Оцінка ефективності вирощування енергетичних культур як джерело біопалива

Energy crops are grown for energy purposes. Traditionally energy crops are corn and sugarcane which are grown for industrial scale ethanol, rapeseed for producing biodiesel, annual and perennial grasses, for example cane, miscanthus, cereal straw, as well as fast-growing tree crops for biomass production. The most interesting for the temperate climate zone of Europe are the fast-growing willow species. The interest in growing energy crops, which can be used as a renewable energy source, in European countries arose in the 1970s, which was related with rising prices for traditional energy sources. The growth of energy crops has been fueled by political decisions at the international level, in particular by documents such as the Renewable Energy Development Plan for Europe and the Kyoto Protocol. After some recession, landing areas for energy crops in the EU and North America have been stabilized. The fastest growing willow occupies the largest area in Europe. The average yield of willow wood in our experiments was about 50 tons per hectare at a moisture content of 45%, with a three-year biomass harvest cycle or 9.2 tons per year and dry matter from 9 to 15 tons per year per dry biomass, in depending on the conditions of cultivation, soil, clone. The weighted average cost of one ton of willow wood with a moisture content of 10% at an area of 100 hectares of plantation for its lifetime (22 years) will be $30.5. The cost of growing willow, transporting and shredding timber at a plantation area of 30 hectares is about$ 510 per hectare. About half of all biofuel production costs are depreciation deductions for the operation of special planting and harvesting equipment. The expansion of the plantation area 3–4 times compared to the base variant (30 hectares) allows to increase the profitability of energy production by 30–50%. The return on initial costs required to organize a willow plantation depends on the use of biomass. When replacing wood with traditional energy sources (natural gas), according to our calculations, the simple payback period is 3.8 years and the discounted time is 4.7 years, which corresponds to the time of harvesting the first biomass crop. With the direct sale of biomass on the market in the payback period increases to 6–11 years, which corresponds to the second or third harvesting period (with a three-year cycle). The unit cost of energy derived from willow wood is lower relatively to other energy crops, but 1.5 times and 1.8 times higher than that of natural marsh vegetation and straw, respectively. However, the additional interest in planting willow is due to their conservation value. The main indicators for calculating cost-effectiveness have been taken experimentally. The higher combustion heat of the above-ground part of the willow tree stand averaged 18500 kJ/kg. This is in line with the results obtained by other researchers for willow wood. The maximum specific heat of combustion of willow wood according to the results of experiments carried out in Sweden ranged from 18.3 to 19.7 MJ/kg, depending on the harvesting time and the willow clones. Therefore, we can confidently say that to grow energy willow is expediently and cost-effectively.Енергетичні культури вирощуються для енергетичних потреб. Традиційно енергетичними культурами є кукурудза і цукровий очерет, які вирощуються для виробництва етанолу в промислових масштабах, ріпак для отримання біодизеля, однорічні та багаторічні трави: наприклад, очерет, міскантус, солома зернових культур, а також швидко зростаючі деревні культури для виробництва біомаси. Для помірного кліматичного поясу Європи найбільший цікавість представляють швидкорослі види верби. Цікавість до вирощування енергетичних культур, біомаса яких може бути використана як відновлювальне джерело енергії, в європейських країнах виник в 70-ті роки минулого століття, що було пов’язано з ростом цін на традиційні енергоносії. Зростання площ енергетичних культур стимулювався політичними рішеннями на міжнародному рівні, зокрема такими документами як План розвитку відновлюваної енергетики в Європі та Кіотський протокол. Після певного спаду, площі посадок енергетичних культур в країнах ЄС та Північної Америки стабілізувалися. Найбільш значні площі в Європі займає швидкозростаюча верба. Середня врожайність деревини верби в наших експериментах склала близько 50 тонн з гектара при вологості 45%, при трирічному циклі збору біомаси або 9,2 тонни в перерахунку на рік і на суху речовину від 9 до 15 тонн на рік в перерахунку на суху біомасу, в залежності від умов вирощування, ґрунту, клону. Середньозважена собівартість однієї тонни деревини верби вологістю 10% при площі енергетичної плантації 100 га за термін її експлуатації (22 роки) складе 30,5 долара. Витрати на вирощування верби, транспортування і подрібнення деревини при площі плантації 30 гектарів складають близько 510 доларів в розрахунку на гектар. Близько половини всіх витрат на виробництво біопалива складають амортизаційні відрахування на експлуатацію спеціальної посадкової і збиральної техніки. Розширення площ плантації в 3–4 рази в порівнянні з базовим варіантом (30 гектар) дозволяє збільшити рентабельність виробництва енергії на 30–50%. Окупність початкових затрат необхідних для організації плантації верби залежить від напрямів використання біомаси. При заміні деревиною традиційних енергоносіїв (природний газ) за нашими розрахунками простий термін окупності становить 3,8 року і дисконтований – 4,7 року, що відповідає часу збирання першого врожаю біомаси. При безпосередньому продажі біомаси на ринку в термін окупності збільшується до 6–11 років, що відповідає другому або третьому терміну збирання (при трирічному циклі). Собівартість одиниці енергії отриманої з деревини верби, нижче по відношенню до інших енергетичних культур, але в 1,5 рази та в 1,8 рази вище, ніж відповідно з біомаси природного болотної рослинності і соломи. Тим не менш, додатковий інтерес до посадки верби обумовлюється їх природоохоронним значенням. В якості основних показників для розрахунку економічної ефективності приймалися результати, отримані експериментальним шляхом. Вища теплота згоряння надземної частини деревостану верби в середньому склала 18500 кДж/кг. Це відповідає результатам, отриманим для деревини верби іншими дослідниками. Максимальна питома теплота згоряння деревини верби за результатами експериментів проведених в Швеції склала від 18,3 до 19,7 МДж/кг, в залежності від строків збирання і клонів верби. Отже, можемо з впевненістю стверджувати, що енергетичну вербу, вирощувати доцільно і економічно вигідно

ПЕРСПЕКТИВИ ПІДГОТОВКИ МЕДИЧНОЇ СЕСТРИ-БАКАЛАВРА З ДИСЦИПЛІНИ «АНЕСТЕЗІОЛОГІЯ ТА РЕАНІМАТОЛОГІЯ»

In the article was done the comparative analysis of Ukrainian and Canadian registered nurses professional training with the aim to improve the national nurses training system. It was shown the main differences in job specificities and duties of anaesthesiology, intensive care departments nurses of Ukraine and Canada. We noted the acute necessity of Ukrainian nurses professional training development in the speciality «anaesthesiology and critical care» and we suggested the steps to gain this goal.У статті проведено порівняльний аналіз систем професійної підготовки медсестер України і Канади з метою удосконалення вітчизняної системи підготовки медсестер. Окреслено основні відмінності у специфіці роботи і обов’язками медсестер реанімаційних відділень України і Канади. Вказано на гостру необхідність удосконалення професійної підготовки українських медсестер зі спеціальності «Анестезіологія і реаніматологія» і запропоновано кроки для досягнення цієї мети.

Силові здібності: динаміка тренувального ефекту силових вправ у дівчат 9 років

The study objective is to determine the influence of the combined method of strength development on the dynamics of training effect in girls aged 9 years. Materials and methods. The study involved 15 girls aged 9. The experiment was conducted according to the plan shown in Table 1. The study implemented the first variant of the combined method for developing arm and shoulder muscles (place I), abdominal muscle strength (place II), back muscle strength (place III), and leg muscle strength (place IV). The study materials were processed by the statistical analysis software – IBM SPSS 22. Discriminant analysis was performed. Results. The discriminant analysis indicates statistically significant changes in the training effect of strength exercises (places І–ІV, р < 0.001). The immediate and delayed training effect of strength exercises depends on the total amount of strength exercises in a physical education lesson. Thus, changes after training at each place of strength development are amplified by the subsequent exercises at other places, the differences between the testing indicators are statistically significant (p = 0.001). Conclusion. The study determined a positive training effect of strength exercises when using the combined method of strength development in the following modes: dynamic effort method – 3 repetitions, 30-s rest; maximum effort method – 1 repetition, 30-s rest; isometric effort method – 3 repetitions, 30-s rest; repeated effort method – 6 repetitions, 30-s rest. In strength load response, there are an immediate and delayed training effects. Thus it can be argued that it is possible to classify training effects by the presented battery of tests based on discriminant analysis.Цель исследования – определить влияние комбинированного метода развития силы на динамику тренировочного эффекта у девочек 9 лет. Материалы и методы. В исследовании приняли участие 15 девочек 9 лет. Эксперимент был проведен по плану, представленному в табл. 1. Был реализован первый вариант комбинированного метода для развития мышц рук и плечевого пояса (место I), силы мышц брюшного пресса (место II), силы мышц спины (место ІІІ) и силы мышц ног (место IV). Материалы исследования обработаны в программе статистического анализа IBM SPSS 22. Проведен дискриминантный анализ. Результаты. Дискриминантный анализ свидетельствует о статистически достоверных изменениях тренировочных эффектов силовых упражнений (I–IV место, р < 0,001). Срочный и отставленный тренировочный эффект силовых упражнений зависит от суммарного объема силовых упражнений в уроке физической культуры. Так, изменения после­ работы на каждом месте развития силы усиливаются последующим выполнением упражнений на других местах, расхождения между показателями тестирования относительно друг друга статистически достоверны (p = 0,001). Вывод. Установлен положительный тренировочный эффект силовых упражнений в процессе использования комбинированного метода развития силы в следующих режимах: метод динамических усилий – 3 повторения, 30 с отдых; метод максимальных усилий – 1 повторение, 30 с отдых; метод изометрических усилий – 3 повторения, 30 с отдых; метод повторных усилий – 6 повторений, 30 с отдых. В реакции на силовую нагрузку выделяется срочный и отставленный тренировочный эффект. Это дает возможность утверждать, что классификация тренировочных эффектов возможна по приведенной батарее тестов на основе дискриминантного анализа.Мета дослідження — визначити вплив комбінованого методу розвитку сили на динаміку тренувального ефекту у дівчат 9 років. Матеріали і методи. У дослідженні прийняли участь 15 дівчат 9 років. Експеримент був проведений за планом, наведеним у табл. 1. Був реалізований перший варіант комбінованого методу для розвитку м’язів рук і плечового поясу (місце І), сили м’язів черевного преса (місце ІІ), сили м’язів спини (місце ІІІ) і сили м’язів ніг (місце IV). Матеріали дослідження опрацьовані в програмі статистичного аналізу – IBM SPSS 22. Здійснений дискримінантний аналіз. Результати. Результати дискримінантного аналізу свідчать про статистично достовірні зміни тренувальних ефектів силових вправ (І–ІV місце, р < 0,001). Терміновий і відставлений тренувальний ефект силових вправ залежить від сумарного обсягу силових вправ в уроці фізичної культури. Так, зміни після роботи на кожному місці розвитку сили підсилюються наступним виконанням вправ на інших місцях, розбіжності між показниками тестування щодо один одного статистично достовірні (p = 0,001).  Висновок. Встановлено позитивний тренувальний ефект силових вправ у процесі використання комбінованого методу розвитку сили у наступних режимах: метод динамічних зусиль  – 3 повто­рення, 30 с відпочинок; метод максимальних зусиль – 1 повторення, 30 с відпочинок; метод ізометричних зусиль – 3 повторення, 30 с відпочинок; метод повторних зусиль – 6 повторень, 30 с відпочинок. В реакції на силове навантаження виділяється терміновий і відставлений тренувальний ефект. Це дає можливість стверджувати, що класифікація тренувальних ефектів можлива за наведеною батареєю тестів на основі дискримінантного аналізу

Математична модель утворення зубців циліндричної прямозубої передачі гіперболічним вихідним контуром

The aim of this work is to create a fundamentals of mathematical model which consists in definition of geometry of a generating surface and machining gearing for novel cylindrical spur transmission. The generating surface is considered as rack-cutter with teeth, which profiled by hyperbola – a curve which is smooth at whole addendum and dedendum parts of reference profile. The equations of teeth surfaces which help the basic performances of this generating surface surveyed, namely quadratic forms and normal curvatures in the given directions are presented. The equations of machining gearing which help to obtain the equations of surfaces of teeth which can be applied both for working surfaces and for their fillets are obtained. For these surfaces quadratic forms also defined. Boundaries of a contact zone are defined. The results obtained in a paper can be used for definition of quality indicators of serviceability of novel transmissions which will allow carrying out a comparative estimation of novel transmission with conventional one and with other types of transmissions.Представлено теоретичне дослідження внутрішньої геометрії виробної поверхні та верстатного зачеплення для утворення зубців циліндричних прямозубих передач нового типу. Виробна поверхня розглядається як інструментальна рейка з вихідним контуром, що спрофільовано гіперболою. Наведено рівняння поверхонь зубців інструментальної рейки, розглянуто основні характеристики цієї виробної поверхні, а саме квадратичні форми і нормальні кривизни в заданих напрямках. Представлено рівняння верстатного зачеплення, за допомогою якого одержано рівняння поверхонь зубців, як робочих так і перехідних. Для цих поверхонь також визначено коефіцієнти квадратичних форм та кривизни. Визначено межі поля зачеплення. Результати, одержані в статті, в подальшому можна використовувати для визначення якісних показників працездатності нового типу передач, що дозволить проводити їх порівняльну оцінку із традиційними та іншими видами передач

Movement Coordination: Peculiarities of Strength Effort Assessment in Girls Aged 11-13

The purpose of the study is to determine the peculiarities of strength effort assessment in girls aged 11-13. Materials and methods. The study participants were girls aged 11 (n=25), 12 (n=27), 13 (n=18). The children and their parents were fully informed about all the features of the study and agreed to participate in the experiment. The paper used methods of scientific literature analysis, testing, methods of mathematical statistics. To determine the peculiarities of strength effort assessment, the study used a t-test for paired observations and a t-test for independent samples. Results. The girls aged 11-13 demonstrate the best assessment of effort reproduction at 2/3 of maximum strength. There is no statistically significant age-related dynamics in strength effort assessment in girls aged 11-13. The correlation between the effort reproductions at 1/3, 1/2 and 2/3 of maximum strength is not statistically significant. Conclusions. In the process of physical education of girls aged 11-13, special attention should be paid to the development of motor control ability as the component of coordination training of schoolchildren

Motor Abilities: Peculiarities of Strength Effort Assessment in Boys Aged 11-13

Thepurposeofthestudyistodetermine the peculiarities of strength effort assessmentin boys aged 11-13. Materials and methods.The study participants were boys aged 11 years (n=22), 12 years (n=31), 13 years (n=33). The children and their parents were fully informed about all the features of the study and gave their consent to participate in the experiment. The paper used methods of scientific literature analysis, testing, methods of mathematical statistics. The study assessedthe right hand effort at 1/3, 1/2, 2/3 of the maximum. The assessment error was analyzed. To determine the peculiarities of strength effort assessment, the study used a t-test for paired observations and a t-test for independent samples. Results. The analysis of the ability for strength effort assessment in the boys aged 11 and 13 showed that there are no statistically significant differences between the boys of this age. The boysdemonstrate the best assessment ofeffortat2/3 of the maximum. There areno statistically significant differences in the levels of development of the hand maximum strength (p > 0.05). Thestudy has not found statistically significant differences in the levels of development of the ability for strength effort assessment in the boys aged 11-13(p > 0.05). The boys of this age demonstrate the best assessment ofeffortat2/3 of the maximum. A comparative analysis of the ability for strength effort assessment in the boys aged 12 and 13 did not reveal statistically significant differences (p > 0.05). The boys of this age demonstrate the best assessment ofeffortat2/3 of the maximum. The boys aged 11–13 show the best assessment of effort reproduction at2/3 of the maximum (p < 0.05). There is no statistically significant age-related dynamics in strength effortassessment in the boys aged 11-13. The correlationbetween the effort reproductionsat1/3, 1/2 and 2/3 of the maximum is not statistically significant. Conclusions.In the process of physical education of boys aged 11–13,special attention should be paid to the development of motor control ability as the component of coordination training of schoolchildren

Professional Development of Future Physical Culture Teachers during Studying at Higher Educational Institutions

The work was focused on exploring the motives for choosing a teaching profession and the development level of motivation for continuing professional growth in the process of studying at a higher educational institution; the analysis of the levels of readiness of the students of the Faculty of Physical Education for continuing studying; the diagnostics of the dependence of the level of motor readiness of students, who are future physical culture teachers, on the level of their motivation and readiness for continuous professional development. Experimental studies were conducted at the Physical Education Faculty of the Taras Shevchenko National University «Chernihiv College». The study was conducted in 2016-2017 (during the 1st year of study) and in 2019-2020 (during the 4th year of study). The experimental group consisted of 67 students between the ages of 17 and 22. The studies showed the dependence of the level of motor readiness of students on the level of their motivation and readiness for continuous professional development. The indicators of motor activity of the fourth-year students with high levels of motivation and readiness for continuous professional development were increased concerning the amount of the motor activity that is characteristic of the professional activity of a physical culture teacher. The indicators obtained during the study indicate that students, who are aware of the need for professional development master the content of the curriculum better during the period of study and, as future physical culture teachers, better understand the purpose and objectives of education of pupils

Повышение визуальной информативности термограмм при онкологических заболеваниях молочных желез

Розглянуто особливості інтерпретації термограм молочних залоз. З урахуванням законів зорового сприйняття інформації, з метою покращення інформативності візуалізації термограм запропоновано алгоритм обробки теплових зображень. Наведено приклади обробки та дослідження термограм обстежених онкологічних хворих.Features of the interpretation for mamma's thermograms are considered. The algorithm based on the laws of the visual perception for processing of the thermal images to improve the thermogram's visualization self- descriptiveness was proposed. The examples of processing and investigation of the examined oncology patient's thermograms are presented.Рассмотрены особенности интерпретации термограмм молочных желез. С учетом законов зрительного восприятия информации, с целью улучшения информативности визуализации термограмм, предложено алгоритм обработки тепловых изображений. Приведены примеры обработки и исследования термограмм обследованных онкологических больных