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Integrating Turbine Blade Cooling With Exhaust Gas Recirculation for Enhanced Carbon Capture in Combined Cycle Gas Turbine
No full textpeer reviewedIn this article, we present the investigation toward the feasibility of turbine blade cooling using exhaust gas from the exhaust gas recirculation (EGR) in combined cycle gas turbine (CCGT) power plants for enhanced carbon capture (CC). The study has been performed due to the need to develop more economical solutions for carbon capture in current CCGTs during the transition toward net zero. Commercially mature CCGTs are the most efficient technology for power generation through fossil fuels and are widely used due to their higher flexibility, reliability, and lower emissions compared to other power generation technologies. Postcombustion CC offers a solution to reduce CO2 emissions from CCGTs. However, the low CO2 concentration in exhaust gas results in a high CC energy demand, leading to high operating costs (OPEX), and the large volumetric exhaust flowrate requires large CC equipment and, thus, high capital costs (CAPEX). Based on theoretical studies, it is generally accepted that EGR should be applied in the current CCGTs to reduce exhaust flow and increase its exhaust CO2 concentration. However, as EGR reduces oxygen concentration at the combustor inlet, the allowable recirculation of exhaust gas is limited by the minimum oxygen content required in the combustor to avoid flame instability and carbon monoxide emission. In this study, we explore an innovative approach that uses exhaust gas for cooling the turbine blade, referred to as exhaust gas cooling (EGC), as a potential solution for further increasing the CO2 concentration in the exhaust and reducing exhaust mass flow without impact on combustion, leading to smaller CC units and lower CC energy consumption in existing utility-scale CCGTs, which are currently cooled using compressor bleed air. An H-class Mitsubishi M701JAC power plant with three pressure level reheat bottoming cycle is modeled in wtemp (Web-Based Thermo-Economic Modular Program) software, a modular cycle analysis tool developed at the University of Genova. Carbon capture from the exhaust gas is performed using a monoethanolamine (MEA) CC unit, modeled in aspen plus v14. A fraction of recirculated exhaust gas, compressed by an auxiliary EGC compressor, is used for cooling the turbine blades and the remaining is mixed with inlet air before gas turbine intake. Simulations were performed while maintaining an oxygen concentration of 16% (by mol.) at the combustor inlet. The impact of EGR-based turbine cooling on CCGT full load performance is evaluated in terms of efficiency and CC plant penalty. Results showed that, compared to conventional EGR, for the same O2 fraction at the combustor inlet, replacing compressor bleed air with exhaust gas for turbine cooling can increase the EGR ratio from 0.35 to 0.40 and reduce the exhaust mass flow by 91.2 kg/s (14.4%) in an H-class CCGT, leading to an increase in CO2 exhaust concentration by 15.32%. As a result, the size of the CC columns and their heat consumption were slightly reduced. With EGC, the power plant efficiency also increased by around 2% mainly due to the use of exhaust gas with high specific heat for cooling. Therefore, the study demonstrates a novel concept that can be implemented in current CCGT power plants for enhanced carbon capture
Matrix Factorization Framework for Community Detection under the Degree-Corrected Block Model
No full textCommunity detection is a fundamental task in data analysis. Block models form a standard approach to partition nodes according to a graph model, facilitating the analysis and interpretation of the network structure. By grouping nodes with similar connection patterns, they enable the identification of a wide variety of underlying structures. The degree-corrected block model (DCBM) is an established model that accounts for the heterogeneity of node degrees. However, existing inference methods for the DCBM are heuristics that are highly sensitive to initialization, typically done randomly. In this work, we show that DCBM inference can be reformulated as a constrained nonnegative matrix factorization problem. Leveraging this insight, we propose a novel method for community detection and a theoretically well-grounded initialization strategy that provides an initial estimate of communities for inference algorithms. Our approach is agnostic to any specific network structure and applies to graphs with any structure representable by a DCBM, not only assortative ones. Experiments on synthetic and real benchmark networks show that our method detects communities comparable to those found by DCBM inference, while scaling linearly with the number of edges and communities; for instance, it processes a graph with 100,000 nodes and 2,000,000 edges in approximately 4 minutes. Moreover, the proposed initialization strategy significantly improves solution quality and reduces the number of iterations required by all tested inference algorithms. Overall, this work provides a scalable and robust framework for community detection and highlights the benefits of a matrix-factorization perspective for the DCBM
Tube feet dynamics drive adaptation in sea star locomotion
No full textpeer reviewedAuthor contributions: P.F. and S.G. designed research; S.G. supervised the project; A.D. performed all experiments with sea stars and analyses; S.H. and E.K. developed the theoretical model and performed simulations and analysis; A.D., P.F., and S.G. jointly discussed all experimental data and their interpretation; A.D. and S.G. analysed data and prepared the figures with S.H. and E.K.; S.N.G. contributed to experiments. The article was written by A.D. and S.G., read and corrected by all authors, who all contributed to the interpretation of the results
Entre standards de qualité de la recherche et contraintes pragmatiques, quelle cohabitation dans le cadre de trois essais contrôlés randomisés sur les effets des interventions Multi-Tiered System of Supports (MTSS) ?
Full text linkpeer reviewedDans le cadre du projet MTSS-K, une évaluation des effets de trois interventions Multi-Tiered System of Supports (de Chambrier & Dierendonck, 2022) est actuellement conduite. Bien que des travaux de recherche visant à évaluer les effets de cette approche aient déjà été conduits au sein de pays européens, rare sont ceux qui utilisent un design expérimental avec assignement aléatoire des établissements scolaires dans le cadre d’une étude à large échelle, multisites et multi-pays. Dans la phase de planification des trois essais contrôlés randomisés, les protocoles méthodologiques ont été élaborés en respectant les standards de qualité faisant autorité en la matière, notamment les
recommandations de What Works Clearinghouse (2022) et du Risk of Bias (Sterne et al., 2019) de la Cochrane Collaboration. La mise en œuvre effective de ces essais contrôlés randomisés les confronte aux réalités parfois complexes des terrains de l’enseignement. Entre difficultés lors du recrutement et contraintes lors de l’administration des instruments de mesure, les protocoles méthodologiques initiaux ont fait l’objet d’adaptations pragmatiques. D’abord, un assignement aléatoire par paire appariée a été préféré à un assignement aléatoire pure afin de garantir l’équivalence initiale des groupes comparés. Ensuite, les instruments de mesure ont été prétestés dans le cadre d’une étude pilote afin d’en étudier les propriétés édumétriques et d’opérer, en parallèle, une éduction du nombre d’items et une diminution du temps de passation. Enfin, plusieurs méthodes (appariement par score de propension, régression discontinue…) d’estimation des effets des interventions de palier 2 sont mises en œuvre conjointement afin d’en permettre une comparaison à la lumière de leurs avantages et inconvénients. Cette communication relatera l’ensemble de ces modifications pragmatiques et illustrera leurs impacts à partir des données issues du Teacher Observation of Classroom Adaptation—Checklist (Koth et al., 2009)
DELIRIUM IN THE ELDERLY.
Full text linkpeer reviewedDelirium is a common and serious neuropsychiatric syndrome in older adults, characterized by acute and fluctuating disturbances in attention, awareness, and cognition. It is associated with multiple adverse outcomes, including increased mortality, functional decline, long-term cognitive impairment, and institutionalization. This review synthesizes current knowledge on the pathophysiology, risk factors, clinical presentation, diagnosis, prevention, treatment, and prognosis of delirium in elderly patients. Delirium arises from complex interactions between predisposing vulnerabilities (such as dementia, frailty, and sensory deficits) and acute precipitants (including infections, medications, surgery, and environmental stressors), resulting in a transient but often severe breakdown of cerebral function. Diagnostic tools such as the Confusion Assessment Method (CAM) and 4AT improve detection, though challenges remain in hypoactive presentations and in patients with underlying dementia. Multicomponent non-pharmacological interventions - focused on orientation, sleep hygiene, mobilization, hydration, medication review, and sensory support - are the most effective preventive and therapeutic strategies. Pharmacological treatment, primarily with antipsychotics, is reserved for severe behavioral disturbances and does not alter the course of the syndrome. Delirium is a clinical red flag indicating systemic decompensation and should prompt both acute management and structured follow-up to mitigate long-term consequences. Greater integration of delirium screening and prevention into hospital protocols is essential to improve care outcomes in this vulnerable population
Quand les étudiants s'approprient l'évaluation par les pairs
No full textpeer reviewedL’évaluation par les pairs constitue aujourd’hui un outil pédagogique de plus en plus mobilisé dans l’enseignement supérieur, où elle est reconnue pour son rôle dans l’engagement actif des étudiants et la régulation des apprentissages (Lerchenfeldt et al., 2019). L’évaluation par les pairs s’inscrit dans une logique plus large d’apprentissage actif, en sollicitant les apprenants non seulement comme producteurs de contenus mais aussi comme évaluateurs. Ce double rôle les conduit à adopter une posture réflexive, en comparant leurs propres productions avec celles des autres, et en développant progressivement une capacité d’auto-évaluation et de jugement critique (Topping, 2009 ; Gielen & De Wever, 2015). Plusieurs recherches soulignent que la mise en place d’évaluations entre pairs participe également à l’émergence de dynamiques collaboratives (Brodaty, 2010 ; Clayton Bernard & Kermarrec, 2019). En échangeant des retours, les apprenants confrontent des perspectives variées, affinent leur compréhension des critères académiques et s’approprient davantage les standards de qualité attendus (Strijbos & Sluijsmans, 2010). Lorsque les retours sont structurés et accompagnés par l’enseignant, ils contribuent non seulement à l’amélioration immédiate des productions, mais également à l’acquisition de compétences transversales telles que la communication académique, la pensée critique et l’aptitude à travailler en équipe (Raynault et al., 2022).
L’évaluation par les pairs ne peut toutefois être envisagée comme un dispositif allant de soi. Elle suppose une conception rigoureuse, un accompagnement méthodologique et une attention particulière à la qualité des feedbacks produits (Nicol et al., 2014). Sans formation spécifique, les étudiants peinent parfois à formuler des retours constructifs. Or, la pertinence de ces feedbacks conditionne directement leur potentiel formatif. La littérature souligne dès lors l’importance de fournir aux étudiants des outils d’aide tels que des guides, des grilles ou des exemples (Nicol et al., 2014), afin de soutenir leur apprentissage de l’évaluation. Dans ce contexte, la question centrale de cette étude est de savoir comment mesurer et comprendre l’effet concret de l’évaluation par les pairs sur la qualité des productions étudiantes et, au-delà, sur leurs apprentissages.
La recherche présentée dans cette communication s’appuie sur les données recueillies auprès d’une cohorte de près de 300 étudiants inscrits en troisième année de bachelier en horaire de jour et en horaire décalé. Dans le cadre d’une activité pédagogique, les étudiants, regroupés par groupes de six, sont tout d’abord amenés à concevoir un poster accompagné d’un texte de présentation portant sur l’analyse d’une situation d’équité ou d’inéquité. Ce premier livrable est ensuite déposé, puis soumis à une phase d’évaluation individuelle : chaque étudiant doit examiner un certain nombre de posters et de textes produits par ses pairs. En retour, chaque groupe reçoit plusieurs rétroactions constructives visant à mettre en évidence les points forts ainsi que les pistes d’amélioration de leur production. Sur la base de ces commentaires, les étudiants procèdent à une révision et à un enrichissement de leur travail initial. Enfin, le livrable final est déposé et fait l’objet d’une double évaluation, à la fois par l’enseignant et par les pairs, selon une démarche individuelle. L’objectif est d’examiner dans quelle mesure les feedbacks échangés entre pairs peuvent constituer un levier de progression. La méthodologie adoptée repose sur une approche mixte combinant données quantitatives et qualitatives. Sur le plan quantitatif, les gains relatifs seront mesurés en comparant les scores obtenus au premier livrable, évalué uniquement par les étudiants avec ceux du jet final, évalué conjointement par les étudiants et l’équipe enseignante. Cette comparaison devrait permettre de mesurer dans quelle mesure l’intégration des feedbacks entre pairs influence l’évolution des productions. Sur le plan qualitatif, le contenu des feedbacks fera fait l’objet d’une analyse thématique, afin d’évaluer dans quelle mesure ils ont contribué, ou non, à l’amélioration des productions. Cette double approche vise à dépasser une lecture strictement chiffrée de l’efficacité du dispositif, en cherchant à comprendre les mécanismes à travers lesquels l’évaluation par les pairs peut potentiellement agir sur les apprentissages.
Les résultats, actuellement en cours de traitement, pourraient permettre de mettre en lumière les écarts observés entre les productions initiales et finales, ainsi que la nature des transformations opérées par les étudiants à la suite des feedbacks reçus. Ils pourraient également apporter un éclairage sur le degré de prise en compte des commentaires par les groupes et sur les types de modifications privilégiées ; qu’il s’agisse du contenu, de l’organisation, de l’argumentation ou de la présentation. Ces analyses contribueront à préciser les conditions dans lesquelles l’évaluation par les pairs peut être envisagée comme un levier d’apprentissage. Elles pourraient notamment confirmer le rôle déterminant de la qualité et de la structuration des feedbacks, en cohérence avec les recommandations de Nicol et ses collègues (2014). L’approche qualitative offrira, quant à elle, une meilleure compréhension des logiques par lesquelles les étudiants s’approprient, ou non, les retours de leurs pairs et de la manière dont ces dynamiques influencent la progression collective.
En conclusion, cette étude entend documenter les effets de l’évaluation par les pairs sur les apprentissages, tout en soulignant les conditions nécessaires à son efficacité. Sans prétendre se substituer à l’évaluation enseignante, elle suggère que ce dispositif peut constituer un complément pertinent dès lors qu’il s’inscrit dans une architecture pédagogique cohérente et qu’il bénéficie d’un accompagnement méthodologique adapté. Plus largement, l’analyse en cours vise à nourrir une réflexion sur la place des dispositifs participatifs dans l’évaluation universitaire et sur leur contribution possible aux défis contemporains de l’enseignement supérieur, en particulier ceux liés à la massification et à la diversification des profils étudiants (Rossignol-Brunet et al., 2022)
Drivers of Viral Prevalence in Landscape‐Scale Pollinator Networks Across Europe: Honey Bee Viral Density, Niche Overlap With This Reservoir Host and Network Architecture
No full textpeer reviewedABSTRACT
Viral transfer from managed pollinators potentially threatens wild pollinators and may be exacerbated by land‐use changes. Our causal models and plant‐pollinator network data from 48 European urban and agricultural landscapes revealed the ecological mechanisms underpinning viral transmission. Host identity, network architecture and land‐use modulated viral dynamics (black queen cell virus, BQCV; deformed wing virus, DWV‐A and DWV‐B). Viral prevalence in wild pollinators was driven by viral density in the reservoir host: honey bees, and secondarily by trophic niche overlap with these managed pollinators. Modular networks limited BQCV prevalence, which was driven by reduced honey bee niche overlap, suggesting minimal onward transmission among wild pollinators. Landscapes supporting greater wild pollinator abundance diluted DWV‐B transmission; in urban landscapes managed honey bees and wild pollinators experienced higher and lower BQCV prevalence, respectively. Disease in managed bee colonies and land‐use changes that concentrate pollinator foraging interactions present potential viral risks to wild pollinator health
Influence of Functionalization Solvents and Ligands on Fe(III) Catalysis in Epoxide Ring‐Opening Reactions Using Mesoporous Silica Supports
No full textpeer reviewedThe development of heterogeneous catalysts remains a major focus due to their industrial importance and potential in emerging chemical processes. Mesoporous silica materials, particularly SBA-15, offer advantages as catalyst supports because their surface silanol groups act as intrinsic catalytic sites and allow for controlled functionalization. However, a limited understanding of structure–property relationships often restricts the optimal design of such systems. This study examines how solvent choice influences the grafting density of catalytic ligands on SBA-15 and the resulting catalytic performance. N-(2-aminoethyl)-3- aminopropyltrimethoxysilane (diamine) and 2-(diphenylphosphino)ethyltriethoxysilane (PPh2 ) were grafted onto SBA-15 using toluene or 2-propanol, followed by coordination with Fe(III) and evaluation in epoxide ring-opening reactions. Elemental analysis revealed that diamine-functionalized materials incorporated 15–20 times more ligand than PPh2-functionalized analogues. Despite their lower loading, PPh2-based catalysts exhibited roughly twice the activity reduction, resulting in significantly higher ligand- normalized turnover rates (up to 113 h− 1 ). In contrast, diamine systems provided the highest Fe-normalized activity (up to 69 h− 1 ), indicating improved metal stabilization. Additionally, 2-propanol consistently produced more active catalysts than toluene. Overall, the results demonstrate that solvent and ligand selection strongly govern metal accessibility and ligand efficiency, enabling the rational design of cost-effective Fe–SBA-15 catalysts