2-1-6 ارزیابی آمادگی سازمان برای پذیرش سیستم برنامه‌ریزی منابع سازمان. 15

 

 

2-2   یکپارچگی اطلاعات.. 18

 

 

2-2-1  مقدمه. 18

 

 

2-2-2  چالش‌های ﻋﻤﻮﻣﯽ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﯾﮑﭙﺎرﭼﻪﺳﺎزی.. 18

 

 

2-2-3  اﺳﺘﺮاﺗﮋﯾﻬﺎی ﮐﻼن ﯾﮑﭙﺎرﭼﻪﺳﺎزی و ﻧﻘﺎط ﻗﻮت و ﺿﻌﻒ اﯾﻦ اﺳﺘﺮاﺗﮋﯾﻬﺎ 20

 

 

2-3 هوش تجاری.. 22

 

 

2-3-1  مقدمه. 22

 

 

2-3-2  تاریخچه هوشمندی كسب و كار 23

 

 

2-3-3  تعاریف هوشمندی كسب و كار 24

 

 

2-3-4  نیازهای هوشمندی كسب وكار 24

 

 

2-3-5 ضرورت هوشمندی كسب و كار 25

 

 

2-3-6  ﻓﺮآﻳﻨﺪ هوشمندی  ﮐﺴﺐ و ﮐﺎر 26

 

 

2-3-7  یکپارچگی برنامه های مختلف در زمینه هوشمندی کسب وکار 28

 

 

2-3-8 ﭘﺸﺘﯿﺒﺎﻧﯽ در ﺗﺼﻤﯿﻢ ﮔﯿﺮی در ﻫﻤﻪ ﺳﻄﻮح ﻣﺪﯾﺮﯾﺘﯽ.. 30

 

 

2-4  تکنیک های رتبه بندی.. 33

 

 

2-4-1  الگوی فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) 33

 

 

2-4-2 AHP فازی.. 34

 

 

2-4-3 مدل تصمیم گیری چند هدفه جدید فازی.. 36

 

 

2-4-4  روش فازی  TOPSIS. 38

 

 

2-5 پیشینه مطالعات.. 41

 

 

2-5-1  مطالعات داخلی.. 41

 

 

2-5-2  مطالعات خارجی.. 45

 

 

فصل سوم: روش تحقیق.. 48

 

 

3-1  مقدمه. 49

 

 

3-2  فرایند تحلیل سلسله مراتبی فازی.. 51

 

 

3-3 مفاهیم و تعاریف فرایند تحلیل سلسله مراتبی فازی بر اساس روش آنالیز توسعه  51

 

 

3-4 تعیین نرخ سازگاری در فرایند تحلیل سلسله مراتبی فازی.. 53

 

 

3-4-1  اعداد فازی.. 54

 

 

3-5  تکنیک تاپسیس فازی.. 56

 

 

3-6-نحوه تعریف پارامترها و توسعه فازی مقیاس ساعتی.. 60

 

 

3-7  تعیین مناسب بودن مجموعه‏ی متغیرها در ماتریس همبستگی جهت تحلیل عاملی   61

 

 

3-7-1 پیش‏فرض‏های تحلیل عاملی.. 62

 

 

3-7-2 مراحل انجام تحلیل عاملی.. 63

 

 

3-7-3 استخراج عامل‏ها 63

 

 

3-7-4 استخراج مجموعه‏ی اولیه عامل. 64

 

 

 

3-7-5 بهترین عامل‏ها 64

 

 

3-8 پایایی و روایی.. 66

 

 

فصل چهارم: یافته های تحقیق.. 68

 

 

4-1  مقدمه. 69

 

 

4-2   تحلیل فازی.. 70

 

 

4-2-1- محاسبه اولویت وزن‌ها 72

 

 

4-2-2  محاسبه سازگاری.. 72

 

 

4-2-3  تعیین شاخص ومعیارهای مدل. 73

 

 

4-3  تجزیه وتحلیل عوامل. 79

 

 

فصل پنجم: نتایج و پیشنهادات.. 84

 

 

5-1  نتایج. 85

 

 

5-2 پیشنهادات.. 89

 

 

پیوست.. 92

 

 

فهرست مراجع. 98

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول

 

 

جدول 2- 1 مسیر تاریخی ERP. 10

 

 

جدول 2- 2 یکپارچه کردن اطلاعات حوزه های مختلف کاری.. 29

 

 

جدول 3- 1 پارامترهای تابع ویژگی اعداد فازی.. 61

 

 

جدول 4- 1 مقیاس‌های اندازه گیری مقایسه زوجی(مقیاس ساعتی) 70

 

 

جدول 4- 2 مقیاس‌های اندازه گیری مقایسه زوجی(ارزش مقیاس) 71

 

 

جدول 4- 3 مقدار RI 72

 

 

جدول 4- 4 ماتریس مقایسات زوجی شاخص های اصلی.. 76

 

 

جدول 4- 5 ماتریس مقایسه زوجی مربوط به زیر شاخص هایC1 76

 

 

جدول 4- 6 ماتریس مقایسه زوجی مربوط به زیر شاخص های C2. 77

 

 

جدول 4- 7 ماتریس مقایسه زوجی مربوط به زیر شاخص های C3. 77

 

 

جدول 4- 8 ماتریس مقایسه زوجی مربوط به زیر شاخص های C4. 77

 

 

جدول 4- 10 اولویت و نسبت سازگاری.. 78

 

 

جدول 4- 11 ماتریس اولیه عوامل. 80

 

 

جدول 4- 12  ماتریس دوران یافته. 81

 

 

جدول 4- 13 ساختار عوامل جابجا شده واریماکس شاخصها 82

 

 

جدول 5- 1 عوامل اصلی موفقیت ERP,BI 86

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

 

 

شکل 2- 1 عدد فازی زنگوله ای 35

 

 

شکل 3- 1 شمای مسیر تحقیق.. 50

 

 

1-3-1-3-پیش ماده­ی پلیمری…………………………………………………………………… 6
1-3-1-4-میکروامولسیون………………………………………………………………………….. 6
1-3-1-5-هیدروترمال……………………………………………………………………………… 6
1-3-1-6-سنتز به کمک احتراق……………………………………………………………………. 7
1-3-2-روش­های فیزیکی– شیمیایی……………………………………………………………. 7
1-3-2-1-تجزیه حرارتی افشانه­ای……………………………………………………………….. 7
1-3-2-2-تغلیظ گاز………………………………………………………………………………… 7
1-3-2-3-سایش مکانیکی………………………………………………………………………… 7
1-3-2-4-روش اولتراسونیک…………………………………………………………………. 8
1-3-2-5-سیالات فوق بحرانی……………………………………………………………. 8
1-4-کامپوزیت­ها………………………………………………………………………………… 8
1-4-1-انواع کامپوزیت­ها……………………………………………………………………….. 9
1-4-1-1-کامپوزیت­های لیفی…………………………………………………………………. 9
1-4-1-2-کامپوزیت­های پودری……………………………………………………………….. 9
1-5-تاریخچه فن­آوری نانوکامپوزیت…………………………………………………………….. 10
1-6-نانوکامپوزیت­ها…………………………………………………………………………… 11
1-7-انواع نانوکامپوزیت…………………………………………………………………………. 12
1-7-1-نانوکامپوزیت­ها بر اساس اجزای تشکیل­دهنده………………………………………….. 12
1-7-2-نانوکامپوزیت­ها بر اساس ابعاد ذرات پراکنده…………………………………………… 12
1-7-3-نانوکامپوزیت­ها بر اساس ماده زمینه……………………………………………………. 13
1-7-3-1-نانوکامپوزیت­های زمینه پلیمری……………………………………………….. 13
1-7-3-2-نانوکامپوزیت­های زمینه سرامیکی………………………………………………… 13
1-7-3-3-نانوکامپوزیت­های زمینه فلزی-سرامیکی………………………………………… 14
1-7-3-4-نانوکامپوزیت­های زمینه فلزی………………………………………………….. 14
1-8-مزایا ومعایب نانوکامپوزیت­ها…………………………………………………………….. 14
1-9-روش­های تهیه نانوکامپوزیت­ها…………………………………………………………….. 16
1-9-1-مخلوط­سازی مستقیم………………………………………………………………… 16
1-9-2-فرآوری محلول…………………………………………………………………………… 16
1-9-3-پلیمریزاسیون درجا……………………………………………………………………. 17
1-9-4-روش سل-ژل………………………………………………………………………. 17
1-9-5-سنتز با استفاده از تمپلیت­ها…………………………………………………………. 18
1-10-ضرورت توجه به نانوکامپوزیت­های پلیمری………………………………………….. 19
1-11-کاربردهای نانوکامپوزیت­ها………………………………………………………………. 19
1-12- اهداف تهیه نانوکامپوزیت­های پلیمری…………………………………………….. 20
1-13- انواع پرکننده­ها با ابعاد نانو………………………………………………………. 21
1-13-1- لایه­ای……………………………………………………………………………….. 21
1-13-2- لیفی………………………………………………………………………………… 21
1-13-3-کروی……………………………………………………………………………….. 21
1-14- معرفی پلی وینیل الکل…………………………………………………………….. 22
1-14-1-خواص فیزیکی پلی وینیل الکل…………………………………………………… 23
1-14-1-1- نقطه ذوب و تبلور………………………………………………………… 23
1-14-1-2- دمای شیشه­ای شدن………………………………………………………… 24
1-14-1-3- قابلیت انحلال……………………………………………………………………. 24
1-15-تخریب پلیمرها………………………………………………………………………… 25
1-15-1-انواع تخریب………………………………………………………………………… 26
1-15-1-1-تخریب حرارتی………………………………………………………….. 26
1-15-1-2-تخریب مکانیکی………………………………………………………….. 26
1-15-1-3-تخریب با آب (تخریب هیدرولیکی)…………………………………………… 26
1-15-1-4-تخریب با امواج مافوق صوت…………………………………………………. 26
1-15-1-5-تخریب شیمیایی……………………………………………………………… 27
1-15-1-6-تخریب با تشعشع……………………………………………………………… 27
1-15-1-7-زیست تخریب شدن…………………………………………………………… 27
1-16-پلاستیک­های زیست تخریب پذیر…………………………………………………. 27
1-17-زیست تخریب پذیری در پلیمرها……………………………………………………. 27
1-17-1-پلیمرهای زیست تخریب پذیر طبیعی…………………………………………. 29
1 -17-2-پلیمرهای زیست تخریب پذیر سنتزی……………………………………………. 29
1-18-عوامل موثر بر زیست تخریب پذیری پلیمرها………………………………….. 30
1-19-روش­های زیست تخریب پذیری……………………………………………………. 30
1-19-1-میکروارگانیسم­ها……………………………………………………………….. 31
1-19-1-1-فرآیند هوازی (در حضور اکسیژن)………………………………………….. 31
1-19-1-2-فرآیند غیر هوازی (در غیاب اکسیژن)………………………………….. 31
1-19-2-آنزیم­ها…………………………………………………………………………. 31
1-20-کاربرد پلیمرهای زیست تخریب پذیر…………………………………………… 31
1-21-روش­های تخریب پلیمرهای زیست تخریب پذیر……………………………… 32
1-21-1-تخریب از طریق نور………………………………………………………….. 32
1-21-2-تخریب از طریق میكروبی…………………………………………………… 32
1-21-3-تخریب شیمیایی………………………………………………………………. 33
1-22-روش­های شناسایی نانوکامپوزیت­ها………………………………………………. 33
1-22-1-استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD)………………………………………. 33
1-22-2-استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)…………………………… 35
1-22-3-استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)…………………………. 36
1-22-4-استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)………………………………. 37
فصل دوم: بخش تجربی
2-1-وسایل، مواد و دستگاه­های مورد استفاده……………………………………… 39
2-1-1-وسایل آزمایشگاهی……………………………………………………………… 39
2-1-2-مواد شیمیایی………………………………………………………………… 39
2-2-تعیین جرم مولکولی……………………………………………………………….. 41
2-3-تهیه نمونه­ ها……………………………………………………………………….. 44
2-3-1-آماده سازی نانو ذرات……………………………………………………………… 44
2-3-1-1-روش تهیه­ی نانوذرات CdS…………………………………………………….
2-3-2-آماده سازی نمونه­های نانو کامپوزیتی…………………………………………..45
2-3-2-1-روش تهیه کامپوزیتStarch/PVA ………………………………………………
2-3-2-2- روش تهیه نانوکامپوزیتStarch/PVA/CdS …………………………….
2-4-اندازه­ گیری ­ها……………………………………………………………………… 46
2-4-1-بررسی ساختار………………………………………………………………….. 47
2-4-1-1- پراش پرتو ایکس (XRD)…………………………………………………… 47
2-4-1-2- میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)…………………………………. 47
2-4-1-3-طیف سنجی انرژی پراش اشعه ایکس (EDX)…………………………. 48
2-4-2- خواص مکانیکی………………………………………………………………. 48
2-4-3-خواص حرارتی…………………………………………………………………….. 50     
2-4-3-2-آنالیز گرماسنج دیفرانسیلی روبشی (DSC)………………………….. 50 
2-4-4- طیف سنجی مرئی- فرابنفش (UV-VIS)…………………………………. 50
2-5- بررسی جذب آب نانوکامپوزیت­ها………………………………………………… 51
2-6- بررسی تخریب آنزیمی……………………………………………………………. 54
فصل سوم: بحث و نتیجه­ گیری.
3-1-مقدمه………………………………………………………………………………. 57
3-2- تعیین جرم مولکولی پلی وینیل الکل……………………………………………… 58
3-3- شناسایی ساختار نانوذرات CdS…………………………………………………..
3-3-1- نتایج XRD………………………………………………………………………..
3-3-2- نتایج SEM………………………………………………………………….
3-4- شناسایی نانوکامپوزیت­ها…………………………………………………….. 66
3-4-1- نتایج XRD ……………………………………………………………….
3-4-2- نتایج SEM……………………………………………………………………
3-4-3- نتایج EDX……………………………………………………………………..
3-5- بررسی خواص نانوکامپوزیت­های Starch/PVA/CdS…………………………..
3-5-1- نتایج آزمون مکانیکی تنش- کرنش…………………………………………. 66
3-5-2- نتایج آزمون حرارتی (DSC)………………………………………………. 70
3-5-3- نتایج جذب نور مرئی- فرابنفش…………………………………………….. 74
3-5-4- نتایج آزمون جذب آب……………………………………………………… 78
3-5-5- نتایج آزمون تخریب آنزیمی……………………………………………………83
3-5- نتیجه­ گیری………………………………………………………………………… 87
فهرست منابع……………………………………………………………………………89
چکیده:
در سال­های اخیر، تحقیقات بر روی نانوکامپوزیت­های پلیمری توجه زیادی را به خود جلب کرده است و این به دلیل خواص مکانیکی، حرارتی، نوری و شیمی فیزیکی بهبود یافته این پلیمرها نسبت به پلیمر خالص و کامپوزیت­های معمولی است. در دهه­های گذشته توجه محققان بر روی نانوکامپوزیت­های پلیمری – خاک رس متمرکز بوده است در حالی که در چند سال اخیر توجه به سمت انواع دیگر نانوذرات معدنی به منظور بهبود خواص جلب شده است.
پلی وینیل الکل (PVA)، یکی از پلیمرهای سنتزی سازگار با طبیعت و محلول در آب است که دارای خواص بسیار عالی می­باشد. این پلیمر به عنوان یک محصول تجاری و صنعتی ارزشمند، از نظر حلالیت و زیست تخریب پذیر بودن آسیب کمی به محیط زیست می­رساند و به همین دلیل مورد توجه محققین و صنعت­گران قرار گرفته است. با وجود این، خواص پلی وینیل الکل می­تواند توسط پخش نانوذرات معدنی گوناگون در ماتریس پلیمری بهبود یابد.
در این پژوهش، نانوذرات CdS به روش هم­رسوبی ساخته شده است. نانوکامپوزیت Starch/PVA/CdS نیز با اضافه کردن نانوذرات سنتزی به پلیمر توسط روش فرآوری محلول تهیه شده است. در راستای این پژوهش ساختار نانوذرات و نانوکامپوزیت­های تهیه شده توسط الگوی پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی انرژی پراش اشعه ایکس (EDX) مورد بررسی قرار گرفته شد. هم­چنین در این پژوهش خواص مکانیکی، حرارتی، نوری، جذب آب و تخریب آنزیمی نمونه­ها مورد بررسی قرار گرفت و سپس نتایج حاصل در مورد بعضی از نمونه­ها با یکدیگر مقایسه شد.
فصل اول: مقدمه
1-1- فناوری نانو چیست؟
فن­آوری نانو واژه­ای است کلی که به تمام فن­آوری­های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می­شود. معمولاٌ منظور از مقیاس نانو ابعادی در حدود یک تا 100 نانومتر می­باشد. (1 نانومتر یک میلیاردم متر است) [1]. اولین جرقه فن­آوری نانو در سال 1959 زده شد. در این سال ریچارد فاینمن[1] طی یک سخنرانی با عنوان (فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد) ایده فن­آوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد که در آینده­ای نزدیک می­توانیم مولکول­ها و اتم­ها را به

 

صورت مستقیم دست­کاری کنیم [2].
نانو­مواد در سال­های اخیر به علت کارایی بالایی که در حوزه­های وسیعی از زمینه­های مختلف دانش مانند الکترونیک، کاتالیست، سرامیک، ذخیره داده­های مغناطیسی و…. دارند، گسترش قابل توجهی یافته­اند. در حقیقت برای تحقق نیاز­های فن­آورانه در زمینه­های یاد شده با استفاده از نانو­مواد، اندازه مواد در ابعاد طول، عرض و یا ارتفاع تا مقیاس نانومتری کاهش می­یابد. با کاهش اندازه مواد تا ابعاد نانومتری، خواص مکانیکی و فیزیکی مواد بهبود قابل توجهی پیدا می­کند، به طور مثال استحکام مکانیکی و به ویژه مقاومت الکتریکی و حرارتی افزایش می­یابد [3].
نانومواد را می­توان در یک طبقه­بندی کلی، به دو دسته نانو­بلور­ها و نانوذرات تقسیم کرد:
1-نانوبلور­ها: عبارتند از مواد چند بلوری با اندازه دانه­های کمتر از nm100.
2-نانوذرات: عبارتند از ذرات بسیار کوچک با ابعاد ریز (کمتر از nm100) که به عنوان بلوک­های ساختمانی نانومواد بلوری در نظر گرفته می­شوند.
روش­های جدید تولید نانوذرات عمدتاٌ فرآیند­هایی بر پایه حالت بخار، مایع و جامد می­باشند:
روش­های بر پایه بخار:PVD ،CVD ، روش­های پاششی و….
روش­های بر پایه مایع: روش سل-ژل، روش­های شیمیایی تر و….
روش­های بر پایه جامد: آلیاژ­سازی مکانیکی و…. [4]
هدف نانوتکنولوژی بهره­برداری از خواص نانوساختار­ها با کنترل ساختار­ها در سطوح اتمی و مولکولی است. نانوساختار­ها طبق تعریف به مواد و ساختار­هایی گفته می­شود که در یکی از رده­بندی­های زیر قرار گیرند [5]:
نانوساختار­های صفر بعدی: ساختار­هایی که هر سه بعد آن­ها کمتر از 100 نانومتر باشد. مانند نانوذرات، نانوپودر­ها، نانوخوشه­ها[2].
نانوساختار­های یک بعدی: به مواد و ساختار­هایی اطلاق می­شود که دو بعد از سه بعد آن­ها کمتر از 100 نانومتر باشد. مانند نانوسیم­ها[3] و نانولوله­ها.
نانوساختار­های دو بعدی: به مواد و ساختار­هایی می­گویند که دارای یک بعد کمتر از 100 نانومتر باشد. مانند لایه­های نازک و کلی­ها[4].
نانوساختار­های سه بعدی: ساختار­هایی هستند که دارای حفرات نانوساختار هستند مانند زئولیت­ها[5] [6].
2-1- مقدمه ای بر پلیمرها
شاید برخی تصور کنند که ترکیبات پلیمری از جمله دستاوردها و ابداعات دنیای مدرن هستند در صورتی که مدت زمان استفاده از پلیمرهای طبیعی به هزاران سال می­رسد.
چوب، پنبه، پشم، چرم و ابریشم از جمله این پلیمرهای طبیعی هستند. زمان ابداع و توسعه پلیمرهای مصنوعی به قرن اخیر و به خصوص به بعد از جنگ جهانی دوم برمی­گردد، که در بیشتر حالت­ها، این مواد مصنوعی از نظر ساخت ساده­تر و ارزان­تر نسبت به پلیمرهای طبیعی مرسوم تهیه می­شوند. به طور کلی، پلیمرها دارای رشته­های مولکولی بسیار طویلی هستند که این رشته­ها از تکرار واحدهای کوچک درست شده­اند. به هر یک از واحدهای تکراری مونومر می­گویند [7].
پلیمرها از نظر خواص فیزیکی به سه دسته تقسیم می­شوند: الاستومرها، الیاف و پلاستیک­ها، که خود پلاستیک­ها با توجه به خواص گرمایی خود به دو گروه ترموپلاستیک­ها و ترموست­ها تقسیم­بندی می­شوند [8]. ترموپلاست به آن دسته از پلیمرها اطلاق می­شود که قابلیت فرآیند­پذیری در اثر گرما را داشته باشند، به طوری که قابلیت سیکل­های متعدد گرم وسرد شدن را دارند. از جمله این پلیمرها می­توان به پلی وینیل کلرید، پلی استیلن، پلی استایرن اشاره کرد [9].
اما پلیمرهای ترموست قابلیت فرآیند­پذیری با ذوب شدن یا حل شدن ندارند به این جهت که قبل از نرم شدن و فرآیند­پذیری، پلیمر دچار تجزیه می­گردد. مواد ترموپلاست در دمای بالاتر از دمای ذوب یا دمای انتقال شیشه­ای و کمتر از دمای تخریب حرارتی می­توانند تغییر شکل غیرکشسان نامحدودی را داشته باشند، در این دما پلیمر زنجیرهای منفرد طولانی دارد که به یکدیگر اتصالات عرضی ندارند. از طرف دیگر مواد ترموست وقتی در مقابل گرما قرار می­گیرند تغییرات شیمیایی برگشت ناپذیری را انجام می­دهند [10].
در یک دسته­بندی دیگر از نظر ساختاری، پلیمرها به دو دسته کلی هموپلیمر و کوپلیمر تقسیم­بندی می­شوند. اگر تنها یک نوع واحد تکرار شونده (مونومر) در تشکیل زنجیر پلیمری شرکت داشته باشند به آن ترکیب هموپلیمر گفته می­شود. اما اگر مونومر دیگری نیز در تشکیل زنجیر پلیمری نقش داشته باشد به ترکیب حاصل کوپلیمر می­گویند [11].
در یک تقسیم­بندی متفاوت، پلیمرها از نظر ساختار به چهار دسته اصلی تقسیم می­شوند:
1- پلیمرهای خطی: که در آن زنجیر های طویل و انعطاف­پذیر با نیروهای واندروالس یا توسط پیوندهای هیدروژنی در کنار یکدیگر قرار گرفته­اند.
2- پلیمرهای شاخه­ای: در این ساختار زنجیرهای پلیمری دارای ساختار شاخه­ای هستند که در آن مقدار به هم فشردگی و دانسیته زنجیرها نسبت به پلیمر خطی بسیار کمتر است.
3- پلیمرهای با اتصالات عرضی: در این ساختار زنجیرهای پلیمری توسط پیوندهای عرضی به یکدیگر متصل شده­اند، این پیوندهای عرضی هم می­توانند در طی زمان سنتز ایجاد شوند وهم می­توانند در طی یک فرآیند مجزا در پلیمر به وجود آیند. مانند اضافه کردن ناخالصی­هایی که باعث متصل شدن زنجیرها می­شوند، از جمله معروف­ترین این ناخالصی­ها می­توان به ترکیبات دو­عاملی، دی اسیدها، دی آمین­ها، آمینو اسیدها و انیدرید­ها اشاره کرد.
4- پلیمرهای شبکه­ای: زمانی که از مونومرهای سه عاملی برای سنتز استفاده شود نتیجه پلیمریزاسیون ساختار شبکه­ای و سه بعدی خواهد بود. این پلیمرها دارای خواص ترموست هستند.
از نظر میزان استحکام این پلیمرها با یکدیگر کاملاً متفاوت هستند. از آنجا که در پلیمرهای خطی، زنجیرهای پلیمری تنها با نیروهای ضعیف واندروالسی در کنار یکدیگر قرار گرفته­اند کمترین استحکام را از خود نشان می­دهند. پلیمرهای عرضی به خاطر نیروهای کووالانسی عرضی استحکام بالاتری را از خود نشان می­دهند. پلیمرهای شبکه­ای به دلیل اتصالات و پیوندهای کووالانسی گوناگون بالاترین میزان استحکام را نسبت به سه گروه دیگر دارد [12].

 

مکاتبات…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 21

 

 

مكاتبات…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 21

 

 

نصیحت نامه…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 22

 

 

منشآت…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 22

 

 

وصیت نامه………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 23

 

 

دستورالوزاره یا وصایای خواجه نظام الملک……………………………………………………………………………………………….. 23

 

 

 

2. دستورالوزاره………………………………………………………………………………. 27

 

 

2-1. کتابشناسی………………………………………………………………………………………………. 27

 

 

2-2. نام‌ها و عناوین………………………………………………………………………………………….. 31

 

 

2-3. تبارشناسی………………………………………………………………………………………………. 33

 

 

2-4. اصالت…………………………………………………………………………………………………….. 34

 

 

2-5. زمان نگارش…………………………………………………………………………………………….. 36

 

 

2-6. مُهدی الیه……………………………………………………………………………………………….. 38

 

 

2-7. مؤلّف………………………………………………………………………………………………………. 40

 

 

مولانا عبدالوهّاب عدنی طوسی…………………………………………………………………………………………………………………. 43

 

 

الف. خواجه نظام الملك طوسی………………………………………………………………………………………………………………… 44

 

 

ب. فخر الدّین حسن………………………………………………………………………………………………………………………………… 46

 

 

ج. محمد طاهر اراسنجی قزوینی………………………………………………………………………………………………………………. 47

 

 

د. عبدالوهّاب قدپی طوسی……………………………………………………………………………………………………………………….. 47

 

 

ه. عبدالوهّاب امامی………………………………………………………………………………………………………………………………….. 49

 

 

دلایل ردّ انتساب………………………………………………………………………………………………………………………………………. 49

 

 

2-8. اهمیّت و ویژگی………………………………………………………………………………………… 56

 

 

2-9. از نگاه کتاب‌شناسان ایرانی و خاورشناسان…………………………………………………… 61

 

 

 

3. جایگاه دستور الوزاره در سنّت اندرزنامه نویسی مسلمانان…………………………………… 66

 

 

3-1. اهمیّت وزارت…………………………………………………………………………………………… 67

 

 

3-2. کتابهای موسوم به دستورالوزاره………………………………………………………………….. 67

 

 

3-3. دستورالوزاره و نگارش های اخلاقی……………………………………………………………… 69

 

 

3-4. مقایسه سیر الملوك و دستور الوزاره…………………………………………………………….. 71

 

 

 

4. درباره تصحیح کتاب دستور الوزاره………………………………………………………… 74

 

 

4-1. شیوه تصحیح…………………………………………………………………………………………… 74

 

 

4-2. گروه بندی نسخه های همگون و هم نسبت…………………………………………………… 77

 

 

4-3. معرفی و ارزیابی نسخ استفاده شده در تصحیح……………………………………………… 82

 

 

4-3-1. نسخه هایی كه كاملاً به نسخه اساس عرض شده و تطبیق یافته است…………………………. 82

 

 

نسخه الف= نسخه کتابخانه بادلیان= نسخه اساس نسبی………………………………………………………………………….. 82

 

 

 

نسخه ب= نسخه کتابخانه آستان قدس به شماره 6323…………………………………………………………………………… 86

 

 

نسخه ج= نسخه کتابخانه آستان قدس به شماره 292………………………………………………………………………………. 90

 

 

نسخه د= نسخه چاپ سنگی به تاریخ چاپ 1305ق ………………………………………………………………………………… 90

 

 

نسخه ه= نسخه کتابخانه آستان قدس به شماره 294……………………………………………………………………………….. 93

 

 

نسخه ت= نسخه کتابخانه دانشگاه تهران به شماره 1/7907……………………………………………………………………. 94

 

 

نسخه س= نسخه کتابخانه مجلس شورای اسلامی به شماره 3/619……………………………………………………….. 94

 

 

نسخه ع= نسخه کتابخانه مجلس شورای اسلامی به شماره 3243…………………………………………………………… 94

 

 

نسخه ن= نسخه کتابخانه مجلس شورای اسلامی به شماره 26/8984…………………………………………………….. 95

 

 

4-3-2. نمونة نسخی كه به قسمتی از آنها مراجعه شده است……………………………………………… 95

 

 

نسخه م= نسخه کتابخانه دانشگاه کالیفرنیا آمریکا به شماره 411……………………………………………………………… 96

 

 

نسخه ی= نسخه کتابخانه ملی ایران به شماره 15349……………………………………………………………………………. 97

 

 

نسخه غ = نسخه کتابخانه مجلس به شماره  1/ 13718………………………………………………………………………….. 97

 

 

4-4. مراحل تصحیح…………………………………………………………………………………………. 97

 

 

4-5. نکات ضروری در خصوص تصحیح………………………………………………………………. 98

 

 

4-6. رسم الخطّ نسخة‏ تصحیح شده…………………………………………………………………… 99

 

 

 

5. دشواری های تحقیق………………………………………………………………………. 102

 

 

5. نشانه های اختصاری………………………………………………………………………. 111

 

 

5. فهرست نسخه های خطی دستورالوزاره در كتابخانه های ایران و جهان……………………… 113

 

 

7-1. فهرست نسخه هایی كه در این تصحیح از آنها استفاده شده به ترتیب تاریخ کتابت…………… 114

 

 

7-2. فهرست همه نسخه های پیدا شده به ترتیب تاریخ کتابت از اقدم نسخ………………………….. 118

 

 

7-3. فهرست همه نسخه ها به تفکیک نام کتابخانه ها و محل نگهداری نسخ…………………………. 128

 

 

 

8. تصاویر صفحات آغاز و انجام نسخه هایی كه در این تصحیح از آنها استفاده شده…………….. 138

 

 

8. متن كتاب دستور الوزاره………………………………………………………………….. 156

 

 

دیباچه/ اهمیت وزارت و سبب تألیف کتاب……………………………………………………….. 157

 

 

مقدّمه/ شرح حال خواجه نظام الملک…………………………………………………………… 170

 

 

تفضیل وزارت خواجه بر سایر وزراء به نقل از  امام  محمد ناصحی در دستورالوزراء……………………………………………………. 170

 

 

روایت ابوجعفر نصیری، مؤلّف تاریخ مدرّسان  نظامیه، از دوران تحصیل خواجه………………………………………………………….. 172

 

 

روایت فقیه عبدالصمد فتدروجی از وقایع هنگام تولّد و طفولیّت خواجه…………………………………………………………………….. 174

 

 

فصل اول: در تحریض فرزندان بر ترک وزارت …………………………………………………… 186

 

 

موعظه /  بعد از زمان من وزارت اختیار نکنی و پیرامن شواغل و مشاغل نگردی………………………………………………………. 187

 

 

مخاطره اوّل/ وزیر را هر روز از هر باب بر هر کس چند حکم مختلف می باید كرد……………………… 188

 

 

حکایت/ تفسیر شیخ ابواسحق فیروزآبادی از حكمت كدورت بی دلیل سلطان با وزیر………………………………………………….. 189

 

 

مخاطره دوّم/ چند هزار کس از خود آزرده باید داشت به امید رضای خاطر  یک کس………………….. 192

 

 

حکایت/ پاسخ امام الحرمین جوینی به پرسش نظام الملک در خصوص علت کدورت سلطان از او………………………………….. 192

 

 

حکایت/ مقایسه خدمت پادشاه با طاعت خداوند از زبان ربیع فضل در همراهی هارون الرشید به سفر حج………………………… 197

 

 

مخاطره سوّم/ ملال جانب ابناء ملوک است و تدارك آن در غایت صعوبت………………………………. 199

 

 

حکایت/ انحراف مزاج سلطان محمد، فرزند ملكشاه، از خواجه نظام الملك………………………………………………………………… 201

 

 

حکایت/ اسارت ملك روم و خیانت عمید منصور در اموال اهدائی رومیان…………………………………………………………………. 203

 

 

مخاطره چهارم /  ناگزیر بودن وزیر  از مجالست و مرافقت با كبار امرا و اركان دولت………………….. 209

 

 

مخاطرات دوستی با كبار امرا و اركان دولت……………………………………………………………………………………………………….. 210

 

 

حکایت/ نزاع و خلاف میان خواجه نظام الملك و التونیاق تركمانی…………………………………………………………………………. 212

 

 

ضررهای دشمنی و عداوت با كبار امرا و اركان دولت…………………………………………………………………………………………… 213

 

 

حکایت/ نتیجة مكاوحت  امیر علی خویشاوند با ابوالعّباس اسفراینی…………………………………………………………………………. 214

 

 

مخاطره پنجم/ جماعتی چون کتّاب و عمّال را در حیّز ترتیب  و رعایت می باید داشت…………………. 219

 

 

اقارب  و عشایر را مباشر مهمّات ملک گردانیدن خطرها دارد………………………………………………………………………………….. 221

 

 

مضار و مفاسد تفویض مهمات به بیگانگان……………………………………………………………………………………………………….. 222

 

 

حكایت آشنایی و همدرسی نظام الملك با حسن صباح و عمر خیّام…………………………………………………………………………. 222

 

 

حکایت/ محاسبه اجرت مکاریان که رخام از حلب برای سلطان به اصفهان برده بودند توسط حسن صباح………………………… 229

 

 

التزام حسن صباح بر تکمیل دفاتر جمع و خرج ممالک به عشر مدتی که نظام الملک مهلت خواسته بود………………………….. 232

 

 

فصل دوّم در آداب وزارت و شرایط آن ………………………………………………………… 234

 

 

شرط منصب وزارت آن است که چهار جانب نگاهداری و مراقبه آن واجب و ملاحظة آن مفروض شماری………………………. 234

 

 

شرط اوّل / حفظ جانب حضرت ربوبیّت……………………………………………………………………….. 235

 

 

ملاحظة اوّل: بر اعتقاد صحیح، ثابت و راسخ باشی و به تسویلات فرق ضالّه از مرکز استقامت منحرف نشوی                  235

 

 

حکایت/ مواصلت و مصاهرت سلطان ملک شاه با خلیفه و رؤیای خواجه در خصوص تهیّج شیطان…………………………………. 237

 

 

ملاحظة دوّم: اتّفاقات حسنه را نتیجه تدبیر خود نداند؛ هر چند در عقب آن واقع گردد………………………………………………… 241

 

 

حکایت/ نقش تقدیر الهی در شكست فضلون از نظام الملك………………………………………………………………………………….. 242

 

 

حکایت/ نقش تقدیر الهی در فتح قلعة مریم نشین توسط ملكشاه……………………………………………………………………………. 245

 

 

شرط دوّم / رعایت جانب پادشاه……………………………………………………………………………………………………………. 248

 

 

ملاحظة اوّل: بی توفیق الهی و تأیید سماوی هرگز کسی آمر و ناهی نتواند شد………………………………………………………….. 250

 

 

حکایت/ ابن اعلم رصدی و شاگردش ناصر بتانی…………………………………………………………………………………………………. 251

 

 

ملاحظة دوّم: چون از جهت امری تفرقه خاطر پادشاه تفرّس افتد متوجّه اصلاح آن باید گشت………………………………………. 254

 

 

حکایت / امیر اسماعیل سامانی با عمرولیث……………………………………………………………………………………………………….. 255

 

 

حکایت/ خزاین سلطان آلب ارسلان در  قلعه کیو………………………………………………………………………………………………… 258

 

 

ملاحظة سوّم: سعی نماید تا در حق او از همه کس دعای بخیر حاصل کند و آن به انتشار عدل و احسان و انصاف باشد      260

 

 

ملاحظة چهارم: در ابقاء ذکر جمیل پادشاه باید کوشید و آن به اظهار حسن سیرت و راستی و عدالت باشد با جمیع خلایق    260

 

 

ملاحظة پنجم: هرچند از پادشاه مباسطت و عنایت و تقرّب و تربیت مشاهده افتد به هیچ باب بر آن اعتماد نشاید              260

 

 

ملاحظة ششم: پیوسته طالب آن باید بود که معلوم گردد میل طبیعت پادشاه به کدام مطلوب و مرغوب متوجّه است            260

 

 

حکایت/ فرستادن هر یك از اقارب و عشایر درگاه سلطان آلب ارسلان به حكومت ناحیتی……………………………………………. 261

 

 

حکایت/ روایت اصمعی از عمرو بن عبید که از مشایخ بغداد بود و منصور، مرید او……………………………………………………… 262

 

 

ملاحظة هفتم: چنان باید که قدرت و استعداد آن باشد تا هر سخن که در حضرت بگذرد به قدری در آن دخلی توان کرد     265

 

 

فنونی که در امر مال و ملک از مهارت استکمال آن، کما هو حقّه چاره نیست، اوّل قسم حساب و دوّم فنّ تاریخ                266

 

 

فایده دانستن تاریخ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 266

 

 

قصّه لشکر بخارا و حیله ای که البتکین با ایشان کر……………………………………………………………………………………………. 266

 

 

حکایت/ مباحثه ماجندی و قاضی مرو بر سر معنی الخالق الباری المصور………………………………………………………………….. 268

 

 

شرط سوّم / رعایت جانب نزدیکان پادشاه  …………………………………………………………………. 270

 

 

شرط عمومی یا کلّی: ثبات بر جاده راستی و درستی به درجه ای باشد که هیچ آفریده را بر آن سخن نرسد……………………… 271

 

 

شرایط اختصاصی یا شرط رعایت اصناف اربعه……………………………………………………………………………………………………. 271

 

 

صنف اوّل: حرم های بزرگ……………………………………………………………………………………………………………………………. 272

 

 

حکایت/ فرستادن التونیاش به حكومت خوارزم توسط سلطان محمود و فرار التونیاش از شرّ جمیله قندهاری……………………… 273

 

 

حکایت / رقابت خواجه احمد حسن با خواجه حسنك متكانی بر سر وزارت……………………………………………………………….. 275

 

 

صنف دوّم: مراقبت ابناء ملوك………………………………………………………………………………………………………………………… 279

 

 

حكایت/ مقایسه رفتار خواجه احمد حسن و حسنك متكانی با مسعود غزنوی…………………………………………………………….. 282

 

 

صنف سوّم: امراء بزرگ…………………………………………………………………………………………………………………………………. 285

 

 

خواجه احمد حسن و علی خویشاوند…………………………………………………………………………………………………………………. 285

 

 

حکایت / سلطان محمود و دابشلیم هند…………………………………………………………………………………………………………….. 288

 

 

صنف چهارم: سایر ملازمان……………………………………………………………………………………………………………………………. 293

 

 

فرقه اوّل: ندماء مجلس جشن………………………………………………………………………………………………………………………… 293

 

 

حکایت / تعبیر خواب فضل ربیع توسط ابوالحسن معبّر که از احفاد ابن سیرین بود……………………………………………………… 295

 

 

فرقه دوّم: اصحاب سیف و ارباب قلم………………………………………………………………………………………………………………… 296

 

 

وصیّت عبدالحمید احمد به پسر خود در موازنه درجات مهّمات مملکت به احوال کتّاب………………………………………………… 296

 

 

حکایت / سخن محرمانه انوشیروان از خفایا و اسرار ملکی با بوذرجمهر حكیم……………………………………………………………. 297

 

 

حکایت / هلاكت ناصر میکال را اکثر خلق از تهیّج خواجه احمد دانستند………………………………………………………………….. 299

 

 

حکایت / کابوس های نظام الملک در سالگرد کشتن عبدالملک کندری……………………………………………………………………. 300

 

 

حکایت / گزارش ده تن از کتّاب به الب ارسلان در تهمت خیانت نظام الملک به ملک و مال………………………………………. 302

 

 

شرط چهارم / رعایت جانب خلایق……………………………………………………………………………. 303

 

 

حکایت/ پیشنهاد نظام الملک به سلطان الب ارسلان برای گریز از مرگ و بلیّه به نقل از تاریخ باستان……………………………. 304

 

 

انجامة کتاب………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 307

 

 

 

10. ضمائم………………………………………………………………………………………………………… 308

 

 

وصیّتنامة خواجه………………………………………………………………………………………………. 308 

 

 

 

2-1- 1طیف بهره رامان………………………………………………………………………………………………….. 22

 

 

2-1-2 آستانه رامان………………………………………………………………………………………………………… 25

 

 

2-1-3-تولید مولفه استوکس در اثر پراکندگی رامان با یک بار عبور…………………………. 26

 

 

2-1-4 لیزرهای فیبری رامان…………………………………………………………………………………………. 28

 

 

2-2 صفحات براگ فیبری…………………………………………………………………………………………………….. 29

 

 

2-2-1-پراش براگ………………………………………………………………………………………………………….. 30

 

 

 

 

 

فصل سوم:لیزرهای فیبری آبشاری رامان

 

 

3-1 انواع لیزرهای رامان فیبری بر اساس ناخالصی های درون فیبر………………………………… 33

 

 

3-2 انواع لیزرهای رامان فیبری بر اساس توان………………………………………………………………….. 34

 

 

3-3 طرح کلی لیزر رامان فیبری ………………………………………………………………………………………… 35

 

 

3-4 انواع طراحی های لیزرهای فیبری رامان …………………………………………………………………… 38

 

 

3-4-1 لیزرهای فیبری رامان برای کاربردهای پزشکی………………………………………………… 38

 

 

3-4-2 لیزر رامان فیبری چند طول موجی برای کاربردهای حسگری دور برد………….. 39

 

 

3-4 -3 لیزر رامان فیبری دو بار گذار با کاربرد زیست پزشکی…………………………………… 44

 

 

 

 

 

فصل چهارم:حل معادلا ت مربوط به لیزرهای فیبری آبشاری رامان

 

 

به روش تحلیلی

 

 

4-1 شکل کلی لیزر فیبری آبشاری رامان…………………………………………………………………………… 48

 

 

4-1-1 دستگاه معادلات مربوط به توان موج های پمپ و مولفه های استوکس ………. 49

 

 

4-1-2 ضرایب بازتاب صفحات براگ……………………………………………………………………………… 50

 

 

4-1-3 اعمال تغییر متغیردر دستگاه معادلات ……………………………………………………………. 51

 

 

4-1-4 اعمال تقریب برای حل دستگاه معادلات بالا……………………………………………………. 54

 

 

4-2 الگوریتم تقریب اولیه…………………………………………………………………………………………………….. 56

 

 

4-3 پیاده سازی الگوریتم تقریب اولیه برای چیدمان لیزر پیشنهادی …………………………….. 60

 

 

4-3-1 پارامترهای مورد نیاز……………………………………………………………………………………………. 60

 

 

4-3-2 نتایج بدست آمده با استفاده از الگوریتم تقریب اولیه……………………………………… 60

 

 

4-4 مقایسه روش تقریب اولیه با داده های تجربی…………………………………………………………….. 60

 

 

 

 

 

فصل پنجم:حل معادلا ت مربوط به لیزرهای فیبری آبشاری رامان به روش عددی

 

 

5-1  حل گر عددی ode45…………………………………………………………………………………………………. 67

 

 

5-2 روش طیفی……………………………………………………………………………………………………………………. 70

 

 

5-2-1 روش طیفی فوریه……………………………………………………………………………………………….. 72

 

 

5-2-2 روش طیفی چبیشف………………………………………………………………………………………….. 75

 

 

5-3 حل دستگاه معادلات توان توسط روش طیفی فوریه…………………………………………………. 76

 

 

 

5-4 مقایسه روش های تقریب اولیه، حل گر عددی ode45 و طیفی چبیشف با سایر

 

 

روش های عددی به کار رفته در مقالات……………………………………………………………………………… 81

 

 

 

 

 

نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………. 84

 

 

پیشنهاد برای ادامه کار ………………………………………………………………………………………………………………. 86

 

 

 

 

 

فهرست منابع ………………………………………………………………………………………………………………………….. 87

 

 

فهرست جدول ها

 

 

جدول2-1 طول موج مولفه های استوکس مختلف تولید شده طی فرآیند SRS…………………. 27

 

 

جدول3-1 مقایسه ویژگی های لیزرهای رامان فیبری با چیدمان های مختلف…………………….. 39

 

 

جدول 4-1 پارامترهای مربوط به چیدمان لیزر شکل 4-1……………………………………………………… 60

 

 

جدول 4-2 پارامترهای مورد نیاز مربوط به چیدمان آزمایشگاهی لیزر فیبری رامان …………… 63

 

 

فهرست شکل ها

 

 

شکل 1-1 فیبر با ضریب درجه ای و مرحله ای ………………………………………………………………………. 7

 

 

شکل 1-2  دستگاهی که برای کشیدن فیبر استفاده می شود………………………………………………… 8

 

 

شکل 1-3  روش ته نشینی بخار تصحیح یافته را نشان می دهد……………………………………………. 9

 

 

شکل1-4 جذب بر حسب طول موج یک فیبر تک مد با قطر هسته 9.4 میکرومتر…………….. 11

 

 

شکل1-5تلفات و پاشندگی فیبرها و فیبر خشک که میزان یون OHدر آن بسیار

 

 

پایین است……………………………………………………………………………………………………………………………………. 13

 

 

شکل1-6پایستگی انرژی پراکندگی القایی رامان………………………………………………………………………. 17

 

 

شکل1-7توصیف مولکولی پراکندگی القایی رامان……………………………………………………………………. 18

 

 

شکل2-1 طیف بهره رامان برای سیلیکای فیوز شده در طول موج پمپ 1 میکرومتر………….. 22

 

 

شکل2-2 طیف بهره رامان به عنوان تابعی از جابجایی فرکانسی برای مقادیر مختلف

 

 

ناخالصی اکسید ژرمانیم………………………………………………………………………………………………………………. 23

 

 

شکل2-3 نقاطs1 تا s5 مولفه های استوکس همزمان تولید شده را با استفاده از توان

 

 

پالسی 1.06 میکرومتر نشان می دهند………………………………………………………………………………………. 27

 

 

شکل 2-4 شمای یک لیزر رامان کوک پذیر…………………………………………………………………………….. 28

 

 

شکل2-5 شمای یک صفحه فیبری براگ را نشان می دهد. نواحی تیره و روشن درون

 

 

هسته فیبر تغییرات دوره ای ضریب شکست را نشان می دهند…………………………………………….. 30

 

 

شکل3-1 طیف بهره رامان برای فیبرهای سیلیکات فسفر و سیلیکات ژرمانیم…………………….. 33

 

 

شکل3-2 شمای کلی یک لیزر فیبری رامان…………………………………………………………………………….. 35

 

 

شکل3-3 شمای کلی یک لیزر فیبری آبشاری رامان……………………………………………………………….. 36

 

 

شکل3-4 شمای لیزر فیبری رامان ترکیبی………………………………………………………………………………. 38

 

 

شکل3-5 چیدمان آزمایشی لیزر فیبری رامان چند طول موجی که از چندین صفحه

 

 

براگ جابجایی فاز برای سیستم حسگری دوربردتشکیل شده است……………………………………… 40

 

 

شکل3-6(a) طیف بازتاب اندازه گیری شده یک صفحه براگ با جابجایی فاز

 

 

و شکل3-6 (b) طیف بازتاب اندازه گیری شده یک صفحه براگ

 

 

تنظیم پذیر را نشان می دهد……………………………………………………………………………………………………. 41

 

 

شکل3-7 طیف خروجی اندازه گیری شده لیزر رامان چند طول موجی با یک صفحه

 

 

براگ جابجایی فاز……………………………………………………………………………………………………………………….. 42

 

 

شکل3-8 جابجایی طول موج لیزر به عنوان تابعی از دما. حساسیت دمایی هر دو طول

 

 

موج یکسان است و حدود  است……………………………………………………………………………….. 43

 

 

شکل3-9 جابجایی طول موج لیزر به عنوان تابعی از فشار……………………………………………………… 43

 

 

شکل3-10 چیدمان لیزر رامان فیبری دوبار عبور تنظیم پذیر پرتوان……………………………………. 45

 

 

شکل 3-11 طیف مولفه های استوکس آبشاری در ناحیه 527-360 نانومتر تولید شده

 

 

در نتیجه گسیل پمپ لیزر یک بار عبور از فیبر رامان…………………………………………………………….. 45

 

 

شکل 3-12 مولفه های استوکس آبشاری در ناحیه1.01-0.54 میکرومتر تولید شده در

 

 

نتیجه گسیل پمپ لیزر یک بار عبور از فیبر رامان…………………………………………………………………… 46

 

 

شکل4-1 لیزر رامان فیبری سیلیکات فسفر با تولید دو مولفه استوکس……………………………….. 48

 

 

شکل 4-2 بازتاب پرتو از صفحه براگ0 را نشان می دهد. …………………………………………………….. 50

 

 

شکل 4-3 بازتاب صفحات براگ از جفت صفحات 1و4 را نشان می دهد. نوری

 

 

که درون کاواک تشکیل شده از صفحات 1 و 4 رفت و برگشت می کند

 

 

در هر بار عبور از 4 نقطه اتصال و 2 صفحه براگ عبور می کند……………………………………………. 50

 

 

شکل4-4  بازتاب صفحات براگ از جفت صفحات2و3 را نشان می دهد. …………………………….. 51

 

 

شکل 4-5 چیدمان آزمایشگاهی لیزرآبشاری فیبری رامان …………………………………………………….. 63

 

 

شکل5-1 شبکه نقاط گسسته روی بازه تناوبی ………………………………………………………. 72

 

 

شکل5-2 نقاط شبکه چبیشف روی بازه ………………………………………………………………….. 75

 

 

شکل5-3 لیزر رامان فیبری سیلیکات فسفر با تولید دو استوکس………………………………………….. 81

 

 

فهرست نمودارها

 

 

نمودار4-1 توان های رفت و برگشت موج های پمپ و مولفه های استوکس رسم شده

 

 

توسط نرم افزار مطلب با استفاده از روش تقریب اولیه…………………………………………………………… 61

 

 

نمودار4-2 توان های رفت و برگشت موج های پمپ و مولفه های استوکس رسم شده

 

 

توسط نرم افزار مطلب در مقایسه با یکدیگر………………………………………………………………………………. 62

 

 

نمودار4-3 توان خروجی مولفه دوم استوکس  بر حسب توان ورودی پمپ

 

 

نقاط مثلثی، داده های تجربی، خط چین نمودارعددی با ضریب عبور1درصد و خط صاف

 

 

نمودار عددی با ضریب عبور 15 درصد را نشان می دهد………………………………………………………… 64

 

 

نمودار4-4 توان خروجی مولفه دوم استوکس  بر حسب توان ورودی پمپ

 

 

با استفاده از روش تقریب اولیه…………………………………………………………………………………………………… 65

 

 

نمودار5-1 توان های رفت و برگشت موج های پمپ و مولفه های استوکس رسم شده

 

 

توسط نرم افزار مطلب با استفاده از حل گر عددی ode45……………………………………………………… 68

 

 

نمودار5-2 توان های رفت و برگشت موج های پمپ و مولفه های استوکس رسم شده

 

 

توسط نرم افزار مطلببا استفاده از حل گر عددی ode45 در مقایسه با یکدیگر ………………….. 69

 

 

نمودار5-3 توان های رفت و برگشت موج های پمپ و مولفه های استوکس رسم شده

 

 

توسط نرم افزار مطلببا روش تقریب اولیه به صورت خط و با استفاده از حل گر عددی

 

 

ode45به صورت ستاره……………………………………………………………………………………………………………….. 7

 

 

نمودار5-4 توان های رفت و برگشت موج های پمپ و مولفه های استوکس رسم شده

 

 

توسط نرم افزار مطلب با روش طیفی چبیشف……………………………………………………………………….. 78

 

 

نمودار5-5 توان های رفت و برگشت موج های پمپ و استوکس ها رسم شده توسط

 

 

نرم افزار مطلب با روش طیفی چبیشف به صورت خط صاف در مقایسه با روش

 

 

حل گر عددیode45 به صورت ستاره…………………………………………………………………………………….. 78

 

 

نمودار5-6 توان های رفت و برگشت موج های پمپ و مولفه های استوکس رسم شده

 

 

توسط نرم افزار مطلب با روش طیفی چبیشف به صورت علامت مثبت در مقایسه با

 

 

روش تقریب اولیه به صورت خطوط صاف سیاه رنگ………………………………………………………………. 80

 

 

نمودار 5-7 توان پمپ و مولفه های استوکس اول و دوم در مسیر رفت و برگشت………………. 8

 

 

چکیده

 

 

در دهه های اخیر لیزرهای فیبری آبشاری رامان به خاطر بازه فرکانسی وسیع و کاربردهای متنوعی که دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته اند.

 

 

در این بررسی چیدمان آزمایشگاهی لیزر فیبری رامان را در نظر گرفته و معادلات مربوط بهتوان پرتوهای پمپ و مولفه های استوکس اول و دوم را می نویسیم.سپس این معادلات را که به صورت دستگاه معادلات دیفرانسیل غیر خطی مرتبه اول با شرایط مرزی در ابتدا و انتهای فیبر هستند،با اعمال تغییر متغیر و با استفاده از الگوریتم تقریب اولیه به صورت دستگاه معادلات خطی با شرایط اولیه در آورده و با روش تحلیلی و تهیه برنامه آن در نرم افزار متلب، حل نموده ونمودارتوانپرتوهای پمپ و مولفه های استوکس رفت و برگشت را برحسب طول فیبر رسم می کنیم.

 

 

در مرحله بعد معادلات مربوطه را به دو روش عددی حل گرode45 و روش طیفی با استفاده از نرم افزار متلب حل نموده و نمودار توان پرتوهای پمپ و مولفه های استوکس رفت و برگشت را برحسب طول فیبر با این دو روش رسم می نماییم.

 

 

در نهایت می توان دید که نمودارهای رسم شده توان پمپ و مولفه دوم استوکس برحسب طول فیبر به روش تحلیلی، با نمودارهای مشابه به روش های عددی ode45 و روش طیفی بر هم منطبقند و نمودار رسم شده توان مولفه اول استوکسبه روش عددی ode45 با نمودار های مشابه با دو روش دیگر کاملا منطبق نیستند اما توافق خوبی با هم دارند.

 

 

هم چنین نمودار توان پمپ و مولفه های اول و دوم استوکس را که از طریق داده های تجربی مربوط به چیدمان آزمایشگاهی بدست آمده اند، با نمودارهای مشابه بدست آمده از روش های عددی مقایسه می نماییم. دیده می شود که نمودار تجربی نیز با نمودارهای رسم شده توسط روش های تحلیلی و عددی توافق نسبتا خوبی نشان می دهند. به گونه ای که برای مثال توان پمپ پیشرو در نمودار تجربی از مقدار حدود 5/4 واتدر ابتدای فیبر به مقدار 1 وات در انتهای فیبر می رسد. در حالی که سایر نمودارها متفقا این مقدار را  حدود  5/4 وات در ابتدای فیبر و 5/0 وات در انتهای فیبر پیش بینی می کنند.

 

 

مقدمه

 

 

علاقه تازه به لیزرها و تقویت کننده های فیبری بر اساس فیبرهایی با ناخالصی های عناصر کمیاب خاکی نگاه جدیدی را به روش های ساخت فیبرها القا می کند. استفاده از فیبرهای نوری به منظور کاهش دادن توان پمپ مورد نیاز برای تقویت کننده ها و لیزرهای فیبری اولین بار توسط اسنیتزر[1] و همکارانش در اوایل سال های 1960 نشان داده شد که توسط استون[2] و بروس[3] نیز در سال های 1970 دوباره بررسی شد. این بررسی ها از سال 1985 دوباره با جدیت مورد پیگیری قرار گرفت. تولد دوباره این شاخه به خاطر کاربرد لیزرهای فیبری و تقویت کننده های نوری در مخابرات نوری بوده است. این انگیزه تجاری در ترکیب با لیزرهای پمپ نیمرسانای پر توان و ترکیب کننده ها و جدا کننده های طول موج کم تلفات، باعث ایجاد پیشرفت های سریع در وسایل فعال فیبری شده اند.]3[

 

 

تمایل به ارتباطات فیبری، انگیزه ای قوی برای به کاربردن فیبرهای فعال و ترکیبات سازگار آن ها به وجود آورد. به خصوص اینکه برای متصل کردن اجزای فیبری فعال به فیبرهای مخابراتی آلائیده شده می توان از روش اتصال ذوبی[4] استفاده کرد که دارای تلفات و بازتاب پایین است و در تقویت کننده ها، اتصال مطمئن، اختلال و پارازیت[5] پایین و بهره بالا ایجاد می کند.]3[

 

 

بسیاری از یون های مختلف کمیاب خاکی از قبیل اربیوم، نئودمیوم و ایتریبیوم می توانند برای لیزرهای فیبری با توانایی عملکرد روی یکبازه وسیع طول موجی از 4/0 تا 4 میکرومتر استفاده شوند. اولین لیزرهای فیبری در سال 1961 با استفاده از فیبر با ناخالصی نئودمیوم[6]با قطر هسته 300 میکرومتر روی کار آمد. چندی پس از آنکه فیبرها در دسترس قرار گرفتند، در سال 1973 فیبرهای سیلیکای کم تلفات برای استفاده در پمپ های دیودی لیزرمورد استفاده قرار گرفتند.]2[

 

 

لیزرهای فیبری تا سال های1980 کاملا گسترش یافتند و سایر ناخالصی ها از قبیل هولمیوم، ساماریوم و تالیوم نیز مورد استفاده قرار گرفتند.]2[

 

 

در حقیقت استفاده از فیبرهای سیلیکا در طی سال های 1970، زمانی در مخابرات کاربردی شد که تلفات فیبر به اندازه قابل قبولی کاهش یافت. با ظهور تقویت کننده های نوری در دهه 1990، فواصل انتقال سیگنال ها با جبران تلفات تجمع یافته به صورت دوره ای تا چندین هزار کیلومتر افزایش یافت.]3[

 

 

تقویت کننده های با ناخالصی اربیوم[7] توجه زیادی را به خاطر ناحیه عملکرد طول موجی حدود 1.55 میکرومتر(ناحیه طول موجی مناسب برای مخابرات نوری) به خود جلب کرد.

 

 

شاخه اپتیک غیرخطی فیبرنوری نیز در طول سال های 1990 رشد کرد.]1[

 

 

در سال 1922 پراکندگی رامان که از آثار غیر خطی است توسط رامان[8]و همکارانش کشف شد و در سال 1930 مورد آزمایش قرار گرفت.

 

 

پراکندگی القایی رامان در فیبرهای رامان بسیار مفید است و باعث تولید طول موج های مختلف برای کاربردهای پزشکی و مخابرات نوری می شود.]18[

 

 

لیزرهای فیبری رامان با توجه به اولین توصیف کلاسیک آن به صورت تجربی با توان و بازده بالا به طور موفقیت آمیزی ساخته شد. ]19[

 

 

وارد نمودن ناخالصی هایی از قبیل فسفر و ژرمانیم (به صورت GeO2 وP2O5) در قسمتی از فیبر، باعث ایجاد اثرات غیرخطی مانند پراکندگی القایی رامان می شود و به جابجایی و تغییر طول موج پمپ به طول موج بلندتری می انجامد و نیز باعث گستردگی جابجایی فرکانسی و ایجاد بهره رامان بزرگ تر می شود .]18[ و ]19[

 

 

توسعه لیزرهای رامان در طول دهه 1990 صورت گرفت. با ظهور صفحات براگ فیبری، تعویض آینه های کاواکی با این صفحات امکان پذیر شد. ]1[

 

 

به خاطر کاربردهای صفحات براگ در مخابرات نوری، تکنیک هولوگرافی برای تولید این صفحات در ناحیه طول موجی 55/1 میکرومتر به سرعت روی کارآمد. در اوایل سال های 1990 کارهای قابل توجهی برای فهم مکانیزم فیزیکی خاصیت حساس به نور فیبرها انجام شد که باعث پیشرفت تکنیک هایی برای ایجاد تغییرات بزرگ در ضریب شکست شد. حوالی سال 1995 صفحات فیبری به صورت تجاری در دسترس قرار گرفتند و حوالی سال 1997 تبدیل به یک مولفه استاندارد تکنولوژی موج نوری شدند. ]2[

 

 

 

2-4-1- تولید اتانول از Biomass…………………………………………………………………………… 16         

 

 

2-4-2- تولید اتانول از باگاس………………………………………………………………………………….. 17

 

 

2-5- خواص اتانول……………………………………………………………………………………………….. 18

 

 

2-6- انواع اتانول (الكل اتیلیك)……………………………………………………………………………….. 18

 

 

2-7- كاربرد اتانول (الكل اتیلیك)……………………………………………………………………………… 19

 

 

2-8- روند تغییرات تولید اتانول در دنیا………………………………………………………………………. 20

 

 

2-9- كالای جایگزین…………………………………………………………………………………………….. 21         

 

 

2-10- اتانول به عنوان سوخت………………………………………………………………………………….. 21

 

 

2-11- مزایای زیست محیطی اتانول…………………………………………………………………………… 23

 

 

2-12- محصولات جنبی ناشی از تولید اتانول……………………………………………………………….. 24

 

 

2-13- مزایای افزودن 10% اتانول به بنزین…………………………………………………………………… 25

 

 

2-14- مزایای مهم اتانول در مقایسه با MTBE…………………………………………………………… 26

 

 

2-15- بازار جهانی اتانول ………………………………………………………………………………………. 26

 

 

2-16- تولیدكنندگان عمده اتانول ……………………………………………………………………………… 28

 

 

2-17- جایگزینی اتانول با MTBE در بنزین……………………………………………………………… 29

 

 

2-18- بررسی ظرفیت تولید اتانول در كشور………………………………………………………………… 32

 

 

2-19- بررسی میزان واردات اتانول به كشور………………………………………………………………… 34

 

 

2-20- معرفی مكان پروژه (كشت و صنعت هفت تپه خوزستان)………………………………………. 34

 

 

2-21- ویژگیهای استان خوزستان………………………………………………………………………………. 35

 

 

2-21-1- آبهای خوزستان……………………………………………………………………………………….. 35

 

 

2-21-2- آب و هوا………………………………………………………………………………………………. 35

 

 

2-21-3 – وضعیت بارندگی…………………………………………………………………………………….. 35

 

 

2-21-4 مدت روشنایی و انرژی خورشیدی…………………………………………………………………. 35

 

 

2-22- گیاه نیشكر…………………………………………………………………………………………………. 36

 

 

2-23- وضعیت تولید نیشكر در ایران…………………………………………………………………………. 36         

 

 

2-24- مزیت‌های نسبی هفت تپه خوزستان………………………………………………………………….. 37

 

 

2-25- كشت و صنعت هفت تپه خوزستان………………………………………………………………….. 38

 

 

2-25-1 تاریخچه تأسیس كارخانه……………………………………………………………………………… 38

 

 

2-25-2- كشت و برداشت نیشكر در هفت تپه…………………………………………………………….. 39

 

 

2-25-3-تولید نیشكر در كارخانه………………………………………………………………………………. 40

 

 

2-25-4- فرآورده‌های جانبی تولید شكر…………………………………………………………………….. 41         

 

 

فصل سوم: مبانی نظری و متدولوژی تحقیق

 

 

مقدمه………………………………………………………………………………………………………………….. 44

 

 

3-1- مبانی نظری نحوه سنجش هزینه های اجتماعی………………………………………………………. 45

 

 

3-2- مروری بر مطالعات انجام شده ومبانی تئوریک……………………………………………………… 45

 

 

 

3-3- مروری بر روش های ارزشگذاری بر محیط زیست……………………………………………….. 46

 

 

3-3-1- روش هزینه فرصت از دست رفته(Opportunity Cost Approach)…………….. 46

 

 

3-3-2- روش واکنش – دز (Dose-Response Approach)………………………………….. 47

 

 

3-3-3- روش هزینه جایگزینی (Replacement Cost)…………………………………………….. 47

 

 

3-3-4- روش مخارج پیشگیری یا رفتار تعدیلی………………………………………………………….. 47

 

 

3-3-5- تقاضای انتسابی (Ascribe Demand)……………………………………………………….. 47

 

 

3-3-6- روش هزینه سفر (Teravel Cost Method)………………………………………………. 48

 

 

3-3-7- روش هزینه بیماری …………………………………………………………………………………… 48

 

 

3-3-8- روش قیمت گذاری لذت گرایی (Hedonic Pricing Method)……………………… 49

 

 

3-3-9- روش رفراندوم (Referendum Method)…………………………………………………. 51

 

 

3-3-10- روش ارزش گذاری مشروط (Contingent Valuation Method)………………. 51

 

 

3-3-11- روش VSL (Value Of Statistical life)……………………………………………… 51

 

 

3-3-12- دیه………………………………………………………………………………………………………. 52

 

 

3-3-13- روش درآمد…………………………………………………………………………………………… 52

 

 

3-3-14- روش بیمه……………………………………………………………………………………………… 53

 

 

3-3-15- پولی کردن اثرات خارجی منفی و مثبت ……………………………………………………….. 53

 

 

3-4- حرکت به سمت تخصیص بهینه اجتماعی وترغیب بکارگیری انرژی های پایدار……………. 54

 

 

3-5- توسعه پایدار………………………………………………………………………………………………… 56

 

 

3-6- اندیشه توسعه پایدار………………………………………………………………………………………. 58

 

 

3-7- مفهوم پایداری…………………………………………………………………………………………….. 59

 

 

3-8- موانع تحقق پایداری ……………………………………………………………………………………… 60

 

 

3-9- اهداف کارکردی توسعه پایدار………………………………………………………………………….. 61

 

 

3-10- الزامات توسعه پایدار……………………………………………………………………………………. 61

 

 

3-11- تحلیل های موجود در مورد توسعه پایدار …………………………………………………………. 62

 

 

3-12- پروتکل کیوتو…………………………………………………………………………………………….. 63

 

 

3-13- استفاده از MTBE در بنزین و اثرات زیست محیطی آن……………………………………… 64

 

 

3-14- بررسی میزان آلاینده ها و هزینه های اجتماعی آنها………………………………………………. 64

 

 

3-14-1- تأثیرات MTBE بر سلامت انسان………………………………………………………………. 65

 

 

3-14-2- ورود MTBE به منابع آب………………………………………………………………………. 65

 

 

3-14-3- سرنوشت MTBE در منابع آب…………………………………………………………………. 65

 

 

3-14-4- ورود MTBE به خاک……………………………………………………………………………. 66

 

 

3-15- روشهای ارزیابی طرحهای سرمایه گذاری………………………………………………………….. 66

 

 

3-15-1- روش ارزش فعلی خالص…………………………………………………………………………. 66

 

 

3-15-2- روش نرخ بازده داخلی IRR…………………………………………………………………….. 67

 

 

3-15-3- روش نسبت منافع به هزینه ها…………………………………………………………………….. 68

 

 

3-15-4- روش شاخص سودآوری…………………………………………………………………………… 68

 

 

فصل چهارم: برآورد الگو و  تحلیل فرضیه

 

 

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………… 70

 

 

4-1- تحلیل جایگاه صنعت در سیاست های کلان اقتصادی کشور…………………………………….. 71

 

 

4-2- برآورد سرمایه گذاری مورد نیاز طرح…………………………………………………………………. 72

 

 

4-2-1- برآورد سرمایه ثابت……………………………………………………………………………………. 73

 

 

4-2-1-1- زمین و ساختمان سازی……………………………………………………………………………. 73

 

 

4-2-1-2- تاسیسات و تجهیزات جانبی……………………………………………………………………… 74

 

 

4-2-1-3- تجهیزات اصلی پروسه تولید……………………………………………………………………… 75

 

 

4-2-1-4- هزینه وسائل اداری…………………………………………………………………………………. 75

 

 

4-2-1-5- هزینه وسائل نقلیه عمومی…………………………………………………………………………. 76

 

 

4-2-1-6- دانش فنی و مدیریت پروژه………………………………………………………………………. 76

 

 

4-2-1-7- هزینه های قبل از بهره برداری…………………………………………………………………… 76

 

 

4-2-2- برآورد هزینه های تولید……………………………………………………………………………….. 77

 

 

4-2-2-1- هزینه حقوق و دستمزد پرسنل…………………………………………………………………… 77

 

 

4-2-2-2- مواد اولیه……………………………………………………………………………………………… 78

 

 

4-2-2-3- هزینه تعمیر و نگهداری……………………………………………………………………………. 79

 

 

4-2-2-4- هزینه های سالانه انرژی……………………………………………………………………………. 79

 

 

4-2-2-5- سایر هزینه ها………………………………………………………………………………………… 79

 

 

4-2-2-6- هزینه بیمه…………………………………………………………………………………………….. 79

 

 

4-2-2-7- هزینه استهلاک………………………………………………………………………………………. 80

 

 

4-2-3- قیمت فروش……………………………………………………………………………………………. 80

 

 

4-2-4- محاسبه سرمایه در گردش…………………………………………………………………………….. 81

 

 

4-2-5- برآورد کل سرمایه گذاری طرح……………………………………………………………………… 81

 

 

4-3- خروجی های نرم افزار کامفار و تفسیر آنها………………………………………………………….. 82

 

 

4-4- آنالیز حساسیت…………………………………………………………………………………………….. 82

 

 

4-5- نسبت سود خالص به کل فروش……………………………………………………………………….. 84

 

 

4 -6- ارزش حال خالص (NPV) به کل حجم سرمایه گذاری………………………………………… 85

 

 

4 –7- صورت خلاصه طرح با مالیات………………………………………………………………………… 86

 

 

4-8- حساسیت IRR نسبت به تغییر نرخ تنزیل…………………………………………………………… 89

 

 

4-9-  مقایسه اقتصادی استفاده از MTBE واتانول در بنزین………………………………………….. 105

 

 

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

 

 

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………. 108

 

 

5-1- بررسی استراتژیکی جایگزینی MTBE با بیواتانول………………………………………………. 110

 

 

5-2- نتایج حاصل از تحقیق……………………………………………………………………………………. 111

 

 

5-3- پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………. 113

 

 

5-3-1- پیشنهادهای حاصل تحقیق…………………………………………………………………………… 113

 

 

5-3-2- پیشنهاد برای مطالعات آتی………………………………………………………………………….. 114

 

 

پیوستها وضمائم…………………………………………………………………………………………………… 115

 

 

منابع ومآخذ……………………………………………………………………………………………………….. 120

 

 

چکیده ا نگلیسی………………………………………………………………………………………………….. 123

 

 

چکیده:

 

 

یکی از مهمترین مسائلی که به طور روزمره کلیه کشورهای جهان با آن سروکار دارند ،مسئله تامین انرژی می باشد.کاهش ذخایر منابع فسیلی و افزایش قیمت نفت و فرآورده های آن از یک سو ولزوم توجه به کاهش آلودگی های زیست محیطی ناشی از سوخت های فسیلی از سوی دیگر ،کشورهای جهان را ترغیب به استفاده از انرژیهای تجدید شونده وپاک نموده است.از جمله منابع تجدیدشونده که امروزه مورد توجه بسیاری از کشورهای اروپایی وآمریکایی قرار گرفته است،سوخت های زیستی (Biofuels)می باشند.یکی از مهمترین انواع سوخت های زیستی ،بیواتانول (Bioethanol) می باشد که از ضایعات محصولات کشاورزی همچون نیشکر ،گندم ،ذرت و چغندر قند تولید می گردد.

 

 

در تحقیق حاضر بعد از معرفی وبیان ویژگیهای سوخت های زیستی وبویژه بیواتانول به ارزیابی اقتصادی تولید بیواتانول با استفاده از ضایعات نیشکر کشت وصنعت هفت تپه خوزستان که یکی از تولید کنندگان عمده شکر در کشور می باشد ،پرداخته شده است .نرم افزار مورد استفاده در این تحقیق ،نرم افزار (COMFAR) می باشد که از جمله مهمترین نرم افزار های مورد استفاده شرکتهای مشاور سرمایه گذاری برای امکان سنجی (Feasibility Study) طرح ها می باشد.

 

 

فصل اول: کلیات تحقیق

 

 

1-1- بیان مسئله تحقیق

 

 

استفاده روز افزون از سوخت های فسیلی افزایش قیمت محصولات نفتی و کاهش ذخایر موجود سبب گسترش تحقیقات در زمینه منابع جدید و تجدید پذیر انرژی و تلاش در جهت کاهش تکیه بر سوخت های فسیلی از جمله نفت و محصولات نفتی شده است .

 

 

از جمله منابع تجدید پذیر انرژی که میتواند جایگزینی برای سوخت های فسیلی شود و امروزه بسیار مورد توجه کشورهای اروپایی و آمریکایی قرار گرفته است “سوخت های زیستی” می­باشند که خود به چند گروه از جمله “بیواتانول” تقسیم می شوند .

 

 

بیواتانول یکی از انواع الکلها با فرمول  C2H5OH می باشد که به آن نامهای گوناگونی نظیر الکل اتیلیک ،الکل غلات و… نسبت داده میشود . اتانول دومین عنصر از سری الکلهای آلیفاتیک است که کاملا در آب و حلالهای آلی حل میشود و بسیار آبدوست میباشد . اتانول مایعی بیرنگ با بویی مطبوع میباشد و اغلب اتانولی که در صنعت از آن استفاده میشود الکل 95% یا الکل 95 درجه گویند که 95% آن الکل و 5% آن آب است و از نظر شیمیایی از نقطه انجمادی برابر 115- درجه سلسیوس و نقطه جوشی معادل 78 درجه سلسیوس و وزن مخصوصی برابر79. 0 g/ml در 20 درجه سلسیوس برخوردار است. بیواتانول از تبخیر مؤلفه های قندی بیوماس به وجود می­آید و امروزه بیشتر از محصولات نشاسته ای و قندی تهیه میشود . با پیشرفته شدن فناوری از بیوماس سلولزی مانند درختان و سبزه ها نیز برای تهیه اتانول استفاده میشود .مواد اولیه ای که برای تولید بیواتانول مورد استفاده قرار میگیرند عبارتند از :

 

 

– ضایعات کشاورزی از قبیل پسمانده مواد و محصولات مانند ساقه ها ، برگها وسبوس غلات .

 

 

– ضایعات جنگلی مانند بریده ها و خاک اره های نجاری ، درختان مرده و شاخه های درختان .

 

 

– ضایعات جامد شهری شامل زباله های خانگی و محصولات کاغذی .

 

 

– ضایعات صنعتی مانند فرآورده های کاغذ سازی و مایع سیاه .

 

 

– مواد انرژی زا مثل درختان بارشد سریع و علف هایی که به طور مشخص برای این کار تولید میشوند .

 

 

بیواتانول سوختی است که از ضایعات محصولات کشاورزی (منابع تجدید پذیر ) توسط فرایند تخمیری تولید میگردد . از جمله این محصولات کشاورزی میتوان به نیشکر گندم جو برنج چغندر قند ذرت و … اشاره نمود. اتانول در صنایع سوختی غذایی دارویی آرایشی و بهداشتی کاربرد دارد اما استفاده از آن به عنوان سوخت کامل یا ترکیبی با بنزین به سرعت در حال افزایش است. کشورهای اروپایی در نظر دارند 10% سوخت مصرفی در بخش حمل و نقل جاده ای خود را از سوخت های زیستی تامین کنند . سایر کشور های دنیا از جمله برزیل آفریقای جنوبی چین و هند فعالیت های زیادی را برای جایگزینی سوخت های زیستی به جای سوخت های فسیلی آغاز کرده اند.

 

 

قابل ذکر است امروزه اتانول به روشهای زیر در بنزین به کار می رود :

 

 

1– دوبار فرموله کردن بنزین

 

 

2– مخلوط نمودن اتانول با بنزین با در صدهای مختلف

 

 

3– اکسیژنه نمودن بنزین جهت کنترل مونوکسید کربن

 

 

از سویی سالیانه میلیونها تن ضایعات کشاورزی در کشور تولید میشود که قسمت عمده آن معدوم میگردد . بنابراین در صورتی که بتوان با روشی این ضایعات را به ماده ای سوختی تبدیل نمود صرفه های اقتصادی فراوانی برای کشور دارد . همچنین در صورتی که قیمت تمام شده محاسبه شده اتانول داخلی با منبع اولیه نیشکر پایین تر از قیمت کشور های اروپایی که مصرف کننده عمده این ماده هستند باشد میتوان برای صادرات این ماده نیز آینده ای در نظر گرفت .

 

 

در تحقیق حاضر تلاش می گردد ضمن معرفی اجمالی روش تولید بیواتانول از ضایعات کشاورزی (منبع اولیه باگاس نیشکر) به مطالعه موردی ضایعات کشت وصنعت هفت تپه خوزستان جهت تخمین میزان تولید بیواتانول دراین واحد و مباحث مربوط به هزینه – فایده آن بپردازیم .

 

 

در بخش دیگر این تحقیق به بررسی صرفه های اقتصادی ناشی از جایگزینی بیواتانول تولیدی با (درجه خلوص99.5%)MTBE  موجود در بنزین تولید داخل میپردازیم. شرکت کشت وصنعت نیشکرهفت تپه خوزستان وکارخانه نیشکرهفت تپه ،درسال1339تاسیس شده است وامروز زیر مجموعه وزارت جهاد کشاورزی است.این شرکت تاکنون توانسته نقش بسیاربالایی درتولید شکرایران ایفا نماید.کارخانه با ظرفیتی بیش از صد هزار تن در سال ،  10در صد شکر مورد نیاز کشور را تولید میکند . کشت و صنعت هفت تپه 13000 هکتار زمین زیر کشت و زمینهای بسیار زیاد کشت نشده دارد . در این مساحت ، سالانه بین 100 تا 120 تن در هکتار نیشکر برداشت می شود. در کارخانه نیشکرهفت تپه علاوه بر شکر سفید فراورده های دیگری به دست می آید که عبارتند از:                                                                         1– باگاس با تفاله نیشکر: باقیمانده ساقه نیشکر پس از آن که عصاره آن گرفته شد به نام باگاس معروف است که از آن به منظور تولید کاغذ فیبر و تخته استفاده میگردد . باگاس به عنوان یکی از عوامل آلوده کننده محیط زیست شناخته شده است و حاوی مواد لیگنوسلولزی بوده که این ترکیبات جزء ترکیبات  پلی ساکارید و غیر قابل تجزیه توسط باکتری ها می­باشند. با استفاده از روش مشروح در این تحقیق امکان تولید اتانول از  ضایعات مجتمع های تولید نیشکر وجود دارد که این روش به صورت گسترده در برزیل آمریکا و کانادا جهت تولید اتانول جایگزین سوخت کاربرد دارد .

 

 

2- ملاس: به باقیمانده شربت غلیظ پس از پخت های متعدد نیشکر که دارای مواد قندی است و امکان خارج نمودن آن به صورت کریستال شکر نمیرود ملاس گفته میشود . ملاس نیشکر به دلیل داشتن ترکیبات معدنی بیش از اندازه از لحاظ تولید کنند گان اتانول غیر صنعتی مطلوب نمی­باشد. لذا یکی از کاربردهای ملاس نیشکر تولید اتانول صنعتی برای جایگزینی در سوخت است .

 

 

سعی میشود این  طرح کاملا  با کاربرد علمی و صنعتی برای هر دو گروه پژوهشگران در انرژی های تجدید پذیر و سرمایه گذاران در ایده های نو جهت استفاده ارائه گردد.