Differential-Algebraic Integrability Analysis of the Generalized Riemann Type and Korteweg-de Vries Hydrodynamical Equations

A differential-algebraic approach to studying the Lax type integrability of the generalized Riemann type hydrodynamic equations at N = 3; 4 is devised. The approach is also applied to studying the Lax type integrability of the well known Korteweg-de Vries dynamical system.Comment: 11 page

Low-dose mistletoe lectin-I reduces melanoma growth and spread in a scid mouse xenograft model

This study investigates the effects of mistletoe lectin-I (ML-I) on melanoma growth and spread in vivo. The human melanoma cell line MV3 was xenografted into severe combined immunodeficient mice and vehicle solution or purified ML-I was administered at 30, 150 and 500 ng per kg body weight (20 mice per group) daily. After 19 days, mice were killed, primary tumours (PTs) and lungs were dissected out, and tumour weights, number of lung metastases (LMs), number of tumour-infiltrating dendritic cells (DCs), and apoptosis rates in the melanoma cells and in the DCs were assessed. A 35% reduction of PT weight (P=0.03) and a 55% decrease in number of LMs (P=0.016) were evident for low-dose ML-I (30 ng kg−1) treatment but not for higher doses. Mistletoe lectin-I increased apoptosis rates in the melanoma cells of PTs at all doses, while no induction of apoptosis was noted in the LMs. Low-dose ML-I significantly increased the number of DCs infiltrating the PTs (P<0.0001) and protected DCs against apoptosis, while higher doses induced apoptosis in the DCs (P<0.01). Our results demonstrate that low-dose ML-I reduced melanoma growth and number of metastases in vivo, primarily due to immunomodulatory effects

A Natural Combination Extract of Viscum album L. Containing Both Triterpene Acids and Lectins Is Highly Effective against AML In Vivo

Aqueous Viscum album L. extracts are widely used in complementary cancer medicine. Hydrophobic triterpene acids also possess anti-cancer properties, but due to their low solubility they do not occur in significant amounts in aqueous extracts. Using cyclodextrins we solubilised mistletoe triterpenes (mainly oleanolic acid) and investigated the effect of a mistletoe whole plant extract on human acute myeloid leukaemia cells in vitro, ex vivo and in vivo. Single Viscum album L. extracts containing only solubilised triterpene acids (TT) or lectins (viscum) inhibited cell proliferation and induced apoptosis in a dose-dependent manner in vitro and ex vivo. The combination of viscum and TT extracts (viscumTT) enhanced the induction of apoptosis synergistically. The experiments demonstrated that all three extracts are able to induce apoptosis via caspase-8 and -9 dependent pathways with down-regulation of members of the inhibitor of apoptosis and Bcl-2 families of proteins. Finally, the acute myeloid leukaemia mouse model experiment confirmed the therapeutic effectiveness of viscumTT-treatment resulting in significant tumour weight reduction, comparable to the effect in cytarabine-treated mice. These results suggest that the combination viscumTT may have a potential therapeutic value for the treatment AML

Geothermal potential of Poland and the possibility of adapting the UNFC-2009 international classification of geothermal resources

Artykuł przedstawia aktualny stan wiedzy na temat potencjału geotermalnego w Polsce, który oparty jest na wynikach systematycznych prac badawczych prowadzonych na przestrzeni ostatnich trzydziestu lat w Katedrze Surowców Energetycznych (wcześniej Instytucie Surowców Energetycznych) Akademii Górniczo-Hutniczej. W artykule opisano zasady klasyfikacji oraz metodykę regionalnej oceny zasobów geotermalnych, stosowanej w Polsce, na podstawie diagramu McKelveya. Dotychczas wykorzystywana w Polsce klasyfikacja zasobów, która opiera się na diagramie McKelveya, uwzględnia dwa zasadnicze czynniki: stopień rozpoznania geologicznego oraz uwarunkowania: środowiskowe, techniczne i ekonomiczne udostępnienia i eksploatacji wód geotermalnych – łącznie. Przedstawiono także wyniki oszacowań zasobów geotermalnych z uwzględnieniem poszczególnych klas zasobów: dostępnych, statycznych, statycznychwydobywalnych oraz dyspozycyjnych i eksploatacyjnych, warunkujących sposób wykorzystania wód geotermalnych do różnych celów: ciepłownictwa, rekreacji balneoterapii i innych. W artykule przedstawiono koncepcję nowej klasyfikacji zasobów geotermalnych oraz metodyki raportowania zasobów, opracowanej w 2016 roku w ramach działalności Europejskiej Komisji Gospodarczej (UNECE) przy współudziale specjalistów Międzynarodowej Asocjacji Geotermalnej (IGA). Powyższa klasyfikacja opiera się na trójwymiarowym modelu podziału zasobów, w którym dodatkowo, poza kryterium opłacalności ekonomicznej oraz rozpoznania geologicznego, wyróżnia się kryterium związane ze stopniem zagospodarowania złoża. Wprowadzenie spójnych zasad w ramach klasyfikacji UNFC-2009 oraz ujednolicenie sposobu raportowania, z uwzględnieniem kryteriów rynkowych i ekonomicznych, usprawni przepływ informacji oraz może ułatwić współpracę międzynarodową w zakresie oceny zasobów energii geotermalnej, w tym również w skali globalnej. Wytyczne dotyczące stosowania UNFC-2009 zatwierdzone zostały przez Komisję Europejską na 22. sesji w listopadzie 2013 roku i są dostępne jako publikacja Europejskiej Komisji Gospodarczej (UNECE) (ECE Energy nr 42). W artykule wskazano trzy reprezentatywne, funkcjonujące instalacje geotermalne w Polsce, tj. na Podhalu, w Stargardzie oraz w Poddębicach, dla których można by wykorzystać zasady klasyfikacji UNFC-2009 i opracować studium przypadku dla tych wybranych złóż.The paper presents the state of knowledge on geothermal resources in Poland, which is as the result of systematic research work carried out for over the last 30 years, at the Department of Fossil Fuels (formerly the Institute of Fossil Fuels) of the AGH University of Science and Technology. The paper describes the principles of classification and methodology of regional geothermal resources assessment used in Poland, which is based on the McKelvey’s diagram. The classification of geothermal resources used so far in Poland takes into account two basic factors: the degree of geological recognition and environmental, technical and economic issues concerning exploitation of geothermal water – together. The results of geothermal resources estimation are presented, taking into account particular classes of the resources: accessible, static, static-recoverable, disposable and exploitable, determining the use of geothermal waters for different purposes: heating, recreation, balneotherapy etc. The paper also presents a description of the concept of a new classification of geothermal resources (UNFC-2009), developed in 2016, within the framework of joint activity of the specialists of the European Economic Commission (UNECE) and the International Geothermal Association (IGA). The above classification is based on a three-dimensional resource classification model, where in addition to the criterion of economic viability and geological recognition, the criterion related to the project feasibility and its development is also considered. The introduction of consistent rules within the UNFC-2009 classification and the unification of the reporting method, taking into account market and economic criteria, will improve the exchange of information and may facilitate international cooperation in the field of global geothermal energy resources assessment. Guidelines for the use of UNFC-2009 were approved by the European Commission during its 22nd session in November 2013 and are available as a publication of the European Economic Commission (UNECE) (ECE Energy No. 42). The article presents three representative, operating geothermal installations in Poland, in: Podhale, Stargard and Poddębice, for which the principles of UNFC2009 classification could be used and a case study for these selected geothermal fields could be developed

Geothermal water resource base in the Polish Lowlands - geological and hydrogeological conditions of localization of prospective areas

W profilach geologicznych na Niżu Polskim, w osadach od starszego paleozoiku po dolną kredę, można wyróżnić szereg utworów, których wykształcenie litologiczne wskazuje na możliwości występowania dobrych poziomów zbiornikowych dla wód termalnych. Geologiczne, hydrogeologiczne i termiczne parametry charakteryzujące zbiorniki wód wgłębnych na Niżu Polskim wskazują na możliwości kompleksowego ich wykorzystania zarówno w celach energetycznych, jak i balneoterapeutycznych oraz rekreacyjnych. Szczególnie interesująco pod względem możliwości wykorzystania wód termalnych prezentują się rejony niecek: warszawskiej, mogileńsko-łódzkiej oraz szczecińskiej. Wykorzystanie wód termalnych do celów grzewczych poszczególnych województw i miast centralnej Polski, winno, w pierwszej kolejności, opierać się na zasobach dolnojurajskiego zbiornika hydrogeotermalnego. Identyfikacja warunków geotermalnych skał wieku paleozoicznego stanowi istotne uzupełnienie wiedzy na temat krajowych zasobów energii geotermalnej i wskazuje na nowe możliwości rozwoju geotermii w rejonach leżących poza obszarami występowania ciepłych wód podziemnych formacji mezozoicznych na Niżu Polskim.Within geological sections of the Polish Lowlands, in Early Paleozoic through Early Cretaceous formations, a number of layers can be distinguished, lithological development of which indicates possible occurrence of good geothermal aquifers. Geological, hydrogeological and thermal parameters that characterize aquifers in the Polish Lowlands indicate possibility of complex utilization of geothermal waters, as well for energy production as balneotherapy and recreation. Areas of the Warsaw Trough, Mogilno-Łódź Trough and Szczecin Trough are particularly interesting in terms of thermal water utilization. Utilization of thermal waters for heating purposes in particular voivodships and towns of central Poland should, first of all, be based on the resources of the Lower Jurassic aquifer. Identification of geothermal conditions of Paleozoic formations represents important completion of knowledge of domestic geothermal energy resources and indicate new possibilities of geothermal development in regions outside the areas of hot underground waters in Mesozoic formations of the Polish Lowlands

United Nations Framework Classification of Geothermal Resources (UNFC -2009) against the Polish classification and methodology of geothermal resources assessment

Artykuł przedstawia opis koncepcji nowej klasyfikacji zasobów geotermalnych opracowany w ramach działalności Europejskiej Komisji Gospodarczej (UNECE) przy współudziale specjalistów Międzynarodowej Asocjacji Geotermalnej (IGA). W artykule wskazano na wzajemne relacje pomiędzy zasadami klasyfikacji oraz metodyką szacowania zasobów geotermalnych stosowanych w Polsce a regułami klasyfikacji UNFC-2009. Artykuł jest próbą podjęcia dyskusji, wychodząc naprzeciw głównym założeniom nowej klasyfikacji UNFC-2009, która zakłada ujednolicenie istniejących, krajowych systemów i kryteriów oceny zasobów oraz umożliwienie porównywania – według jednolitych zasad – różnych istniejących klasyfikacji. Wprowadzenie spójnych zasad w ramach UNFC-2009 oraz ujednolicenie sposobu raportowania, z uwzględnieniem kryteriów rynkowych i ekonomicznych, ma za zadanie usprawnić przepływ informacji oraz ułatwić współpracę międzynarodową w zakresie oceny zasobów energii geotermalnej, w tym również w skali globalnej. Dotychczas stosowana w Polsce klasyfikacja zasobów geotermalnych opiera się na diagramie McKelvey’a i uwzględnia dwa zasadnicze czynniki: stopień rozpoznania geologicznego oraz uwarunkowania: środowiskowe, techniczne i ekonomiczne udostępnienia i eksploatacji wód geotermalnych (łącznie). Klasyfikacja UNFC-2009 wyróżnia dodatkowo kryterium związane ze stopniem zawansowania zagospodarowania złoża, jednakże przy pewnych założeniach można znaleźć właściwe odpowiedniki polskiej klasyfikacji w UNFC-2009.The article presents a brief description of the concept of a new classification of geothermal resources elaborated at the initiative of the United Nations Economic Commission for Europe (UNECE) in cooperation with the International Geothermal Association (IGA) experts group. The article shows the possibility of adapting the principles of classification and methodology of geothermal resources assessment used in Poland to the classification rules of the United Nations Framework Classification for Fossil Energy and Mineral Reserves and Resources (UNFC-2009). The article is an attempt to debate a formal discussion, to meet the main objectives of the new UNFC-2009 classification, envisages unification of existing national systems and criteria for evaluation of geothermal resources/reserves and to enable comparison of various existing classifications - according to uniform rules. The introduction of consistent rules within the UNFC-2009 and unification of reporting scheme, taking industrial and market-based economic criteria into account, aims to improve the exchange of information and to facilitate international cooperation in the assessment of geothermal energy resources, including a global scale assessment. The classification of geothermal resources being used in Poland is based on the McKelvey diagram and takes two main factors into account: the degree of geological knowledge and environmental conditions including technical and economic aspects of geothermal waters exploitation (together). The UNFC-2009 classification distinguishes itself with additional criterion relating to the status (maturity) of the project and its feasibility (F-axis), but fortunately some relevant counterparts with the “Polish classification” can be found, with a certain assumptions

Modelling of hydrogeological and geothermal parameters and automation of geothermal resources calculation on a regional scale, example of the power factor construction

This paper presents proposals for application of methodology of evaluation of geothermal resources on a regional scale, focusing on economic efficency of heat recovery through the analysis of the power factor distribution. The concept of the power factor design by Gosk (1982) is discussed according to the present conditions of socio-economic development in our country, including the prices of alternative fuel (coal), the current cost of drilling, etc. In the paper a solution for automation of geothermal resources calculation, based on complex operations on the three-dimensional spatial models (grids) using the specialized software for interpretation of geological data’s of Landmark Graphics Corporation – ZMap Plus package is presented. Attention is drawn to the possibility of using specialized programming macro language ZCL (Zycor Command Language) to perform complex, often repetitive, mathematical procedures, what significantly speeds up the calculation procedures and may reduce the computational errors

Energy potential of thermal waters in the Polish Lowland

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń zasobów energii zakumulowanej w wodach termalnych, występujących w profilu geologicznym utworów mezozoiku i paleozoiku na obszarze Niżu Polskiego. Wykonana analiza zasobów obejmowała obszar o powierzchni ok. 270 tys. km2, co stanowi ponad 87% powierzchni kraju. Obliczenia przeprowadzono z uwzględnieniem przyjętej klasyfikacji zasobów, zgodnie z diagramem McKelveya. Wydzielono m.in. zasoby geologiczne: statyczne i statyczne-wydobywalne oraz zasoby dyspozycyjne energii geotermalnej. W celu obliczenia zasobów dyspozycyjnych zastosowano metodę opartą na wskaźnikowej ocenie efektywności ekonomicznej pozyskania ciepła (współczynnik mocy), który jest wskaźnikiem mówiącym, ile razy moc cieplna ujęcia geotermalnego przewyższa moc cieplną stanowiącą ekwiwalent nakładów kapitałowych i kosztów eksploatacji tego ujęcia. Analiza powyższego wskaźnika pozwoliła na dokonanie wstępnej oceny opłacalności pozyskania energii geotermalnej w skali regionalnej i wskazanie obszarów perspektywicznych w obrębie poszczególnych zbiorników. Wyniki wskazują, że statyczne zasoby energii geotermalnej, zakumulowane w dziewięciu głównych zbiornikach: dewońskim, karbońskim, dolnopermskim, dolnotriasowym, górnotriasowym, dolnojurajskim, środkowojurajski, górnojurajskim oraz dolnokredowym na Niżu Polskim wynoszą 1,45 × 10/22 J (3,47 × 10/11 toe). Łączne zasoby statyczne-wydobywalne energii zostały ocenione na 2,9 × 10/21 J (6,9 × 10/10 toe), a sumaryczne zasoby dyspozycyjne energii geotermalnej, wynoszą 9,21 × 10/18 J/rok, co odpowiada 220 × 10/6 toe. Zasoby eksploatacyjne wód i energii geotermalnej mogą być ocenione dopiero po wykonaniu otworu udostępniającego złoże oraz po wykonaniu pompowań pomiarowych. Z tego względu ocena zasobów eksploatacyjnych w skali regionalnej nie jest w zasadzie możliwa, ponieważ do celów praktycznych możemy wykorzystać jedynie ok. 1,5–2,5% zasobów dyspozycyjnych (Górecki i in., 2003), zasoby eksploatacyjne energii geotermalnej na Niżu Polskim zostały oszacowane na 1,38 × 10/17–2,30 × 10/17 J/rok (3,3–5,5 × 10/6 toe/rok).The paper presents results of calculations of geothermal energy resources accumulated in the aquifers of Mesozoic and Paleozoic age in the Polish Lowlands. The analysis carried out in the project covered approximately 270 th. square km, that represents more than 87 percent of the territory of Poland. The calculations were made with regard to the classification of resources, in accordance with the McKelvey’s diagram. The static, static-recoverable geothermal resources and disposable geothermal reserves were distinguished. For calculation of disposable reserves the methodology of evaluation of economic factor efficiency of heat recovery was applied (the power factor). The methodology enabled preliminary assessment of the geothermal energy utilization profitability at the regional scale and indication of prospective areas within particular aquifers. Static geothermal energy resources accumulated in nine major reservoirs: Devonian, Carboniferous, Cisuralian, Lower Triassic , Upper Triassic, Lower Jurassic, Middle Jurassic, Upper Jurassic and Lower Cretaceousin the Polish Lowlands are estimated at 1.45 × 10/22 J (3.47 × 10/11 toe). Total static-recoverable resources has been assessed at 2.9 × 10/21 J (6.9 × 10/10 toe). Total disposable reserves of geothermal energy accumulated accumulated in nine major geothermal reservoirs was estimated at 9.21 × 10/18 J/year, which corresponds to 220×10/6 toe/year. It should be emphasis that admissible water and energy reserves can only be assessed after drilling operation and pumping measurements has been performed. Therefore, assessment of admissible energy resources on a regional scale is in principle not possible. Assuming the recovery of 1.5–2.5% of disposable reserves (Górecki et al., 2003), the admissible reserves of geothermal energy are estimated as 1.38–2.30 × 10/17 J/year (3.3–5.5 × 10/6 toe/year)

The most prospective areas of use of thermal waters for heating purposes in the Polish Lowlands

The paper presents results of assessment of geothermal energy resources accumulated within nine Paleozoic and Mesozoic aquifers in the Polish Lowlands, carried out within the framework of the project entitled “Geothermal atlases of the Mesozoic and Paleozoic formations – geological analysis and thermal water and energy resources in the Polish Lowlands”. The project commissioned by the Polish Ministry of Environment was carried out in the years 2004–2006 by a research team of specialists from several institutions, with AGH – University of Science and Technology in Kraków as a leader. The paper presents also the results of studies and proposals for geothermal investment projects in selected towns of central and northwestern Poland. Potential locations of the new geothermal projects are determined. Towns with the most favourable geological and hydrogeological conditions and appropriate market of heat consumers for a geothermal plant construction are indicated. The calculation area amounts approximately to 270 thousand km2 that represents more than 87% of the territory of Poland. As regards the amount of accumulated energy, the most interesting and promising areas of the Polish Lowlands occur in the Warsaw, Mogilno–Łódź (in the central part of Poland) and Szczecin (in the northwestern part of Poland) troughs