Alkaliboost eindrapport

Alkaline water elektrolyse bestaat al meer dan honderd jaar en wordt daarom vaak gezien als een bewezen technologie waaraan weinig meer te verbeteren valt. Niets is echter minder waar. Er valt nog veel te verbeteren, wat ook nodig is om de kosten te verlagen en de flexibiliteit te vergroten. In het Alkaliboost project is onderzocht of het mogelijk is de kosten te verlagen door de stroomdichtheid van alkaline water elektrolyzers te verhogen zonder katalysatoren gebaseerd op edelmetalen te gebruiken. Het antwoord op die vraag is ja. Door het gebruik van nieuwe, dunnere membranen is het namelijk mogelijk om de ohmse membraanweerstand in de elektrolyzer te verlagen. Wel lijken er ook andere ohmse weerstanden te zijn in de elektrolyzers, maar aan het begin van het project was het nog niet helder welke. Binnen het project is daarom uitgebreid onderzoek gedaan naar weerstand veroorzaakt door gasbellen, wat niet makkelijk is door het zeer complexe gas-vloeistof gedrag in een elektrolyzer. Uiteindelijk is geconcludeerd dat het effect van bellen op de ohmse weerstand weliswaar significant is, maar toch relatief beperkt ten opzichte van de membraanweerstand. Met name contactweerstanden lijken een grote rol te spelen, wat een goed celontwerp belangrijk maakt. Al met al lijkt het mogelijk om de stroomdichtheid te verhogen tot ~1 A cm-2, wat een factor 4-5 hoger is dan de stroomdichtheid waarop traditionele alkaline electrolyzers worden geopereerd.Wel kan het gebruik van dunnere membranen implicaties hebben voor de flexibiliteit van de elektrolyzer en met name de minimale last waarop de elektrolyzer moet worden geopereerd. Deze minimale last wordt namelijk bepaald door het lekken van waterstof door het membraan, wat toeneemt naarmate het membraan dunner wordt, maar ook afhangt van andere variabelen zoals temperatuur en druk. Binnen het Alkaliboost project is een model ontwikkeld wat het mogelijk maakt om het “waterstoflek” te voorspellen. Daarmee is het mogelijk om de condities zo te kiezen dat met een dun membraan toch een lage minimale last bereikt kan worden. Daarnaast is middels experimenteel werk gevonden dat de introductie van een kleine ruimte tussen kathode en membraan het lekken van het waterstof sterk kan reduceren. Deze innovatie maakt het mogelijk om alkaline elektrolyzers nog flexibeler te maken.Op basis van het onderzoek lijkt het dus inderdaad mogelijk om de stackkosten te verlagen tot onder de 100 €/kW. Echter, zijn de stackkosten slechts een relatief klein deel van de totale kosten van een water elektrolyse fabriek. Om tot meer kostenreductie voor de totale fabriek te komen, zullen ook de kosten van de rest van de fabriek omlaag gebracht moeten worden. Daarom is ook nog gekeken naar de interactie tussen de elektrolyzer en de gelijkrichter. Hiervoor is een eerste model ontwikkeld, waarvan meer geavanceerde versies gebruikt kunnen worden om tot de beste keuzes te komen voor het geheel van elektrolyzers en stroomvoorzieningssysteem. Met een geavanceerde alkaline water elektrolyse stack en andere innovaties in de fabriek zoals grotere modules zou het in de toekomst (2030) mogelijk moeten zijn om een 1 GW waterelektrolysefabriek te bouwen voor een prijs van 730 €/kW, wat een reductie van 50% is ten opzichte van een design met traditionele alkaline elektrolyzers. Er moet echter nog wel veel onderzoek en ontwikkeling gebeuren om dit nieuwe concept ook daadwerkelijk in de praktijk te brengen.<br/

Alkaliboost eindrapport

Alkaline water elektrolyse bestaat al meer dan honderd jaar en wordt daarom vaak gezien als een bewezen technologie waaraan weinig meer te verbeteren valt. Niets is echter minder waar. Er valt nog veel te verbeteren, wat ook nodig is om de kosten te verlagen en de flexibiliteit te vergroten. In het Alkaliboost project is onderzocht of het mogelijk is de kosten te verlagen door de stroomdichtheid van alkaline water elektrolyzers te verhogen zonder katalysatoren gebaseerd op edelmetalen te gebruiken. Het antwoord op die vraag is ja. Door het gebruik van nieuwe, dunnere membranen is het namelijk mogelijk om de ohmse membraanweerstand in de elektrolyzer te verlagen. Wel lijken er ook andere ohmse weerstanden te zijn in de elektrolyzers, maar aan het begin van het project was het nog niet helder welke. Binnen het project is daarom uitgebreid onderzoek gedaan naar weerstand veroorzaakt door gasbellen, wat niet makkelijk is door het zeer complexe gas-vloeistof gedrag in een elektrolyzer. Uiteindelijk is geconcludeerd dat het effect van bellen op de ohmse weerstand weliswaar significant is, maar toch relatief beperkt ten opzichte van de membraanweerstand. Met name contactweerstanden lijken een grote rol te spelen, wat een goed celontwerp belangrijk maakt. Al met al lijkt het mogelijk om de stroomdichtheid te verhogen tot ~1 A cm-2, wat een factor 4-5 hoger is dan de stroomdichtheid waarop traditionele alkaline electrolyzers worden geopereerd.Wel kan het gebruik van dunnere membranen implicaties hebben voor de flexibiliteit van de elektrolyzer en met name de minimale last waarop de elektrolyzer moet worden geopereerd. Deze minimale last wordt namelijk bepaald door het lekken van waterstof door het membraan, wat toeneemt naarmate het membraan dunner wordt, maar ook afhangt van andere variabelen zoals temperatuur en druk. Binnen het Alkaliboost project is een model ontwikkeld wat het mogelijk maakt om het “waterstoflek” te voorspellen. Daarmee is het mogelijk om de condities zo te kiezen dat met een dun membraan toch een lage minimale last bereikt kan worden. Daarnaast is middels experimenteel werk gevonden dat de introductie van een kleine ruimte tussen kathode en membraan het lekken van het waterstof sterk kan reduceren. Deze innovatie maakt het mogelijk om alkaline elektrolyzers nog flexibeler te maken.Op basis van het onderzoek lijkt het dus inderdaad mogelijk om de stackkosten te verlagen tot onder de 100 €/kW. Echter, zijn de stackkosten slechts een relatief klein deel van de totale kosten van een water elektrolyse fabriek. Om tot meer kostenreductie voor de totale fabriek te komen, zullen ook de kosten van de rest van de fabriek omlaag gebracht moeten worden. Daarom is ook nog gekeken naar de interactie tussen de elektrolyzer en de gelijkrichter. Hiervoor is een eerste model ontwikkeld, waarvan meer geavanceerde versies gebruikt kunnen worden om tot de beste keuzes te komen voor het geheel van elektrolyzers en stroomvoorzieningssysteem. Met een geavanceerde alkaline water elektrolyse stack en andere innovaties in de fabriek zoals grotere modules zou het in de toekomst (2030) mogelijk moeten zijn om een 1 GW waterelektrolysefabriek te bouwen voor een prijs van 730 €/kW, wat een reductie van 50% is ten opzichte van een design met traditionele alkaline elektrolyzers. Er moet echter nog wel veel onderzoek en ontwikkeling gebeuren om dit nieuwe concept ook daadwerkelijk in de praktijk te brengen.<br/

Behavioural and physiological consequences of acute social defeat in growing gilts: effects of the social environment

Endocrine, behavioural and immunologic processes, together with body growth, were evaluated in gilts that were defeated at 10 weeks of age in resident-intruder tests. Immediately after defeat, gilts were either separated from or reunited with a familiar conspecific (litter-mate; always a barrow). Gilts were assigned to one of four treatments: (a) DI: defeat, followed by isolation (separation from original litter-mate; n=8); (b) I: no defeat, isolation (control group; n=9); (c) DP; defeat, followed by pair-housing (reunion with original litter-mate; n=8); and (d) P: no defeat, pair-housing (control group; n=8). The following general conclusions were derived: (1) social defeat caused pronounced short-term elevations in hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) and sympathetic-adrenal medullary activities, and of prolactin levels. Moreover, as soon as 1 h after defeat, percentages of blood lymphocytes and neutrophilic granulocytes were, respectively, decreased and increased; (2) social defeat had some long-lasting influence on behaviour and physiology, but isolation predominantly determined responses in the longer term. Defeat, as well as isolation, resulted in increased cardiovascular activities compared to P controls, as observed in a novel object test (NOT: +7 days) and an aversion test (AVT: +14 days). Moreover, defeated as well as isolated gilts did not habituate to a repeated novel environment test (NET: -7, +2 and +7 days) in terms of frequencies of vocalising, whereas P controls did. Isolation, through the separation from any other pig, was responsible for the other observed long-term characteristics, which developed progressively. Isolated gilts showed high mobilities and high cortisol responses in the repeated NET (+7 days), not being habituated. This contrasted the reactions of pair-housed gilts, which were much reduced. In addition to their high cardiovascular activities in the NOT and the AVT, isolated gilts also displayed higher heart rates in the repeated NET and during human presence following the NOT, compared to pair-housed gilts. Finally, isolated gilts were more inhibited to approach a novel object (in the NOT) than pair-housed pigs; and (3) stress responses of defeated gilts were modulated by the subsequent social environment. Stimulation of the HPA-axis (plasma- and salivary cortisol) was prolonged in those defeated gilts which were isolated (observed in the first hour). Changes in leucocyte subsets were still observed after 3 days in DI, but were `normalised' within 1 day in DP gilts. Two days after defeat, habituation to the repeated NET in terms of mobility and salivary cortisol responses occurred in control and DP gilts, but not in DI gilts. We argue that these effects of the social environment shortly after defeat were related to a stress-reducing effect of a stable social relationship, i.e. social support.

Occupational allergy in Strawberry Greenhouse workers

Background: Employees in strawberry greenhouses are highly exposed to several (potential) allergenic agents. However, no occupational allergy in this branch has been described before. First, the presence of work-related allergic symptoms in strawberry workers was explored. Second, we aimed to prove the concept that an IgE-mediated allergy could be responsible for work-related symptoms. To test the possibility of an IgE response secondary to cross-reactivity to birch or grass pollen, inhibition experiments were performed. Methods: First, a questionnaire survey concerning work-related allergic symptoms among strawberry workers in the Netherlands was carried out. Second, 3 workers with work-related symptoms were investigated in detail. Skin tests, serum-specific IgE tests with home-made extracts of strawberry pollen and other possible allergenic agents of the strawberry greenhouse environment were executed. Furthermore, immunoblots and nasal provocations with strawberry pollen extract were performed. In addition, inhibition experiments were performed. Results: 29 of 75 questionnaire respondents (38.7%) reported work-related symptoms. Sensitization to strawberry pollen was found in skin tests in all 3 employees with work-related symptoms. ELISA and immunoblotting with strawberry pollen showed positive results in 2 employees. Birch and grass pollen failed to inhibit IgE binding to strawberry pollen in 1 of 2 employees. Partial inhibition was seen in the second employee. Nasal provocation validated clinically relevant allergy to these pollens in 2 of 3 subjects. Conclusions: Allergic symptoms attributable to the workplace are present among a proportion of strawberry greenhouse employees. An IgE-mediated occupational allergy to strawberry pollen may contribute to these symptoms

Extreme hydrogen plasma densities achieved in a linear plasma generator

A magnetized hydrogen plasma beam was generated with a cascaded arc, expanding in a vacuum vessel at an axial magnetic field of up to 1.6 T. Its characteristics were measured at a distance of 4 cm from the nozzle: up to a 2 cm beam diameter, 7.5×1020 m-3 electron density, ~2 eV electron and ion temperatures, and 3.5 km/s axial plasma velocity. This gives a 2.6×1024 H+ m-2 s-1 peak ion flux density, which is unprecedented in linear plasma generators. The high efficiency of the source is obtained by the combined action of the magnetic field and an optimized nozzle geometry. This is interpreted as a cross-field return current that leads to power dissipation in the beam just outside the source

Transport of high fluxes of hydrogen plasma in a linear plasma generator

A study was made to quantify the losses during the convective hydrogen plasma transport in the linear plasma generator Pilot-PSI due to volume recombination. A transport efficiency of 35% was achieved at neutral background pressures below ~7 Pa in a magnetic field of 1.2 T. This efficiency decreased to essentially zero at higher pressures. At 1.6 T, the measured downstream plasma density was up to double the upstream density. Apparently plasma pumping and recycling at the target start to play a role under these increased confinement conditions. Feeding the plasma column at this field strength with a net current did not change the downstream density. This indicates that recycling sets the local plasma conditions

Prevalence of sensitization to the predatory mite Amblyseius cucumeris as a new occupational allergen in horticulture

Background: Protection against thrips, a common pest in bell pepper horticulture is effectively possible without pesticides by using the commercially available predatory mite Amblyseius cucumeris (Ac). The prevalence of sensitization to Ac among exposed greenhouse employees and its clinical relevance was studied. Methods: Four hundred and seventytwo employees were asked to fill in a questionnaire and were tested on location. Next to RAST, skin prick tests (SPTs) were performed with common inhalant allergens, the storage mite Tyrophagus putrescentiae (Tp) which serves as a temporary food source during the cultivation process and Ac. Furthermore, nasal challenge tests with Ac were carried out in 23 sensitized employees. Results: SPTs positive to Ac were found in 109 employees (23%). Work-related symptoms were reported by 76.1%. Sensitization to Tp was found in 62 employees of whom 48 were also sensitized to Ac. Immunoglobulin (Ig)E-mediated allergy to inhalant allergens appeared to be an important risk factor for sensitization to Ac. Employees with rhinitis symptoms showed a significantly higher response to all Ac doses during the nasal challenge test compared with employees without rhinitis symptoms. Conclusions: The predatory mite Ac is a new occupational allergen in horticulture which can cause an IgE-mediated allergy in exposed employees. It is biologically active on the mucous membranes of the nose and therefore clinically relevant for the development of work-related symptoms

Autoimmune lymphoproliferative syndrome (ALPS) in a child from consanguineous parents: a dominant or recessive disease?

Autoimmune lymphoproliferative syndrome (ALPS) is characterized by autoimmune features and lymphoproliferations and is generally caused by defective Fas-mediated apoptosis. This report describes a child with clinical features of ALPS without detectable Fas expression on freshly isolated blood leukocytes. Detection of FAS transcripts via real-time quantitative PCR made a severe transcriptional defect unlikely. Sequencing of the FAS gene revealed a 20-nucleotide duplication in the last exon affecting the cytoplasmic signaling domain. The patient was homozygous for this mutation, whereas the consanguineous parents and the siblings were heterozygous. The patient reported here is a human homologue of the Fas-null mouse, inasmuch as she carries an autosomal homozygous mutation in the FAS gene and she shows the severe and accelerated ALPS phenotype. The heterozygous family members did not have the ALPS phenotype, indicating that the disease-causing FAS mutation in this family is autosomal recessive

Bulk-sensitive photoemission spectroscopy of A_2FeMoO_6 double perovskites (A=Sr, Ba)

Electronic structures of Sr_2FeMoO_6 (SFMO) and Ba_2FeMoO_6 (BFMO) double perovskites have been investigated using the Fe 2p->3d resonant photoemission spectroscopy (PES) and the Cooper minimum in the Mo 4d photoionization cross section. The states close to the Fermi level are found to have strongly mixed Mo-Fe t_{2g} character, suggesting that the Fe valence is far from pure 3+. The Fe 2p_{3/2} XAS spectra indicate the mixed-valent Fe^{3+}-Fe^{2+} configurations, and the larger Fe^{2+} component for BFMO than for SFMO, suggesting a kind of double exchange interaction. The valence-band PES spectra reveal good agreement with the LSDA+U calculation.Comment: 4 pages, 3 figure

High prevalence rate of digestive tract bacteria in duodenoscopes: A nationwide study

Objective Increasing numbers of outbreaks caused by contaminated duodenoscopes used for Endoscopic Retrograde Cholangiopancreatography (ERCP) procedures have been reported, some with fatal outcomes. We conducted a nationwide cross-sectional study to determine the prevalence of bacterial contamination of reprocessed duodenoscopes in The Netherlands. Design All 73 Dutch ERCP centres were invited to sample ≥2 duodenoscopes using centrally distributed kits according to uniform sampling methods, explained by video instructions. Depending on duodenoscope type, four to six sites were sampled and centrally cultured. Contamination was defined as (1) any microorganism with ≥20 colony forming units (CFU)/20 mL (AM20) and (2) presence of microorganisms with gastrointestinal or oral origin, independent of CFU count (MGO). Results Sixty-seven out of 73 centres (92%) sampled 745 sites of 155 duodenoscopes. Ten different duodenoscope types from three distinct manufacturers were sampled including 69 (46%) Olympus TJF-Q180V, 43 (29%) Olympus TJF-160VR, 11 (7%) Pentax ED34-i10T, 8 (5%) Pentax ED-3490TK and 5 (3%) Fujifilm ED-530XT8. Thirty-three (22%) duodenoscopes from 26 (39%) centres were contaminated (AM20). On 23 (15%) duodenoscopes MGO were detected, including Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Klebsiella pneumonia and yeasts. For both definitions, contamination was not duodenoscope type dependent (p values: 0.20 and higher). Conclusion In 39% of all Dutch ERCP centres, at least one AM20-contaminated patient-ready duodenoscope was identified. Fifteen per cent of the duodenoscopes harboured MGO, indicating residual organic material of previous patients, that is, failing of disinfection. These results suggest that the present reprocessing and process control procedures are not adequate and safe