مکانیک ساختارهای هوشمند

مکانیک ساختارهای هوشمند

مروری تحلیلی بر فناوری ، چالش ها و چشم اندازه تبدیل انرژی زیست توده

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک ، دانشگاه پیام نور،تهران ،ایران
2 استادیار ، گروه مهندسی مکانیک ،دانشگاه پیام نور،تهران ، ایران
10.30511/jmms.2026.2090691.1050
چکیده
انرژی زیست‌توده در حال گذار از مرحله آزمایشگاهی به کاربردهای صنعتی است. با وجود پژوهش‌های گسترده، شکاف قابل‌توجهی در تحلیل هم‌زمان ابعاد فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی فناوری‌های تبدیل در قالب یک مطالعه مروری نظام‌مند وجود دارد. این مقاله با هدف پر کردن این شکاف و بررسی نظام‌مند چالش‌های فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی فناوری‌های تبدیل زیست‌توده و ترسیم چشم‌انداز توسعه آن تا افق ۲۰۴۰ انجام شده است. این مطالعه با رویکرد تحلیلی توصیفی ، به جستجوی جامع در پایگاه‌های Scopus، Web of Science و Google Scholar در بازه سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۵ پرداخته است. از میان ۲60 منبع اولیه، ۱۴۹ مقاله معتبر برای تحلیل نهایی انتخاب شدند. تحلیل داده‌ها با روش تحلیل محتوای کیفی انجام شد. یافته‌ها نشان می‌دهد فناوری‌های نوینی نظیر گازی‌سازی پلاسما و بیوراکتورهای جلبکی، بازده انرژی را تا ۳ برابر افزایش و آلایندگی را کاهش می‌دهند. با این حال، چالش‌های مقیاس‌پذیری صنعتی و هزینه‌های بالای سرمایه‌گذاری در لجستیک و پیش‌تصفیه، موانع اصلی تجاری‌سازی هستند. تجارب برزیل و سوئد نقش کلیدی مشوق‌های دولتی را نشان می‌دهند. رویکرد «پسماند به ثروت» ضمن مدیریت پسماند، زمینه‌ساز اشتغال سبز و درآمد پایدار در مناطق روستایی است. زیست‌توده با قابلیت تبدیل به یکی از ارکان انرژی پایدار، نقشی کلیدی در اقتصاد کم‌کربن ایفا می‌کند. نوآوری مقاله در ارائه چارچوبی یکپارچه برای تحلیل سه‌بعدی چالش‌ها، تلفیق فناوری‌های هیبریدی و نانومواد، و تحلیل تطبیقی سیاست‌های انرژی با توصیه‌هایی برای کشورهای در حال توسعه است. زیست‌توده نه‌تنها یک گزینه انرژی، بلکه بخشی از راه‌حل برای مقابله با تغییرات آب‌وهوایی و حرکت به سوی توسعه پایدار است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

"An Analytical Review of Biomass Conversion Technologies, Challenges and Perspectives"

نویسندگان English

ایمان شمشادی 1
Iman Pishkar Dehkordi 2
1 Payamnoor university
2 Payamnoor university
چکیده English

Biomass energy is transitioning from laboratory to industrial applications. Despite extensive research, a significant gap exists in the simultaneous analysis of technical, economic, and environmental dimensions of conversion technologies within a systematic review. This paper aims to fill this gap by examining the challenges of biomass conversion technologies and outlining their development prospects up to 2040. This review study, employing an analytical-descriptive approach, conducted a comprehensive search across Scopus, Web of Science, and Google Scholar from 2010 to 2025. From 260 initial sources, 149 credible articles were selected for final analysis. Findings indicate that novel technologies such as plasma gasification and algal bioreactors can increase energy efficiency by threefold while reducing pollution. However, challenges related to industrial scalability and high capital costs remain major barriers to commercialization. Successful experiences in Brazil and Sweden highlight the key role of governmental incentives. The "waste-to-wealth" approach facilitates green job creation and sustainable income in rural areas. The innovation of this paper lies in presenting an integrated framework for three-dimensional analysis of challenges, integrating hybrid technologies and nanomaterials, with recommendations for developing countries. Biomass is not merely an energy option but an integral part of a comprehensive solution to combat climate change.

کلیدواژه‌ها English

Biomass Energy
Sustainable Energy
Technology
Challenges
Perspectives