Scriptiebank overzicht

Offshore windparken (OWF’s) breiden zich in hoog tempo uit als onderdeel van de wereldwijde energietransitie, maar de ecotoxicologische gevolgen van hun chemische emissies zijn nog steeds slecht begrepen. Opofferingsanodes die worden gebruikt voor kathodische bescherming in turbinefunderingen geven de voor de technologie essentiële elementen indium (In) en gallium (Ga) af aan het mariene milieu. Terwijl andere metalen afkomstig van OWF’s, waaronder aluminium, zink, koper, cadmium en lood, uitgebreid zijn onderzocht, zijn er nog steeds weinig ecotoxicologische gegevens over In en Ga beschikbaar. In deze studie werden de effecten van In en Ga op twee modelorganismen beoordeeld: de in marien sediment levende amfipode Corophium volutator, die gedurende 28 dagen werd blootgesteld aan met metalen verrijkt sediment, en de zoetwaterzebravis Danio rerio, die gedurende 120 uur na bevruchting afzonderlijk werd blootgesteld aan In en Ga in het water.

Bij geen van beide soorten werd bij de geteste concentraties een significante sterfte waargenomen. Bij C. volutator was de specifieke groeisnelheid bij de hoogste concentratie significant verhoogd, wat mogelijk wijst op hormesis. In het weefsel en het sediment van C. volutator werd een concentratieafhankelijke accumulatie van beide metalen aangetoond. Indium werd bijna volledig in de sedimentfase vastgehouden en bleef bij alle behandelingen onder de detectielimiet in het bovenliggende water. De accumulatiefactoren voor biota en sediment (BSAF’s) waren significant hoger voor In dan voor Ga, wat wijst op een onevenredig hogere biologische beschikbaarheid van In ondanks de lagere concentraties in opgeloste vorm. Bij D. rerio accumuleerden beide metalen op een concentratieafhankelijke manier. Gallium bleef overwegend opgelost (>80%) en vertoonde een duidelijke monotone dosis-respons in larvenweefsel. Indium daarentegen was grotendeels in de vorm van deeltjes (<2% opgelost), wat de blootstelling via het water beperkte. Een nieuwe bevinding was een mogelijke omgekeerde relatie tussen de blootstellingsconcentratie van In en de Ga-accumulatie bij aan In blootgestelde larven, wat wijst op remming van de Ga-opname door In, mogelijk via gedeelde ijzertransportroutes. Morfologische afwijkingen bij D. rerio kwamen zelden voor en konden niet op betrouwbare wijze worden toegeschreven aan blootstelling aan metalen.

Deze resultaten wijzen erop dat het belangrijkste ecologische risico van uit OWF’s afkomstig In en Ga in het sediment ligt, waarbij benthische organismen waarschijnlijk een groter risico op blootstelling aan deze metalen hebben dan pelagische organismen. Dit onderzoek vormt een basis voor toekomstige risicobeoordelingen en benadrukt de noodzaak om monitoring van de sedimentkwaliteit op te nemen in kaders voor milieurisicobeoordeling en -beheer met betrekking tot OWF’s.

Tijdens deze masterproef onderzocht ik hoe de corrosie van vuurvaste materialen in metaalproductieprocessen beter kan worden opgevolgd. Deze speciale keramische materialen beschermen metaalovens tegen extreem hoge temperaturen en agressieve slakken (vloeibare metaaloxiden). Hoewel slakken essentieel zijn om onzuiverheden uit het vloeibare metaal te verwijderen en zo zuivere metalen te produceren, tasten ze de vuurvaste bekleding geleidelijk aan. Deze corrosie vormt één van de belangrijkste oorzaken van de degradatie van vuurvaste materialen en gaat gepaard met aanzienlijke economische en ecologische gevolgen.

Daarom onderzocht ik of elektrische geleidbaarheidsmetingen op hoge temperatuur kunnen worden gebruikt om dit corrosieproces in realtime op te volgen. Daarnaast bestudeerde ik hoe temperatuur, slaksamenstelling en het type vuurvast materiaal het corrosiegedrag beïnvloeden. De resultaten tonen aan dat veranderingen in de elektrische geleidbaarheid rechtstreeks verband houden met het corrosieproces. Bovendien blijkt dat corrosie niet alleen wordt bepaald door de eigenschappen van de slak of het vuurvaste materiaal zelf, maar ook door de reacties aan het grensvlak tussen beide materialen. Daarbij ontstaan reactielagen die het verdere corrosiegedrag beïnvloeden: sommige vormen een beschermende barrière die de aantasting vertraagt, terwijl andere weinig tot geen bescherming bieden.

Zo toont dit onderzoek aan dat corrosie in metaalovens in realtime gemonitord kan worden, wat op termijn kan bijdragen tot een veiligere, efficiëntere en duurzamere metaalproductie.

Deze scriptie onderzoekt hoe bestaande organische onderwijspractica aan de Quy Nhon University (Vietnam) veiliger en duurzamer kunnen worden herontworpen. Een bestaand Excel-gebaseerd risicoanalyse-instrument werd hiervoor uitgebreid met een functionele analyse van de chemicaliën en het gebruik van Hansen solubility parameters (HSP) voor solventselectie. Uit een screening van 98 experimenten werden de meest risicovolle proeven geselecteerd, waarna voor drie hoog-risico experimenten succesvol veiligere alternatieven werden voorgesteld en geëvalueerd. De studie toont aan dat gevaarlijke reagentia en solventen effectief vervangen kunnen worden, waarbij een optimale afweging wordt gemaakt tussen een lagere gevarenscore, materiaalefficiëntie (atoomeconomie), kostprijs en het behoud van de didactische waarde.

Afvalwaterzuiveringsinstallaties staan onder toenemende druk. Ze kampen met een
beperkte capaciteit, een hoog energieverbruik en de noodzaak om extra chemicaliën
toe te voegen om stikstof te verwijderen. Tegelijkertijd hebben rioleringssystemen hun
eigen problemen, zoals geuroverlast, aantasting van leidingen en de uitstoot van
broeikasgassen. Om deze problemen aan te pakken, voegen waterbeheerders vaak
nitraat of ijzerzouten toe, maar deze oplossingen zijn op lange termijn niet duurzaam.
Een veelbelovender en duurzamer alternatief is het gebruik van genitrificeerde urine.
Dit is urine waarbij de stikstof al is omgezet naar nitraat. Deze nitraatrijke vloeistof kan
rechtstreeks in de riolering worden gedoseerd. Zo helpt het om geurhinder en corrosie
tegen te gaan, terwijl het ook de stikstofbelasting op de zuiveringsinstallatie verlaagt.
Maar hoe reageren de micro-organismen in de riolering op deze aanpak?
Deze thesis onderzoekt hoe goed verschillende bacteriën nitraat verwijderen wanneer
ze koolstof (uit acetaat), sulfide of beide als energiebron ter beschikking hebben. Uit
de testen bleek dat koolstofverwerkende bacteriën (heterotrofen) nitraat het snelst
verwijderen. Bacteriën die sulfide gebruiken (autotrofen) zijn trager, maar presteren
beter als ze zijn aangepast aan zwavelrijke omstandigheden. Wanneer zowel koolstof
als sulfide aanwezig is, krijgen de heterotrofen de overhand. In plaats van samen te
werken, bleken de twee groepen bacteriën juist te concurreren om dezelfde
voedingsstof: nitraat.
Daarnaast werd onderzocht hoe waterstofsulfide (H₂S), een stinkend en giftig gas, de heterotrofe bacteriën beïnvloedt. Zelfs kleine hoeveelheden kunnen het proces al
remmen, al hangt het effect sterk af van de timing en eerdere blootstelling van de
bacteriën aan H₂S.
Tot slot werd berekend hoeveel nitraat nodig is om geur- en corrosieproblemen in de
riolering effectief te bestrijden. Een simulatie van een appartementsgebouw met 100
bewoners liet zien dat genitrificeerde urine op zichzelf al voldoende is om de juiste
omstandigheden in de riolering te behouden, dit zonder dat extra chemicaliën nodig
zijn.
Kortom, dit onderzoek geeft meer inzicht in hoe rioolmicroben samenwerken (of juist
niet), en laat zien hoe we onze eigen afvalstromen, zoals urine, slim kunnen inzetten
om afvalwatersystemen efficiënter, duurzamer en toekomstbestendiger te maken.

Machinebouwer Cteso werkt in samenwerking met een druktankproducent uit Limburg aan de
ontwikkeling van een productiemachine voor duurzame druktanks. De huidige opstelling gebruikt
de KUKA KR 1000 Titan robot, die hoge investeringskosten met zich meebrengt, een aanzienlijke
structurele verankering in de vloer vereist en de nodige expertkennis voor het programmeren
vraagt. Bovendien kan de bestaande machine slechts één formaat druktank produceren. Daarom
richt deze masterproef zich op het ontwerpen van een kosteneffectiever alternatief dat toelaat
druktanks in verschillende formaten te produceren, met vereenvoudigde vloerverankering en verbeterde
programmeerbaarheid.
In eerste instantie werd een simulatie uitgevoerd om de exacte bewegingen van de KUKArobotarm
in kaart te brengen, gevolgd door een analyse van de robotgrijper die de druktank
vasthoudt. Daarna volgden opstellen van het eisenpakket, het functieblokschema en het morfologisch
overzicht. Deze leidden tot een nieuw mechanisch concept, dat werd geëvalueerd via
simulatie en onderworpen aan een kosten-batenanalyse.
Het finale concept gebruikt een XYR-systeem (twee translatieassen en één rotatieas). Het biedt
de flexibiliteit om druktanks te produceren met lengtes tussen 500 en 3000 mm en diameters
van 160 tot 460 mm . Hoewel het systeem veelzijdiger is, blijft de totale investeringskost lager,
terwijl de vloerverankering eenvoudiger is en de programmatie gebruiksvriendelijker.

Deze scriptie onderzoekt met behulp van een computersimulatie de invloed van verschillende omgevingsfactoren zoals nutriëntenniveaus en disrupties op de evolutie van cellulaire hechtingsterkte in bacteriële biofilms. Dit is relevant in de medische sector (o.a. besmetting van patiënten en medisch gereedschap), maar ook voor allerlei industriële toepassingen zoals corrosie van metalen installaties.

Deze thesis onderzoekt de productie van Functionally Graded Materials (FGMs) met behulp van Laser Directed Energy Deposition (L-DED). Door ijzer (Fe) en koper (Cu) te combineren, worden FGMs ontwikkeld voor toepassingen in de luchtvaart, automobielsector en energieopwekking. De nadruk ligt op het optimaliseren van procesparameters om scheuren en porositeit te minimaliseren. De resultaten laten zien dat met de juiste instellingen Fe-Cu FGMs succesvol kunnen worden vervaardigd. Toekomstig onderzoek zal zich richten op verdere verbetering van deze technieken.

Van huishoudens tot de grootste bedrijven, overal komen vloeistoflekken voor. Momenteel zijn al nauwkeurige kabelsensoren op de markt beschikbaar, maar een te hoge kostprijs houdt hun gebruik op grote schaal tegen.
In dit thesisonderzoek werd een goedkope percolatiesensor gecombineerd met Tijd Domein Reflectometrie (TDR). Zo werd detectie én lokalisatie van meerdere gelijktijdige vloeistoflekken mogelijk. Percolatiesensoren kunnen op die manier de luchtvaartsector tot honderdduizenden euro’s per dag besparen.

Scheepswrakken hebben een positieve invloed op de fauna en flora, houden onze geschiedenis levendig en ontsluiten mede het duiktoerisme in onze Belgische Noordzee. Indien er niet wordt ingegrepen zullen deze wrakken verdwijnen door corrosie in het maritieme milieu. Daarom wordt de corrosiesnelheid gemodelleerd en worden er verder ook technieken uitgewerkt om deze artefacten langer te kunnen bewaren.

Het doel van dit onderzoek was het bestuderen van het effect van koud atmosferisch plasma op biofilms ontwikkeld door S. Typhimurium en L. monocytogenes. Om dit effect te onderzoeken, werden twee verschillende elektrodes getest, nl. de ‘dielectric-barrier discharge’ (DBD) en de ‘surface dielectric-barrier discharge’ elektrode (SBD), elk in combinatie met drie verschillende samenstellingen van het gebruikte voedingsgas, nl. puur heliumgas, heliumgas met 0,5% (v/v) zuurstofgas en heliumgas met 1,0% (v/v) zuurstofgas. Elk van deze combinaties werd getest voor inactivatie van biofilms ontwikkeld door S. Typhimurium en L. monocytogenes op een abiotisch oppervlak (in een petrischaal). Voor elke test werd het koud atmosferisch plasma (KAP) gegenereerd bij een inputvoltage van 13,88 V en een frequentie van 15 kHz. De biofilms werden behandeld tot 30 minuten lang, gedurende vastgelegde intervallen. Na de behandeling met KAP werden de cellen van de overblijvende biofilm teruggewonnen en werd een ‘viable plate counting’ (tellen van levensvatbare kolonies) uitgevoerd op zowel het algemene als het selectieve medium. Door op beide media uit te platen, was het mogelijk het percentage subletaal letsel (sublethal injury, SI) in functie van de KAP-behandelingstijd te bestuderen. De resultaten van de ‘viable plate counting’ werden gefit volgens het predictieve model dat door Geeraerd et al. (2000) ontwikkeld werd. De resulterende inactivatiecurves toonden geen schouderfase, maar de staartfase was altijd aanwezig. De optimale combinatie van elektrode en type voedingsgas was de DBD-elektrode in combinatie met puur heliumgas. Bij deze combinatie werden log-reducties van 2,4 ± 0,2 en 2,3 ± 0,2 (op algemeen medium) bekomen, en dit binnen 5 minuten KAP-behandelingstijd voor respectievelijk S. Typhimurium en L. monocytogenes. Bij het bepalen van het subletaal letsel werd een algemeen verloop van het percentage SI in functie van de behandelingstijd waargenomen, nl. een stijging in SI in het begin van de behandeling, gevolgd door een maximum, waarna de SI weer daalt naar een bepaalde waarde.

De studie van het anodiseergedrag en de corrosie eigenschappen van additief vervaardigd aluminium en meer bepaald van de AlSi10Mg aluminium legering.

De ladingtanks van olietankers kunnen last hebben van extreme corrosie. Deze thesis onderzoekt of het nuttig is en of het noodzakelijk is om een anticorrosieve verflaag in deze tanks aan te brengen. PSPC-COT reglementeert het het verven van de ladingtanks van olietankers. De thesis onderzoekt de invloed van PSPC-COT en stelt verbeteringen voor.

Sandwich panels show excellent possibilities towards low-energy building solutions. Although, regarding the application of sandwich panels for outdoor applications, a durable performance is required. This work investigates the mechanical performance of textile reinforced cementitious composites (TRC) with an alkali resistant glass textile when exposed to durability cycles, namely 100 freeze-thaw cycles, 50 heat-rain cycles and combination of both. The characterization of the tensile behaviour was done by means of non-destructive and uniaxial tensile test. The loss in mechanical performance of the aged specimens seems to be governed by the physical damage attributed to durability loading. Further investigation on the micro-scale processes will be of interesting use to entirely understand the degradation processes. Knowledge and quantification of this loss is essential for the design of sandwich panels for renovation purposes

Op zoek naar acetogene bacteriën die ijzer corroderen en hun toepassing in microbiële electrosynthese.
Het gebruik van acetogene bacteriën voor de productie van acetaat met Fe(0) als elektrondonor.

Zelfhelend beton is een biologisch geïnspireerde techniek om scheuren in beton te herstellen zonder enige interventie na het scheuren. De techniek is echter nog niet klaar voor massaproductie, waardoor optimalisatie een noodzaak is. In deze scriptie worden enkele nadelen van het gebruik van een vasculair systeem aangehaald en een mogelijke oplossing wordt besproken.

Deze scriptie handelt over zelf-helend beton door de toevoeging van superabsorberende polymeren (SAPs). Naast de zelf-heling wordt ook de invloed van de toegevoegde SAPs op de chloride-indringing en carbonatieweerstand van het beton getest.

Op weg naar een auto zonder krassenPer ongeluk met je sleutels of een ander scherp voorwerp tegen je auto gebotst? Het overkomt de beste wel eens. Het resultaat is meestal een fraai ogende collectie aan krassen in je autolak. Hoewel deze krassen zeer lelijk zijn, is dit niet het voornaamste probleem van een kras. De deklaag op de auto zorgt namelijk naast de kleur en enkele andere eigenschappen zoals reflectie ook voor de bescherming van het onderliggende metaal tegen corrosie. Bij het optreden van een diepe kras gaat deze bescherming dus verloren.

Chloorverwijdering uit PVC-kunststof met ionische vloeistoffenDuurzaamheid wordt steeds belangrijker in de huidige maatschappij. Het besef groeit dat de huidige consumptiemaatschappij zonder die duurzaamheid zijn houdbaarheidsdatum wel eens snel zou kunnen bereiken. Allerlei milieuproblemen leggen een zware last op de planeet en zijn inwoners, één van de grote uitdagingen is dan ook deze milieuproblemen terug te dringen.Een van de grootste milieuproblemen is de steeds groeiende afvalberg. Vaak is dit afval onvermijdbaar en zit er niks anders op dan het te verwerken.

Coatings die zichzelf herstellen met meervoudige functiesIn het huidig tijdperk dat steunt op de technologische vooruitgang is een wereld zonder het gebruik van metalen ondenkbaar geworden. Een brede waaier van toepassingen rust op het gebruik van deze groep materialen. Denk hierbij maar aan alles wat met transport te maken heeft van personenwagens, industrieel transport tot lucht- en ruimtevaart, maar ook in de bouw worden metalen extensief gebruikt. Metalen zijn echter ook onderhevig aan corrosie, het proces dat verantwoordelijk is voor de degradatie van het materiaal.

Liesbeth Janssens
Dag beste lezer! Je staat op het punt om dit artikel te lezen. Prima! Maar zal je er ook iets wijzer van worden? Ga je de volgende ogenblikken iets bijleren?  Zal je de inhoud kunnen navertellen? En zal je iets opsteken van de taal van de tekst? Of ben je alles morgen weer vergeten? Kortom: welke kennis zal je distilleren uit deze tekst? Op deze vragen proberen we een antwoord te formuleren. Blijven lezen dus!
Dag in dag uit worden we geconfronteerd met geschreven teksten. Op het werk, tijdens de les en als ontspanning: een mens leest zeer veel.

Deze masterproef handelt over het voorkomen of uitstellen van concrete rip-off en peeling door gebruik te maken van bijkomende verankeringen bij balken in gewapend beton, die versterkt zijn met opgelijmde multidirectionele koolstofvezelwapening. Hiertoe worden twee reeksen balken in gewapend beton, versterkt met opgelijmde multidirectionele koolstofvezelwapening en bijkomende verankering, onderworpen aan een vierpuntsbuigproef.

 

Een Zee van Energie
 
Wie tijdens de zomer van 2008 langs de haven van Oostende flaneerde, kon er niet omheen kijken: op de Halve Maan site verrezen grote kegelvormige betonnen torens. Toevallige voorbijgangers dachten misschien aan koeltorens, maar geïnteresseerden in hernieuwbare energietechnologie en waterbouwkunde, zagen hier de opbouw van de funderingen voor de eerste 6 Belgische offshore windmolens. De offshore omgeving biedt dan ook een tot nu toe weinig benutte bron van energie. Boven het zeeoppervlak houdt een strakke en regelmatige wind de windturbines draaiende.

Zuivere lucht dankzij plasma’s?
Situering
De steeds strenger wordende wetgeving en het groeiend duurzaamheidsbesef stimuleren de zoektocht naar steeds efficiëntere en schonere technologieën. Duurzaamheid houdt eveneens een vermindering in van de emissies van reeds bestaande pollutiebronnen. Per dag eet de “standaardmens” ongeveer 1 kg voedsel, drinkt hij circa 3 kg water en ademt hij 17 kg lucht in. De luchtkwaliteit is dus van cruciaal belang voor de gezondheid van de mens. Vooral de Vluchtige Organische Stoffen (VOS) zijn hierbij van belang.

DE HUID
 
Onderzoek naar strategische mogelijkheden van veroudering in de architectuur.
Opstelling van een ontwerpgerichte matrix.
 
VEROUDERING VERNIEUWEND !?
 
ALS ER MAAR EEN MOOIE MANTEL RONDZIT
 
De zin voor snelle veranderingen kenmerkt onze hele hedendaagse maatschappij: we verwisselen onze gsm-hoesjes, kopen smart-wagens met verwisselbare carrosserie, boeken van Bruce Mau met verschillende covers, nike-schoenen op internet die we volgens ons eigen kleurenpallet samenstellen, confectiekledij die we het jaar nadien niet meer leuk vinden, we laten ons ‘gezicht liften’ door een chirurg, ho