Engineering and Science of Biomass Feedstock Production and Provision

بخش انرژی مبتنی بر زیست توده، به‌ویژه بخشی که مبتنی بر منابع لیگنوسلولزی مانند میسکانتوس علف‌های سوئیچ، بقایای جنگل‌ها و چرخش کوتاه پرچین است، نقش مهمی در حرکت ما به سمت انرژی‌های تجدیدپذیر خواهد داشت. زیرسیستم تولید مواد اولیه زیست توده (BFP) ورودی های مواد لازم را برای فرآیندهای تبدیل برای تولید انرژی فراهم می کند. این زیرسیستم شامل تولید زراعی محصولات انرژی زا و جابجایی فیزیکی و تحویل زیست توده و همچنین سایر تدارکات توانمند است. بنابراین دستیابی به یک سیستم BFP پایدار برای موفقیت بخش انرژی زیستی در حال ظهور بسیار مهم است. با این حال، چگالی کم حجم و انرژی، در دسترس بودن فصلی و حساس به آب و هوا، عرضه توزیع شده و عدم تجربه تولید در مقیاس تجاری چالش های منحصر به فردی را ایجاد می کند. علاوه بر این، جایگزین‌های جدید خوراک ویژه منطقه همچنان به ظهور می‌رسند. مهندسی نقش مهمی در رسیدگی به این چالش ها و اطمینان از امکان سنجی فنی-اقتصادی این بخش خواهد داشت. همچنین باید با علوم بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی ادغام شود و عوامل خارجی مانند ملاحظات اجتماعی/اقتصادی، تأثیرات زیست محیطی و مسائل سیاست/قانونی را برای دستیابی به یک سیستم واقعاً پایدار در بر گیرد. در چند سال گذشته پیشرفت های فوق العاده ای حاصل شده است در حالی که همزمان چالش های جدیدی ظاهر شده اند که نیاز به بررسی بیشتر دارند. بنابراین در این زمان عاقلانه است که وضعیت فعلی را مرور کنیم و چالش های آینده را از طریق یک کتاب جامع بررسی کنیم. این کار به عنوان یک رساله معتبر در مورد این موضوع است که می تواند به محققان، مربیان و دانشجویان علاقه مند در زمینه تولید مواد اولیه زیست توده، با علاقه خاص به جنبه های مهندسی کمک کند.​

The biomass based energy sector, especially the one based on lignocellulosic sources such as switchgrass Miscanthus, forest residues and short rotation coppice, will play an important role in our drive towards renewable energy. The biomass feedstock production (BFP) subsystem provides the necessary material inputs to the conversion processes for energy production. This subsystem includes the agronomic production of energy crops and the physical handling and delivery of biomass, as well as other enabling logistics. Achieving a sustainable BFP system is therefore paramount for the success of the emerging bioenergy sector. However, low bulk and energy densities, seasonal and weather sensitive availability, distributed supply and lack of commercial scale production experience create unique challenges. Moreover, novel region specific feedstock alternatives continue to emerge. Engineering will play a critical role in addressing these challenges and ensuring the techno-economic feasibility of this sector. It must also integrate with the biological, physical and chemical sciences and incorporate externalities, such as social/economic considerations, environmental impact and policy/regulatory issues, to achieve a truly sustainable system. Tremendous progress has been made in the past few years while new challenges have simultaneously emerged that need further investigation. It is therefore prudent at this time to review the current status and capture the future challenges through a comprehensive book. This work will serve as an authoritative treatise on the topic that can help researchers, educators and students interested in the field of biomass feedstock production, with particular interest in the engineering aspects.​ ​