نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

ارزیابی جامع عملکرد و پایداری گلخانه‌های دارای سامانه آب‌شیرین‌کن اسمزمعکوس در چارچوب همبستWEFE

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه تهران- دانشکدگان ابوریحان - گروه مهندسی آب
2 دانشیار مهندسی آب دانشگاه تهران پردیس ابوریحان
3 دانشگاه صنعتی شریف - گروه مهندسی سیستم های انرژی
چکیده
با توجه به افزایش تنش‌های آبی خصوصا در مناطق خشک و نیمه‌خشک، اهمیت استفاده از فناوری‌های نوین برای مصرف بهینه آب در بخش کشاورزی بیشتر شده است. این پژوهش با هدف ارزیابی عملکرد و پایداری گلخانه‌های دارای سامانه آب شیرین‌کن اسمز معکوس (RO) در چارچوب همبست آب، غذا، انرژی و محیط زیست (WEFE Nexus)، در منطقه پاکدشت ایران انجام شده است. روش تحقیق توصیفی - تحلیلی بوده و اطلاعات لازم با استفاده از پرسش‌نامه و مشاهدات میدانی جمع‌آوری شده‌اند. در این پژوهش ۱۵ گلخانه (۸ واحد دارای RO و ۷ واحد فاقد آن) در سه سناریو مبتنی بر تأمین انرژی و تصفیه آب مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد گلخانه‌های دارای RO، به‌طور متوسط 19 درصد در مصرف آب صرفه جویی داشتند و از طرفی عملکرد محصول را 18.9 درصد افزایش داده‌اند. همچنین مصرف کود شیمیایی و سموم به‌ترتیب 21.4 درصد و 31 درصد کاهش را نشان داد. با این حال، افزایش هزینه‌‌های مربوط به بخش انرژی و نگهداری این سامانه‌ها وجود داشت. با توجه به نتایج تحلیل سناریوها، استفاده از انرژی خورشیدی به‌عنوان منبع جایگزین برق شبکه می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و انتشار گازهای گلخانه‌ای منجر شود. تحلیل نهایی در چارچوب WEFE نشان داد که سامانه RO با طراحی صحیح و ترکیب با انرژی‌های تجدیدپذیر، می‌تواند نقش مؤثری در افزایش تاب‌آوری کشاورزی در مناطق کم‌آب ایفا کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Comprehensive evaluation of the performance and sustainability of greenhouses with reverse osmosis desalination systems within the WEFE framework

نویسندگان English

zeynab sojoodi 1
Mahmood Mashal 2
Hossein Khajehpour 3
1 University of Tehran - Abu Raihan College - Department of Water Engineering
2 Associate Professor of Water Engineering Department, College of Aburaihan, University of Tehran
3 Sharif University of Technology - Department of Energy Systems Engineering
چکیده English

Due to increasing water stress, especially in arid and semi-arid regions, the importance of using modern technologies for optimal water consumption in the agricultural sector has increased. This study aimed to evaluate the performance and sustainability of greenhouses equipped with reverse osmosis (RO) desalination systems within the framework of the Water, Food, Energy and Environment (WEFE) Nexus in the Pakdasht region of Iran. The research method was descriptive-analytical and the necessary information was collected using a questionnaire and field observations. In this study, 15 greenhouses (8 with RO and 7 without) were studied in three scenarios based on energy supply and water purification. The results showed that greenhouses with RO saved an average of 19% in water consumption and increased crop yield by 18.9%. Also, the consumption of chemical fertilizers and pesticides showed a decrease of 21.4% and 31%, respectively. However, there was an increase in costs related to the energy sector and the maintenance of these systems. According to the results of the scenario analysis, the use of solar energy as an alternative source of grid electricity can lead to a reduction in costs and greenhouse gas emissions. The final analysis within the WEFE framework showed that the RO system, when properly designed and combined with renewable energies, can play an effective role in increasing the resilience of agriculture in water-scarce regions.

کلیدواژه‌ها English

Agriculture
Greenhouse
Reverse osmosis
Resource sustainability
WEFE Nexus

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 30 آبان 1404