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面向沙特钢铁工业脱碳的绿色氢能系统四重优化框架设计与多维度可持续性评估
Highlight本研究亮点在于提出了一种创新的四重优化框架(Quadruple Optimization Framework, QOF),专为工业级绿色氢能系统(Green Hydrogen Energy Systems, GH2ES)量身打造。该框架巧妙融合了四大可持续性维度——经济可行性、能源可靠性、环境绩效和就业生成,通过分层优化策略(以总净现值成本TNPC为核心目标)和全面的优化后权衡分析,为复杂能源系统设计提供了多标准决策支持。系统架构图3展示了为钢铁应用量身定制的基于GH2的微电网系统架构。来自风力发电机(WT)和光伏(PV)的可再生能源为电解槽(ELZr)供电,通过水电解产生氢
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-10-28
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氢火焰加速数值模拟:OpenFOAM中先进扩散模型库的开源实现与性能验证
随着氢能作为清洁能源载体的重要性日益凸显,氢燃烧特性的精准模拟成为燃烧领域的研究热点。然而,氢燃料的高层流燃烧速度、高质量扩散率和低体积能量密度等特性,给数值模拟带来巨大挑战。特别是氢分子和原子的高扩散性可能导致异常现象,如贫燃条件下的热扩散不稳定性,这会显著增加燃料消耗速度,导致燃烧设备回火风险升高。计算流体动力学(CFD)虽是设计燃烧设备的关键工具,但涉及化学反应的尺度解析模拟计算成本高昂,且氢火焰中的微分扩散和热扩散效应无法通过常用的统一Lewis数假设准确捕捉。近日,阿尔托大学能源与机械工程系团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-10-28
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孤岛氢能直流微电网自适应下垂电压控制框架的实验验证与稳定性分析
随着全球能源转型的加速,可再生能源在电力系统中的占比持续攀升。然而,太阳能、风能等可再生能源的间歇性和波动性给电网稳定运行带来严峻挑战。在偏远地区、海岛或海上养殖等孤岛场景中,传统柴油发电机不仅运输困难,还会产生温室气体排放,亟需清洁可靠的替代方案。氢能作为一种高效的能源载体,通过电解水制氢(H2)和燃料电池发电实现能量存储与转换,成为解决可再生能源波动性的理想选择。但氢能组件(如电解槽、燃料电池)的动态响应较慢,与快速波动的可再生能源匹配困难,如何协调多种能源设备并维持直流微电网电压稳定,成为当前研究的难点。针对这一挑战,澳大利亚南昆士兰大学的Md Alamgir Hossain等人在《In
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-10-28
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用于优化氨燃烧的虚拟孪生控制框架
随着全球对碳中和目标的追求不断深入,工业领域对低碳、高效、环保的能源利用方式提出了更高的要求。氨作为一种潜在的清洁能源,因其零碳排放的特性而备受关注。然而,氨在工业炉中的应用仍面临诸多挑战,尤其是在燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)排放较高,以及火焰辐射传热效率相对较低等问题,限制了其在实际工业场景中的广泛应用。此外,工业应用通常需要在安全性、产品质量、成本控制和环保法规之间找到平衡,这对实现高精度、实时化的优化控制提出了更高的技术要求。为应对这些挑战,本研究提出了一种基于近端策略优化(PPO)的分层深度强化学习(HDRL)控制架构,旨在构建一个兼具预测能力与优化性能的控制系统。该HDRL框架
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-10-28
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综述:地下氢储存中氢气-盐水-岩石系统的润湿性综述
引言:氢能储存的润湿性关键角色随着全球能源转型加速,氢能作为清洁能源载体,其大规模储存成为实现碳中和目标的核心环节。地下地质构造(如枯竭气藏、盐穴和含水层)被视为最具潜力的氢储存场所。然而,氢气(H2)在岩石-盐水系统中的润湿性行为直接主导其注入、运移、封存和回收效率。润湿性通过接触角(CA)量化,决定了流体在孔隙介质中的分布和毛细管力,进而影响H2的结构捕获、残余捕获和吸附捕获机制。本文综述了近年来关于H2-盐水-岩石系统润湿性的实验、模拟和理论研究成果,系统解析了多因素耦合下的润湿性演化规律。氢气-石英/砂岩-盐水系统的润湿性石英和砂岩作为常见储层岩石,其表面化学特性主导润湿行为。纯净石英
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-10-28
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步态康复中治疗师-机器人协作的互动分析:为终端用户开发环境识别关键需求
在全球范围内,脑卒中(Stroke)是导致残疾调整生命年(DALYs)损失的主要原因之一,每年有数千万新发病例和数百万人死亡。许多幸存者会面临严重的行动能力受损,而重复性的运动训练,特别是下肢步态训练,对于功能恢复至关重要。近年来,机器人辅助疗法(Robot-assisted therapy)为康复领域带来了新的希望,这类辅助设备能够提供高强度、重复性的任务训练,并给予患者个性化的持续反馈。它们不仅能减轻治疗师的工作负担,还能通过机械阈值设定来防止患者跌倒,提升训练安全性。然而,尽管机器人辅助康复优势明显,但其在临床环境中的广泛采纳却面临重重挑战。高昂的前期成本、有限的操作灵活性以及复杂的配置
来源:International Journal of Human-Computer Studies
时间:2025-10-28
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变异株共存、动态与主导的传染病分室模型:以阿布扎比SARS-CoV-2为例
随着SARS-CoV-2的快速变异,新变异株的不断涌现对全球公共卫生构成持续威胁。尽管疫苗接种和非药物干预措施已取得显著进展,但变异株凭借增强的传染力(infectiousness)和免疫逃逸(immune escape)能力,仍可能引发新一轮传播浪潮。尤其在阿布扎比这类国际旅行枢纽,年入境旅客量远超本地人口,跨境人员流动如何影响变异株的引入与更替成为关键科学问题。为揭示变异株共存与竞争动态,Mauricio Patón团队在《Infectious Disease Modelling》发表研究,构建了一个多变异株分室模型(compartmental model),重点整合旅行者输入因素,模拟阿
来源:Infectious Disease Modelling
时间:2025-10-28
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球磨预处理联合松解素样蛋白PcaLOOL12对纸浆纤维形态及可及性的协同效应研究
在追求可持续发展的今天,利用可再生生物质资源开发新材料已成为全球焦点。纸浆纤维,作为一种丰富的纤维素来源,在造纸、纺织、生物复合材料等领域具有广泛应用前景。然而,天然纤维素纤维固有的致密结构和高结晶度,构成了其高效利用的主要障碍,这种现象被称为“纤维素的顽固性”。传统的预处理方法,如强碱处理或高温高压,虽然能有效破坏纤维结构,但往往伴随着高能耗、环境污染以及对设备腐蚀性强等问题。因此,开发温和、环保的新型预处理技术,在不大幅降低纤维长度的前提下,有效打开纤维结构、提高其反应可及性,是生物质精炼领域亟待解决的关键挑战。在此背景下,发表在《Industrial Crops and Products
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-10-28
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印度尼西亚甘蔗渣生物乙醇生命周期成本分析与经济可行性研究
随着全球对化石燃料依赖的持续和环境问题的日益严峻,开发可再生能源已成为当务之急。生物乙醇作为一种清洁燃烧燃料,其燃烧产生的二氧化碳(CO2)可通过植物光合作用重新利用,形成碳循环,因此被视为替代化石燃料的重要选择。根据美国能源部数据,2023年美国生物乙醇产量达153.6亿加仑,主要使用玉米为原料,而巴西则主要使用甘蔗。然而,第一代生物乙醇使用粮食作物作为原料,存在"与人争粮"的问题,促使研究人员将目光转向第二代生物乙醇——利用木质纤维素类农业废弃物作为原料。印度尼西亚作为农业大国,甘蔗产业规模庞大,全国有64家活跃的糖厂,日加工能力达10万吨甘蔗。然而,甘蔗榨糖后产生的副产物甘蔗渣(SCB)
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-10-28
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全科医疗中捆绑支付对心血管疾病医疗资源使用与成本影响的数据关联研究
Highlight发达国家的医疗系统因人口老龄化、技术进步、患者期望提升及慢性病负担加重而面临日益严峻的挑战[1]。为维持医疗体系可持续性,需整合医疗提供者的专业与技能。然而,跨部门护理往往碎片化,且不同的经济激励措施阻碍了协作[2]。因此,全球卫生政策制定者致力于寻找...Study design我们采用观察性研究设计,结合全科医疗电子健康记录(EHRs)和医疗索赔数据。EHR数据来源于Nivel初级医疗数据库(Nivel-PCD),代表荷兰10%的人口。该样本的医疗索赔数据通过荷兰国家医疗保健研究所(NHCI)从Vektis获取。Patient sample从EHR和医疗索赔中筛选出心血管
来源:Health Policy
时间:2025-10-28
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护理院质量举措与照护行为关联性研究:基于一线工作人员的视角
重点内容背景护理院质量研究的主要焦点是CMS五星评级(Five-Star Rating)。该评级是对美国各地护理院给出的1到5星排名,可在政府运营的Care Compare网站上查询。其计算基于健康检查调查、质量指标(QMs)和人员配备报告的数据,5星代表最高质量,3星代表平均质量,1星代表最低质量。15护理院通常旨在...框架Donabedian框架被CMS用于其质量测量工作,本研究也采用该框架。19该框架包括结构、过程和结果如何影响照护质量。结构指医疗机构的组织结构和政策,过程是照护的提供,结果是照护的影响和效果。20来自一线工作人员的质性反馈提供了关于行业结构和过程如何...方法本研究通
来源:Geriatric Nursing
时间:2025-10-28
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绘制野火动态图:利用地理人工智能(GeoAI)对深度学习和机器学习模型进行比较分析,以预测加利福尼亚州的火灾易发区域
**野外火灾易发性地图的地理人工智能方法研究:加州案例分析**在当今气候变化和人类活动日益加剧的背景下,野外火灾的预测与管理成为全球范围内重要的环境、社会和经济议题。加州作为美国一个气候多变且生态系统高度多样化的地区,近年来经历了多次大规模且具有破坏性的火灾事件。这些火灾不仅对自然环境和经济造成巨大影响,还对人类生命财产安全构成严重威胁。因此,构建准确且可靠的野外火灾易发性地图,对于灾害预防、土地利用规划以及社区应急响应具有至关重要的意义。本文通过对比多种机器学习(ML)和深度学习(DL)算法的集成框架,探讨其在加州野外火灾预测中的适用性与效果。### 野外火灾预测的重要性野外火灾预测是环境管
来源:Geomatica
时间:2025-10-28
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海洋腹足类团簇同位素(Δ47)测温研究:揭示其古温度重建潜力与不平衡沉淀特征
在探索地球古气候演化的过程中,科学家们一直在寻找能够准确记录历史温度变化的天然"温度计"。其中,碳酸盐团簇同位素测温技术(Δ47)作为一种新兴的古温度重建方法,近年来受到广泛关注。这项技术的原理是基于碳酸盐矿物中"团簇"同位素(即同时含有多个重同位素的分子,如13C和18O在CaCO3中的组合)的丰度与矿物形成温度之间的定量关系。理论上,温度越低,团簇同位素的富集程度越高。然而,这一方法存在一个关键前提:碳酸盐必须在化学和同位素平衡条件下沉淀,才能准确记录形成时的温度。尽管已有研究对多种生物碳酸盐(如双壳类、有孔虫等)进行了Δ47测温的校准工作,但海洋腹足类——这类种类繁多、分布广泛且化石记录
来源:Geochimica et Cosmochimica Acta
时间:2025-10-28
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石英脉体与高级别岩石的40Ar/39Ar阶段破碎分析揭示东比利牛斯阿格利地块长期流体活动性证据
在地球科学领域,精确解读大陆地壳的热和化学演化历史,犹如破解一部记录地球深部过程的“石头记”。然而,这部“天书”的解读常常因流体的介入而变得扑朔迷离。流体,作为地球内部物质和能量传输的关键载体,在岩石的变形、变质和成矿过程中扮演着核心角色。它们能够与岩石发生广泛的相互作用,部分甚至完全重置放射性同位素计时系统,使得区分岩石的原始结晶年龄、后期热事件叠加年龄以及冷却历史变得异常复杂。位于法国南部的东比利牛斯山阿格利地块及其周边区域,正是这样一个记录了多期构造-变质演化和复杂流体历史的天然实验室。数十年的研究已经揭示了该地区从华力西期的岩浆活动,到白垩纪的构造-变质叠加,再到新生代阿尔卑斯期隆升剥
来源:Geochimica et Cosmochimica Acta
时间:2025-10-28
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面向机场生物识别值机的隐私保护多级联邦学习架构设计与评估
在当今数字化时代,机场值机流程正经历着深刻的变革。传统的证件核对和人工查验方式,逐渐被基于人脸识别等生物特征技术的自动化系统所取代。从旧金山国际机场的"Smart Path"技术到米兰利纳特机场的"FaceBoarding"服务,全球各大机场纷纷引入生物识别系统,旨在优化旅客流线、缩短等待时间,并提升机场区域的安全性。然而,这种便利性背后隐藏着巨大的隐私风险。这些系统通常依赖于集中式的深度学习模型,需要将采集自边缘设备(如值机柜台摄像头)的生物特征数据传送到中央服务器进行处理和模型训练。这种数据集中化模式带来了多重隐患:它可能成为网络攻击的目标,导致大规模敏感生物信息泄露;它构成了单点故障,一
来源:Future Generation Computer Systems
时间:2025-10-28
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基于特斯拉阀的无膜电解槽效率的机器学习辅助多目标优化研究
亮点方法学本节描述了用于设计、模拟、建模和优化基于特斯拉阀的无膜电解槽的分步方法。研究按照实际工作顺序进行。计算流体动力学模型验证在训练多层感知器(MLP)模型之前,验证COMSOL模拟设置与实验数据的一致性至关重要。此验证步骤确保了用于训练的模拟输出能准确反映真实系统行为。在开发的COMSOL模型中,采用了三级电流分布(Nernst–Planck界面)以考虑离子传输机制中的对流效应。该界面中的动力学表达式同时包含...结论本工作中,开发了一个基于机器学习的框架来优化特斯拉阀无膜电解槽。训练了三个多层感知器人工神经网络模型,用于根据几何输入预测存储容量、压降和欧姆损耗。这些模型基于COMSOL
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生物质气凝胶的设计及其抑制煤炭自燃的动力学行为
在煤炭自燃问题日益严峻的背景下,科研人员不断探索新的解决方案以提高抑制效果。本研究针对传统抑制剂与煤炭之间粘附性差导致的抑制效率低下问题,设计了一种新型的三维网络结构气凝胶,用于抑制煤炭自燃。通过系统的实验分析,研究人员确定了气凝胶的最佳组成比例,并利用多种测试手段对其结构和性能进行了表征。实验结果显示,最佳的气凝胶配方(SCMD-A)含有3.71%的多巴胺、2.92%的羧基化纤维素和3.01%的褪黑素。SCMD-A表现出优异的热稳定性、致密的多孔结构、出色的吸水性能以及高达10,000帕的抗剪切能力。气凝胶通过多种协同机制显著提升了煤炭样品的热稳定性,并有效抑制了自燃的发生。对于使用CM-A
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由二硫代氨基甲酸盐制备的无盐猫用阴离子囊泡纳米反应器:水环境中硝基烯烃的迈克尔加成反应
帕纳西尔普·阿索泰(Panassilp Authai)|威萨努·松巴特(Witsanu Sombat)|沃拉维·P·霍文(Voravee P. Hoven)|蒂拉尤特·维莱万(Tirayut Vilaivan)|帕努瓦特·帕东格罗斯(Panuwat Padungros)泰国曼谷朱拉隆功大学理学院化学系精细化学品生产与环境修复研究小组,绿色化学研究组,邮编10330无盐阴离子囊泡的制备方法通常是先将阳离子和阴离子两亲分子混合,然后去除反应过程中产生的盐类副产物。在本研究中,报道了一种新的制备无盐阴离子囊泡的方法:通过仲胺与CS₂的一步缩合反应,生成N,N-二烷基铵N,N-二烷基二硫代氨基甲酸盐(
来源:European Journal of Organic Chemistry
时间:2025-10-28
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具有高量子产率和可调光谱特性的π-共轭2-芳基吲哚荧光探针开发及其生物成像应用研究
在生命科学研究领域,高性能荧光探针犹如探索细胞微观世界的"灯塔",它们的光学特性直接决定了生物分子检测和成像的灵敏度与可靠性。然而,传统荧光染料往往面临量子产率低、光谱不可调、生物相容性差等瓶颈问题,特别是在水性环境中容易发生荧光猝灭,严重制约了其在活体成像中的应用效果。正是在这样的技术背景下,意大利比萨大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向了具有天然生物相容性的吲哚类化合物,致力于开发新一代环境响应型荧光探针。研究人员创新性地设计并合成了一系列结构新颖的2-芳基吲哚衍生物,这些分子巧妙地融合了π-共轭体系与生物共轭功能团的双重特性。该研究成果发表于《European Journal of Org
来源:European Journal of Organic Chemistry
时间:2025-10-28
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多孔活性炭微球的尺寸与结构调控及其对染料吸附性能的优化研究
在现代工业的快速发展中,纺织、造纸和制药等行业排放的废水含有大量合成染料,这些染料不仅色泽持久,更难被自然降解,对水生态系统和人类健康构成了严重威胁。其中,亚甲基蓝(Methylene Blue, MB)作为一种典型的阳离子染料,虽然在各行业应用广泛,但其进入水体后会阻碍阳光透射,影响水生植物的光合作用,进而破坏整个水生食物链的稳定。更令人担忧的是,MB具有化学稳定性和低生物降解性,能够长期存在于环境中,高浓度暴露还可能引起人体皮肤刺激、眼部不适甚至血液疾病。因此,开发高效、经济且环境友好的染料去除技术已成为当前水污染治理领域的迫切需求。在众多废水处理技术中,吸附法因其操作简单、成本较低且效率
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-10-28