Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.36
no.1
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pp.51-56
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2012
This paper reports the generation efficiency and the thermal performance of a thermoelectric generator (TEG) harvesting energy from the waste heat of high power electronic components. A thermoelectric (TE) model containing thermal boundary resistances is used to predict generation efficiency and junction temperature of a high power electronic component. The predicted results are verified with measured values, and the discrepancy between prediction and measurement is seen to be moderate. The verified TE model predicts generation efficiencies, junction temperatures of the component, and temperature differences across a TEG at various source heat flows associated with various electrical load resistances. This study explores effects of the load resistance on the generation efficiency, the temperature difference across a TEG, and the junction temperature.
We have examined dynamic relationships among water-efficiency, economic growth, electricity generation, and $CO_2$ emissions in Korea using various time-series analysis methods for 1990-2014. While previous studies have been limited to economic growth, $CO_2$ emissions, and electricity generation, this study contributed to explain the relationship between existing variables and water-efficiency. We find that the four variables reach a balanced state in the long run through short-term adjustment, $CO_2$ emissions and economic growth are responsible for water efficiency, and that $CO_2$ emissions, economic growth and water efficiency are the causes of electricity generation. The long-term impact coefficient estimates on water-efficiency show that the increase in electricity generation and the decrease in $CO_2$ emissions increase water-efficiency. Although economic growth has increased water-efficiency, moreover, we have identified an inverted U-shaped relationship between economic growth and water-efficiency, which suggests that economic growth above a certain level reduces the rate of increase in water-efficiency.
Ha, Jeong Hyeon;Jeong, Guk Yeong;Kim, Min Seon;Lee, Yang Hun;Sin, Gu;Kim, Yong Rok
Bulletin of the Korean Chemical Society
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v.22
no.1
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pp.63-67
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2001
The photophysical properties and the singlet oxygen generation efficiency of tetrathiarubyrin have been investigated to elucidate the possibility of its use as a photodynamic therapy (PDT) photosensitizer by steady-state and time-resolved spectroscopic methods. The observed photophysical properties were affected by various molecular aspects, such as extended ${\pi}conjugation$, structural distortion, and internal heavy atom. The steady-state electronic absorption spectrum was red-shifted due to the extended $\pi-conjugation$, and the spin orbital coupling was enhanced by the structural distortion and the internal heavy atom effect. As a result of the enhanced spin orbital coupling, the triplet quantum yield increased to 0.90 $\pm$ 0.10 and the triplet state lifetime was shortened to 7.0 $\pm$ 1.2 ${\mu}s$. Since the triplet state decays at a relatively faster rate, the efficiency of the oxygen quenching of the triplet state decreases. The singlet oxygen quantum yield was estimated to be 0.52 $\pm$ 0.02, which is somewhat lower than expected. On the other hand, the efficiency of singlet oxygen generation during the oxygen quenching of triplet state, $f{\Delta}^T$, is near unity. Such high efficiency of singlet oxygen generation can be explained by the following two possible factors: The hydrogen bonding of ethanol which impedes the deactivation pathway of the charge transfer complex with oxygen to the ground state, the less probability of the aggregation formation.
Third-generation photovoltaics are of low cost based on solution processes and are targeting a high efficiency. To meet the commercial demand, however, significant improvements of both efficiency and stability are required. In this sense, interfacial engineering can be useful key to solve these issues because trap sites and interfacial energy barrier and/or chemical instability at organic/organic and organic/inorganic interfaces are critical factors of efficiency and stability degradation. Here, we thoroughly review the interfacial engineering strategies applicable to three representative third-generation photovoltaics - organic, perovskite, colloidal quantum dot solar cell devices.
As is well-known, the maximum power point(MPP) of PV power generation system depends on array temperature and solar insolation, it is necessary to track MPP of solar array all the time. Among various MPP control algorithms, the constant voltage control method, the perturbation and observation(P&O) method and the incremental conductance method(IncCond) have drawn many attractions due to the usefulness of each system. In this paper, the effectiveness of above mentioned three different control algorithms are thoroughly investigated via simulations and proposed efficiency evaluation method on experiment. Both the steady-state and transient characteristics of each control algorithms along with measured efficiency are analyzed, respectively. Finally, a novel MPPT control algorithm combining the constant voltage control and IncCond method for low insolation condition is proposed to improve efficiency of the 3KW PV power generation system.
Simultaneous treatment of food waste leachate and power generation was investigated in an air-cathode microbial fuel cell. A TCOD removal efficiency of $95.4{\pm}0.3%$ was achieved for an initial COD concentration of 2,860 mg/L. Maximum power density ranged was maximized at $1.86W/m^3$, when COD concentration varied between 60 mg/L and 2,860 mg/L. Meanwhile, columbic efficiency was determined between 1.76% and 11.07% for different COD concentrations. Cyclic voltammetric data revealed that the oxidation peak voltage occurred at -0.20 V, shifted to about -0.25 V. Moreover, a reduction peak voltage at -0.45 V appeared when organic matters were exhausted, indicating that reducible matters were produced during the decomposition of organic matters. The results showed that it was feasible to use food waste leachate as a fuel for power generation in a microbial fuel cell, and the treatment efficiency of the wastewater was satisfied.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.36
no.3
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pp.378-386
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2012
For reduction of the amount of CO2 emitted from ships, power generation characteristics of two power generation systems consisting of a high-efficiency permanent magnet synchronous generator and diode bridge rictifiers are discussed in this paper. One of the discussed systems has three-phase stator windings, and the other has two sets of three-phase (six-phase) stator windings to reduce pulsation in the electromagnetic torque and DC current. Experimental results reveal that the power generation efficiency of the system having six-phase stator windings is higher than that of the system having three-phase stator windings for a light load. The maximum power generation efficiency of the system having six-phase stator windings is almost the same as that of the system having three-phase stator windings. For the electromagnetic torque of the system having six-phase stator windings, the width of pulsation is about one-fifth compared to the system having three-phase stator windings.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.24
no.1
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pp.1-11
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2013
Additives such as glycerol, methanol, acetone, and ethanol were used to prevent $NaBO_2$ from precipitation, and their effects on hydrogen generation properties of $NaBH_4$ hydrolysis were investigated. When the concentration of additives was 5 wt%, the additives such as methanol, acetone, and ethanol could not prevent $NaBO_2$ precipitation. Although glycerol prevented $NaBO_2$ precipitation, conversion efficiency decreased to 78.0% due to its viscosity. Based on test results, hydrogen generation tests were also performed at various concentration of glycerol and methanol to investigate the concentration effects on hydrogen generation properties. As the concentration of glycerol increased from 1 wt% to 3 wt%, conversion efficiency increased owing to additive effect. When its concentration increased to 5 wt%, conversion efficiency decreased due to its viscosity. As the concentration of methanol increased from 5 wt% to 10 wt%, conversion efficiency increased owing to additive effect. When its concentration increased to 15 wt%, conversion efficiency decreased due to $NaB(OCH_3)_4$ precipitate. Although conversion efficiency decreased about 1% when 3 wt% glycerol was added, $NaBO_2$ precipitation was prevented. Consequently, addition of 3 wt% glycerol to $NaBH_4$ solution improves stability of hydrogen generation system.
Indirect oxidation using chlorine species oxidizing agents is often effective in wastewater treatment using an electrochemical oxidation process. When chlorine ions are contained in the wastewater, oxidizing agents of various chlorine species are produced during electrolysis. In a ballast water management system, it is also used to treat ballast water by electrolyzing seawater to produce a chlorine species oxidizer. However, ballast water in the brackish zone and some wastewater has a low chlorine ion concentration. Therefore, it is necessary to study the chlorine generation current efficiency at various chlorine concentration conditions. In this study, the chlorine generating current efficiency of a boron-doped diamond(BDD) electrode and insoluble electrodes are compared with various chloride ion concentrations. The results of this study show that the current efficiency of the BDD electrode is better than that of the insoluble electrodes. The chlorine generation current efficiency is better in the order of BDD, MMO(mixed metal oxide), $Ti/RuO_2$, and $Ti/IrO_2$ electrodes. In particular, when the concentration of sodium chloride is 10 g/L or less, the current efficiency of the BDD electrode is excellent.
To obtain higher power efficiency of Residential Power Generation System(RPG), it is needed to operate system on optimized stoichiometric ratio of fuel and air. In this paper, optimizing stoichiometric ratio of fuel/air is conducted through systematic experiments and modeling. Based on fundamental principles and experimental data, constraints are chosen. Using these stoichiometric ratios as decision variables, maximum power efficiency of system could be found. As a result of research, power efficiency of RPG system is improved.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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