مقاله ارزیابی سیستم تصفیه گاز دودکش پایدار برای بخش آهن و فولاد: رویکرد چند مرحله ای نوآورانه مبتنی بر MCDM فازی کروی

مشخصات مقاله  فهرست مطالب نمونه ترجمه مقاله انگلیسی سایت ناشر خرید ترجمه مقالات مرتبط سفارش پروپوزال 

عنوان فارسی:

ارزیابی سیستم تصفیه گاز دودکش پایدار برای بخش آهن و فولاد: رویکرد چند مرحله ای نوآورانه مبتنی بر MCDM فازی کروی

عنوان انگلیسی:

Sustainable Flue Gas Treatment System Assessment for Iron and Steel Sector: Spherical Fuzzy MCDM-Based Innovative Multistage Approach

کد محصول: M1787

سال نشر: 2023

نام ناشر (پایگاه داده): وایلی

نام مجله: International Journal of Energy Research

نوع مقاله: علمی پژوهشی (Research articles)

فرضیه: ندارد

متغیر: ندارد

مدل مفهومی: ندارد

پرسشنامه : ندارد

تعداد صفحه انگلیسی: 25 صفحه PDF

تعداد صفحه ترجمه فارسی:   55 صفحه WORD

قیمت فایل ترجمه شده:  99000 تومان

برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی بر روی دکمه ذیل کلیک نمایید

وضعیت ترجمه: این مقاله به صورت کامل ترجمه شده برای خرید ترجمه کامل مقاله بر روی دکمه ذیل کلیک نمایید (لینک دانلود بلافاصله بعد از خرید نمایش داده می شود)

مقالات مرتبط با این موضوع: برای مشاهده سایر مقالات مرتبط با این موضوع (با ترجمه و بدون ترجمه)  بر روی دکمه ذیل کلیک نمایید

چکیده

بحران انتشار کربن در بخش آهن و فولاد جستجو برای سیستم‌های مدرنی را که به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از آن کمک می‌کنند، بر انگیخته است تا نگرانی‌های فزاینده در مورد گرمایش جهانی را کاهش دهند. این تحقیق چهار سیستم تصفیه گاز دودکش در بخش آهن و فولاد را از طریق یک مطالعه موردی در مصر ارزیابی می‌کند. در این تحقیق یک رویکرد جامع ارائه شده است که از طریق آن کارشناسان می توانند از اصطلاحات زبانی و اعداد فازی کروی مربوطه (SFNها) برای بیان دیدگاه های خود در مورد شناسایی جنبه ها و شاخص هایی که بر پایداری سیستم های تصفیه گازهای دودکش تأثیر می گذارند، استفاده کنند. همچنین تعیین سیستم بهینه برای مقابله با انتشار گازهای گلخانه ای امری ضروری است که مستلزم در نظر گرفتن بسیاری از جنبه های پایداری از جمله جنبه های اقتصادی، زیست محیطی و فناوری و زیرشاخص های آن است. این مقاله یک رویکرد ترکیبی جدید برای تصمیم‌گیری چند معیاره (MCDM) تحت یک محیط فازی کروی (SF) ارائه می‌کند که چندین شاخص ناسازگار را در نظر می‌گیرد. مفهوم SF-CRiteria از طریق همبستگی بین معیاری (SF-CRITIC) برای ارزیابی و اولویت‌بندی جنبه‌های اصلی و زیرشاخص‌ها استفاده شده است. ارزیابی مبتنی بر فاصله ترکیبی SF (SF-CODAS) برای ارزیابی و رتبه‌بندی سیستم‌های انتخاب شده استفاده شده است. یک تحلیل حساسیت برای تایید اثربخشی رویکرد ترکیبی پیشنهادی و پایداری نتایج آن از طریق تغییر وزن شاخص‌های مورد استفاده، اجرا شده است. همچنین، یک تحلیل مقایسه‌ای با روش‌های MARCOS و WASPAS تحت یک محیط SF برای اعتبار سنجی رویکرد پیشنهادی انجام شده است. یافته‌ها نشان می‌دهد که بعد زیست‌محیطی با وزن 0.431 بالاترین ارزیابی را دارد و بعد از آن بعد فناوری با وزن 0.326 قرار دارد و مبنایی برای افزایش پایداری سیستم‌های کم کربن در بخش آهن و فولاد هستند. علاوه بر این، نتایج،  بهینه‌سازی سیستم‌های کم کربن را برای تَفجوشی گازهای دودکش در بخش آهن و فولاد برای بهبود پایداری پیشنهاد می‌کند.

Abstract The emission crisis in the iron and steel sector prompted the search for modern systems that contribute to reducing the resulting emissions to alleviate the growing concerns about global warming. This research evaluates four flue gas treatment systems in the iron and steel sector through a case study in Egypt. A comprehensive approach is presented through which experts can use linguistic terms and their corresponding spherical fuzzy numbers (SFNs) to express their views on identifying aspects and indicators that affect the sustainability of flue gas treatment systems. Also, determining the optimal system for dealing with emissions is a necessary task, which requires consideration of many aspects of sustainability, including economic, environmental, and technological aspects and their subindicators. This paper presents a new hybrid approach to multicriteria decision-making (MCDM) under a spherical fuzzy (SF) environment that takes into account several incompatible indicators. The SF-CRiteria Importance through Intercriteria Correlation (SF-CRITIC) has been used to assess and prioritize the main aspects and subindicators. The SF-COmbinative Distance-based ASsessment (SF-CODAS) has been applied to evaluate and rank the selected systems. A sensitivity analysis has been implemented to confirm the effectiveness of the recommended hybrid approach and the stability of its results by changing the weights of the indicators used. Also, a comparative analysis has been fulfilled with MARCOS and WASPAS methods under an SF environment to validate the proposed approach. The findings show that the environmental aspect is the highest evaluated with a weight of 0.431, followed by the technological aspect with a weight of 0.326, and they are the basis for enhancing the sustainability of low-emission systems in the iron and steel sector. Furthermore, the conclusions advise optimizing low-emission systems for sintering flue gas in the iron and steel sector to improve sustainability.

1.مقدمه

به دلیل تعهداتی که کشورها تحت توافق پاریس، دستور کار 2030 سازمان ملل متحد و اهداف توسعه پایدار (SDGs) داده اند، مطالعه در مورد مشکلات مرتبط با محیط زیست و تغییرات آب و هوایی به یک حوزه جذاب تحقیقاتی تبدیل شده است. [1]. توافقنامه سبز جهانی برای مقابله با مسائل فوق با از سرگیری تعهدات جهانی برای تبدیل جهان به یک جامعه ثروتمند و عادلانه با اقتصادی رقابتی که دغدغه پایداری دارد، پیشنهاد شد. توافقنامه سبز جهانی با هدف رسیدگی به چالش هایی است که شرح داده شده است [2]. برای این منظور، نیاز به اصلاح سیاستی در خصوص تامین انرژی سبز در تمامی صنایع [3] از جمله اقتصاد، تولید، مصرف، حمل و نقل، زیرساخت های بزرگ، کشاورزی و مواد غذایی وجود دارد.

1.Introduction As a result of the promises that nations have made under the Paris Agreement, the 2030 Agenda of the United Nations, and the Sustainable Development Goals (SDGs), study into the difficulties that are associated with the environment and climate change has become an attractive area [1]. The global green agreement was suggested to deal with the aforementioned issues by resuming the global commitments to converting the world into a wealthy and equitable society with a competitive and contemporary economy that is concerned with sustainability. The global green deal is aimed at addressing the challenges that have been described [2]. To this purpose, there is a need for a policy reformation regarding the supply of green energy across all industries [3], including the economy, production, consumption, transportation, large-scale infrastructure, agriculture, and food…

2.مرور ادبیات

 در این بخش، بخشی از ادبیات مرتبط با حوزه این پژوهش ارائه شده است. این قسمت به سه بخش تقسیم شد. بخش اول به بررسی ادبیات مربوط به صنعت آهن و فولاد و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در این صنعت می پردازد. بخش دوم به بررسی ادبیات پایداری، فرآیندها و پیاده سازی آن در صنایع می پردازد. بخش سوم و آخر به بررسی ادبیات روش‌های CRITIC و CODAS می‌پردازد…

2. Literature Review In this section, some literatures associated with the field of this study are presented. This section was divided into three parts. The first part reviews the literature related to the iron and steel industry and reducing emissions in this industry. The second part reviews the sustainability literature, processes, and implementation in industries. The third and final part reviews the literature on the CRITIC and CODAS methods.

3.جنبه های ارزیابی پایداری

 این بخش جنبه های اصلی ارزیابی پایداری و زیرشاخص های هر یک از جنبه های اصلی پایداری را ارائه می دهد. سیستم های تصفیه گاز دودکش پایدار برای بخش آهن و فولاد از طریق سه مجموعه شاخص پایداری ارزیابی می شود: جنبه اقتصادی (ECA₁)، جنبه زیست محیطی (ENA₂)، و جنبه تکنولوژیکی (TEA₃) [12، 28].

جنبه اقتصادی به دو زیرشاخص هزینه سرمایه (CAA_{1_1}) و هزینه عملیاتی (OPA_{1_2}) تقسیم می شود. جنبه زیست محیطی شامل پنج زیرشاخص است که عبارتند از: پتانسیل تغییر آب و هوا (CCP_{2_1})، تاثیرات زیست محیطی (ECM_{2_2})، ریسک سمی بودن(TRA_{2_3})، تصرف زمین (LAO_{2_4})، و فرسودگی منابع (REE_{2_5}). جنبه فناوری شامل پنج زیرشاخص، یعنی بلوغ فنی (TEM_{3_1})، قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری (REF_{3_2})، پتانسیل استفاده از پسماند (WUP_{3_3})، سختی عملیات و نگهداری سیستم (SOM_{3_4})، و بازده حذف آلاینده ها (PRE_{3_5}) است. جنبه‌های اصلی و زیرشاخص‌های آن با بررسی ادبیات و نظرات کارشناسان انتخاب شدند. این جنبه ها مورد تایید کارشناسان و افراد با تجربه در این زمینه قرار گرفته است. این جنبه‌ها و شاخص‌های آنها برای تعیین مناسب‌ترین و پایدارترین سیستم تصفیه گازهای دودکش برای بخش آهن و فولاد اعمال می‌شوند. شکل 2 جنبه هایی از مسئله را نشان می دهد که اهداف اصلی، جنبه های ارزیابی، زیرشاخص های آنها و گزینه های انتخاب شده است. جنبه های اصلی و زیرشاخص های آنها به شرح زیر ذکر شده است…

3. Sustainable Assessing Aspects This section presents the main aspects of sustainable assessment and subindicators for each main sustainable aspect. Sustainable flue gas treatment systems for the iron and steel sector are evaluated through three sets of sustainability indicators: the economic aspect (ECA1), the environmental aspect (ENA2), and the technological aspect (TEA3) [12, 28]. The economic aspect is divided into two subindicators, capital cost (CAA1_1) and operating cost (OPA1_2). The environmental aspect includes five subindicators, which are climate change potential (CCP2_1), ecological impact (ECM2_2), toxicological risk (TRA2_3), land occupation (LAO2_4), and resource exhaustion (REE2_5). The technological aspect contains five subindicators, namely, technical maturity (TEM3_1), reliability and flexibility (REF3_2), waste utilization potential (WUP3_3), system operation and maintenance difficulty (SOM3_4), and pollutant removal efficiency (PRE3_5). The main aspects and their subindicators were selected by reviewing the literature and opinions of experts. These aspects have been approved by experts and those with experience in this field. These aspects and their indicators are applied to determine the most appropriate and sustainable flue gas treatment system for the iron and steel sector. Figure 2 presents aspects of the problem, which are the main objective, evaluation aspects, their subindicators, and the selected alternatives. The main aspects and their subindicators are mentioned as follows…

4.مواد و روش ها

در این بخش، روش پیشنهادی برای این مطالعه به منظور ارزیابی سیستم های تصفیه گاز دودکش در بخش آهن و فولاد ارائه شده است. این بخش به دو قسمت تقسیم می شود. بخش اول برخی از مفاهیم و مقدمات مربوط به SFS ها را معرفی می کند. بخش دوم مراحل روش ترکیبی پیشنهادی CRITICCODAS را برای ارزیابی جنبه‌های کلیدی و زیرشاخص‌های آن‌ها، تعیین وزن آنها، و ترتیب گزینه‌های انتخابی بر اساس نظریه SFS ارائه می‌کند…

4. Materials and Methods In this section, the methodology recommended for this study for the assessment of flue gas treatment systems in the iron and steel sector is presented. This section is split into two parts. The first part introduces some concepts and preliminaries related to SFSs. The second part offers the steps of the proposed hybrid methodology CRITICCODAS for evaluating the key aspects and their subindicators, determining their weights, and arranging the selected alternatives based on SFS theory.

5.کاربرد

هدف اصلی این بخش، اعمال مراحل روش ترکیبی پیشنهادی است. این بخش به سه بخش اصلی تقسیم می شود. بخش اول یک مطالعه موردی واقعی از اجرای رویکرد توصیه شده را ارائه می دهد. بخش دوم مراحل روش پیشنهادی SF-CRITICCODAS را اعمال می کند. بخش سوم و پایانی به بررسی نتایج تحقیق می‌پردازد…

5. Application The main purpose of this section is to apply the proposed hybrid methodology steps. The section is separated into three chief parts. The first part offers an actual case study of the implementation of the recommended approach. The second part applies the steps of the proposed SF-CRITICCODAS approach. The third and final part discusses the results of the study.

6.نکات پایانی

در سالهای اخیر، بخش آهن و فولاد شاهد رشد مستمر متناسب با تحولات اقتصادی، برنامه‌های توسعه و افزایش ایجاد زیرساخت‌ها در کلیه تأسیسات بوده است. همچنین صنعت آهن و فولاد یکی از پر مصرف کننده ترین صنایع از نظر مصرف انرژی و تولید کربن ناشی از آن است، زیرا ۷ درصد از انتشار کربن جهانی را تشکیل می دهد. تا پایان سال 2020، صنعت فولاد در صدر سخت ترین بخش ها برای کربن زدایی قرار دارد، اما ارتقای نقش هیدروژن پاک و بسیاری از فناوری های جدید دیگر ممکن است این کار را تسهیل کند. بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، انتشار مستقیم کربن از صنایع سنگین در گروه هفت کشور بزرگ صنعتی سالانه حدود 6 میلیارد تن است که بیش از یک ششم کل تولید جهانی است. نحوه انتخاب پایدارترین روش برای کاهش انتشار کربن به موضوعی مهمی تبدیل شده است که نیاز به توجه فوری دارد…

6.Concluding Remarks: During the following years, the iron and steel sector witnessed steady growth commensurate with economic developments, development plans, and the increase in the establishment of infrastructure in all facilities. Also, the iron and steel industry is one of the most energy-intensive industries in terms of energy consumption and the resulting carbon, as it represents 7% of global carbon emissions. By the end of 2020, the steel industry is at the top of the most difficult sectors to decarbonize, but the promotion of the role of clean hydrogen and many other new technologies may facilitate the task. According to the International Energy Agency, the direct carbon emissions of heavy industries in the Group of Seven major industrialized countries are about 6 billion tons annually, more than one-sixth of the global total. How to select the most sustainable low-emission method has consequently become a pressing matter that requires immediate attention…