• Energy Research
• Open Access close
• Embargo close
• 7. Clean energy close
• 2. Zero hunger close
• IT close
• FR close

A complete surveillance strategy for wind turbines requires both the condition monitoring (CM) of their mechanical components and the structural health monitoring (SHM) of their load-bearing structural elements (foundations, tower, and blades). Therefore, it spans both the civil and mechanical engineering fields. Several traditional and advanced non-destructive techniques (NDTs) have been proposed for both areas of application throughout the last years. These include visual inspection (VI), acoustic emissions (AEs), ultrasonic testing (UT), infrared thermography (IRT), radiographic testing (RT), electromagnetic testing (ET), oil monitoring, and many other methods. These NDTs can be performed by human personnel, robots, or unmanned aerial vehicles (UAVs); they can also be applied both for isolated wind turbines or systematically for whole onshore or offshore wind farms. These non-destructive approaches have been extensively reviewed here; more than 300 scientific articles, technical reports, and other documents are included in this review, encompassing all the main aspects of these survey strategies. Particular attention was dedicated to the latest developments in the last two decades (2000–2021). Highly influential research works, which received major attention from the scientific community, are highlighted and commented upon. Furthermore, for each strategy, a selection of relevant applications is reported by way of example, including newer and less developed strategies as well.

The paper presents a preliminary technical-economic comparison between a 3 kV DC railway and the use of trains with on-board storage systems. Numerical simulations have been carried out on a real railway line, which presents an electrified section at 3 kV DC and a non-electrified section, currently covered by diesel-powered trains. Different types of ESS have been analyzed, implementing the models in Matlab/Simulink environment. A preparatory economic investigation has been carried out.

Abstract In this paper, a general mathematical model for the dynamic simulation of a single-effect LiBr/water absorption chiller is presented. The model is based on mass and energy balances applied to the internal components of the machine, and it accounts for the non-steady behaviour due to thermal and mass storage in the components. The validation of the mathematical model is performed through experimental data collected on a commercial small-capacity water-cooled unit. Due to the peculiar technology adopted in the real chiller, a special effort was made to identify the appropriate values of the main physical parameters. The validation of the model is based on the values of the water temperature at the outlet of the machine, as no measurement inside the machine was possible; anyway, a consistency analysis applied to the internal parameters is also presented. The agreement between experimental and simulated results is very good, both on a daily and on a seasonal basis.

Abstract This work, framed in the IEA SHC Task 51 “Solar Energy in Urban Planning”, presents an illustrative perspective of solar energy in urban planning through the analysis of 34 international case studies conducted in 10 countries. The aim here is to examine challenges, barriers and opportunities for active solar systems and passive solar strategies by taking into consideration interrelated technical and non-technical aspects in ongoing and completed projects. It focuses on exposing potential pitfalls and illustrating lessons learned in case studies divided into three categories: (i) existing urban areas, (ii) new urban areas, and (iii) solar landscapes. The analysis has yielded insights into the solar energy strategy adoption, the evaluation of solar energy production, solar irradiation and daylighting, and the architectural quality, sensitivity and visibility of the solar systems for urban planning. The outcomes have implications to stimulate successful practices in implementing solar strategies in urban planning and facilitating their replicability worldwide by avoiding common mistakes.

Dans les latitudes tempérées élevées, les ongulés donnent généralement naissance dans une fenêtre temporelle étroite lorsque les conditions sont optimales pour la survie de la progéniture au printemps ou au début de l'été, et utilisent une photopériode changeante pour les conceptions temporelles afin d'anticiper ces conditions. Cependant, dans les basses latitudes tropicales, la variation de la durée du jour est minime et la variation des précipitations rend le cycle saisonnier moins prévisible. Néanmoins, plusieurs espèces d'ongulés conservent des pics de naissance étroits dans de telles conditions, tandis que d'autres montrent que les naissances se propagent assez largement tout au long de l'année. Nous avons étudié comment la variation des précipitations d'une année à l'autre et d'une année à l'autre a influencé le moment de la reproduction de quatre espèces d'ongulés montrant ces modèles contrastés dans la région de Masai Mara au Kenya. Les quatre espèces présentaient des pics de naissance au cours de la période optimale putative au début de la saison humide. Pour le hartebeest et l'impala, le pic de naissance est diffus et la progéniture naît tout au long de l'année. En revanche, le topi et le phacochère ont montré une concentration saisonnière étroite de naissances, avec des conceptions supprimées une fois que les précipitations mensuelles sont tombées en dessous d'un seuil. Les fortes précipitations de la saison précédente et les fortes pluies précoces de l'année en cours ont amélioré la survie au stade juvénile de toutes les espèces, à l'exception de l'impala. Nos résultats révèlent comment la variation des précipitations affectant la croissance des graminées et donc la nutrition des herbivores peut régir la phénologie reproductive des ongulés dans les latitudes tropicales où la variation de la longueur du jour est minime. Le mécanisme sous-jacent semble être la suppression des conceptions une fois que les gains nutritionnels deviennent insuffisants. En réagissant de manière proximale à la variation des précipitations au cours de l'année, les ongulés de la savane tropicale sont moins susceptibles d'être affectés négativement par les conséquences du réchauffement climatique sur la phénologie de la végétation que les ongulés du Nord montrant un contrôle photopériodique plus rigide sur le moment de la reproduction. En latitudes templadas altas, los ungulados generalmente dan a luz dentro de una ventana de tiempo estrecha cuando las condiciones son óptimas para la supervivencia de la descendencia en primavera o principios del verano, y utilizan conceptos cambiantes de fotoperíodo a tiempo para anticipar estas condiciones. Sin embargo, en latitudes tropicales bajas, la variación de la duración del día es mínima, y la variación de las precipitaciones hace que el ciclo estacional sea menos predecible. Sin embargo, varias especies de ungulados conservan picos de nacimiento estrechos en tales condiciones, mientras que otras muestran nacimientos muy extendidos a lo largo del año. Investigamos cómo la variación interanual de las precipitaciones influyó en el tiempo reproductivo de cuatro especies de ungulados que muestran estos patrones contrastantes en la región de Masai Mara en Kenia. Las cuatro especies exhibieron picos de nacimiento durante el periodo óptimo putativo en la estación húmeda temprana. Para hartebeest e impala, el pico de nacimiento era difuso y las crías nacían durante todo el año. Por el contrario, topi y jabalí mostraron una estrecha concentración estacional de nacimientos, con concepciones suprimidas una vez que las precipitaciones mensuales cayeron por debajo de un nivel umbral. Las altas precipitaciones en la temporada anterior y las altas lluvias tempranas en el año en curso mejoraron la supervivencia en la etapa juvenil para todas las especies, excepto los impalas. Nuestros hallazgos revelan cómo la variación de la precipitación que afecta el crecimiento de la hierba y, por lo tanto, la nutrición de los herbívoros, puede gobernar la fenología reproductiva de los ungulados en latitudes tropicales donde la variación de la duración del día es mínima. El mecanismo subyacente parece ser la supresión de las concepciones una vez que las ganancias nutricionales se vuelven insuficientes. Al responder proximalmente a la variación de las precipitaciones dentro del año, es menos probable que los ungulados de la sabana tropical se vean afectados negativamente por las consecuencias del calentamiento global para la fenología de la vegetación que los ungulados del norte que muestran un control fotoperiódico más rígido sobre el tiempo reproductivo. In high temperate latitudes, ungulates generally give birth within a narrow time window when conditions are optimal for offspring survival in spring or early summer, and use changing photoperiod to time conceptions so as to anticipate these conditions. However, in low tropical latitudes day length variation is minimal, and rainfall variation makes the seasonal cycle less predictable. Nevertheless, several ungulate species retain narrow birth peaks under such conditions, while others show births spread quite widely through the year. We investigated how within-year and between-year variation in rainfall influenced the reproductive timing of four ungulate species showing these contrasting patterns in the Masai Mara region of Kenya. All four species exhibited birth peaks during the putative optimal period in the early wet season. For hartebeest and impala, the birth peak was diffuse and offspring were born throughout the year. In contrast, topi and warthog showed a narrow seasonal concentration of births, with conceptions suppressed once monthly rainfall fell below a threshold level. High rainfall in the previous season and high early rains in the current year enhanced survival into the juvenile stage for all the species except impala. Our findings reveal how rainfall variation affecting grass growth and hence herbivore nutrition can govern the reproductive phenology of ungulates in tropical latitudes where day length variation is minimal. The underlying mechanism seems to be the suppression of conceptions once nutritional gains become insufficient. Through responding proximally to within-year variation in rainfall, tropical savanna ungulates are less likely to be affected adversely by the consequences of global warming for vegetation phenology than northern ungulates showing more rigid photoperiodic control over reproductive timing. في خطوط العرض المعتدلة العالية، تلد ذوات الحوافر عمومًا في غضون فترة زمنية ضيقة عندما تكون الظروف مثالية لبقاء النسل في الربيع أو أوائل الصيف، وتستخدم تغيير الفترة الضوئية إلى مفاهيم زمنية لتوقع هذه الظروف. ومع ذلك، في خطوط العرض الاستوائية المنخفضة، يكون تباين طول اليوم ضئيلًا، ويجعل تباين هطول الأمطار الدورة الموسمية أقل قابلية للتنبؤ. ومع ذلك، فإن العديد من الأنواع ذوات الحوافر تحتفظ بقمم ولادة ضيقة في ظل هذه الظروف، في حين أن البعض الآخر يظهر أن الولادات تنتشر على نطاق واسع خلال العام. لقد حققنا في كيفية تأثير التباين في هطول الأمطار خلال العام وبين الأعوام على التوقيت التكاثري لأربعة أنواع من ذوات الحوافر تظهر هذه الأنماط المتناقضة في منطقة ماساي مارا في كينيا. أظهرت جميع الأنواع الأربعة قمم ولادة خلال الفترة المثلى المفترضة في موسم الأمطار المبكر. بالنسبة لحيوان النحل والامبالا، كانت ذروة الولادة منتشرة وولدت ذرية على مدار العام. على النقيض من ذلك، أظهر التوبي والخنزير الحربي تركيزًا موسميًا ضيقًا للولادات، مع قمع المفاهيم بمجرد انخفاض هطول الأمطار الشهري إلى ما دون مستوى العتبة. عزز ارتفاع هطول الأمطار في الموسم السابق وارتفاع الأمطار المبكرة في العام الحالي البقاء على قيد الحياة في مرحلة الشباب لجميع الأنواع باستثناء الإمبالا. تكشف النتائج التي توصلنا إليها كيف أن تباين هطول الأمطار الذي يؤثر على نمو العشب وبالتالي تغذية الحيوانات العاشبة يمكن أن يحكم الفينولوجيا الإنجابية لذوات الحوافر في خطوط العرض الاستوائية حيث يكون تباين طول اليوم ضئيلًا. يبدو أن الآلية الأساسية هي قمع المفاهيم بمجرد أن تصبح المكاسب الغذائية غير كافية. من خلال الاستجابة القريبة من التباين في هطول الأمطار خلال العام، فإن ذوات الحوافر في السافانا الاستوائية أقل عرضة للتأثر سلبًا بعواقب الاحترار العالمي على فينولوجيا الغطاء النباتي من ذوات الحوافر الشمالية التي تظهر تحكمًا دوريًا ضوئيًا أكثر صرامة في توقيت التكاثر.

Sustainability of agro-food supply chains has recently become the subject of greater interest from consumers, firms, governmental organizations and academia as the environment continues to deteriorate. One of the most critical factors influencing the sustainability of an agro-food supply chain is its network design. A particularly challenging aspect in this context is the broad range of influencing indicators associated with the Triple Bottom Line (TBL) of sustainability that need to be considered. However, many of these indicators could not be fully integrated or measured by single-step optimization problems. This paper presents a critical literature review of operational research methods for the design of sustainable supply chains. A novel two-stage hybrid solution methodology is proposed. In the first stage, a partner selection is performed using a hybrid multi criteria decision making based on Analytic Hierarchy Process (AHP) method and the Ordered Weighted Averaging (OWA) aggregation method. The result obtained in the first stage is used in the second stage to develop a multi-objective mathematical model to optimize the design of the supply chain network. This approach allows the simultaneous consideration of all three dimensions of sustainability including carbon footprint, water footprint, number of jobs created and the total cost of the supply chain design. The proposed approach generates a Pareto frontier to aid users in making decisions. Numerical experiments are completed utilizing data from an agro-food company to demonstrate the efficiency and effectiveness of the proposed solution methodology. The analyzes of the numerical results provide important organizational, practical and policy insights on (1) the impact of financial and environmental sustainability on supply chain network design (2) the tradeoff analysis between environmental emission, water footprint, societal implications and associated cost for making informed decision on supply chain investment.