Emission of nitrous oxide and carbon dioxide from semi-arid tropical soils in Chiapas México

The semi-arid region of Chiapas is dominated by N2 -fixing shrubs, e.g., Acacia angustissima. Urea-fertilized soil samples under maize were collected from areas covered and uncovered by A. angustissima in different seasons and N2O and CO2 emissions were monitored. The objective of this study was to determine the effects of urea and of the rainy and dry season on gas emissions from semi-arid soil under laboratory conditions. Urea and soil use had no effect on CO2 production. Nitrons oxide emission from soil was three times higher in the dry than in the rainy season, while urea fertilization doubled emissions. Emissions were twice as high from soil sampled under A. angustissima canopy than from arable land, but 1.2 lower than from soil sampled outside the canopy, and five times higher from soil incubated at 40 % of the water-holding capacity (WHC) than at soil moisture content, but 15 times lower than from soil incubated at 100 WHC. It was found that the soil sampling time and water content had a significant effect on N2O emissions, while N fertilizer and sampling location were less influent.

Carbon dioxide evolution from snow-covered agricultural ecosystems in Finland

Selostus: Hiilidioksidin kulku lumipeitteisessä ja paljaassa maassa

Polychlorinated trityl radicals for dynamic nuclear polarization: the role of chlorine nuclei

Polychlorinated trityl radicals bearing carboxylate substituents are water soluble persistent radicals that can be used for dynamic nuclear polarization. In contrast to other trityl radicals, the polarization mechanism differs from the classical solid effect. DFT calculations performed to rationalize this behaviour support the hypothesis that polarization is transferred from the unpaired electron to chlorine nuclei and from these to carbon by spin diffusion. The marked differences observed between neutral and anionic forms of the radical will be discussed.

Transcutaneous carbon dioxide pressure for monitoring patients with severe croup.

In a prospective investigation of 17 children with severe croup, we analyzed the effect of epinephrine inhalations and mild sedation with chloral hydrate on transcutaneous carbon dioxide pressure (tcPCO2), pulse oximetry measurements, and croup scores. There was a highly significant reduction (p less than 0.001) in the tcPCO2 values and croup scores after inhalation of epinephrine. The changes in the tcPCO2 values correlated with the clinical findings. Mild sedation also significantly improved the croup scores but failed to influence the tcPCO2 values. There was not statistically significant difference in pulse oximetry saturation, fraction of administered oxygen, heart rate, or respiratory rate before and after inhalation of epinephrine or chloral hydrate administration. Monitoring tcPCO2 appears to be a reliable and objective tool for managing patients with upper airway obstruction, whereas croup scores may be misleading.

End-tidal carbon dioxide monitoring using a naso-buccal sensor is not appropriate to monitor capnia during non-invasive ventilation.

BACKGROUND: In acute respiratory failure, arterial blood gas analysis (ABG) is used to diagnose hypercapnia. Once non-invasive ventilation (NIV) is initiated, ABG should at least be repeated within 1 h to assess PaCO2 response to treatment in order to help detect NIV failure. The main aim of this study was to assess whether measuring end-tidal CO2 (EtCO2) with a dedicated naso-buccal sensor during NIV could predict PaCO2 variation and/or PaCO2 absolute values. The additional aim was to assess whether active or passive prolonged expiratory maneuvers could improve the agreement between expiratory CO2 and PaCO2. METHODS: This is a prospective study in adult patients suffering from acute hypercapnic respiratory failure (PaCO2 ≥ 45 mmHg) treated with NIV. EtCO2 and expiratory CO2 values during active and passive expiratory maneuvers were measured using a dedicated naso-buccal sensor and compared to concomitant PaCO2 values. The agreement between two consecutive values of EtCO2 (delta EtCO2) and two consecutive values of PaCO2 (delta PaCO2) and between PaCO2 and concomitant expiratory CO2 values was assessed using the Bland and Altman method adjusted for the effects of repeated measurements. RESULTS: Fifty-four datasets from a population of 11 patients (8 COPD and 3 non-COPD patients), were included in the analysis. PaCO2 values ranged from 39 to 80 mmHg, and EtCO2 from 12 to 68 mmHg. In the observed agreement between delta EtCO2 and deltaPaCO2, bias was -0.3 mmHg, and limits of agreement were -17.8 and 17.2 mmHg. In agreement between PaCO2 and EtCO2, bias was 14.7 mmHg, and limits of agreement were -6.6 and 36.1 mmHg. Adding active and passive expiration maneuvers did not improve PaCO2 prediction. CONCLUSIONS: During NIV delivered for acute hypercapnic respiratory failure, measuring EtCO2 using a dedicating naso-buccal sensor was inaccurate to predict both PaCO2 and PaCO2 variations over time. Active and passive expiration maneuvers did not improve PaCO2 prediction. TRIAL REGISTRATION: ClinicalTrials.gov: NCT01489150.

Separation of ammonia and carbon dioxide by adsorption

Tässä työssä on tutkittu ammoniakin ja hiilidioksidin erottamista adsorptio prosessilla ja suunniteltiin paineen muunteluun perustuvan adsorptioprosessin (PSA) käyttöä. Työn tarkoituksena oli laskea adsorptioon perustuvan prosessin kannattavuus melamiinitehtaan poistokaasujen erotuksessa. Tätä varten työssä suunniteltiin tehdasmitta-kaavainen prosessi ja arvioitiin sen kannattavuus. Työssä mitattiin adsorptiotasapainot, joiden perusteella sovitettiin sopiva kokeellinen adsorptioisotermi. Adsorptioisotermi lisättiin simulointiohjelmaan, jonka avulla suunniteltiin kaksi vaihtoehtoista pilot laitteistoa kaasujen erottamiseksi. Toisella pilot laitteistolla saadaan mitattua vain läpäisykäyrät, mutta paremmalla versiolla saadaan myös tietoa erotettujen komponenttien puhtaudesta. Suunnittelun tärkeimpiä lähtökohtia on molempien komponenttien mahdollisimman korkea puhtaus ja talteenottoaste. Täysimittakaavainen tehdas suunniteltiin simulointiohjelmiston avulla kahdelle eri kapasiteetille ja arvioitiin niiden kustannukset ja kannattavuus. Adsorptioprosessit osoittautuivat kannattaviksi kaasuseoksen erottamisessa kummassakin tapauksessa

Rinnakkaispolttolaitoksen ympäristöntarkkailusuunnitelma

Diplomityössä päivitetään voimalaitoksen ympäristöntarkkailusuunnitelma vastaamaan uudistuneen ympäristöluvan ja lainsäädännön edellytyksiä. Työssä tutkitaan leijupetikatti-loiden tulipesän lämpötiloja, savukaasun viipymäaikoja tulipesässä, leijukerroskattiloiden päästöjä, päästöjen jatkuvatoimista mittaamista sekä päästöjen seurantaa ja raportointia. Tulipesän lämpötiloja mitattiin kupla- ja kiertoleijukattiloilla. Tuloksien perusteella havait-tiin kiertoleijukattilan tulipesän alaosan lämpötilojen olevan lähes riippumaton pedin lämpötilasta ja höyrykuormasta. Tulipesän yläosassa lämpötilat nousevat höyrykuorman kasvaessa, mutta pedin lämpötilalla ei havaittu vaikutusta tulipesän yläosassakaan. Molemmilla kattiloilla havaittiin voimakas vaakatasoinen lämpötilaprofiili. Kuplaleijukattilalla sekä höyrykuorma että pedin lämpötila vaikuttivat tulipesän lämpötilaan. Savukaasun teoreettiset viipymäajat laskettiin kiertoleijukattilalle. Laskelmien ja mittauksien perusteella havaittiin kattilalla mahdollisuus saavuttaa savukaasun kahden sekunnin viipymäaika 850 ºC lämpötilassa. Kattilan käyttäytymisen aukottomaksi selvittämiseksi kaikilla polttoaineseoksilla ja höyrykuormilla tarvitaan lisää toimenpiteitä kattilalla ja lisää tulipesän lämpötilamittauksia. Leijukerroskattiloiden päästöjen syntymistä ja hallintaa tutkittiin teoreettisesti kirjallisuustutkimuksena. Tutkittuihin päästöihin kuuluivat typen oksidit, rikkidioksidi, hiukkaset, hiilimonoksidi, orgaaninen kokonaishiili, suolahappo, fluorivety, raskasmetallit sekä dioksiinit ja furaanit. Jatkuvatoimisten päästömittausmittauslaitteiden toimintaperiaatteita selvitettiin kirjalli-suustutkimuksena. Samoin selvitettiin jatkuvatoimisten päästömittauslaitteiden virhelähtei-tä. Päästömittauslaitteille laadittiin pitkän ja lyhyen ajan laadunvarmistussuunnitelma. Ha-vaittiin, että nykyiset jatkuvatoimiset päästömittauslaitteet eivät täytä kaikkia uusia laatu-kriteereitä. Päästöjen jatkuvatoimiseen seuraamiseen työssä suunniteltiin uusi valvomonäyttö. Uuden näytön avulla tehostetaan päästöjen valvontaa. Päästöjen raportointiin työssä suunniteltiin vuorokausiraportti. Raporttiin kerätään jatkuva-toimisten päästömittauslaitteiden puolen tunnin keskiarvot. Raportin tarkastaa, allekirjoittaa ja arkistoi vuorossa oleva operaattori.

Puunpolton mahdollisuudet Suomenojan voimalaitoksella

Puuenergian käyttö on viime vuosina lisääntynyt kaukolämmön tuotannossa sekä yhdistetyssä sähkön ja lämmön tuotannossa. Puun kilpailukykyä polttoaineena ovat lisänneet polttotekniikan ja korjuutekniikoiden kehittyminen. Puun energiakäyttöä on edistänyt myös valtiovalta tukien ja veroratkaisuiden avulla, koska fossiilisten polttoaineiden korvaaminen puupolttoaineilla tukee Suomen ilmastopoliittisia tavoitteita. Tämän työn tavoitteena oli selvittää puupolttoaineiden käytön mahdollisuudet Espoon Sähkön Suomenojan voimalaitoksella. Nykyiset Suomenojan pääpolttoaineet ovat kivihiili ja maakaasu. Suomenojalle toimitetut puupolttoaineet koostuisivat sahoilta saatavista sivutuotteista, metsätähdehakkeesta ja kierrätyspuusta. Puupolttoaineiden taloudellinen saatavuus vaihtelee alueittain huomattavasti. Espoo ei tässä suhteessa ole sijainniltaan edullinen. Saatujen polttoainetarjousten perusteella puunpolton kustannukset nousevat kivihiilen kustannuksia korkeammiksi kuljetusetäisyyksistä johtuen, kun puunpoltto on yli 300 GWh/a. Tämä vastaisi 10 prosenttia Espoon Sähkön vuoden 2000 kokonaispolttoainekäytöstä ja 8 prosenttia arvioidusta polttoaineiden käytöstä vuodelle 2010. Puuta voidaan polttaa leijukerrostekniikkaan perustuvissa kattiloissa, arinakattiloissa, pölypolttona tai kaasuttamalla ja johtamalla tuotekaasu poltettavaksi. Puun ravinneaineista kloori voi aiheuttaa kuumakorroosiota höyrykattiloiden tulistimissa. Tätä pyritään estämään seospoltolla rikkipitoisten polttoaineiden, kuten turpeen tai kivihiilen kanssa. Seospoltto muiden polttoaineiden kanssa parantaa myös puun palamistulosta. Puupolttoaineiden kosteus voi olla jopa 60 prosenttia. Tässä työssä tutkittiin puun energiakäytölle pääasiassa kuutta eri ratkaisua. Ne olivat: kaasuttimen rakentaminen ja tuotekaasun poltto nykyisessä hiilipölykattilassa, hiilipölykattilan muuttaminen leijukerrospolttoon, uuden vastapainevoimalaitoksen rakentaminen, Suomenojalla olevan hiilivesikattilan muuttaminen puupolttoaineille, kivihiilen ja puun yhteispoltto hiilipölykattilassa puu/hiilipölypolttimilla sekä leijukerroskattilan rakentaminen ja sen yhdistäminen olemassa olevaan höyryturbiiniin. Taloudellisesti kannattaviksi ratkaisuiksi osoittautui kaksi viimeksi mainittua. Jos voimalaitostonttia halutaan säästää myöhempää maakaasuvoimalaitoshanketta varten, nousee puun ja kivihiilen yhteispoltto puu/hiilipölypolttimilla oleellisesti paremmaksi vaih-toehdoksi. Tämän vaihtoehdon korollinen takaisinmaksuaika on 7-11 vuotta, riippuen puunpolton laajuudesta. Kannattavuudelle on hyvin tärkeää puulla tuotetun sähkön tuki. Yhteispolton ansiosta hiilipölykattilan rikkidioksidi- ja hiilidioksidipäästöt sekä mahdollisesti myös typenoksidipäästöt vähenisivät. Puunpoltto lisää savukaasuvirtaa, nostaa savukaasun loppulämpötilaa ja mahdollisesti laskee hyötysuhdetta. Laitoksen rekkaliikenne lisääntyy. Kaikki esitetyt ratkaisuvaihtoehdot vähentäisivät hiilidioksidipäästöjä. Puunpolttoratkaisuilla ei kuitenkaan pystytä vähentämään Espoon Sähkön energiantuotannon hiilidioksidipäästöjä alle vuoden 1990 tason, mutta hiilidioksidin ominaispäästöissä edellä mainitun tason alle päästäisiin.

Perspectives in the use of carbon dioxide

The mitigation of carbon dioxide is one of the scientific and technological challenges of the 2000s. Among the technologies that are under assessment, the recovery of carbon dioxide from power plants or industrial flue gases plays a strategic role. Recovered carbon dioxide can be either disposed in natural fields or used. The availability of large amounts of carbon dioxide may open new routes to its utilisation in biological, chemical and innovative technological processes. In this paper, the potential of carbon dioxide utilisation in the short-, medium-term is reviewed.

Identification of Turning Points in the Research on Titanium Dioxide Production and Application

This dissertation "Identification of turning points in the research on titanium dioxide production and application" aims at detecting in scientific literatures emerging trends and sudden changes in titanium dioxide production and application. These key changes are then studied to determine its transient patterns and its effect on the research on titanium dioxide production and application The source of information is from bibliographic data which discussed titanium dioxide production and application. These bibliographic data where obtained from ISI Web of Knowledge and then formed into a network of clusters by applying software called Citespace.

Nocturnal Transcutaneous Carbon Dioxide and Early Changes in Atherosclerosis in Pre- and Postmenopausal Women

The risk of cardiovascular diseases and sleep-disordered breathing increases after menopause. This cross-sectional study focuses on overnight transcutaneous carbon dioxide (TcCO₂) measurements and their power to predict changes in the early markers of cardiovascular and metabolic diseases. The endothelial function of the brachial artery, the intima-media thickness of the carotid artery, blood pressure, glycosylated hemoglobin A1C and plasma levels of cholesterols and triglycerides were used as markers of cardiovascular and metabolic diseases. The study subjects consisted of healthy premenopausal women of 46 years of age and postmenopausal women of 56 years of age. From wakefulness to sleep, the TcCO₂ levels increased more in postmenopausal women than in premenopausal women. In estrogen-users the increase in TcCO₂ levels was even more pronounced than in other postmenopausal women. From the dynamic behaviour of the nocturnal TcCO₂ signal, several important features were detected. These TcCO₂ features had a remarkable role in the prediction of endothelial dysfunction and thickening of the carotid wall in healthy premenopausal women. In addition, these TcCO₂ features were linked with blood pressure, lipid profile and glucose balance in postmenopausal women. The nocturnal TcCO₂ profile seems to contain significant information, which is associated with early changes in cardiovascular diseases in middle-aged women. TcCO₂ might not only measure the tissue carbon dioxide levels, but the TcCO₂ signal variation may also reflect peripheral vasodynamic events caused by increased sympathetic activity during sleep.

Model based study of a calcium oxide looping process for post-combustion carbon dioxide capture

Calcium oxide looping is a carbon dioxide sequestration technique that utilizes the partially reversible reaction between limestone and carbon dioxide in two interconnected fluidised beds, carbonator and calciner. Flue gases from a combustor are fed into the carbonator where calcium oxide reacts with carbon dioxide within the gases at a temperature of 650 ºC. Calcium oxide is transformed into calcium carbonate which is circulated into the regenerative calciner, where calcium carbonate is returned into calcium oxide and a stream of pure carbon dioxide at a higher temperature of 950 ºC. Calcium oxide looping has proved to have a low impact on the overall process efficiency and would be easily retrofitted into existing power plants. This master’s thesis is done in participation to an EU funded project CaOling as a part of the Lappeenranta University of Technology deliverable, reactor modelling and scale-up tools. Thesis concentrates in creating the first model frame and finding the physically relevant phenomena governing the process.

Synthesis and characterization of Fe(III)-doped ceramic membranes of titanium dioxide and its application in photoelectrocatalysis of a textile dye

Pure and Fe(III)-doped TiO2 suspensions were prepared by the sol gel method with the use of titanium isopropoxide (Ti(OPri)4) as precursor material. The properties of doped materials were compared to TiO2 properties based on the characterization by thermal analysis (TG-DTA and DSC), X-ray powder diffractometry and spectroscopy measurements (FTIR). Both undoped and doped TiO2 suspensions were used to coat metallic substrate as a mean to make thin-film electrodes. Thermal treatment of the precursors at 400ºC for 2 h in air resulted in the formation of nanocrystalline anatase TiO2. The thin-film electrodes were tested with respect to their photocatalytic performance for degradation of a textile dye in aqueous solution. The plain TiO2 remains as the best catalyst at the conditions used in this report.

Bartholin's gland cysts: management with carbon-dioxide laser vaporization

PURPOSE: To evaluate the effectiveness, recurrence rate, and complications of carbon-dioxide laser vaporization in the treatment of Bartholin's gland cysts. METHODS: A retrospective study including 127 patients with symptomatic Bartholin' gland cysts submitted to carbon-dioxide laser vaporization at our institution from January 2005 to June 2011. Patients with Bartholin's gland abscesses and those suspected of having neoplasia were excluded. All procedures were performed in an outpatient setting under local anaesthesia. Clinical records were reviewed for demographic characteristics, anatomic parameters, intraoperative and postoperative complications, and follow-up data. Data were stored and analyzed in Microsoft Excel® 2007 software. A descriptive statistical analysis was performed, and its results were expressed as frequency (percentage) or mean±standard deviation. Complication, recurrence, and cure rates were calculated. RESULTS: The mean age of the patients was 37.3±9.5 years-old (range from 18 to 61 years-old). Seventy percent (n=85) of them were multiparous. The most common symptom was pain and 47.2% (n=60) of patients had a history of previous medical and/or surgical treatment for Bartholin's gland abscesses. Mean cyst size was 2.7±0.9 cm. There were three (2.4%) cases of minor intraoperative bleeding. Overall, there were 17 (13.4%) recurrences within a mean of 14.6 months (range from 1 to 56 months): ten Bartholin's gland abscesses and seven recurrent cysts requiring reintervention. The cure rate after single laser treatment was 86.6%. Among the five patients with recurrent disease that had a second laser procedure, the cure rate was 100%. CONCLUSIONS: At this institution, carbon-dioxide laser vaporization seems to be a safe and effective procedure for the treatment of Bartholin's gland cysts.