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Analisi dell’inquinamento atmosferico prodotto dalle operazioni aeroportuali e impiego di soluzioni energetiche innovative secondo il paradigma del “Hydrogen Airport”
No full textLa costante crescita del trasporto aereo ha determinato sugli aeroporti a livello locale un incremento dell’impatto acustico e atmosferico prodotto dalle operazioni aeree. L’aumentata sensibilità sulle tematiche ambientali da parte delle comunità, che vivono in prossimità degli aeroporti, rappresenta oggi uno dei limiti più stringenti per i piani di sviluppo aeroportuali. Negli ultimi anni diversi piani di sviluppo aeroportuale (esempio Milano-Malpensa, Londra-Heathrow, Parigi-Beauvais, Amsterdam Schiphol) hanno subito ritardi, limitazioni e addirittura cancellazioni a causa dell’opposizione dei cittadini motivata da preoccupazione per l’impatto ambientale. E’ infatti opinione diffusa che nei paesi maggiormente sviluppati le esternalità sull’ambiente abbiano superato per importanza gli effetti positivi del trasporto aereo sulla crescita economica (Panetta, 2003). La futura espansione del trasporto aereo e, in particolare, degli aeroporti non sarà quindi condizionata solo da fattori economici, ma anche da considerazioni di carattere sociale ed ecologico.
Le emissioni gassose e acustiche prodotte dagli aerei sono problemi ben noti dall’avvento dei motori a reazione e nel tempo hanno visto istituzioni, enti di ricerca e industria attivamente impegnati nella ricerca di nuove soluzioni tecniche. L’inquinamento atmosferico degli aeroporti non è prodotto solamente dagli aeromobili durante i cicli LTO (Landing and Take-Off), ma anche dai mezzi GSE (Ground Support Equipment) durante le attività di assistenza a terra.
In questo quadro di riferimento, il presente lavoro vuole contribuire allo studio delle emissioni gassose prodotte da aeromobili e dai mezzi GSE durante le operazioni aeroportuali proponendo anche soluzioni tecnologiche innovative (uso dell’idrogeno gassoso) per ridurre l’inquinamento atmosferico su scala locale.
Nella prima parte sono stati studiati i livelli di concentrazione delle emissioni prodotte dai velivoli sui piazzali aeromobili dove opera il personale addetto alle operazioni di assistenza a terra e dove avvengono le operazioni di imbarco e sbarco dei passeggeri.
Il processo di dispersione degli inquinanti dietro un aeromobile in idle è stato studiato attraverso un analisi CFD (computational fluid dynamics). Obiettivo dello studio è la verifica della definizione di Jet-Blast data dall’ICAO, che indica come soglia per il comfort delle operazioni dietro un aereo una velocità dei gas di scarico pari a 56 km/h senza considerare i livelli di concentrazione degli inquinanti che possono essere raggiunti. Diversamente dagli studi presenti in bibliografia, che simulano la dispersione atmosferica degli inquinanti in aeroporto mediante modelli stazionari “Gaussiani” su macro scala ipotizzando una sorgente puntiforme, in questo lavoro il processo di dispersione degli inquinanti è stato valutato considerando le caratteristiche dei motori aeronautici su una scala comparabile alle dimensione del piazzale aeromobili con l’obiettivo di verificare i livelli di concentrazioni degli inquinanti a cui sono esposti il personale aeroportuale e i passeggeri.
Il modello CFD ha permesso di calcolare i livelli di concentrazione di monossido di carbonio (CO), formaldeide (CH2O) e acroleina (C3H4O) dietro un Boeing 737-500 con motori in idle. Le curve isolivello di concentrazione ottenute sono state confrontate con le soglie di esposizione definite dalla comunità scientifica per garantire la salute umana. L’analisi dei livelli di concentrazione degli inquinanti è stata svolta per tre diversi casi di studio che corrispondono a tre configurazioni reali dei piazzali aeroportuali.
Nella seconda parte dello studio, invece, per ridurre l’inquinamento ambientale prodotto dai mezzi GSE durante le operazioni di handling aeroportuale, è stato studiato il possibile impiego della tecnologia fuel cell a idrogeno. L’obiettivo dell’attività di ricerca è duplice:
• valutare il beneficio ambientale ottenibile mediante l’impiego della tecnologia fuel cell come sistema propulsivo per i mezzi GSE;
• eseguire uno studio di fattibilità di una GPU a idrogeno con sistema fuel cell.
Nonostante in letteratura siano presenti studi inerenti l’impiego dell’idrogeno in aeroporto e siano state svolte delle sperimentazioni presso alcuni scali internazionali, non sono disponibili dati inerenti il reale beneficio ambientale che si può ottenere usando l’idrogeno nella propulsione dei mezzi GSE.
Per svolgere tale analisi è stato realizzato un modello che calcola l’inventario delle emissioni prodotte da una flotta mista composta da mezzi GSE convenzionali (ovvero motori alimentati con combustibili fossili) e da mezzi GSE convertiti a idrogeno, considerando sia le emissioni dirette prodotte durante la combustione del carburante, sia le emissioni indirette rilasciate per la produzione del carburante stesso. Il modello è stato sviluppato in modo parametrico per considerare vari scenari in termini di dimensioni aeroportuali, fleet mix di operazioni aeroportuali e tipologie di mezzi GSE convertiti a idrogeno. Inoltre il modello calcola il consumo di combustibile fossile e il fabbisogno di idrogeno richiesto per alimentare la flotta GSE convertita. Per la produzione dell’idrogeno in aeroporto sono state valutate due possibili tecniche: elettrolisi e methane steam reforming (SMR). Dato che l’elettrolisi è la tecnica di produzione meno inquinante tra le due, il modello calcola la potenza dell’impianto di produzione necessario per garantire il fabbisogno di idrogeno in funzione dello scenario considerato e la dimensione dell’impianto di stoccaggio. L’idea Hydrogen Airport è stata completata con uno studio di fattibilità per la conversione a idrogeno di un mezzo GPU (Ground Power Unit) che comprende: sviluppo di un modello CAD, scelta e dimensionamento dei sistemi, verifica della safety nell’impiego dell’idrogeno e analisi preliminare dei costi
Analysis of environmental benefits resulting from use of hydrogen technology in handling operations at airports
No full textAirports and nearby areas are currently facing an increasing pollution due to the growth of air transport traffic. Airport air pollution is produced not only by aircraft during landing and take-off cycles but also by the ground support equipment (GSE) during the airport handling activities. This paper investigates the potential of hydrogen as an alternative fuel for GSE vehicles to mitigate the airport air pollution. For this purpose, a methodology is developed to assess the environmental benefits attainable with the introduction of hydrogen technology for GSE vehicles powered by proton exchange membrane (PEM) fuel cells. This methodology compares, for a given scenario, the direct emissions produced by fuel combustion and the indirect emissions related to fuel production for both diesel and hydrogen technologies. Steam methane reforming and electrolysis technologies are investigated for the production of gaseous hydrogen at the airport. The pollutants investigated comprise carbon monoxide, total hydrocarbons, nitrogen oxides, sulphur oxides, particulate matter and volatile organic compounds. The main inputs for the methodology are the number of air transport movements, the aircraft fleet mix, the turnaround times for handling operations, the type of GSEs used, and the ratio of GSE vehicles converted to hydrogen (type, power installed, etc.). A preliminary cost analysis of a ground power unit powered by PEM fuel cells is also presented. The airport planners and policy makers can use this study to define a feasible environmental policy based on the use of new technologies such as hydroge
Fluid dynamic analysis of pollutants' dispersion behind an aircraft engine during idling
No full textThe potential impact of emissions from airports on human health and air quality has become a significant issue. The aim of this paper is to investigate the dispersion behind an aircraft engine during idle-engine operations at airports. When these operations are conducted on the apron, jet engine emissions worsen the air quality where ground handling personnel works and passengers embark or disembark. Ground operations at airports are designed according to the International Civil Aviation Organization jet blast definition that indicates the exhaust gas velocity of 56 km/h as the threshold limit for the comfort of operations behind an aircraft, without considering the pollutants' dispersion and concentration levels. In this paper, carbon monoxide (CO), formaldehyde (CH2O), and acrolein (C3H4O) dispersion behind a twin engine jet aircraft during idling is investigated using a computational fluid dynamic tool. The complete geometry of a Boeing 737-500 is used as reference. The steady-state simulation of turbulent jet flow is carried out using a realizable k − ε model. Three different scenarios are investigated at standard day conditions—101,325 Pa and 288 K, with no wind, and the plume concentrations are presented and discussed. CO, CH2O, and C3H4O concentration curves are drawn and compared with the exposure threshold limit defined by scientific international communities to guarantee human health. The information provided from this study represents a first step in understanding apron air quality issues during idle-engine operation
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
koamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
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