Zaradi naraščujočega globalnega onesnaževanja, svetovne zaloge čiste vode postajajo resno ogrožene in v mnogih državah je čista voda razkošje, ki žal ni več samoumevno. Posodabljanje čistilnih naprav, kritičnih točk vstopa prečiščene vode v okolje, in zagotavljanje brezhibnih virov pitne vode, je torej nujno potrebno. Zato je nujno potrebna učinkovita tehnologija za čiščenje vode, ki bi lahko nadomestila oz. nadgradila obstoječe sisteme. Namen študije je opis kavitacije za uničevanje različnih mikroorganizmov (bakterij, alg in kvasovk) ter virusov. Želeli smo izvedeti, katere mikroorganizme so že uspešno uničili in kaj so navedli kot mehanizem delovanja: mehanski ali kemijski učinek kavitacije. Naša študija služi kot osnova za vse nadaljnje raziskave. Iz povzetka pregledane literature je jasno, da je na tem področju ogromno nedoslednosti. Večina raziskav je bila osredotočenih na akustično kavitacijo, medtem ko je hidrodinamska kavitacija v središču raziskovanja komaj zadnjih nekaj desetletij. Razvidno je tudi, da razvoja v smislu generiranja kavitacije, predvsem hidrodinamske, na nove načine skoraj ni. Največji problem je, da večina avtorjev citira ugotovitve glede mehanizmov delovanja kavitacije, ki so že predhodno podani v literaturi, in niti ne raziskuje niti ne ponudi novih in potrjenih mehanizmov delovanja. Neizpodbitno dejstvo je, da tehnologijo, ki bi uspešno uničevala mikroorganizme in viruse v okoljskih vzorcih in pri proizvodnji hrane, brez dodatnih negativnih učinkov (npr. nastanek sekundarnih polutantov), nujno potrebujemo. Kavitacija bi se lahko izkazala kot tehnologija, ki bi zadostila vsem omenjenim potrebam, vendar pa je, da bi jo uporabili na najbolj učinkovit način, potrebno do podrobnosti raziskati mehanizme, ki so odgovorni za njene učinke. To se lahko uresniči le, če se raziskovanja loti skupina znanstvenikov iz različnih znanstvenih področij, kar je bistvo ERC projekta CABUM.?
COBISS.SI-ID: 16633627
Rafiniranje celulozne kaše je kritičen korak pri pridobivanju kakovostnih lastnosti papirja, vendar je ta postopek počasen in drag, zlasti za rafiniranje daljših iglavcev, ki so prednostni vir za visoko kakovostno proizvodnjo papirja in dajejo papirju svojo trdnost. V raziskavi smo uporabili nov rotacijski generator hidrodinamične kavitacije za rafiniranje vzorcev celuloze, bogate z iglavci. Naši rezultati kažejo, da je naprava sposobna ustvarjati intenzivne strižne sile in več območij razvite kavitacije ter uspešno povečuje stopnjo odtekanja celuloze z visoko konsistenco. Papir, iz pridobljene kaše, ima višjo kakovost zaradi višje natezne in porušitvene trdnosti. Poleg tega se je rotacijski generator na laboratorijskem merilu izkazal za ekonomsko učinkovitega v primerjavi z rutinsko uporabljenimi laboratorijskimi napravami. Nadaljnji razvoj naprave bo privedel do energetsko in stroškovno učinkovitejših ter okolju bolj trajnostnih procesov proizvodnje papirja.
COBISS.SI-ID: 514097195
Prispevek se osredotoča na analizo zgorevanja visoko oksigeniranih, viskoznih in ekonomsko vzdržnih goriv v turbinskem motorju z notranjim zgorevanjem, kar predstavlja nadaljevanje serije dosežkov na visoko viskoznih gorivih iz odpadnih surovin. Rezultati študije nakazujejo, da uporaba takih goriv predstavlja izrazito prednost v smislu zmanjševanja izpustov NOx in PM. Na podlagi opravljene analize je za to odgovorno spremenjeno lokalno razmerje zrak-gorivo, ki povzroči 10-kratno zmanjšanje omenjenih izpustov v primerjavi z dizelskim gorivom. Nadalje so identificirani trije ključni mehanizmi, ki vplivajo na zmanjševanje omenjenih izpustov: spremenjen koncentracijski profil kisika med pripravo gorljive zmesi, preprečevanje formiranja prekurzorjev za saje in pospeševanje njihove oksidacije. Prav te prednosti v smislu okoljskega vpliva oksigeniranih goriv nakazujejo, da bi taka goriva lahko izkazovala povečano odpornost proti nastanku delcev, kar predstavlja priložnost za njihovo uporabo v inovativnih konceptih zgorevanja, ki se zanašajo na znatno dilucijo zmesi (na primer visoke stopnje recirkuliranih izpušnih plinov). Nadaljnje raziskave te hipoteze predstavljajo priložnost za zagotavljanje novega, alternativnega vira energije za stacionarno rabo kot tudi za mobilnost, z znatnimi prednostmi v smislu zmanjšanja izpustov škodljivih snovi. Dosežek tako predstavlja pomembno znanstveno izhodišče za nadaljnje delo, saj prvič nakazuje na možnost sklapljanja naprednih konceptov zgorevanja in oksigeniranih goriv, kar predstavlja izrazito inovativen pristop.
COBISS.SI-ID: 16434459
Z nedavnim razvojem področja obnovljivih goriv nebiološkega izvora in izrazito jasno usmeritvijo v evropskih smernicah ter povečano intenziteto raziskav v mednarodnem prostoru so člani programske skupine pričeli z raziskovanjem zgorevanja amonijaka. Prvi korak v tej smeri predstavlja zastavljena temeljna raziskava, ki preučuje možnost zgorevanja zmesi amonijaka in vodika v vlažnih ciklih plinskih turbin s ciljem doseganja efektivnih izkoristkov, primerljivih s tistimi v modernih plinskih turbinah, ki se zanašajo na suhe tehnologije zniževanja dušikovih oksidov ob uporabi metana. Z uporabo CHEMKIN-PRO reakcijskih omrežij novih reakcijskih mehanizmov podprtih z eksperimentalnim vrednotenjem ob injiciranju pare v zgorevalni proces rezultati nakazujejo, da je možno vzpostaviti stabilno zgorevanje amonijaka. Pristop tako predstavlja novo priložnost za prihodnje raziskave v tej smeri, hkrati pa predstavlja tudi pomembno izhodišče za nadaljnje raziskave, saj je mogoče pristop implementirati na aplikativno raven v obstoječi infrastrukturi, s katero programska skupina razpolaga.
COBISS.SI-ID: 16625691
Z uporabo teorije regularne raztopine sta termodinamsko konsistentno izračunana kemijski potencial litija v LixFePO4 aktivnem katodnem nano delcu ter površinska prosta energija med LixFePO4 in elektrolitom. Inovativno upoštevanje kristalne anizotropije zagotovi konsistentno določitev odvisnosti kemijskega potenciala od mehanistično izpeljane mešalne entropije in energije fazne meje. To omogoča analitični, termodinamsko konsistentni izračun debeline fazne meje med LiFePO4 in FePO4, ki se sklada z eksperimentalnimi opažanji. Izpeljana eksplicitna funkcijska odvisnost površinske proste energije od površinske koncentracije litija omogoča točno simuliranje začetka faznega prehoda iz FePO4 v LiFePO4 na površini aktivnega katodnega delca. Uspešnost opisanega pristopa je demonstrirana in validirana z modelom, ki temelji na reševanju Cahn-Hilliard enačbe na kvazi-dvo dimenzionalni domeni. ?
COBISS.SI-ID: 16474651