Development of zirconia-magnesia/zirconia-yttria composite solid electrolytes

Composite solid electrolytes were prepared by thoroughly mixing ZrO2:8 mol% MgO (Z8Mg) and ZrO(2):3 mol% Y(2)O(3) (Z3Y) ceramic powders followed by pressing and sintering at 1500 degrees C/1 h. The properties of the sintered pellets were studied by X-ray diffraction for evaluation of the structural phases by the Rietveld method, by high-temperature dilatometry for analysis of the thermal shrinkage/expansion behavior, and by impedance spectroscopy for determination of the oxide ion conductivity. The x(Z8Mg)+(1-x)(Z3Y) specimens, x= 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8 and 1.0, are partially stabilized (monoclinic, cubic and tetragonal phases) with density >94% of the theoretical density and show thermal shock resistance and electrical conductivity values suitable for high-temperature oxygen gas detection. One-end closed tube samples of the composite solid electrolytes were assembled in Pt/Z8Mg+Z3Y/Cr+Cr(2)O(3)/Pt electrochemical cells for exposure to different levels of oxygen in the 1-850 ppm range. The total electrical conductivity increases for increasing the relative Z3Y content. Addition of Z3Y to Z8Mg (80 wt.%-20 wt.%) suppresses the electronic contribution to the electrical conductivity at 620 degrees C. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Morphology and composition of gold in a lateritic profile, Fazenda Pison ""Garimpo"", Amazon, Brazil

This study describes the morphological evolution of gold grains in a lateritic weathering profile in an equatorial rainforest climate. Primary sources of gold are quartz veins associated with shallow granophyric intrusion. Gold grains were found in fresh ore, saprolite, transition zones, ferruginous duricrust, red latosol, and yellow latosol. Irregularly shaped grains predominate, with smaller proportions of dendritic and prismatic forms. Gold grains are weathered in the uppermost 10 m of the regolith. Mean gold grain size is maximum in the duricrust (> 125 mu m) and decreases progressively upward into the yellow latosol (<90 mu m). Voids and corrosion pits appear on grain surfaces, and progressive rounding is observed from the bottom of the profile to the top. Gold grains can be classified as either homogeneous or zoned with respect to their chemical composition. Homogeneous grains contain 2-15% Ag (mean 8.3%). Zoned grains have more variable Ag contents; grain cores have means of approximately 10% or 23% Ag, with Ag-poor zones of approximately 3.7% Ag along internal discontinuities and/or outer rims. Formation of Ag-poor rims is due to preferential depletion of silver. Processes responsible for duricrust formation may preserve some grains as large aggregates, but subsequent transformation into latosol further modifies them. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Multiple stages of detergent-erythrocyte membrane interaction-A spin label study

The various stages of the interaction between the detergent Triton X-100 (TTX-100) and membranes of whole red blood cells (RBC) were investigated in a broad range of detergent concentrations. The interaction was monitored by RBC hemolysis-assessed by release of intracellular hemoglobin (Hb) and inorganic phosphate- and by analysis of EPR spectra of a fatty acid spin probe intercalated in whole RBC suspensions, as well as pellets and supernatants obtained upon centrifugation of detergent-treated cells. Hemolysis finished at ca. 0.9 mM TTX-100. Spectral analysis and calculation of order parameters (S) indicated that a complex sequence of events takes place, and allowed the characterization of various structures formed in the different stages of detergent-membrane interaction. Upon reaching the end of cell lysis, essentially no pellet was detected, the remaining EPR signal being found almost entirely in the supernatants. Calculated order parameters revealed that whole RBC suspensions, pellets, and supernatants possessed a similar degree of molecular packing, which decreased to a small extent up to 2.5 mM detergent. Between 3.2 and 10 mM TTX-100, a steep decrease in S was observed for both whole RBC suspensions and supernatants. Above 10 mM detergent, S decreased in a less pronounced manner and the EPR spectra approached that of pure TTX-100 micelles. The data were interpreted in terms of the following events: at the lower detergent concentrations, an increase in membrane permeability occurs: the end of hemolysis coincides with the lack of pellet upon centrifugation. Up to 2.5 mM TTX-100 the supernatants consist of a (very likely) heterogeneous population of membrane fragments with molecular packing similar to that of whole cells. As the detergent concentration increases, mixed micelles are formed containing lipid and/or protein, approaching the packing found in pure TTX-100 micelles. This analysis is in agreement with the models proposed by Lasch (Biochim. Biophys Acta 1241 (1995) 269-292) and by Le Maire and coworkers (Biochim. Biophys. Acta 1508 (2000) 86-111). (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Expedient, accurate methods for the determination of the degree of substitution of cellulose carboxylic esters: Application of UV-vis spectroscopy (dye solvatochromism) and FTIR

Two techniques, namely UV-vis- and FTIR spectroscopy, have been employed in order to calculate the degree of substitution (DS) of cellulose carboxylic esters, including acetates, CAs, butyrates, CBs, and hexanoates, CHs. Regarding UV-vis spectroscopy, we have employed a novel approach, based on measuring the dependence of lambda(max) of the intra-molecular charge-transfer bands of polarity probes adsorbed on DS of the ester films (solvatochromism). Additionally, we have revisited the use of FTIR for DS determination. Several methods have been used in order to plot Beer`s law graph, namely: Absorption of KBr pellets, pre-coated with CA: reflectance (DRIFTS) of CAs-KBr solid-solid mixtures with, or without the use of 1.4-dicyanobenzene as an internal reference; reflectance of KBr powder pre-coated with CA. The methods indicated are simple, fast, and accurate, requiring much less ester than the titration method. The probe method is independent of the experimental variables examined. (c) 2010 Published by Elsevier Ltd.

Gruvrätten vid Stora Kopparberget 1641-1682 : en undersökning över rannsakade brott och utdömda straff

The purpose of this essay is to examine and explain how the Swedish mining court of Stora Kopparberget (the Great Copper Mountain) implemented its judicial legislation between 1641-1682. Questions are asked about which counts of indictments the court tried, which sentences they handed out, in what quantities and how these results looks in comparison with other contemporary courts. The index cards of the court judicial protocols are the primary source of information. The methods are those of quantity- and comparative analysis.The results show that theft of copper ore was the most common crime ransacked by the court. Other common crimes were (in order): sin of omission, transgression of work directions, fights, slander and disdain, trade of stolen ore, failing appearance in court etc.Fines were by far the most common sentence followed by shorter imprisonments, gauntlets, loss of right to mine possession, twig beating, loss of work, penal servitude, banishment, “wooden horse riding” and finally military transcription. Even though previous re-search, in the field of Swedish specialized courts, is almost non existent evidence confirms great similarities between the Stora Kopparberget mining court and Sala mining court. This essay will, hopefully, enrich our knowledge of specialized courts, of 17th century mining industry and society and let us reach a broader understanding of the working conditions of the mountain.

The Application Of Renewable Energy For Prefab Houses In Germany

Within the framework of the REBUS project the German building industry has been investigated regarding their energy concepts. The intention was to evaluatethe establishment of renewable energy sources on the German market for new built houses and prefab houses in particular. For this purpose the products of 85manufacturers of prefab houses have been analyzed. Of special interest was the applicationof heating and hot water systems driven by solar energy and biomass. The results show that both techniques are well accepted and established. Almost 90% of themanufacturers offer solar systems on request and almost 70% heating systems based on Pellets. 24% offered solar and 7% as standard options in their range. From theachieved figures the potential of the Swedish market can be worked out. Strategies to introduce renewable energy to a greater extent to Swedish house manufacturers and builders might also be found.

Methodology for identifying parameters for the TRNSYS model Type 210 -wood pellet stoves and boilers

This report describes a method how to perform measurements on boilers and stoves and how to identify parameters from the measurements for the boiler/stove-model TRNSYS Type 210. The model can be used for detailed annual system simulations using TRNSYS. Experience from measurements on three different pellet stoves and four boilers were used to develop this methodology. Recommendations for the set up of measurements are given and the re-quired combustion theory for the data evaluation and data preparation are given. The data evalua-tion showed that the uncertainties are quite large for the measured flue gas flow rate and for boilers and stoves with high fraction of energy going to the water jacket also the calculated heat rate to the room may have large uncertainties. A methodology for the parameter identification process and identified parameters for two different stoves and three boilers are given. Finally the identified models are compared with measured data showing that the model generally agreed well with meas-ured data during both stationary and dynamic conditions.

Mätning och utvärdering av PM brännaren

The PM-brännaren (pellets burner) have on commission by the company been measured and evaluated in the combustion laboratory of SERC. The objective was to measure the perform-ance and the emissions of CO and NO for three different combustion powers and for start and stop conditions. The burner have been mounted in the Bionett-boiler from Ariterm and been adjusted by the company. The boiler has been connected to a buffer store that admits firing during long period with constant inlet temperature to the boiler. The measurements have been performed by operating the boiler on constant power until stationary conditions are reached. Thereafter the following two hours of operation have been evaluated. The results show that the burner fulfils the limit values for Blauer Engel labelling and the proposed limit values for Nordic Eco labelling. The measured concentration of NO is far below all organisations limit values for NOx. Concerning the start and stop emissions there are no demands from organisa-tions to compare with, but comparing with other boilers measured at SERC, the CO emissions from PM-brännaren is in the same order of magnitude.

Förstudie småskalig pelletanvändning i Chile

Syftet med denna förstudie var att undersöka vilka förutsättningar finns för pelletvärmesystem och om marknaden i Chile kan vara intressant för svenska företag som tillverka den typ värmesystem. De viktigaste resultaten är:1.Träpellets finns tillgängliga i Chile tillverkade av tre företag med en total tillverkningskapacitet av 100000 ton. En typ pellets finns på marknaden som har ungefär samma kvalitet som svensk tillverkade pellets.2.Än så länge finns i Chile bara ett företag som tillverkar pelletskaminer. Det finns ytterligare företag som importerar pelletskaminer och pelletspannor från Europa. 3.På grund av det milda klimatet har bostadshus inga vattenburna värmedistributionssystem eller även inga värmesystem alls.4.Mest vanliga är enkla vedkaminer. Det finns potential att ersätta dessa kaminer speciellt i storstadsområdet där deras användning har inskränkts på grund av de höga utsläppen de orsakar och där gas, el eller olja för uppvärmning kan ersättas.5.Priser för svenska pelletkaminer är för höga för att kunna konkurrera på den chilenska marknaden.6.På grund av det milda klimatet och de höga kostnaderna för vattenburna värmedistributionssystem kommer vattenburna värmesystem att ha även i framtiden bara en liten marknad.

Småhusens framtida utformning : -Hur påverkar Boverkets nya byggregler?

Från och med 1:a jan 2010 gäller nya byggregler avseende energianvändning och effektbehov för nya byggnader. De nya kraven innebär en skärpning för alla byggnader som använder el för uppvärmning. För att begränsa effektbehovet för elvärmda hus införs krav på maximal installerad eleffekt och kraven på köpt energimängd blir lägre i hus med elvärme än i hus som har annat uppvärmningssätt. Denna rapport undersöker hur byggandet kan komma att påverkas av de nya byggreglerna och vilka system som kan komma att bli dominerande i småhusen framöver. En villa med olika isolerstandard simulerades på fyra olika orter från Malmö i söder till Kiruna i norr och energianvändningen för de olika uppvärmningssystemen beräknades sedan scha-blonmässigt med hjälp av tillverkarnas data. Två olika isolerstandarder och ett passivhus simu-lerades med respektive utan från och tilluft med värmeåtervinning. Resultaten visar att traditionella frånluftvärmepumpar inte klarar kraven, både vad gäller ener-gi och effekt, förutom möjligen i sydligaste Sverige i ett välisolerat hus. En kondenserande frånluftvärmepump som kyler frånluften kraftigare och utvinner kondensationsvärme klarar kraven om den uppfyller vad tillverkaren lovar. En frånluft/jordvärmepump klarar också kra-ven, men ligger nära gränsen i Mellansverige. De uppvärmningsalternativ som klarar de nya energikraven med god marginal i alla klimatzoner är kondenserande frånluftvärmepump, bergvärmepump, fjärrvärme (FTX krävs i norra Sverige), pelletkamin med FTX samt passiv-huset. De el-baserade uppvärmningsalternativ som ger lägst elanvändning är bergvärmepump samt passivhus alternativet. Dessa ligger på alla orter långt under kravgränserna från BBR.Uppvärmning med enbart pellets eller fjärrvärme (utan FTX eller solvärme) klarar inte energi-kraven med tillräcklig marginal förutom i Malmö. Det krävs ytterligare åtgärder som kan vara tilläggsisolering, värmeåtervinning med FTX, frånluftvärmepump eller solvärme. Pelletvärme-systemen får lite svårare att klara energikraven, pga pelletkaminens verkningsgrad. Det blir alltså i praktiken krav på FTX med ved, pellets och oftast med fjärrvärme.En ekonomisk utvärdering har genomförts baserad på första årets energi-, kapital- och under-hållskostnader. Kapitalkostnader delas upp på komponentens förväntade livslängd med annui-tetsmetoden. Framtida underhållskostnader diskonteras ett nuvärde och delas upp med annui-tetsmetoden. Dagens energipriser och en kalkylränta på 4,5 % används som utgångspunkt, men varieras för olika scenarier. Fjärrvärme tycks ge bland de lägsta kostnaderna av de studerade alternativen. I alla fall i de kommuner som ligger under medelpriset för svensk fjärrvärme. Vedeldning har inte studerats här, men ger säkerligen lägst totalkostnader om man accepterar den tid som krävs för att han-tera ved och elda. Det studerade passivhuset hör också till de alternativ som har bland de lägs-ta kostnaderna då investering och energianvändning vägs samman. Men räntenivån har en stor inverkan på systemens totalkostnad. Låg ränta har en utjämnande effekt på totalkostnaden. Vid högre ränta ökar kostnaden mest för system med lång livslängd (avskrivningstid), vilket gör passivhusen dyrare. Pelleteldning i nybyggda hus kommer nog att utgöra en mindre del av installationerna, då det krävs FTX och investeringskostnaden blir ganska hög, men om lösningar med frånluftvärme-pump och luftburen pelletkamin mot förmodan skulle komma att uppfylla kraven för ett icke elvärmt hus kan det bli ett uppsving av sådana lösningar.

Knubbved istället för vanlig ved? : slutrapport från projekt Styckeved för småskalig eldning

Chunkwood is a wood fuel with a fuel particle length between 50 and 150 mm, i.e. with a sizebetween wood chips and conventional firewood. Chunkwood can be produced and handled asrational as wood chips and can dry during storage like conventional firewood. This is known sincelong. In project Smallwood for small scale heating we have investigated if chunkwood can be usedin a small scale as a fuel for heating detached houses in conventional firewood boilers as well asautomatically fed to a boiler in a similar way as wood chips. We have also compared completesystems for small scale production, distribution and heating with chunkwood, wood chips andconventional firewood.Storage of chunkwood produced for testing small scale boilers confirmed that chunkwood can dryduring storage at least as good as conventional firewood. Tests in different boilers for detachedhomes showed that chunkwood can be used in conventional firewood boilers as well as in automaticallyfed wood chips boilers. Chunkwood can be delivered to the customer to the same or lowercost as wood chips and firewood, but need much less handling by the customer than conventionalfirewood. However, if chunkwood is used in a conventional firewood boiler, it needs some handlingby shovel and wheelbarrow. Technical development of handling from the storage to the boiler isneeded. In a somewhat larger scale, e.g. a boiler for apartment blocks or a small district heatingsystem, chunkwood should be very interesting as a replacement of fuel pellets or fuel briquettes. Itwould be interesting with some projects, which in this scale demonstrates the whole system fromthe forest to heat.

Slutrapport för EU-projekt SolNET P22416-1

SolNET var den första europeiska forskarskolan för termisk solvenergi med 10 doktorander, där sju gemensamma doktorandkurser utvecklades och genomfördes under projektets gång. Projektet stöddes av EU-programmet Marie-Curie från juni 2006 till maj 2010.Centrum för solenergiforskning SERC vid Högskolan Dalarna deltog med en doktorand, Janne Paavilainen. SERC genomförde den första av doktorandkurserna, om dynamisk systemsimulering. 30 studenter deltog från 16 länder varav 22 var doktorander och tre var från industri.Under 2007 genomförde Paavilainen en teknoekonomisk utvärdering av mellanstora pellet- och solvärmesystem för närvärme som presenterades vid konferensen Eurosun 2008. Resultaten visar under vilka förutsättningar som solvärme kan vara ekonomisk lönsamt i närvärmesystem i Sverige och Finland. Paavilainen har varit medförfattare till en tidsskriftsartikel om SERCs simuleringsmodell för pelletspannor och –kaminer samt varit medförfattare till två tidsskriftsartiklar tillsammans med SPF (Schweiz) och TU Graz (Österrike) om en ny pannmodell för gas, olja och pellets. Dessa två validerade modeller i programmet TRNSYS används nu rutinmässigt i Sverige av SP och SERC och i Europa av ett flertal forskargrupper. Den nya pannmodellen som utvecklades med SPF och TU Graz har också införlivats i programmet Polysun som används av flera hundra användare runt hela världen, inkl. SERCs magisterstudenter.

Provningsmetod för integrerade sol-biosystem : Årsverkningsgrad genom korttidsmätning

Test method for integrated solar- biomass systems - Long term prediction trough short term measurementsSP Technical Research Institute of Sweden and SERC, Dalarna University have in cooperation developed a test method for integrated solar and biomass systems. The test method is performed under six days including two summer days, two winter days and two spring/autumn days true to real weather conditions and loads for a single family house. The aim of the test method is to get information about a Combisystem’s annual performance and operation throughout a short term test. Seven different solar Combisystems have been tested within the project together with a pellet boiler without solar collectors. In addition to that a comparative testing has been performed at the two laboratories at SP and at SERC on the same Combisystem. The test method developed within the project has been proved to withstand the aim of the project, which is to be able to compare the performance between the systems. The test method is also suitable for identification of possible operation problems so they can be taken care of and consequently improves the system.The project and the system testing reveal that it is in general favorable to combine biomass pellets with solar heating. Pellet boilers has normally a low performance during the summer period but combined with a solar collector the boiler can be switch off during this period. There are however big differences in performance between the tested. The efficiency of the pellet boiler is highly dependent of the operating conditions and elements like heat losses from the system, system configuration and control strategy have great influence of the performance of the system and the emissions. On the other hand, the performance and the size of the solar collectors have a minor effect on the overall system performance. There is obviously a big potential for improvement of the system´s performance and the developed test method is an essential way to implement this perfection.

Småhusens framtida utformning : Hur påverkar Boverkets nya byggregler?

Från den första januari 2010 gäller nya byggregler för energianvändning och effektbehov i nya byggnader. Det innebär en skärpning för alla byggnader som använder el för uppvärmning. För att begränsa effektbehovet för elvärmda hus införs krav på maximal installerad eleffekt. Det blir krav på lägre mängd köpt energi i hus som klassas som eluppvärmda än i hus som har annat uppvärmningssätt. Denna rapport undersöker hur byggandet kan komma att påverkas av de nya byggreglerna och vilka system som kan komma att bli dominerande i småhusen framöver. En villa med olika isolerstandard simulerades på fyra olika orter från Malmö i söder till Kiruna i norr och energianvändningen för de olika uppvärmningssystemen beräknades sedan schablonmässigt med hjälp av tillverkarnas data. Två olika isolerstandarder och ett passivhus simulerades med respektive utan från och tilluft med värmeåtervinning.   Resultaten visar att traditionella frånluftvärmepumpar inte klarar kraven, både för energi och för effekt, förutom möjligen i sydligaste Sverige i ett välisolerat hus. En kondenserande frånluftvärmepump som kyler frånluften kraftigare och utvinner kondensationsvärme klarar kraven om den uppfyller vad tillverkaren lovar. En frånluft/jordvärmepump klarar också kraven, men ligger nära gränsen i Mellansverige. De uppvärmningsalternativ som klarar de nya energikraven med god marginal i alla klimatzoner är kondenserande frånluftvärmepump, bergvärmepump, fjärrvärme (FTX krävs i norra Sverige), pelletkamin med FTX samt passivhuset. De el-baserade uppvärmningsalternativ som ger lägst elanvändning är bergvärmepump och passivhus. Dessa ligger på alla orter långt under kravgränserna från BBR. Uppvärmning med enbart pellets eller fjärrvärme klarar inte energikraven med tillräcklig marginal, förutom i Malmö. Det krävs kompletterande åtgärder, som kan vara värmeåtervinning med FTX, frånluftvärmepump solvärme eller tilläggsisolering.   Pelletvärmesystemen får lite svårare att klara energikraven, genom att pelletkaminens verkningsgrad ligger innanför systemgränsen. Det blir alltså i praktiken krav på FTX med ved, pellets och även med fjärrvärme i norra Sverige. En ekonomisk utvärdering har genomförts baserad på första årets energi-, kapital- och underhållskostnader. Kapitalkostnader delas upp på komponentens förväntade livslängd med annuitetsmetoden. Framtida underhållskostnader diskonteras ett nuvärde och delas upp med annuitetsmetoden. Dagens energipriser och en kalkylränta på 4,5 % används som utgångspunkt, men varieras för olika scenarier.   Fjärrvärme tycks ge bland de lägsta kostnaderna av de studerade alternativen. I alla fall i de kommuner som ligger under medelpriset för svensk fjärrvärme. Vedeldning har inte studerats här, men ger säkerligen lägst totalkostnader om man accepterar den tid som krävs för att hantera ved och elda. Det studerade passivhuset hör också till de alternativ som har bland de lägsta kostnaderna då investering och energianvändning vägs samman. Men räntenivån har en stor inverkan på systemens totalkostnad. Låg ränta har en utjämnande effekt på totalkostnaden. Vid högre ränta ökar kostnaden mest för system med lång livslängd (avskrivningstid), vilket gör passivhusen dyrare. Pelleteldning i nybyggda hus kommer nog att utgöra en mindre del av installationerna, då det krävs FTX och investeringskostnaden blir ganska hög. Om lösningar med frånluftvärmepump och luftburen pelletkamin mot förmodan skulle komma att uppfylla kraven för ett icke elvärmt hus kan det bli ett uppsving för sådana lösningar