Search Results

Összefoglalás.

A hidrogén tárolása iránti igény egyre növekszik, melynek oka az, hogy a hidrogén mint alternatív energiahordozó jelentős szerepet játszik a szén-dioxidkibocsátás-csökkentési törekvésekben. Azonban, az elridegedési folyamatok körében a hidrogén által előidézett károsodások jelentik a legkomolyabb problémát az acélokra nézve. Kutatómunkánk során egy nagynyomású hidrogénatmoszférás hőkezelésre alkalmas autoklávot terveztünk, majd gyártottunk. Az autoklávban P355 NH minőségű alapanyagból kimunkált szabványos Charpy-féle ütőpróbatesteket hőkezeltünk 150 °C-on, 40 bar túlnyomáson, 200 órán keresztül, tiszta hidrogén atmoszférában. A vizsgálatok eredményei alapján megállapítottuk, hogy a jelentős mértékű elridegedés a hidrogénezési folyamat után sem történt.

Summary.

The demand for hydrogen storage is growing. The primary reason for this is that hydrogen as an alternative energy carrier is playing a significant role in carbon reduction efforts as a fuel for road and maritime transport. In addition, hydrogen can be seen as a long-term flexible energy storage option. Hydrogen as an energy carrier is expected to play a significant role in residential and industrial use in the future. A first step in this development is the mixing of hydrogen with natural gas in small quantities. Increasing the share of hydrogen would not only reduce CO₂ emissions, but would also facilitate the development of different hydrogen production methods and thus reduce production costs. The upper safety limit for hydrogen blending with natural gas is set by the national specification of the natural gas supply, possible material quality restrictions and the tolerance of the most sensitive equipment in the network. For this reason, the maximum allowable hydrogen content in natural gas is generally limited to 2,5%.

However, among the embrittlement processes, hydrogen-induced damage is the most serious problem for both non-alloy and low-alloy steels. Atomic hydrogen diffuses in steel at high rates. The diffusion rate is orders of magnitude higher than that of other elements; this is due to the small atomic diameter of hydrogen.

To investigate the degradation of different carbon steels in a high-pressure hydrogen atmosphere, a hydrogenation furnace was designed and fabricated at the Department of Materials Science and Engineering at BME. The hydrogenation furnace is the main part of a complex mechanical engineering system, for the operation of which the mechanical, heating, electrical supply, control and gas handling components are indispensable. The entire design process of the furnace was led by József Blücher, Professor Emeritus at BME, with the help of the engineers and technicians working on the project. Standard Charpy impact test specimens were machined from P355 NH grade material to test the embrittlement of carbon steels. The hydrogenation temperature was 150 °C, the internal overpressure in the chamber was 40 bar, the hydrogenation time was 200 hours and the atmosphere was hydrogen gas of purity 5.0. The impact test was carried out at -20, 0 and +20 °C.

Based on the results of the tests, it can be concluded that there was no significant degree of degradation both before hydrogenation and after prolonged exposure to hydrogen. It can be concluded that the tube material used as a sample is suitable for operation in a hydrogen medium. Based on the analysis of the burst areas and impact values of the impact test specimens, it was concluded that hydrogen did not cause any observable damage to the test material.

Összefoglalás.

Az energiaigény és a megújuló energiaforrásokból származó kínálat között fennálló szezonális eltérés áthidalható a hidrogéngáz bevezetésével az energiaellátásba. A nagy léptékű energiatárolás hidrogén formájában a felszín alatti térben lehetséges. Azonban a kőzet pórusterében az injektált hidrogén hatására végbemenő reakciók nemcsak a kitermelendő hidrogén mennyiségét és minőségét csökkentik, de a kőzet hosszabb távú állékonyságát is ronthatják. A Kárpát-Pannon régióban jelentős mennyiségben találhatók porózus kőzetek, amelyek hidrogéntárolásra is alkalmasak lehetnek. Ugyanakkor, ezek a kőzetek változatos ásványos összetételük miatt reakcióba léphetnek a hidrogénnel. Vizsgálatunk célja, hogy megismerjük a kőzetalkotó ásványok viselkedését pórusvíz és hidrogén jelenlétében, amely elengedhetetlen a rezervoár tárolási potenciáljának felméréséhez.

Summary.

One of the key substances in the modern-day energy transition is hydrogen, which can be utilized as an energy storage chemical substance. To store hydrogen on the scales required for global hydrogen economy, porous geological formations should be considered. However, geochemical challenges associated with hydrogen storage in sedimentary formations are still not well understood. Mineral dissolution and precipitation, as a result of hydrogen injection into the rocks not only can decrease the quality and the quantity of the stored hydrogen but may have an impact on the rock integrity as well. The Carpathian Pannonian region is rich in porous rocks, which could serve as hydrogen storage sites. However, many of them show various mineralogical compositions, which could behave differently under high hydrogen partial pressure. The main objective of our study is to predict geochemical reactions among rock-forming minerals, pore water and hydrogen. For this purpose, we apply analytical techniques and geochemical modeling.

The subject of this research is the Late Miocene Szolnok Sandstone Formation located in the Pannonian Basin, Carpathian-Pannonian Region. In the future this Formation can play a significant role in hydrogen storage, due to its favorable reservoir geological and petrophysical characteristics.

X-ray diffraction analyses were carried out, polished and thin sections were prepared for petrographic and geochemical analyses. The collected data were used in the PHREEQC modeling environment. In the first stage, equilibrium batch models were made to assess the potential long-term impacts of hydrogen on the reservoir rock and the effect of the geological environment. The modeling results of the project showed that hydrogen almost does not react with silicates (e.g., quartz). Possible hydrogen loss can occur due to redox reactions. Pyrite (FeS₂) can react with hydrogen producing hydrogen sulfide (H₂S) and since petrography has revealed that the studied sandstones have pyrite as accessory mineral.

Az öregedő szövetekben reaktív szabad gyökök túltermelődése figyelhető meg, ami nitrooxidatív stresszt indukál. Újabb kutatások szerint e folyamat fontos szerepet tölt be a szív- és érrendszeri funkciók időskori hanyatlásában. A toxikus oxidánsok, mint a hidrogén-peroxid vagy a peroxinitrit, a fehérjék károsításán túl megtámadják a DNS-t, és több reakcióutat, köztük a poli(ADP-ribóz)-polimeráz (PARP) utat aktiválva szövetkárosodáshoz vezetnek. Célkitűzés: Megvizsgáltuk, hogy a vascularis oxidatív stressz in vitro modelljében a PARP gátlása képes-e javítani a hidrogén-peroxid által károsított endothelfunkción. Fő célunk viszont az volt, hogy megvizsgáljuk a PARP akut gátlásának, illetve a peroxinitrit katalitikus lebontásának hatásait az időskori szív- és érrendszeri diszfunkcióra. Módszer: In vitro funkcionális mérésekkel izolált patkány-aortagyűrűkön vizsgáltuk az endothelfüggő és nem endothelfüggő vazorelaxációt acetil-kolin, illetve nátrium-nitroprusszid adására. Az endothelkárosodást hidrogén-peroxiddal váltottuk ki. A kezelt csoportban érgyűrűinket előinkubáltuk a PARP gátlószerével. Az időskori cardiovascularis diszfunkció in vivo patkánymodelljében fiatal és öreg patkányokat kezeltünk a PARP-gátló egyszeri dózisával, illetve a peroxinitrit lebontásának katalizátorával, FP15-tel. Nyomás-konduktancia mikrokatéter segítségével bal kamrai nyomás-térfogat analízist végeztünk patkányainkban a cardialis funkció megítélésére, valamint izolált aortagyűrűk vascularis funkcióit vizsgáltuk. A szöveti és sejtszintű változásokat immunhisztokémiai módszerekkel tanulmányoztuk. Eredmények: In vitro modellünkben hidrogén-peroxid hatására az endothelfunkció dózisfüggő károsodását tapasztaltuk, amely jelentős javulást mutatott PARP-gátlás után. Öreg patkányokban a szívműködés gyengülését figyeltük meg, valamint aortagyűrűikben csökkent endothelfüggő relaxációs választ mértünk. Az akut PARP-gátlás és az FP15-kezelés is szignifikáns javulást eredményezett a szív- és endothelfunkcióban. Öreg állatokban immunhisztokémiai méréseink fokozott nitrooxidatív stressz és PARP-aktiváció jeleit mutatták, amelyek jelentősen csökkentek a kezelések hatására. Következtetések: Eredményeink az endogén peroxinitrit-túltermelődés és a PARP reakcióút jelentőségét mutatják a cardiovascularis funkciók időskori hanyatlásában. A peroxinitrit gyors katalitikus lebontása, valamint a PARP gátlása új antioxidáns terápiás lehetőséget jelenthet az időskori szív- és érrendszeri diszfunkció kezelésében.

Absztrakt:

A mindennapi fogászati praxisban igen fontos a sterilitás. Az egyes eszközök és anyagok csírátlanítása azonban eltérő módszereket igényel. A hőérzékeny és rugalmas, elasztikus anyagok esetén a legelterjedtebb sterilizálási módok azért nem használhatók, mert alacsonyabb hőmérsékletű sterilizálás szükséges, hogy ne veszítsék el eredeti fizikai tulajdonságaikat. Ezen anyagok közé tartozik a kofferdam lepedő is, mely rugalmasságától megfosztva alkalmatlanná válik izolálási feladatának ellátására a fogmegtartó kezelések során. Gumilepedő csírátlanítására ritkán kerül sor, bizonyos esetek megoldása azonban megkívánhatja azt. Ilyen szituációban a fogorvosnak viszonylag limitált, sokszor nehezen elérhető eszköztárból kell választania. Közleményünk sorra veszi a sterilizálóeljárásokat, különös figyelmet szentelve a plazmasterilizálásnak, illetve a hidrogén-peroxid-gázt használó eljárásoknak. Esetbemutatásunkban egy kiterjedt, a fog koronai és gyökéri területét is érintő ínyszél alá terjedő fraktúra ellátása során az adhezív technika alkalmazhatóságát hidrogén-peroxid-gázt használó készülékben sterilizált kofferdam lepedő felhelyezésével biztosítottuk. Orv Hetil. 2020; 161(3): 110–115.

Talajok szemcseösszetételének vizsgálata előtt nélkülözhetetlen a talajban található eltérő tulajdonságú kötőanyagok feloldása, roncsolása, mivel ezeknek fontos szerepe van a mikro- és makroaggregátumok kialakításában. Ennek hiányában jelentős mennyiségű agyagszemcse marad aggregátumokban, a szemcseösszetételt, agyagtartalmat jelentősen módosítva. Jelen tanulmányban az egyik leggyakoribb ragasztóanyagnak, a talajok humusztartalmának a hatását vizsgáltuk. A statisztikai analízis eredménye szerint a humuszt bontó hidrogén-peroxidos kezelésekkel – a kontrollként használt, humusz nélküli folyóvízi homok kivételével – szignifikánsan nagyobb agyagtartalmat mérünk, mint a MSz szerinti Na-pirofoszfátos kezeléssel. A hidrogén-peroxidos előkészítéssel a talajminták szemcseösszetételének varianciája lényegesen kisebb, mint más kezeléseké, vagyis az intenzívebb előkészítő eljárásokkal a minták szemcseméret eredményeinek különbsége csökken. Az előkészítő eljárások különbségének az okát keresve a talajok humusz- és agyagtartalmának korrelációját elemeztük. A humusz az agyagtartalommal gyengén korrelált. Az 1–5. kezelésekkel kapott agyag- és a talaj humusztartalma között negatív, míg a hidrogén-peroxidos kezelések esetén gyenge pozitív kapcsolatot mutattunk ki. Az ultrahangos kezelések kiemelt jelentőségűek az előkészítésekben, de az agyagtartalomban szignifikáns különbség csak a hidro-gén-peroxidos kezelések esetén mutatható ki. Vizsgálataink megmutatták a talajminták szemcseméret elemzése előkészítésének, az ásványi szemcsék dezaggregálásának fontosságát, valamint azt, hogy a dezaggregálás elégtelensége jelentősen kisebb agyagtartalmat eredményez. Talajok szemcseméret meghatározásában, de különösen a jelentősebb szervesanyag-tartalmú talajokéban a hidrogén-peroxidos előkészítő eljárás használandó. A Na-pirofoszfátnak és az ultrahangos kezelésnek a talajminta diszpergálásában van nagy jelentősége. Szükségesnek tartjuk ezért a hazai talaj szemcseméret-elemzés szabványát (szabványait) felülvizsgálni, továbbá az európai szemcseméret-elemzési eljárások tapasztalatainak megismerését és beépítését a hazai szemcseméret analitikai gyakorlatba.

A légúti gyulladás központi szerepet játszik a krónikus obstruktív tüdőbetegség patofiziológiájában. A cigarettafüst-expozíció a gyulladásos sejtek infiltrációját okozza a légutakban, amely különböző citokinek, kemokinek, proteázok és proinflammatorikus mediátorok felszabadulásához vezet, végül az oxidatív stressz és a proteáz/antiproteáz egyensúly megbomlása a tüdő szöveteinek progresszív károsodását eredményezi. A biomarkerek felhasználhatók a légúti gyulladás és az oxidatív stressz monitorozására, a betegség különböző fenotípusainak elkülönítésére és a terápiás beavatkozások hatékonyságának megítélésére. A kilégzett levegő kondenzátumának gyűjtése egyszerű és teljesen noninvazív módszer a légutakban zajló folyamatok vizsgálatára. A kilégzett levegő kondenzátumában számos biomarker található, többek között a hidrogén-peroxid, citokinek, arachidonsav-metabolitok, nitrogén-oxidok és a pH. A biomarkerek sok esetben igen kis koncentrációban vannak jelen, amely számos analitikai problémát vet fel. A klinikai felhasználhatóság megítélése a mintagyűjtés és a mérési módszerek standardizálása után lesz lehetséges. Orv. Hetil., 2012, 153, 843–851.