Methyl ester preparation from peanut oil and its effect on DI diesel engine combustion

This study investigated the preparation of methyl ester (Biodiesel) from peanut oil by transesterification method and its effect on DI diesel engine. Two parameters were measured during the engine operation: one is engine performance (brake thermal efficiency and brake specific fuel consumption), and the other is the exhaust emissions (NOx and CO). The result showed that, when compared with neat diesel fuel, the brake thermal efficiency of biodiesel blend was almost similar or a slight lower. However, brake specific fuel consumption (bsfc) was a little higher than neat diesel. CO was lower and NOx was little higher with biodiesel blend than that of diesel. The engine performance for B10 and B20 was very similar. At medium and high load conditions the engine emissions for B10 and B20 has no significant variation. Hence, B20 can safely be used in diesel engine without any significant penalty in engine performance and emissions.

Modal parameters identification of heavy-haul railway RC bridges: Experience acquired

Traditionally, it is not easy to carry out tests to identify modal parameters from existing railway bridges because of the testing conditions and complicated nature of civil structures. A six year (2007-2012) research program was conducted to monitor a group of 25 railway bridges. One of the tasks was to devise guidelines for identifying their modal parameters. This paper presents the experience acquired from such identification. The modal analysis of four representative bridges of this group is reported, which include B5, B15, B20 and B58A, crossing the Carajás railway in northern Brazil using three different excitations sources: drop weight, free vibration after train passage, and ambient conditions. To extract the dynamic parameters from the recorded data, Stochastic Subspace Identification and Frequency Domain Decomposition methods were used. Finite-element models were constructed to facilitate the dynamic measurements. The results show good agreement between the measured and computed natural frequencies and mode shapes. The findings provide some guidelines on methods of excitation, record length of time, methods of modal analysis including the use of projected channel and harmonic detection, helping researchers and maintenance teams obtain good dynamic characteristics from measurement data.

Particle emissions from biodiesels with different physical properties and chemical composition

Biodiesels produced from different feedstocks usually have wide variations in their fatty acid methyl ester (FAME) so that their physical properties and chemical composition are also different. The aim of this study is to investigate the effect of the physical properties and chemical composition of biodiesels on engine exhaust particle emissions. Alongside with neat diesel, four biodiesels with variations in carbon chain length and degree of unsaturation have been used at three blending ratios (B100, B50, B20) in a common rail engine. It is found that particle emission increased with the increase of carbon chain length. However, for similar carbon chain length, particle emissions from biodiesel having relatively high average unsaturation are found to be slightly less than that of low average unsaturation. Particle size is also found to be dependent on fuel type. The fuel or fuel mix responsible for higher particle mass (PM) and particle number (PN) emissions is also found responsible for larger particle median size. Particle emissions reduced consistently with fuel oxygen content regardless of the proportion of biodiesel in the blends, whereas it increased with fuel viscosity and surface tension only for higher diesel–biodiesel blend percentages (B100, B50). However, since fuel oxygen content increases with the decreasing carbon chain length, it is not clear which of these factors drives the lower particle emission. Overall, it is evident from the results presented here that chemical composition of biodiesel is more important than its physical properties in controlling exhaust particle emissions.

Non-Enzymatic Electroanalysis of Glucose on Electrodeposited Au-PEDOT Dendrites

Electrodeposition of Au on poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) coated carbon paper electrode results in the formation of a stable 3-D urchin-like morphology. Au-PEDOT/C electrode exhibits higher surface area, greater catalytic activity, higher sensitivity and lower detection limit for glucose analysis in an alkaline medium than Au/C electrode. Au-PEDOT/C electrode exhibits a linear current response in glucose concentration ranging up to 10 mu M with sensitivity of 515 mu A cm(-2) mu M-1 (on the basis of geometric area) and a low detection limit of 0.03 mu M with signal to noise ratio of 3. Thus, the PEDOT under-layer improves the property of Au for glucose analysis. (c) 2013 The Electrochemical Society.

Evaluación agronómica de quince genotipos promisorios de frijol común de testa negra (Phaseolus vulgaris L.) en la estación experimental La Compañía, Carazo

El frijol común (Phaseolus vulgaris L.) de testa negro, se perfila como un importante elemento en la dieta nacional y como un producto atractivo y rentable para la exportación, debido a eso existe una demanda creciente de nuevas variedades de altos rendimientos que se adapten a los diferentes sistemas de producción y condiciones agroclimáticas de las zonas frijoleras del país. Con el objetivo de identificar esas variedades se evaluaron 15 genotipos promisorios de frijol común negro con el propósito de seleccionar los que presenten las mejores características agronómicas y de rendimiento. La investigación se llevó a cabo en época de primera (Junio- Agosto) del 2004 en la estación experimental la Compañía, San Marcos, departamento de Carazo, en un suelo franco limoso, utilizando como testigo el INTA Cárdenas que es una variedad mexicana conocida en su país como DOR-500. El ensayo se estableció en un diseño experimental unifactorial de bloques completos al azar con 3 repeticiones. El análisis de la información se basó en análisis estadístico y separación de medias por Tukey utilizando el Statistical Analysis System (versión 8.0 2002). Se evaluaron 13 variables: 3 correspondientes a los componentes fenológicos, una al acame, una al carácter de crecimiento, 5 corresponden a los componentes del rendimiento; se evaluó la mustia hilachosa, y 2 variables corresponden al valor agronómico y comercial del grano. En las variables de días afloración, madurez fisiológica y cosecha no se encontraron diferencias significativas; se encontró un tipo de hábito de crecimiento indeterminado arbustivo (II), 8 genotipos de guía corta (IIa) y 7 guía larga (IIb); el acame no interfirió mucho en la producción, ya que se mantuvo entre un 5 y 35% de plantas volcadas; en las variables; número de plantas cosechadas por parcela útil, vainas por planta, granos por vainas, peso de 100 granos y rendimiento, se encontraron diferencias significativas, mostrando los máximos rendimientos los genotipos MN13332-41, PRF9924-50N, MN13071-41 y B20-59 con 2773, 2726.3, 2717.7 y 2572 kg. ha-1 respectivamente, superando al testigo INTA Cárdenas. La mustia hilachosa se mantuvo en la categoría resistente en 14 genotipos e intermedia en el testigo, el mayor valor agronómico y comercial lo obtuvieron los genotipos MN13332-41, MN13071-41 y B20-59, que presentaron las mejores características arquitectónicas, mayor precocidad y sanidad.

Compostos de enxofre em misturas de diesel e biodiesel

É difundido na literatura especializada que o uso de misturas de biodiesel e diesel de petróleo reduz as emissões dos compostos de enxofre. Esses compostos são responsáveis por inúmeras enfermidades respiratórias, além de provocar danos ao catalisador automotivo, contribuindo desta forma para a emissão de outros poluentes. Neste trabalho fez-se uma identificação dos compostos de enxofre, antes da queima no motor, presentes no diesel e em misturas de biodiesel/diesel de diferentes fontes. A metodologia empregada foi a cromatografia de fase gasosa e inicialmente empregou-se um detector de ionização por chama de hidrogênio para ajuste das condições operacionais, por ser um detector considerado universal e capaz de identificar tanto os majoritários hidrocarbonetos como os compostos de enxofre. Em seguida aplicou-se os parâmetros operacionais obtidos a um cromatógrafo à gás acoplado a um detector seletivo para enxofre, o SCD (sulphur chemiluminescence detector) para a identificação apenas dos compostos de enxofre. Após a obtenção dos dados teóricos em laboratório, foi realizada a análise de compostos mercaptídicos produzidas pelas emissões de um ônibus do Rio de Janeiro abastecido com diesel puro e misturas diesel/biodiesel nas proporções (v/v) 2% (B2), 5% (B5), 10% (B10), and 20% (B20). Os resultados indicaram uma redução dos compostos de enxofre proporcional à adição do biodiesel tanto na teoria quanto na prática

Quantificação de metais e arsênio em aerossóis grossos, finos, ultrafinos e nanoparticulados por ICP-OES em ar ambiente e emissões veiculares de motores operando com diesel/biodiesel

Na frota automotiva nacional, veículos movidos a diesel e biodiesel são utilizados em larga e pequena escala, respectivamente, fazendo com que haja uma preocupação com os gases da exaustão provenientes destes motores. Ao ser fabricado, o veículo passa por testes rigorosos das emissões gasosas, segundo as regras do PROCONVE. Porém, estes testes regulam apenas as substâncias químicas contidas na legislação vigente, cujos riscos à saúde humana e ao meio ambiente são conhecidos. Portanto, conhecer o maior número de componentes ainda não contemplados pela legislação, em especial metais no material particulado, é de suma importância para subsidiar futuras alterações e inclusões na lista de componentes regulados. De acordo com o tamanho das partículas do material particulado, podendo chegar a escalas nanométricas, a inalação deste material pode causar lesões graves no organismo, pois têm a capacidade de atingir órgãos internos. O estudo é baseado na amostragem do material particulado proveniente dos gases de motores alimentados com diesel e/ou biodiesel em diferentes proporções de combustível e ar ambiente com impactador em cascata; determinando metais e arsênio na atmosfera de diferentes localidades do estado do Rio de Janeiro e no material particulado dos gases de escape de motores de ônibus/caminhão (EURO III), por intermédio de abertura ácida do material coletado e da técnica analítica ICP-OES. Os resultados obtidos para motor EURO III variaram de 100 a 10000 ng m-3, com a redução de emissão conforme adição de biodiesel no diesel sendo comprovada. Porém, em todas as proporções de combustíveis empregadas, houve grande incidência de emissão de partículas em escala manométrica, sendo esse comportamento também observado nas amostragens em ar ambiente. Neste caso, teores de 1,0 a 45,0 ng m-3 evidenciaram Caxias e Madureira como locais mais poluídos dos amostrados. Ni é o metal que possui situação mais alarmante, pois em todos os tamanhos de partícula e locais amostrados, os teores deste elemento foram superiores ao permitido pela legislação internacional. A análise estatística multivariada propôs que os combustíveis B10 e B15 são quimicamente semelhantes, enquanto B5 e B20 sofrem fortes alterações no decorrer de sua combustão e a correlação de Pearson mostrou em ar ambiente, que locais com níveis próximos de poluição apresentaram similaridade nos resultados, a qualidade do ar de Madureira é afetado predominantemente pela construção civil e tráfego, a presença da Baía de Guanabara ao redor da Cidade Universitária influencia nas emissões, a refinaria em Caxias é responsável por emissões importantes de metais e no Parque Nacional de Itatiaia , ao contrário de que se supunha, não está totalmente livre de poluição

Impacto do uso de biocombustíveis na qualidade do ar da cidade do Rio de Janeiro um estudo de simulação

A frota de veículos movidos por biocombustíveis tem aumentado nos últimos dez anos e com isso as emissões para a atmosfera nas cidades têm sofrido alterações. Devido a esta problemática, estudos com modelos de previsão de emissões são o foco deste trabalho. Alguns modelos, homologados por agências de regulamentação de alguns países ou comunidades, servem de base para as análises de risco com auxílio de simulação.O objetivo geral deste trabalho é avaliar o impacto do uso de biocombustíveis na qualidade do ar na cidade do Rio de Janeiro e estudar cenários de qualidade do ar, em função do aumento da quantidade de biodiesel e álcool adicionada ao diesel e gasolina. Nesta dissertação, monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, compostos orgânicos voláteis e ozônio são os principais poluentes estudados para a cidade do Rio de Janeiro. A avaliação de cenários foi realizada empregando um modelo de qualidade do ar com base no modelo de trajetórias OZIPR e no modelo químico SAPRC. Os resultados demonstram que o aumento do uso de biodiesel diminui a concentração de ozônio na atmosfera em relação ao caso base estudado, em 10,23% utilizando a mistura BE Diesel, em 5,28% utilizando a mistura B20 e apenas 0,33% utilizando a mistura B10. Isso de fato acontece pois o biodiesel possuiu mais oxigenados na sua estrutura. O estudo revelou o aumento nas emissões e concentrações de NOx na troposfera da cidade do Rio de Janeiro, para as mistura de BE- Diesel, B20 e o B10 em relação ao caso base, foram de 5,66%, 2,83% e 0% respectivamente. Em especial na cidade do Rio de janeiro existe um consumodo O3 pelo NO presente na atmosfera urbana. A redução na concentração de CO para as misturas de BE- Diesel, B20 e o B10 em relação ao caso base, foram de 13,11%, 6,56% e 4,12% respectivamente. O aumento da disponibilidade de oxigênio presente no biodiesel produz uma melhor queima do combustível, contribuindo para uma menor concentração de CO na troposfera

CALCULATION OF SPIN-REORIENTATION TEMPERATURE IN ND2FE14B

The spin-reorientation phenomenon in Nd2Fe14B has been investigated using an angular dependent free energy approach. A magnetic Hamiltonian which includes the crystal electric field term and the exchange term has been established using realistic band structure results. The temperature dependence of the molecular field is accounted for by introducing the Brillouin function and the magnetic Hamiltonian is diagonalized within the ground state multiplet of the Nd ion. The eigenstates are then used to form the partition function for the free energy. At each temperature, the direction of the molecular field is obtained by searching for the minimum in the angular parameter space of the free energy. Our calculations show that for Nd2Fe14B, the net magnetic anisotropy direction is canted away from the c axis at a temperature close to the experimentally reported spin-reorientation temperature of 150 K. The temperature dependence of the magnetic structure is found to be very sensitive to the size of the second order crystal field parameter B20.

The impact of biofuels for road traffic on air quality : a modelling approach

The selection of the energy source to power the transport sector is one of the main current concerns, not only relative with the energy paradigm but also due to the strong influence of road traffic in urban areas, which highly affects human exposure to air pollutants and human health and quality of life. Due to current important technical limitations of advanced energy sources for transportation purposes, biofuels are seen as an alternative way to power the world’s motor vehicles in a near-future, helping to reduce GHG emissions while at the same time stimulating rural development. Motivated by European strategies, Portugal, has been betting on biofuels to meet the Directive 2009/28/CE goals for road transports using biofuels, especially biodiesel, even though, there is unawareness regarding its impacts on air quality. In this sense, this work intends to clarify this issue by trying to answer the following question: can biodiesel use contribute to a better air quality over Portugal, particularly over urban areas? The first step of this work consisted on the characterization of the national biodiesel supply chain, which allows verifying that the biodiesel chain has problems of sustainability as it depends on raw materials importation, therefore not contributing to reduce the external energy dependence. Next, atmospheric pollutant emissions and air quality impacts associated to the biodiesel use on road transports were assessed, over Portugal and in particular over the Porto urban area, making use of the WRF-EURAD mesoscale numerical modelling system. For that, two emission scenarios were defined: a reference situation without biodiesel use and a scenario reflecting the use of a B20 fuel. Through the comparison of both scenarios, it was verified that the use of B20 fuels helps in controlling air pollution, promoting reductions on PM10, PM2.5, CO and total NMVOC concentrations. It was also verified that NO2 concentrations decrease over the mainland Portugal, but increase in the Porto urban area, as well as formaldehyde, acetaldehyde and acrolein emissions in the both case studies. However, the use of pure diesel is more injurious for human health due to its dominant VOC which have higher chronic hazard quotients and hazard indices when compared to B20.

Resultados preliminares de las mediciones de fuerza de blanco in situ de las principales especies pelágicas. Crucero BIC Humboldt 9803-05 de Tumbes a Tacna

Se han utilizado los resultados de 144 lances ejecutados en el transcurso del Crucero 9803-05. Se compararon los histogramas de TS y los de tallas en búsqueda de correlación entre ambas a fin de determinar el factor b20 de la Ecuación de Fuerza de Blanco (20 log (LT,cm) + b20). Se han determinado nuevas ecuaciones de TS para anchoveta (38 y 120 kHz), sardina (120 kHz), jurel (38 kHz) y caballa (38 y 120 kHz). Se deberá continuar con estas mediciones puesto que un cambio en las propuestas reflectivas de los peces puede afectar la correcta obtención de los estimados de biomasa.

Mediciones in situ de TS de diversas especies a finales del invierno de 1998. Crucero BIC Humboldt 9808-09

Se efectuaron mediciones de TS (Fuerza de Blanco, Target Strenght) durante los 108 lances de comprobación de ecotrazos realizados por el BIC Humboldt en el marco del Crucero 9808-09 de Evaluación Hidroacústica de Recursos Pelágicos. Se consideran para el análisis únicamente aquellos lances donde más del 90% de la captura perteneció a una sola especie. Los factores b20 de la ecuación de TS (TS=20 log L - b20) que han sido determinados, las cuales deberán ser considerados como provisionales, son las siguientes: Pez cinta (Trichiurus lepturus) = 70,95 (120 kHz); Vinciguerria o pez linterna (Vinciguerria lucetia pacifici) = 83,29 (120 kHz); Samasa (Anchoa nasus) = 86,57 (120 kHz); Caballa (Scomber japonicus) = 83,09 (120 kHz); Pez cinta (Trichiurus lepturus) = 71,41 (38 kHz); y Vinciguerria o pez linterna (Vinciguerria lucetia pacifici)= 82,04 (38kHz).