Perspectives on Titanium Science and Technology

The basic framework and - conceptual understanding of the metallurgy of Ti alloys is strong and this has enabled the use of titanium and its alloys in safety-critical structures such as those in aircraft and aircraft engines. Nevertheless, a focus on cost-effectiveness and the compression of product development time by effectively integrating design with manufacturing in these applications, as well as those emerging in bioengineering, has driven research in recent decades towards a greater predictive capability through the use of computational materials engineering tools. Therefore this paper focuses on the complexity and variety of fundamental phenomena in this material system with a focus on phase transformations and mechanical behaviour in order to delineate the challenges that lie ahead in achieving these goals. (C) 2012 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Science of geoengineering

Carbon dioxide emissions from the burning of coal, oil, and gas are increasing atmospheric carbon dioxide concentrations. These increased concentrations cause additional energy to be retained in Earth's climate system, thus increasing Earth's temperature. Various methods have been proposed to prevent this temperature increase either by reflecting to space sunlight that would otherwise warm Earth or by removing carbon dioxide from the atmosphere. Such intentional alteration of planetary-scale processes has been termed geoengineering. The first category of geoengineering method, solar geoengineering (also known as solar radiation management, or SRM), raises novel global-scale governance and environmental issues. Some SRM approaches are thought to be low in cost, so the scale of SRM deployment will likely depend primarily on considerations of risk. The second category of geoengineering method, carbon dioxide removal (CDR), raises issues related primarily to scale, cost, effectiveness, and local environmental consequences. The scale of CDR deployment will likely depend primarily on cost.

Near infrared detectors based on HgSe and HgCdSe quantum dots generated at the liquid-liquid interface

HgSe and Hg0.5Cd0.5Se quantum dos (QDs) are synthesized at room temperature by a novel liquid-liquid interface method and their photodetection properties in the near-IR region are investigated. The photodetection properties of our Te-free systems are found to be comparable to those of the previously reported high performance QD vis-IR detectors including HgTe. The present synthesis indicates the cost-effectiveness of selenium based IR detectors owing to the abundance and lower toxicity of selenium compared to tellurium.

Nanostructured electrode materials for electrochemical energy storage and conversion

Manipulation of matter at the nanoscale is a way forward to move beyond our current choices in electrochemical energy storage and conversion technologies with promise of higher efficiency, environmental benignity, and cost-effectiveness. Electrochemical processes being basically surface phenomena, tailored multifunctional nanoarchitecturing can lead to improvements in terms of electronic and ionic conductivities, diffusion and mass transport, and electron transfer and electrocatalysis. The nanoscale is also a domain in which queer properties surface: those associated with conversion electrodes, ceramic particles enhancing the conductivity of polymer electrolytes, and transition metal oxide powders catalyzing fuel cell reactions, to cite a few. Although this review attempts to present a bird's eye view of the vast literature that has accumulated in this rather infant field, it also lists a few representative studies that establish the beneficial effects of going `nano'. Investigations on nanostructuring and use of nanoparticles and nanoarchitectures related to lithium-ion batteries (active materials and electrolytes), supercapacitors (electrical double-layer capacitors, supercapacitors based on pseudo-capacitance, and hybrid supercapacitors), and fuel cells (electrocatalysts, membranes and hydrogen storage materials) are highlighted. (C) 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

Biodiesel Exhaust Treatment with HFAC Plasma supported by Red Mud: Study on DeNOx and power consumption

The concentration of Nitrogen Oxides (NOx) in engines which use biodiesel as fuel is higher compared to conventional diesel engine exhaust. In this paper, an attempt has been made to treat this exhaust using a combination of High frequency AC (HFAC) plasma and an industrial waste, Red Mud which shows proclivity towards Nitrogen dioxide (NO2) adsorption. The high frequency AC source in combination with the proposed compact double dielectric plasma reactors is relatively more efficient in converting Nitric Oxide (NO) to NO2. It has been shown that the plasma treated gas enhances the activity of red mud as an adsorbent/catalyst and about 60-72% NOx removal efficiency was observed at a specific energy of 250 J/L. The advantage in this method is the cost effectiveness and abundant availability of the waste red mud in the industry. Further, power estimation studies were carried out using Manley's equation for the two reactors employed in the experiment and a close agreement between experimental and predicted powers was observed. (C) 2015 The Authors. Published by Elsevier Ltd.

Synthesis, and crystal and electronic structure of sodium metal phosphate for use as a hybrid capacitor in non-aqueous electrolyte

Energy storage devices based on sodium have been considered as an alternative to traditional lithium based systems because of the natural abundance, cost effectiveness and low environmental impact of sodium. Their synthesis, and crystal and electronic properties have been discussed, because of the importance of electronic conductivity in supercapacitors for high rate applications. The density of states of a mixed sodium transition metal phosphate (maricite, NaMn1/3Co1/3Ni1/3PO4) has been determined with the ab initio generalized gradient approximation (GGA)+Hubbard term (U) method. The computed results for the mixed maricite are compared with the band gap of the parent NaFePO4 and the electrochemical experimental results are in good agreement. A mixed sodium transition metal phosphate served as an active electrode material for a hybrid supercapacitor. The hybrid device (maricite versus carbon) in a nonaqueous electrolyte shows redox peaks in the cyclic voltammograms and asymmetric profiles in the charge-discharge curves while exhibiting a specific capacitance of 40 F g(-1) and these processes are found to be quasi-reversible. After long term cycling, the device exhibits excellent capacity retention (95%) and coulombic efficiency (92%). The presence of carbon and the nanocomposite morphology, identified through X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and transmission electron microscopy (TEM) studies, ensures the high rate capability while offering possibilities to develop new cathode materials for sodium hybrid devices.

Aircraft Composite Structure Preventive Maintenance

In this paper, a methodology to reduce composite structure maintenance operational cost using SHM systems is adressed. Based on SHM real-time data, in-service structure lifetime prognostic and remaining useful lifetime (RUL) can be performed. Maintenance timetable can be therefore predicted by optimizing inspection times. A probabilistic ap-proach is combined with phenomenological fatigue damage models for composite mate-rials to perform maintenance cost-effectiveness of composite structure. A Monte Carlo method is used to estimate the probability of failure of composite structures and com-pute the average number of composite structure components to be replaced over the component lifetime. The replacement frequency of a given structure component over the aircraft lifetime is assessed. A first application of aeronautical composite structure maintenance is considered. Two composite models to predict the fatigue life and several laminates have been used. Our study shows that maintenance cost-effectiveness depends on material and fatigue loading applied.

Relay node placement for wireless sensor networks deployed in tunnels

Node placement plays a significant role in the effective and successful deployment of Wireless Sensor Networks (WSNs), i.e., meeting design goals such as cost effectiveness, coverage, connectivity, lifetime and data latency. In this paper, we propose a new strategy to assist in the placement of Relay Nodes (RNs) for a WSN monitoring underground tunnel infrastructure. By applying for the first time an accurate empirical mean path loss propagation model along with a well fitted fading distribution model specifically defined for the tunnel environment, we address the RN placement problem with guaranteed levels of radio link performance. The simulation results show that the choice of appropriate path loss model and fading distribution model for a typical environment is vital in the determination of the number and the positions of RNs. Furthermore, we adapt a two-tier clustering multi-hop framework in which the first tier of the RN placement is modelled as the minimum set cover problem, and the second tier placement is solved using the search-and-find algorithm. The implementation of the proposed scheme is evaluated by simulation, and it lays the foundations for further work in WSN planning for underground tunnel applications. © 2010 IEEE.

Is the current EU climate instrument mix adequate?

4 p.

Market Instruments and CO2 Mitigation: A General Equilibrium Analysis for Spain

25 p.

The Uniform World Model: A Methodology for Predicting the Health Impacts of Air Pollution

47 p.

Avaliações econômicas do uso da vacina contra o Papilomavírus Humano (HPV) em meninas adolescentes: uma revisão sistemática

O câncer de colo do útero persiste como um importante problema de saúde em todo o mundo, em particular nos países em desenvolvimento. Duas vacinas contra o papilomavirus humano (HPV) encontram-se atualmente disponíveis e aprovadas para uso em meninas adolescentes, antes do início da vida sexual: uma bivalente, contra os sorotipos 16 e 18 e outra quadrivalente, contra os sorotipos 6, 11, 16 e 18. Estes imunobiológicos têm por objetivo induzir uma imunidade contra o papilomavírus e, desta forma, atuar na prevenção primária do câncer do colo de útero. As avaliações econômicas podem ser um elemento que auxiliem nos processos de tomada de decisão sobre a incorporação da vacina em programas de imunização nacionais. Estas avaliações foram o objeto central deste trabalho, que teve como objetivo sintetizar as evidências procedentes de uma revisão sistemática da literatura de estudos de avaliação econômica da utilização da vacina contra o HPV em meninas adolescentes e pré-adolescentes. Foi realizada uma busca na literatura nas bases MEDLINE (via Pubmed), LILACS (via Bireme) e National Health Service Economic Evaluation Database (NHS EED) ate junho de 2010. Dois avaliadores, de forma independente, selecionaram estudos de avaliação econômica completa, que tivessem como foco a imunização para HPV em mulheres com as vacinas comercialmente disponíveis direcionada à população adolescente. Após a busca, 188 títulos foram identificados; destes, 39 estudos preencheram os critérios de elegibilidade e foram incluídos na revisão. Por tratar-se de uma revisão de avaliações econômicas, não foi realizada uma medida de síntese dos valores de relação incremental entre custos e efetividade. Os 39 artigos incluídos envolveram 51 avaliações econômicas em 26 países. Predominaram estudos de custo-utilidade (51%). Do ponto de vista da perspectiva da análise, predominou o dos sistemas de saúde (76,4%). A maioria dos trabalhos (94,9%) elegeu meninas, com idade entre 9 e 12 anos, como sua população alvo e desenvolveu simulações considerando imunidade para toda a vida (84,6%). Os modelos utilizados nos estudos foram do tipo Markov em 25 análises, de transmissão dinâmica em 11 e híbridos em 3. As análises de sensibilidade revelaram um conjunto de elementos de incerteza, uma parte significativa dos quais relacionados a aspectos vacinais: custos da vacina, duração da imunidade, necessidade de doses de reforço, eficácia vacinal e cobertura do programa. Estes elementos configuram uma área de especial atenção para futuros modelos que venham a ser desenvolvidos no Brasil para análises econômicas da vacinação contra o HPV.

Processes controlling the quantities of biogenic materials in lakes and reservoirs subject to cultural eutrophication

The processes which control the growth, composition, succession and loss from suspension of phytoplankton algae are briefly reviewed, with special reference to function in eutrophic reservoir systems. The ecology of larger algal biomasses supported by high nutrient loading rates are more likely to be subject to physical (wash-out, underwater light penetration, thermal stability and mixing) than to chemical constraints. Sudden changes in the interactions between physical factors temporarily impair the growth of dominant algal species, and advance the succession. Certain algae may be cropped heavily, but selectively, by zooplankton feeding, but they are rarely the species which cause problems in waterworks practice. Grazing, however, does influence succession. A deeper understanding of the operation of loss control mechanism is urgently required. Potentially, manipulation of the physical environment provides an important means of alleviating day-to-day algal problems in eutrophic reservoirs; in terms of cost effectiveness these may prove to be more attractive than reducing nutrient loads at source.

Fatores prognósticos e de efetividade do tratamento da hepatite C crônica

A hepatite C é uma doença recentemente reconhecida cujo tratamento é de eficácia aquém da desejável. O objetivo deste estudo é conhecer os fatores prognósticos de resposta virológica sustentada (RVS) e de efetividade do tratamento da hepatite C crônica e propor um modelo teórico que contenha as principais relações identificadas. A prevalência do HCV no Brasil é estimada entre 0,94% a 1,89%, com tendência a aumentar. Há populações especificamente sob maior risco como detentos, usuários de drogas e renais crônicos em diálise. Devido ao seu caráter crônico e progressivo estima-se que as complicações relacionadas aumentem nas próximas décadas caso não haja tratamento efetivo. O tratamento é caro, com efeitos colaterais importantes e promove RVS apenas em uma parcela dos indivíduos, mesmo sob condições ideais. São descritos como fatores prognósticos para RVS: genótipo, carga viral pré-tratamento, cinética viral, transaminases, estágio de fibrose, sexo, idade, peso, raça, esteatose e aderência ao tratamento. Dispensado de acordo com critérios do Ministério da Saúde, o tratamento utiliza interferon peguilado para o genótipo 1 e interferon convencional para os genótipos 2 e 3, associado à ribavirina. Associados a RVS, além do custo, outros fatores concorrem para a efetividade do tratamento: diagnóstico precoce dos casos, implementação de pólos de aplicação, qualidade e disponibilidade da medicação, critérios e interrupção precoce através da cinética viral, redução da necessidade de re-tratamento e de transplante hepático. Para aumentar a efetividade do tratamento concluímos ser necessário melhor rastreamento dos casos de infecção pelo VHC, disseminação de pólos de aplicação dos medicamentos e viabilizar exames para cinética viral.

Custo efetividade do uso do Peguinterferon alfa 2a combinado com Ribavirina no tratamento de respondedores virológicos lentos coinfectados com VHC/HIV

No mundo, as hepatites decorrentes de infecções virais têm sido uma das grandes preocupações em saúde pública devido a seu caráter crônico, curso assintomático e pela sua capacidade de determinar a perda da função hepática. Com o uso em larga escala de medicamentos antirretrovirais, a doença hepática relacionada à infecção pelo vírus da hepatite C (VHC) contribuiu para uma mudança radical na história natural da infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV). Não se sabe ao certo o peso da coinfecção VHC/HIV no Brasil, mas evidências apontam que independentemente da região geográfica, esses indivíduos apresentam maiores dificuldades em eliminar o VHC após o tratamento farmacológico, quando comparados a monoinfectados. No âmbito do SUS, o tratamento antiviral padrão para portadores do genótipo 1 do VHC e do HIV é a administração de peguinterferon associado à Ribavirina. Quanto ao período de tratamento e aos indivíduos que devem ser incluídos, os dois protocolos terapêuticos mais recentes possuem divergências. A diretriz mais atual preconiza o tratamento de indivíduos respondedores precoces somados a respondedores virológicos lentos, enquanto a diretriz imediatamente anterior exclui na 12 semana indivíduos que não respondem completamente. Com base nessa divergência, esse estudo objetivou avaliar o custo-efetividade do tratamento contra o VHC em indivíduos portadores do genótipo 1, coinfectados com o HIV, virgens de tratamento antiviral, não cirróticos e imunologicamente estabilizados, submetidos às regras de tratamento antiviral estabelecidos pelas duas mais recentes diretrizes terapêuticas direcionadas ao atendimento pelo SUS. Para tal, foi elaborado um modelo matemático de decisão, baseado em cadeias de Markov, que simulou a progressão da doença hepática mediante o tratamento e não tratamento. Foi acompanhada uma coorte hipotética de mil indivíduos homens, maiores de 40 anos. Adotou-se a perspectiva do Sistema Único de Saúde, horizonte temporal de 30 anos e taxa de desconto de 5% para os custos e consequências clínicas. A extensão do tratamento para respondedores lentos proporcionou incremento de 0,28 anos de vida ajustados por qualidade (QALY), de 7% de sobrevida e aumento de 60% no número de indivíduos que eliminaram o VHC. Além dos esperados benefícios em eficácia, a inclusão de respondedores virológicos lentos mostrou-se uma estratégia custo-efetiva ao alcançar um incremental de custo efetividade de R$ 44.171/QALY, valor abaixo do limiar de aceitabilidade proposto pela Organização Mundial da Saúde OMS - (R$ 63.756,00/QALY). A análise de sensibilidade demonstrou que as possíveis incertezas contidas no modelo são incapazes de alterar o resultado final, evidenciando, assim, a robustez da análise. A inclusão de indivíduos coinfectados VHC/HIV respondedores virológicos lentos no protocolo de tratamento apresenta-se, do ponto de vista fármaco-econômico, como uma estratégia com relação de custoefetividade favorável para o Sistema Único de Saúde. Sua adoção é perfeitamente compatível com a perspectiva do sistema, ao retornar melhores resultados em saúdeassociados a custos abaixo de um teto orçamentário aceitável, e com o da sociedade, ao evitar em maior grau, complicações e internações quando comparado à não inclusão.