Real-time monitoring of proton exchange membrane fuel cell stack failure

Uneven pressure drops in a 75-cell 9.5-kWe proton exchange membrane fuel cell stack with a U-shaped flow configuration have been shown to cause localised flooding. Condensed water then leads to localised cell heating, resulting in reduced membrane durability. Upon purging of the anode manifold, the resulting mechanical strain on the membrane can lead to the formation of a pin-hole/membrane crack and a rapid decrease in open circuit voltage due to gas crossover. This failure has the potential to cascade to neighbouring cells due to the bipolar plate coupling and the current density heterogeneities arising from the pin-hole/membrane crack. Reintroduction of hydrogen after failure results in cell voltage loss propagating from the pin-hole/membrane crack location due to reactant crossover from the anode to the cathode, given that the anode pressure is higher than the cathode pressure. Through these observations, it is recommended that purging is avoided when the onset of flooding is observed to prevent irreparable damage to the stack

Spatial structures and dynamics of kinetically constrained models for glasses

Kob and Andersen's simple lattice models for the dynamics of structural glasses are analyzed. Although the particles have only hard core interactions, the imposed constraint that they cannot move if surrounded by too many others causes slow dynamics. On Bethe lattices a dynamical transition to a partially frozen phase occurs. In finite dimensions there exist rare mobile elements that destroy the transition. At low vacancy density, $v$, the spacing, $\Xi$, between mobile elements diverges exponentially or faster in $1/v$. Within the mobile elements, the dynamics is intrinsically cooperative and the characteristic time scale diverges faster than any power of $1/v$ (although slower than $\Xi$). The tagged-particle diffusion coefficient vanishes roughly as $\Xi^{-d}$.Comment: 4 pages. Accepted for pub. in Phys. Rev. Let

Lattice Glass Models

Motivated by the concept of geometrical frustration, we introduce a class of statistical mechanics lattice models for the glass transition. Monte Carlo simulations in three dimensions show that they display a dynamical glass transition which is very similar to that observed in other off-lattice systems and which does not depend on a specific dynamical rule. Whereas their analytic solution within the Bethe approximation shows that they do have a discontinuous glass transition compatible with the numerical observations.Comment: 4 pages, 2 figures; minor change

Boro no crescimento de mudas de erva-mate em solução nutritiva.

A maioria das soluções nutritivas indicam a dose de 0,5 mg L-1 de boro (B) como ideal, mas para erva-mate não há informações sobre sua necessidade em B. Avaliou-se o crescimento de mudas clonais de erva-mate em solução nutritiva, submetidas a doses de: 0,0; 1,0; 2,5 e 5,0 mg L-1 de B. O experimento foi conduzido em Viçosa-MG e após 80 dias, através de análise de regressão, avaliou-se características de crescimento das mudas onde obteve-se que doses de B próximas de 2,90 mg L-1 favoreceram o melhor crescimento em altura, diâmetro do colo e comprimento do sistema radicular. Já para maximizar a produção de matéria seca, volume do sistema radicular, área foliar e espessura foliar a erva-mate necessita de doses próximas a 3,00 mg L-1 de B. Conclui-se que mudas de erva-mate, conduzidas em solução nutritiva, necessitam de 2,5 a 3,1 mg L-1 de B para um bom crescimento

Calagem melhora a disponibilidade de cálcio no solo e a produtividade de Ilex paraguariensis St. Hil.

Avaliou-se a influência da calagem na disponibilidade de Ca2+ no solo, produtividade e teor foliar de Ca e Al em erva-mate. Instalaram-se experimentos em três locais, avaliando-se cinco doses superficiais de calcário dolomítico para atingir 50 % das seguintes saturações por bases: 0, 30, 60, 90 e 120 %. Após 18 meses, avaliou-se: teor de Ca2+ no solo em três profundidades; teor foliar de Ca e Al e produtividade de erva-mate comercial (ECOM). A calagem, não alterou o teor foliar de Ca, mas, reduziu o de Al. A calagem, aumentou o teor de Ca 2+ no solo e, a produtividade de ECOM entre 21 e 27 %. Em solos com baixa disponibilidade natural de Ca 2+, a calagem deve disponibilizá-lo entre 4,0-4,5 cmol c dm-3 na profundidade de 0-5 cm, já em solos com alta disponibilidade de Ca 2+, a calagem deve disponibilizar o nutriente até 6,0 cmolc dm-3 para o cultivo da erva-mate

Adubação potássica e intervalos de colheita influenciam o potássio do solo e a produtividade de cultivos de erva-mate.

O trabalho objetivou avaliar a adubação potássica e intervalos de colheita na disponibilidade de potássio, produtividade e distribuição do conteúdo de potássio na massa colhida da erva-mate. Avaliaram-se doses de 0, 20, 40, 80, 160 e 320 kg ha-1 de K2O para colheitas com intervalos de 12, 18 e 24 meses. Quantificou-se a disponibilidade de potássio em duas profundidades do solo e a produtividade de erva-mate comercial (ECOM) e galho grosso (GG) e distribuição do conteúdo de K nesses componentes. A adubação potássica aumentou a disponibilidade de potássio no solo e aumentou a produtividade da erva-mate. Para cultivos em solos com disponibilidade em nível baixo de potássio, recomenda-se doses próximas a 190, 270 e 320 kg ha-1 de K2O, respectivamente, para colheitas com intervalos de 12, 18 e 24 meses. Na retirada do GG da área, requer adubação de reposição do potássio adicional entre 20 a 30 %

Composições de susbstratos e ambientes de enraizamento na estaquia de Ilex paraguariensis A. St.-Hil.

Devido à carência de informações a respeito da propagação vegetativa de erva-mate, conduziu-se um experimento com o objetivo de avaliar o ambiente de enraizamento e composições de substrato na sobrevivência, enraizamento e vigor de estacas de Ilex paraguariensis de plantas de 12 anos de idade. Testou-se o efeito de três clones (A32, A34 e A36), seis substratos (S1 - substrato para enraizamento à base de casca de pinus; S2 - substrato para enraizamento à base de casca de pinus e vermiculita; S3 - casca de arroz carbonizada + vermiculita fina + substrato para enraizamento à base de casca de pinus e vermiculita (1:1:1 v/v); S4 - casca de arroz carbonizada + substrato para enraizamento à base de casca de pinus e vermiculita (1:1 v/v); S5 - casca de arroz carbonizada + vermiculita fina (1:1 v/v); S6 - fibra de coco) e dois ambientes de enraizamento (casa de vegetação automatizada e simples). Embora não tenham ocorrido grandes variações entre os ambientes testados, o enraizamento das estacas mostrou-se baixo. O uso da mistura de casca de arroz carbonizada + substrato para enraizamento à base de casca de pinus e vermiculita na proporção 1:1 (v/v) é aconselhado para estaquia de erva-mate