Thermodynamical Control by Frequent Quantum Measurements

Heat flow between a large ``bath'' and a smaller system brings them progressively closer to thermal equilibrium while increasing their entropy. Deviations from this trend are fluctuations involving a small fraction of a statistical ensemble of systems interacting with the bath: in this respect, quantum and classical thermodynamics are in agreement. Can there be drastic differences between them? Here we address a distinctly quantum mechanical setting that displays such differences: disturbances of thermal equilibrium between two-level systems (TLS) and a bath by frequent and brief quantum (non-demolishing) measurements of the TLS energy-states. If the measurements are frequent enough to induce either the Zeno or the anti-Zeno regime, namely, the slowdown or speedup of the TLS relaxation, then the resulting entropy and temperature of both the system and the bath are found to be completely unrelated to what is expected by standard thermodynamical rules that hold for memoryless baths. The practical advantage of these anomalies is the possibility of very fast control of heat and entropy, allowing cooling and state-purification of quantum systems much sooner than their thermal equilibration time.Comment: 10 Pages. Pre-submission version of Nature {\bf 452}, 724 (2008). Includes Supplementary Informatio

P availability and P leaching after reducing the mineral P fertilization and the use of digestate products as new organic fertilizers in a 4-year field trial with high P status

A

Langetermijn bemesting met diverse (organische) mesttypes en dosissen: effect op P-uitspoeling

Link to original source of the article (Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek ILVO) http://pure.ilvo.vlaanderen.be/portal/en/publications/langetermijn-bemesting-met-diverse-organische-mesttypes-en-dosissen-effect-op-puitspoeling(33c6d99a-a069-4d78-8b0d-4df80e522ef1).htmlstatus: publishe

Veldproeven met biogebaseerde meststoffen

In Vlaanderen en andere Europese regio’s heerst een paradoxale situatie waarin de veeteelt een overmaat aan nutriënten produceert, terwijl de akker- en tuinbouw een bijkomende behoefte heeft aan nutriënten onder de vorm van kunstmest. Intensieve dierlijke productie in Vlaanderen leidt tot een overproductie van nutriënten onder de vorm van mest ten opzichte van de regionale bemestingsnoden, met eutrofiëring van het grond- en oppervlaktewater tot gevolg. Volgens het meest recente voortgangsrapport van de Mestbank (2013) was de Vlaamse Mestbalans, die het verschil weergeeft tussen aanbod en afzet van dierlijke mest, in 2012 echter voor het 5e jaar op rij opnieuw in evenwicht. Dit betekent dat alle landbouwbedrijven in staat zijn om hun dierlijke mest af te zetten conform het Mestdecreet door uitrijding, export of verwerking van mest. Dit wil evenwel niet zeggen dat het mestprobleem opgelost is, aangezien een aantal landbouwbedrijven nog steeds kampt met een balansprobleem en de waterkwaliteit onvoldoende snel verbetert. Nochtans worden door het verwerken van mest en digestaat waardevolle eind- en bijproducten gegenereerd die als biogebaseerde kunstmestvervangers gebruikt kunnen worden en aldus kunnen bijdragen tot het sluiten van de nutriëntenkringlopen in de landbouw. Het verbinden van de plantaardige en dierlijke productie door de verdere ontwikkeling van mest- en digestaatverwerking is dan ook essentieel binnen het kader van de duurzame landbouw. Het Interreg IVb. project Biorefine pakt de knelpunten aan om de nutriëntencycli zo maximaal mogelijk te sluiten in de overgang van een fossielgebaseerde naar een biogebaseerde economie. Het sluiten van nutriëntencycli door de introductie van biogebaseerde bemestingsstoffen in de landbouw lijkt namelijk moeilijk te realiseren door onder andere een gebrek aan inzichten in de samenstelling en eigenschappen van deze producten en de impact ervan op gewasopbrengst en bodemkwaliteit. Het was dan ook noodzakelijk om fysico-chemische analyses en veldexperimenten uit te voeren om de bemestingswaarde van mogelijke alternatieven voor minerale kunstmest in kaart te brengen. Deze brochure bundelt de resultaten van een groot aantal veldproeven uitgevoerd op verschillende gewassen door diverse Vlaamse instituten sinds 2008. De verworven inzichten betreffende de eigenschappen en impact van biogebaseerde bemestingsproducten op de teelt van een brede range van gewassen, verspreid in tijd en ruimte, zijn cruciaal voor de verdere stimulatie van “groene meststoffen” in Vlaanderen

GeomInt: geomechanical integrity of host and barrier rocks–experiments, models and analysis of discontinuities

The present paper gives an overview of the GeomInt project “Geomechanical integrity of host and barrier rocks—experiment, modelling and analysis of discontinuities” which has been conducted from 2017–2020 within the framework of the “Geo:N Geosciences for Sustainability” program. The research concept of the collaborative project is briefly introduced followed by a summary of the most important outcomes. The research concept puts geological discontinuities into the centre of investigations—as these belong to the most interesting and critical elements for any subsurface utilisation. Thus, while research questions are specific, they bear relevance to a wide range of applications. The specific research is thus integrated into a generic concept in order to make the results more generally applicable and transferable. The generic part includes a variety of conceptual approaches and their numerical realisations for describing the evolution of discontinuities in the most important types of barrier rocks. An explicit validation concept for the generic framework was developed and realised by specific “model-experiment-exercises” (MEX) which combined experiments and models in a systematic way from the very beginning. 16 MEX have been developed which cover a wide range of fundamental fracturing mechanisms, i.e. swelling/shrinkage, fluid percolation, and stress redistribution processes. The progress in model development is also demonstrated by field-scale applications, e.g. in the analysis and design of experiments in underground research laboratories in Opalinus Clay (URL Mont Terri, Switzerland) and salt rock (research mine Springen, Germany).BMBFHelmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ (4215