• Energy Research

Sustainable irrigation is sensible application of watering to plants in agriculture, landscapes that aids in meeting current survival and welfare needs. Sustainable irrigation management can help with climate change adaptation, labor, energy savings, and the production of higher-value and yield of crops to achieve zero hunger in water-scarce world. To ensure equal access to water and environmental sustainability, investments in expanded and enhanced irrigation must be matched by improvements in water governance. Sustainable irrigation must be able to cope with water scarcity, and be resilient to other resource scarcities throughout time in context of energy and finance. The themes and SDGs related to clean water, water resources sustainability, sustainable water usage, agricultural and rural development are all intertwined in the concept of “sustainable irrigation for higher yield.” Sustainable irrigation management refers to the capability of using water in optimum quantity and quality on a local, regional, national, and global scale to meet the needs of humans and agro-ecosystems at present and in the future to sustain life, protect humans and biodiversity from natural and human-caused disasters which threaten life to exist. Resultantly higher yields will ensure food security.

Sustainable irrigation is sensible application of watering to plants in agriculture, landscapes that aids in meeting current survival and welfare needs. Sustainable irrigation management can help with climate change adaptation, labor, energy savings, and the production of higher-value and yield of crops to achieve zero hunger in water-scarce world. To ensure equal access to water and environmental sustainability, investments in expanded and enhanced irrigation must be matched by improvements in water governance. Sustainable irrigation must be able to cope with water scarcity, and be resilient to other resource scarcities throughout time in context of energy and finance. The themes and SDGs related to clean water, water resources sustainability, sustainable water usage, agricultural and rural development are all intertwined in the concept of “sustainable irrigation for higher yield.” Sustainable irrigation management refers to the capability of using water in optimum quantity and quality on a local, regional, national, and global scale to meet the needs of humans and agro-ecosystems at present and in the future to sustain life, protect humans and biodiversity from natural and human-caused disasters which threaten life to exist. Resultantly higher yields will ensure food security.

Les mesures strictes de confinement ont non seulement contribué à freiner la propagation de l'infection à COVID-19, mais ont également amélioré les conditions environnementales dans le monde entier. L'objectif principal de la présente étude était d'étudier les co-bénéfices du confinement de la COVID-19 sur l'atmosphère et le système écologique aquatique dans le cadre d'activités anthropiques restreintes en Asie du Sud. Les données de télédétection (a) des émissions de NO2 de l'instrument de surveillance de l'ozone (OMI), (b) de la profondeur optique des aérosols (AOD) du spectroradiomètre d'imagerie à résolution modérée (MODIS) et (c) de la chlorophylle (Chl-a) et des données de turbidité de MODIS-Aqua Level-3 au cours de janvier-octobre (2020) ont été analysées pour évaluer les changements dans la pollution de l'air et de l'eau par rapport aux cinq dernières années (2015–2019). Les interactions entre la pollution de l'air et de l'eau ont également été étudiées en utilisant le ruissellement terrestre et les précipitations en 2019 et 2020 à une échelle mensuelle pour enquêter sur les événements anormaux, qui pourraient affecter la charge d'azote dans les régions côtières. Les résultats ont révélé une baisse considérable de la pollution de l'air et de l'eau (réduction de 30 à 40 % des émissions de NO2, de 45 % de l'AOD, de 50 % de la concentration de chl-a sur les côtes et de 29 % de la turbidité) en Asie du Sud. Le taux de réduction des émissions de NO2 a été le plus élevé à Lahore (32 %), New Delhi (31 %), Ahmadabad (29 %), Karachi (26 %), Hyderabad (24 %) et Chennai (17 %) pendant la période de confinement strict d'avril à juin 2020. Une corrélation positive entre l'AOD et les émissions de NO2 (0,23-0,50) implique qu'une diminution de l'AOD est attribuée à une réduction du NO2. Il a été observé que pendant le confinement strict, la turbidité a diminué de 29 %, 11 %, 16 % et 17 % le long des régions côtières de Karachi, Mumbai, Calcutta et Dhaka, respectivement, tandis qu'une augmentation de 5 à 6 % de la turbidité a été observée sur les Madras au cours de la même période. Les résultats soulignent l'importance de la réduction des émissions d'azote en raison de l'arrêt de la consommation de combustibles fossiles et de leurs relations avec la réduction de la pollution de l'air et de l'eau. Il est conclu que l'environnement atmosphérique et hydrosphérique peut être amélioré en mettant en œuvre des restrictions intelligentes sur la consommation de combustibles fossiles avec un effet minimum sur la socio-économie dans la région. Des contraintes intelligentes sur l'utilisation des combustibles fossiles sont recommandées pour contrôler la pollution de l'air et de l'eau même après la reprise des activités sociales et économiques. Las estrictas medidas de confinamiento no solo contribuyeron a frenar la propagación de la infección por COVID-19, sino que también mejoraron las condiciones ambientales en todo el mundo. El objetivo principal del estudio actual fue investigar los beneficios colaterales del confinamiento por COVID-19 en la atmósfera y el sistema ecológico acuático bajo actividades antropogénicas restringidas en el sur de Asia. Los datos de teledetección (a) emisiones de NO2 del Instrumento de Monitoreo de Ozono (OMI), (b) Profundidad Óptica de Aerosol (AOD) del Espectrorradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS) y (c) clorofila (Chl-a) y datos de turbidez de MODIS-Aqua Nivel-3 durante enero-octubre (2020) se analizaron para evaluar los cambios en la contaminación del aire y el agua en comparación con los últimos cinco años (2015–2019). Las interacciones entre la contaminación del aire y del agua también se investigaron utilizando la escorrentía y las precipitaciones terrestres en 2019 y 2020 a escala mensual para investigar los eventos anómalos, que podrían afectar la carga de N en las regiones costeras. Los resultados revelaron una caída considerable en la contaminación del aire y el agua (reducción del 30–40% en las emisiones de NO2, 45% en AOD, disminución del 50% en la concentración costera de Chl-a y disminución del 29% en la turbidez) en el sur de Asia. La tasa de reducción de las emisiones de NO2 fue la más alta para Lahore (32%), Nueva Delhi (31%), Ahmadabad (29%), Karachi (26%), Hyderabad (24%) y Chennai (17%) durante el estricto período de confinamiento de abril a junio de 2020. Una correlación positiva entre AOD y las emisiones de NO2 (0.23-0.50) implica que una disminución en AOD se atribuye a una reducción en NO2. Se observó que durante el confinamiento estricto, la turbidez ha disminuido en un 29%, 11%, 16% y 17% a lo largo de las regiones costeras de Karachi, Mumbai, Calcuta y Dhaka, respectivamente, mientras que se observó un aumento del 5–6% en la turbidez en Madras durante el mismo período. Los hallazgos enfatizan la importancia de reducir las emisiones de N debido a la interrupción del consumo de combustibles fósiles y sus relaciones con la reducción de la contaminación del aire y el agua. Se concluye que el ambiente atmosférico e hidrosférico puede mejorarse mediante la implementación de restricciones inteligentes en el consumo de combustibles fósiles con un efecto mínimo en la socioeconómica de la región. Se recomiendan restricciones inteligentes en el uso de combustibles fósiles para controlar la contaminación del aire y del agua incluso después de que las actividades sociales y económicas reanuden el escenario habitual. The strict lockdown measures not only contributed to curbing the spread of COVID-19 infection, but also improved the environmental conditions worldwide. The main goal of the current study was to investigate the co-benefits of COVID-19 lockdown on the atmosphere and aquatic ecological system under restricted anthropogenic activities in South Asia. The remote sensing data (a) NO2 emissions from the Ozone Monitoring Instrument (OMI), (b) Aerosol Optical Depth (AOD) from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), and (c) chlorophyll (Chl-a) and turbidity data from MODIS-Aqua Level-3 during Jan–Oct (2020) were analyzed to assess the changes in air and water pollution compared to the last five years (2015–2019). The interactions between the air and water pollution were also investigated using overland runoff and precipitation in 2019 and 2020 at a monthly scale to investigate the anomalous events, which could affect the N loading to coastal regions. The results revealed a considerable drop in the air and water pollution (30–40% reduction in NO2 emissions, 45% in AOD, 50% decline in coastal Chl-a concentration, and 29% decline in turbidity) over South Asia. The rate of reduction in NO2 emissions was found the highest for Lahore (32%), New Delhi (31%), Ahmadabad (29%), Karachi (26%), Hyderabad (24%), and Chennai (17%) during the strict lockdown period from Apr–Jun, 2020. A positive correlation between AOD and NO2 emissions (0.23–0.50) implies that a decrease in AOD is attributed to a reduction in NO2. It was observed that during strict lockdown, the turbidity has decreased by 29%, 11%, 16%, and 17% along the coastal regions of Karachi, Mumbai, Calcutta, and Dhaka, respectively, while a 5–6% increase in turbidity was seen over the Madras during the same period. The findings stress the importance of reduced N emissions due to halted fossil fuel consumption and their relationships with the reduced air and water pollution. It is concluded that the atmospheric and hydrospheric environment can be improved by implementing smart restrictions on fossil fuel consumption with a minimum effect on socioeconomics in the region. Smart constraints on fossil fuel usage are recommended to control air and water pollution even after the social and economic activities resume business-as-usual scenario. لم تساهم إجراءات الإغلاق الصارمة في الحد من انتشار عدوى COVID -19 فحسب، بل أدت أيضًا إلى تحسين الظروف البيئية في جميع أنحاء العالم. كان الهدف الرئيسي من الدراسة الحالية هو التحقيق في الفوائد المشتركة لإغلاق COVID -19 على الغلاف الجوي والنظام البيئي المائي في ظل الأنشطة البشرية المقيدة في جنوب آسيا. تم تحليل بيانات الاستشعار عن بعد (أ) انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين من جهاز مراقبة الأوزون (OMI)، (ب) العمق البصري للهباء الجوي (AOD) من مقياس الطيف التصويري متوسط الدقة (MODIS)، و (ج) بيانات الكلوروفيل (Chl - a) والتعكر من MODIS - Aqua Level -3 خلال الفترة من يناير إلى أكتوبر (2020) لتقييم التغيرات في تلوث الهواء والماء مقارنة بالسنوات الخمس الماضية (2015–2019). كما تم التحقيق في التفاعلات بين تلوث الهواء والمياه باستخدام الجريان السطحي وهطول الأمطار في عامي 2019 و 2020 على نطاق شهري للتحقيق في الأحداث الشاذة، والتي يمكن أن تؤثر على تحميل N إلى المناطق الساحلية. كشفت النتائج عن انخفاض كبير في تلوث الهواء والماء (انخفاض بنسبة 30-40 ٪ في انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين، و 45 ٪ في AOD، وانخفاض بنسبة 50 ٪ في تركيز Chl - a الساحلي، وانخفاض بنسبة 29 ٪ في التعكر) فوق جنوب آسيا. وجد أن معدل الانخفاض في انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين هو الأعلى في لاهور (32 ٪) ونيودلهي (31 ٪) وأحمد أباد (29 ٪) وكراتشي (26 ٪) وحيدر أباد (24 ٪) وتشيناي (17 ٪) خلال فترة الإغلاق الصارمة من أبريل إلى يونيو 2020. تشير العلاقة الإيجابية بين انبعاثات أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين (0.23-0.50) إلى أن انخفاض أكسيد النيتروجين يعزى إلى انخفاض ثاني أكسيد النيتروجين. لوحظ أنه خلال الإغلاق الصارم، انخفض التعكر بنسبة 29 ٪ و 11 ٪ و 16 ٪ و 17 ٪ على طول المناطق الساحلية في كراتشي ومومباي وكلكتا ودكا، على التوالي، في حين لوحظت زيادة بنسبة 5-6 ٪ في التعكر فوق مدراس خلال نفس الفترة. وتشدد النتائج على أهمية خفض انبعاثات النيتروجين بسبب وقف استهلاك الوقود الأحفوري وعلاقاتها بانخفاض تلوث الهواء والماء. وخلص إلى أنه يمكن تحسين البيئة الجوية والمائية من خلال تنفيذ قيود ذكية على استهلاك الوقود الأحفوري بأقل تأثير على الاقتصاد الاجتماعي في المنطقة. يوصى بالقيود الذكية على استخدام الوقود الأحفوري للسيطرة على تلوث الهواء والماء حتى بعد استئناف الأنشطة الاجتماعية والاقتصادية لسيناريو العمل كالمعتاد.

Les mesures strictes de confinement ont non seulement contribué à freiner la propagation de l'infection à COVID-19, mais ont également amélioré les conditions environnementales dans le monde entier. L'objectif principal de la présente étude était d'étudier les co-bénéfices du confinement de la COVID-19 sur l'atmosphère et le système écologique aquatique dans le cadre d'activités anthropiques restreintes en Asie du Sud. Les données de télédétection (a) des émissions de NO2 de l'instrument de surveillance de l'ozone (OMI), (b) de la profondeur optique des aérosols (AOD) du spectroradiomètre d'imagerie à résolution modérée (MODIS) et (c) de la chlorophylle (Chl-a) et des données de turbidité de MODIS-Aqua Level-3 au cours de janvier-octobre (2020) ont été analysées pour évaluer les changements dans la pollution de l'air et de l'eau par rapport aux cinq dernières années (2015–2019). Les interactions entre la pollution de l'air et de l'eau ont également été étudiées en utilisant le ruissellement terrestre et les précipitations en 2019 et 2020 à une échelle mensuelle pour enquêter sur les événements anormaux, qui pourraient affecter la charge d'azote dans les régions côtières. Les résultats ont révélé une baisse considérable de la pollution de l'air et de l'eau (réduction de 30 à 40 % des émissions de NO2, de 45 % de l'AOD, de 50 % de la concentration de chl-a sur les côtes et de 29 % de la turbidité) en Asie du Sud. Le taux de réduction des émissions de NO2 a été le plus élevé à Lahore (32 %), New Delhi (31 %), Ahmadabad (29 %), Karachi (26 %), Hyderabad (24 %) et Chennai (17 %) pendant la période de confinement strict d'avril à juin 2020. Une corrélation positive entre l'AOD et les émissions de NO2 (0,23-0,50) implique qu'une diminution de l'AOD est attribuée à une réduction du NO2. Il a été observé que pendant le confinement strict, la turbidité a diminué de 29 %, 11 %, 16 % et 17 % le long des régions côtières de Karachi, Mumbai, Calcutta et Dhaka, respectivement, tandis qu'une augmentation de 5 à 6 % de la turbidité a été observée sur les Madras au cours de la même période. Les résultats soulignent l'importance de la réduction des émissions d'azote en raison de l'arrêt de la consommation de combustibles fossiles et de leurs relations avec la réduction de la pollution de l'air et de l'eau. Il est conclu que l'environnement atmosphérique et hydrosphérique peut être amélioré en mettant en œuvre des restrictions intelligentes sur la consommation de combustibles fossiles avec un effet minimum sur la socio-économie dans la région. Des contraintes intelligentes sur l'utilisation des combustibles fossiles sont recommandées pour contrôler la pollution de l'air et de l'eau même après la reprise des activités sociales et économiques. Las estrictas medidas de confinamiento no solo contribuyeron a frenar la propagación de la infección por COVID-19, sino que también mejoraron las condiciones ambientales en todo el mundo. El objetivo principal del estudio actual fue investigar los beneficios colaterales del confinamiento por COVID-19 en la atmósfera y el sistema ecológico acuático bajo actividades antropogénicas restringidas en el sur de Asia. Los datos de teledetección (a) emisiones de NO2 del Instrumento de Monitoreo de Ozono (OMI), (b) Profundidad Óptica de Aerosol (AOD) del Espectrorradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS) y (c) clorofila (Chl-a) y datos de turbidez de MODIS-Aqua Nivel-3 durante enero-octubre (2020) se analizaron para evaluar los cambios en la contaminación del aire y el agua en comparación con los últimos cinco años (2015–2019). Las interacciones entre la contaminación del aire y del agua también se investigaron utilizando la escorrentía y las precipitaciones terrestres en 2019 y 2020 a escala mensual para investigar los eventos anómalos, que podrían afectar la carga de N en las regiones costeras. Los resultados revelaron una caída considerable en la contaminación del aire y el agua (reducción del 30–40% en las emisiones de NO2, 45% en AOD, disminución del 50% en la concentración costera de Chl-a y disminución del 29% en la turbidez) en el sur de Asia. La tasa de reducción de las emisiones de NO2 fue la más alta para Lahore (32%), Nueva Delhi (31%), Ahmadabad (29%), Karachi (26%), Hyderabad (24%) y Chennai (17%) durante el estricto período de confinamiento de abril a junio de 2020. Una correlación positiva entre AOD y las emisiones de NO2 (0.23-0.50) implica que una disminución en AOD se atribuye a una reducción en NO2. Se observó que durante el confinamiento estricto, la turbidez ha disminuido en un 29%, 11%, 16% y 17% a lo largo de las regiones costeras de Karachi, Mumbai, Calcuta y Dhaka, respectivamente, mientras que se observó un aumento del 5–6% en la turbidez en Madras durante el mismo período. Los hallazgos enfatizan la importancia de reducir las emisiones de N debido a la interrupción del consumo de combustibles fósiles y sus relaciones con la reducción de la contaminación del aire y el agua. Se concluye que el ambiente atmosférico e hidrosférico puede mejorarse mediante la implementación de restricciones inteligentes en el consumo de combustibles fósiles con un efecto mínimo en la socioeconómica de la región. Se recomiendan restricciones inteligentes en el uso de combustibles fósiles para controlar la contaminación del aire y del agua incluso después de que las actividades sociales y económicas reanuden el escenario habitual. The strict lockdown measures not only contributed to curbing the spread of COVID-19 infection, but also improved the environmental conditions worldwide. The main goal of the current study was to investigate the co-benefits of COVID-19 lockdown on the atmosphere and aquatic ecological system under restricted anthropogenic activities in South Asia. The remote sensing data (a) NO2 emissions from the Ozone Monitoring Instrument (OMI), (b) Aerosol Optical Depth (AOD) from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), and (c) chlorophyll (Chl-a) and turbidity data from MODIS-Aqua Level-3 during Jan–Oct (2020) were analyzed to assess the changes in air and water pollution compared to the last five years (2015–2019). The interactions between the air and water pollution were also investigated using overland runoff and precipitation in 2019 and 2020 at a monthly scale to investigate the anomalous events, which could affect the N loading to coastal regions. The results revealed a considerable drop in the air and water pollution (30–40% reduction in NO2 emissions, 45% in AOD, 50% decline in coastal Chl-a concentration, and 29% decline in turbidity) over South Asia. The rate of reduction in NO2 emissions was found the highest for Lahore (32%), New Delhi (31%), Ahmadabad (29%), Karachi (26%), Hyderabad (24%), and Chennai (17%) during the strict lockdown period from Apr–Jun, 2020. A positive correlation between AOD and NO2 emissions (0.23–0.50) implies that a decrease in AOD is attributed to a reduction in NO2. It was observed that during strict lockdown, the turbidity has decreased by 29%, 11%, 16%, and 17% along the coastal regions of Karachi, Mumbai, Calcutta, and Dhaka, respectively, while a 5–6% increase in turbidity was seen over the Madras during the same period. The findings stress the importance of reduced N emissions due to halted fossil fuel consumption and their relationships with the reduced air and water pollution. It is concluded that the atmospheric and hydrospheric environment can be improved by implementing smart restrictions on fossil fuel consumption with a minimum effect on socioeconomics in the region. Smart constraints on fossil fuel usage are recommended to control air and water pollution even after the social and economic activities resume business-as-usual scenario. لم تساهم إجراءات الإغلاق الصارمة في الحد من انتشار عدوى COVID -19 فحسب، بل أدت أيضًا إلى تحسين الظروف البيئية في جميع أنحاء العالم. كان الهدف الرئيسي من الدراسة الحالية هو التحقيق في الفوائد المشتركة لإغلاق COVID -19 على الغلاف الجوي والنظام البيئي المائي في ظل الأنشطة البشرية المقيدة في جنوب آسيا. تم تحليل بيانات الاستشعار عن بعد (أ) انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين من جهاز مراقبة الأوزون (OMI)، (ب) العمق البصري للهباء الجوي (AOD) من مقياس الطيف التصويري متوسط الدقة (MODIS)، و (ج) بيانات الكلوروفيل (Chl - a) والتعكر من MODIS - Aqua Level -3 خلال الفترة من يناير إلى أكتوبر (2020) لتقييم التغيرات في تلوث الهواء والماء مقارنة بالسنوات الخمس الماضية (2015–2019). كما تم التحقيق في التفاعلات بين تلوث الهواء والمياه باستخدام الجريان السطحي وهطول الأمطار في عامي 2019 و 2020 على نطاق شهري للتحقيق في الأحداث الشاذة، والتي يمكن أن تؤثر على تحميل N إلى المناطق الساحلية. كشفت النتائج عن انخفاض كبير في تلوث الهواء والماء (انخفاض بنسبة 30-40 ٪ في انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين، و 45 ٪ في AOD، وانخفاض بنسبة 50 ٪ في تركيز Chl - a الساحلي، وانخفاض بنسبة 29 ٪ في التعكر) فوق جنوب آسيا. وجد أن معدل الانخفاض في انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين هو الأعلى في لاهور (32 ٪) ونيودلهي (31 ٪) وأحمد أباد (29 ٪) وكراتشي (26 ٪) وحيدر أباد (24 ٪) وتشيناي (17 ٪) خلال فترة الإغلاق الصارمة من أبريل إلى يونيو 2020. تشير العلاقة الإيجابية بين انبعاثات أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين (0.23-0.50) إلى أن انخفاض أكسيد النيتروجين يعزى إلى انخفاض ثاني أكسيد النيتروجين. لوحظ أنه خلال الإغلاق الصارم، انخفض التعكر بنسبة 29 ٪ و 11 ٪ و 16 ٪ و 17 ٪ على طول المناطق الساحلية في كراتشي ومومباي وكلكتا ودكا، على التوالي، في حين لوحظت زيادة بنسبة 5-6 ٪ في التعكر فوق مدراس خلال نفس الفترة. وتشدد النتائج على أهمية خفض انبعاثات النيتروجين بسبب وقف استهلاك الوقود الأحفوري وعلاقاتها بانخفاض تلوث الهواء والماء. وخلص إلى أنه يمكن تحسين البيئة الجوية والمائية من خلال تنفيذ قيود ذكية على استهلاك الوقود الأحفوري بأقل تأثير على الاقتصاد الاجتماعي في المنطقة. يوصى بالقيود الذكية على استخدام الوقود الأحفوري للسيطرة على تلوث الهواء والماء حتى بعد استئناف الأنشطة الاجتماعية والاقتصادية لسيناريو العمل كالمعتاد.

The reuse of lignocellulosic biomaterials as a source of clean energy has been explored in recent years due to the large amount of waste that involves human activities, such as those related to agriculture and food. The anaerobic digestion (AD) of plant-based biomass for bioenergy production poses a series of challenges that new technologies are attempting to solve. An improved decomposition of recalcitrant lignocellulose together with an increase in biogas production yield are the main objectives of these new approaches, which also seek the added value of being environmentally friendly. Recent research has reported significant progress in this regard, offering promising outcomes on the degradation of lignocellulose and its subsequent transformation into biomethane by specialized anaerobic microorganisms, overcoming the drawbacks inherent to the process and improving the yield of methane production. The future of the agri–food industry seems to be heading towards the implementation of a circular economy through the introduction of strategies based on the optimized use of lignocellulosic residues as a source of clean and sustainable energy.

The reuse of lignocellulosic biomaterials as a source of clean energy has been explored in recent years due to the large amount of waste that involves human activities, such as those related to agriculture and food. The anaerobic digestion (AD) of plant-based biomass for bioenergy production poses a series of challenges that new technologies are attempting to solve. An improved decomposition of recalcitrant lignocellulose together with an increase in biogas production yield are the main objectives of these new approaches, which also seek the added value of being environmentally friendly. Recent research has reported significant progress in this regard, offering promising outcomes on the degradation of lignocellulose and its subsequent transformation into biomethane by specialized anaerobic microorganisms, overcoming the drawbacks inherent to the process and improving the yield of methane production. The future of the agri–food industry seems to be heading towards the implementation of a circular economy through the introduction of strategies based on the optimized use of lignocellulosic residues as a source of clean and sustainable energy.

In Pakistan, energy production from nuclear, hydro, and gas sources is about 99%, and only 1% is produced from renewable energy resources. Biomass is an emerging renewable resource for Pakistan obtained by converting loose biomass into pellets of high density. In this regard, biomass is receiving more and more attention day by day due to its abundant availability. Due to improper management of biomass in terms of transportation, handling, storing, and lack of awareness, its use for energy production is very low. The environmental and health effects of dumping and incineration techniques are becoming more dangerous for developing countries and rural communities day by day. The densification technique is a currently emerging technology for developing countries. Pellet development using yard waste is a new concept that can meet energy demands in addition to reducing environmental pollution and sources of waste management. For this purpose, the biomass of yard waste was shredded and then dried under sunlight or open drying to reduce the moisture content in the biomass material to less than 16% before being carbonized. Five samples with different moisture content levels were made and pellets were prepared from them. The results achieved by the characterization of pellets show that yard waste pellets at 5% moisture content had the highest calorific value of about 17.76 MJ/kg. Flue gas analysis was carried out and emissions from all were determined at all five moisture contents.