Energy consumption analysis for natural aggregate processing and its results (Atabey, Isparta, Turkey)

Purpose. This study was conducted to determine the amount of energy and water consumption in the production of aggregates for a certain period of time and also calculated the parameters that effect energy consumption in natural aggregate processing. Methods. The data obtained from the quarry site were used as a case study which is presented in the paper. It was discovered that during the winter season, less production and processing activities consume more electrical energy and less water. Findings. Energy consumption ratios for 5 years are presented in the paper with the calculated mean at 4.44 kWh. However, the energy consumed during the experimental study on the site was calculated to be 2.69 kWh. Additionally, benchmarking analysis was conducted on 4 different quarries for evaluation of energy consumption. Originality. This study suggests that environmental load decrease be investigated with respect to quarry processing as well as equipment, technology and use. The result of the study reveals that processing technology implemented in the plant was not economically viable. Practical implications. Two years after completion of the present study, processing at the quarry was stopped in 2015.Мета. Визначення витрат енергії та води в процесі виробництва нерудних матеріалів протягом тривалого проміжку часу шляхом обробки статистичних даних показників робочих процесів кар’єру й встановлення параметрів, що впливають на споживання енергії при переробці даної природної сировини. Методика. В роботі використано та проаналізовано комплекс статистичних даних за енерговитратами і витратами води, а також виробничий цикл видобутку на кар’єрі Атабей за 5-річний період. Для оцінки величини енерговитрат також був проведений порівняльний аналіз за чотирма різними кар’єрами. Результати. Отримані результати аналізу показують, що енергія, споживана протягом 5 років, знаходиться в інтервалі між 2.46 і 17.79 кВт·год, яка в середньому становить 4.44 кВт·год. Однак під час проведення польових експериментальних досліджень цей показник склав 2.69 кВт·год. Встановлено, що протягом зимового періоду, коли знижується виробнича активність, переробні потужності споживають більше енергії, але менше води. Зроблено висновок щодо економічної нерентабельності підприємства з переробки нерудних матеріалів в кар’єрі Атабей. Виявлено, що найбільш значимими факторами, що впливають на кількість енергії, споживаної при виробництві будівельних матеріалів, є геологічна мінливість, однорідність гравію, розміру зерна, масштаб виробництва, кліматичні умови, технологія та технічне обслуговування обладнання, організація й географія майданчика. Наукова новизна. Виявлено кореляційний взаємозв’язок споживаної енергії з обсягом виробництва будівельних матеріалів в умовах кар’єру Атабей, причому в зимовий період часу, коли знижуються темпи видобутку, споживання енергії по кар’єру істотно збільшується, а води – зменшується. Практична значимість. В 2015 році, через два роки після завершення даного дослідження, виробництво нерудних матеріалів у кар’єрі Атабей було зупинене, що свідчить про достовірність отриманих результатів.Цель. Определение затрат энергии и воды в процессе производства нерудных материалов в течение длительного периода времени посредством обработки статистических данных показателей рабочих процессов карьера, а также установление параметров, влияющих на потребление энергии при переработке данного природного сырья. Методика. В работе использован и проанализирован комплекс статистических данных по энергозатратам и расходу воды, а также производственный цикл добычи на карьере Атабей за 5-летний период. Для оценки величины энергозатрат также был проведен сравнительный анализ по четырем различным карьерам. Результаты. Полученные результаты анализа показывают, что энергия, потребляемая в течение 5 лет, находится в интервале между 2.46 и 17.79 кВт·ч, которая в среднем составляет 4.44 кВт·ч. Однако во время проведения полевых экспериментальных исследований этот показатель составил 2.69 кВт·ч. Установлено, что в течение зимнего периода, когда снижается производственная активность, перерабатывающие мощности потребляют больше энергии, но меньше воды. Сделаны вывод об экономической нерентабельности предприятия по переработке нерудных материалов в карьере Атабей. Выявлено, что наиболее значимыми факторами, влияющими на количество энергии, потребляемой при производстве строительных материалов, является геологическая изменчивость, однородность гравия, размера зерна, масштаб производства, климатические условия, технология и техническое обслуживание оборудования, организация и география площадки. Научная новизна. Выявлена корреляционная взаимосвязь потребляемой энергии с объемом производства строительных материалов в условиях карьера Атабей, причем в зимний период времени, когда снижаются темпы добычи, потребление энергии по карьеру существенно увеличивается, а воды – снижается. Практическая значимость. В 2015 году, через два года после завершения данного исследования, производство нерудных материалов в карьере Атабей было остановлено, что свидетельствует о достоверности полученных результатов.The author wishes to thank the quarry owner, ATABETON Construction Ltd., engineers and technicians for assistance in experimental works and providing the necessary data

Geological features and marble production qualities of Western Turkey

Purpose. Isparta Angle occurs along the Mesozoic carbonate axis. Carbonated rocks forming the Taurus belt are continuous with allochthonous and autochthonous features. The rocks in the region are abnormally contacted with each other and can be found as allochthons on each other. The contacts between the tectono-stratigraphic units are commonly tectonic with the carbonate platforms forming the autochthonous basement to the west and east. For this reason, the initial relations between the rock masses and their initial geographical locations are not known. Methods. Some of the carbonated rocks show similar characteristics to each other in terms of sedimentation environment, stratigraphic relations and some other characteristics; but they are separated from each other by different characteristics throughout the belt. Findings. In this study, relationships between mass and material properties of marbles, which are produced in the allochthonous and autochthonous parts of the carbonated rocks in the western part of the Taurus belt, were investigated. Originality. As a result of this study, it has been determined that the mass and material characteristics of autochthonous limestones are better in quality than those of allochthonous limestones. Practical implications. Marble production qualities and block efficiency of allochthonous and autochthonous rocks have been evaluated.Мета. Виявлення геологічних особливостей залягання і властивостей автохтонних та алохтонних карбонатних порід Західної Туреччини для можливості їх промислового освоєння. Методика. Аналіз геологічної й тектонічної карт Південно-Західної Туреччини для вивчення стратиграфічних і структурних особливостей автохтонних та алохтонних карбонатних порід. Досліджено фізико-механічні властивості карбонатних порід Таврського поясу. Міцність зразків на розтяг були виконані відповідно до процедур, рекомендованих ISRM. Програма лабораторних випробувань включала визначення природної маси одиниці, водонасиченості, пористості, міцності на одноосьове стиснення, втрати на стирання. Результати. Відзначено, що у Таврському поясі карстифікація і багатошарові надвиги, що впливають на автохтонні вапняки й пов’язані з ними системи розломів і тріщин зсуву, є провідними факторами, які безпосередньо впливають на виробництво мармуру та вихід блоків у регіоні. Надана кількісна оцінка фізико-механічним властивостями алохтонних та автохтонних карбонатних порід. Акцентується увага щодо необхідності вимірювання на поверхнях порід системи тріщинуватості й за допомогою комп’ютерної обробки визначення ідеальних розмірів блоків у процесі видобутку. Встановлено, що для збільшення виходу блоків під час роботи їх необхідно різати перпендикулярно домінуючим тріщинам і поверхням руйнування. Рекомендується всі необхідні стратиграфічні вимірювання проводити у польових умовах і в разі, якщо у досліджуваній зоні є карстифіковані й заповнені зони, вони повинні бути враховані у стратиграфічних картах і розрізах. Наукова новизна. Для умов Таврського поясу встановлено, що масові та матеріальні характеристики автохтонних вапняків перевершують за якістю характеристики алохтонних вапняків, і вони можуть розглядатися як першочергові родовища для видобутку блочного каменю відкритим способом. Практична значимість. Проведення інженерно-геологічних робіт до процесу видобутку мармурового блочного каменю дозволить уточнити запаси й підвищити привабливість родовища до освоєння, а також знизити майбутні виробничі витрати шляхом визначення необхідної структури виробництва відповідно до даних досліджень.Цель. Выявление геологических особенностей залегания и свойств автохтонных и аллохтонных карбонатных пород Западной Турции для возможности их промышленного освоения. Методика. Анализ геологической и тектонической карт Юго-Западной Турции для изучения стратиграфических и структурных особенностей автохтонных и аллохтонных карбонатных пород. Исследованы физико-механические свойства карбонатных пород Таврского пояса. Прочность образцов на растяжение были выполнены в соответствии с процедурами, рекомендованными ISRM. Программа лабораторных испытаний включала определение естественной массы единицы, водонасыщенности, пористости, прочности на одноосное сжатие, потери на истирание. Результаты. Отмечено, что в Таврском поясе карстификация и многослойные надвиги, воздействующие на автохтонные известняки и связанные с ними системы разломов и трещин сдвига, являются ведущими факторами, непосредственно влияющими на производство мрамора и выход блоков в регионе. Дана количественная оценка физико-механическим свойствам аллохтонных и автохтонных карбонатных пород. Акцентируется внимание о необходимости измерения на поверхностях пород системы трещиноватости и при помощи компьютерной обработки определения идеальных размеров блоков в процессе добычи. Установлено, что для увеличения выхода блоков во время работы их необходимо резать перпендикулярно доминирующим трещинам и поверхностям разрушения. Рекомендуется все необходимые стратиграфические измерения производить в полевых условиях и в случае, если в исследуемой зоне имеются карстифицированные и заполненные зоны, они должны быть учтены в стратиграфических картах и разрезах. Научная новизна. Для условий Таврского пояса установлено, что массовые и материальные характеристики автохтонных известняков превосходят по качеству характеристики аллохтонных известняков, и они могут рассматриваться как первоочередные месторождения для добычи блочного камня открытым способом. Практическая значимость. Проведение инженерно-геологических работ до процесса добычи мраморного блочного камня позволит уточнить запасы и повысить привлекательность месторождения к освоению, а также снизить будущие производственные потери путем определения подходящей структуры производства в соответствии с данными исследованиями.The authors would like to thank the anonymous reviewers for their valuable comments and suggestions to improve the quality of the paper. This research did not receive any specific grant from funding agencies in the public, commercial, or not-for-profit sectors

Superradiant lasing from J-aggregated molecules adsorbed onto colloidal silver

Cataloged from PDF version of article.The picosecond time-resolved emission spectrum of the cyanine dye 1,18-diethyl-3,38- bis-~3-sulfopropyl!-5,58,6,68-tetrachlorobenzimidazolocarbocyanine ~also known as BIC! adsorbed onto colloidal silver was examined as a function of laser pulse energy at room temperature. BIC is found to aggregate on colloidal silver, and the number of coherently responding molecules involved in the one-exciton state ~i.e., the coherence length! was estimated to involve 8–9 molecules. Lasing at a remarkably low incident pulse energy threshold was found for this system and explained in terms of a mechanism involving superradiant states created in coherently coupled adsorbed molecules that emit photons which stimulate emission from other spatially distributed superradiant states. © 1998 American Institute of Physics

The effect of uncertainty on learning in game-like environments

Cataloged from PDF version of article.Considering the role of games for educational purposes, there has an increase in interest among educators in applying strategies used in popular games to create more engaging learning environments. Learning is more fun and appealing in digital educational games and, as a result, it may become more effective. However, few research studies have been conducted to establish principles based on empirical research for designing engaging and entertaining games so as to improve learning. One of the essential characteristics of games that has been unexplored in the literature is the concept of uncertainty. This study examines the effect of uncertainty on learning outcomes. In order to better understand this effect on learning, a game-like learning tool was developed to teach a database concept in higher education programs of software engineering. The tool is designed in two versions: one including uncertainty and the other including no uncertainty. The experimental results of this study reveal that uncertainty enhances learning. Uncertainty is found to be positively associated with motivation. As motivation increases, participants tend to spend more time on answering the questions and to have higher accuracy in these questions

Silicite: the layered allotrope of silicon

Based on first-principles calculation we predict two new thermodynamically stable layered-phases of silicon, named as silicites, which exhibit strong directionality in the electronic and structural properties. As compared to silicon crystal, they have wider indirect band gaps but also increased absorption in the visible range making them more interesting for photovoltaic applications. These stable phases consist of intriguing stacking of dumbbell patterned silicene layers having trigonal structure with $\sqrt{3} \times \sqrt{3}$ periodicity of silicene and have cohesive energies smaller but comparable to that of the cubic diamond silicon. Our findings also provide atomic scale mechanisms for the growth of multilayer silicene as well as silicites

2012 William Allan Award introduction: Uta Francke

Cataloged from PDF version of article

From Terrorism to Nonviolence and the Islamic Peace Paradigm: Jihad, Just War, Peace and Islamic Nonviolence

Islamic contributions in the areas of peace, war, and nonviolence require to be revisited in post-September 11 world. With reinterpretation and redefinition of Islamic concepts of jihad (sacred struggle), sabr (patience), adl (justice), umma (community), sulha (reconciliation), hijra (exodus), diversity, and tolerance, this study attempts to contribute the Islamic understanding of war, peace, and nonviolence. Also, the story of Cain and Abel in the Qur’an shows an example for the nonviolent action together with other contemporary Islamic nonviolence actions such as Intıfıada, Kosovo, and Abdul Ghaffir Khan in Afghanistan. This study will examine the just war, qital (fighting), jihad (sacred struggle), Islamic peace and nonviolence