرم بر کیلووات ساعت و 14/2857 مترمکعب بر هکتار در مزرعه 45 هکتاری به ترتیب برابر با 22/0 کیلوگرم بر متر مکعب، 76/4 کیلوگرم بر کیلووات ساعت و 10091 مترمکعب بر هکتار و در مزرعه 33 هکتاری به ترتیب برابر با 28/0 کیلوگرم بر متر مکعب، 88/2 کیلوگرم بر کیلووات ساعت و 7750 مترمکعب بر هکتار برآورد گردید. میزان تلفات انرژی مصرفی آبیاری در سامانه بارانی به میزان 01/2587 مگاژول بر هکتار معادل 8/16 درصد، در سامانه آبیاری سطحی مزرعه 33 هکتاری به میزان 86/4281 مگاژول بر هکتار معادل 4/24 درصد و در سامانه آبیاری سطحی مزرعه 45 هکتاری به میزان 78/6386 مگاژول بر هکتار معادل 45/33 درصد برآورد شدند.