摘要 闭环地热工作组是一项合作研究,由美国能源部 (DOE) 地热技术办公室 (GTO) 资助,旨在了解从地热储层闭环系统(即边际工作流体损失)产生热能和机械能的潜力和局限性。在这项研究中,来自四个国家实验室的科学家和工程师团队以及专家小组成员正在应用数值模拟器和分析工具来模拟闭环地热系统的热回收,然后使用这些模型中的出口温度和压力与时间的关系来预测两个经济指标:1) 平准化供暖成本 (LCOH) 和 2) 平准化电力成本 (LCOE),涵盖一系列钻井成本。研究中应用的数值模拟器和分析工具(包括用于技术和经济分析的工具)是由参与机构开发的,可独立计算能源生产和经济预测,从而提高分析的可信度。该研究旨在调查一系列系统配置、工作流体、地热储层特性、运行周期和传热增强。在研究的第一年,重点关注了水作为闭环系统中的工作流体,闭环系统要么具有 U 形配置,要么具有同轴配置。第一年的主要目标是确定热能和机械能回收的上限以及每种情况下的最佳操作和配置参数,并了解系统性能的限制因素。研究第一年的一个重要成果是,使用径向简单离散化的模型(即轴对称模型)的模拟结果优于更传统的在钻孔周围进行精细离散化的数值模拟和嵌入式钻孔建模方法。此外,轴对称模型与现有的现场观测和分析模型相比效果良好,并被证明具有数值效率。在研究的第二年,我们创建了一个包含 240 万个模拟场景的数据库,该数据库涵盖了闭环系统在生产温度和压力与时间方面的表现,涉及九个场景参数:1) 水和超临界 CO2 (scCO2) 工作流体,2) U 形和同轴配置,3) 质量流速,4) 热导率,5) 地热梯度,6) 垂直深度,7) 水平范围,8) 入口温度,9) 钻孔直径。然后,针对一系列钻井成本,针对 240 万个场景中的每一个计算 LCOH 和 LCOE。对于 LCOE,使用有机朗肯循环(用于水)或直接涡轮膨胀循环(用于 scCO2)计算发电量。该数据库以分层数据格式 (HDF5) 文件结构存储,可在地热数据存储库 (GDR) 上获取。配套论文介绍了通过 Python 脚本从数据库中提取信息的方法以及执行经济分析的方法。本文概述了闭环工作组的研究,包括第一年和第二年的主要成果以及关于一系列钻井成本下 LCOH 和 LCOE 的最佳配置的讨论。
运动技能学习使生物可以与环境有效相互作用,并依靠将感觉反馈与电机输出相结合的神经机制。虽然感觉反馈(例如与运动动作相关的听觉提示)增强了人类运动性能,但其作用机理的理解很少。开发可靠的增强运动技能学习动物模型对于开始剖析这种增强的生物系统至关重要。我们假设在运动任务期间连续的听觉反馈将促进小鼠的复杂运动技能。我们使用DeepLabcut开发了一个闭环系统,以实时无标记跟踪鼠标前爪动作,并具有高处理速度和低延迟。通过将前言的动作编码到不同频率的听觉音调中,小鼠在到达任务期间接收了连续的听觉反馈,需要将左前爪垂直位移到目标。成年小鼠在4 d培训中接受了听觉反馈或没有反馈的培训。与对照组相比,接收听觉反馈的小鼠表现出明显增强的运动技能学习。对轨迹的聚类分析表明,在运动训练的第2天之前,听觉反馈小鼠建立了一致的到达轨迹。这些发现表明,实时,运动编码的听觉反馈有效地促进了小鼠运动技能。这种闭环系统利用高级机器学习和实时跟踪,为探索运动控制机制和通过增强的感觉反馈开发运动障碍的治疗策略提供了新的途径。
无论我们多么努力,我们的注意力都会激起 - 这极大地影响了我们完成当前任务的成功。在这里,我们从两种方法中审查了工作,这些方法以闭环的方式有可能改善这些功能。EAR-EEG可以使用小型且可移植的硬件从耳朵或周围的区域或周围的区域进行电动大脑活动。 已显示出具有高时间分辨率的关注状态。 经皮的耳神经神经刺激(TAVN)具有相同的优势(小而轻的),并且目前的研究表明,可能会影响与注意力有关的持续的大脑活动。 在对EAR-EEG和TAVN的当前工作进行了审查后,我们建议闭环系统中两种方法的组合可以作为调节注意力的潜在应用。EAR-EEG可以使用小型且可移植的硬件从耳朵或周围的区域或周围的区域进行电动大脑活动。已显示出具有高时间分辨率的关注状态。经皮的耳神经神经刺激(TAVN)具有相同的优势(小而轻的),并且目前的研究表明,可能会影响与注意力有关的持续的大脑活动。在对EAR-EEG和TAVN的当前工作进行了审查后,我们建议闭环系统中两种方法的组合可以作为调节注意力的潜在应用。
强迫症的神经调节领域正在迅速发展,DBS 为治疗难治性病例提供了强大的工具。TMS 也具有潜力,尤其是作为一种补充疗法。然而,克服获取障碍和改进个性化治疗方法对于优化这些疗法至关重要。继续研究闭环系统和整合 CBT 对于提高强迫症神经调节疗法的有效性和可及性至关重要 2,3,4 。此外,使用机器学习根据临床和成像数据预测个体对不同 DBS 目标的反应可能有助于确定最有效的刺激参数。
“盐水”这个短语仍然广泛用于指代闭环系统内的传热流体,因为过去人们会将盐溶解到流体中以防止冻结。随着现代防冻化学品(如乙二醇、丙烯等)的出现,正确的短语应该是“传热流体”(TTF),它通常主要以水为基础,并添加了防冻剂和防生物污染化学品(杀菌剂)。本文将使用 TTF,这意味着还包括其他必要的化学品。
创新是释放循环经济充分潜力的核心。可持续产品和实践中的开创性业务不仅获得了竞争优势,而且还获得了可观的财务回报。例如,自2015年以来,对通函解决方案的投资已达到17%。像特斯拉这样的公司,其电池回收计划和巴塔哥尼亚,通过磨损的磨损计划,体现了整合资源有效的设计,闭环系统和创新的重复使用模型如何带来巨大的环境和经济利益。
伯格多夫,2023 年 10 月 12 日,上午 7 点——患有 1 型糖尿病的孕妇及其婴儿可从基于 CamAPS FX 算法的混合闭环系统治疗中受益。AiDAPT 临床研究证明了这一点,该研究的临床结果发表在《新英格兰医学杂志》上,孕妇的经验发表在《糖尿病技术与治疗学》上,均于 2023 年 10 月 5 日发表。1,2 Ypsomed 的 mylife Loop 算法,CamAPS FX 应用程序是唯一获准用于患有 1 型糖尿病的孕妇的自动胰岛素输送 (AID) 算法。患有 1 型糖尿病的女性由于她们在怀孕期间的荷尔蒙变化和饮食习惯的改变,难以达到所需的严格血糖目标。目前,治疗 1 型糖尿病可能导致母亲出现低血糖、体重增加和高血压。它伴随着早产风险的增加、出生后需要重症监护以及高出生体重,增加了儿童终生超重和肥胖的风险。每两个新生儿中就有一个会受到 1 型糖尿病常见并发症的影响。“我们知道,对于患有 1 型糖尿病的女性来说,未出生的婴儿对血糖的轻微升高都极其敏感,因此,在怀孕期间将血糖水平保持在正常范围内对于降低母婴风险至关重要”,这项研究的负责人、东英吉利大学教授 Helen Murphy 博士说。 降低母婴健康风险 在这项具有里程碑意义的研究中,女性使用 CamAPS FX 混合闭环技术的时间超过 95%。与传统的胰岛素治疗方法相比,使用该技术的女性在妊娠期血糖水平保持目标范围(3.5 – 7.8 mmol/l)的时间更长 – 68% 对 56%,这相当于在整个怀孕期间每天额外增加两个半到三个小时,且不会增加低血糖风险。“之前的研究已经证实,在血糖目标范围内每多呆一个小时,并发症的风险就会降低”,Helen Murphy 解释说。研究团队还发现,使用该技术的女性体重增加 3.5 公斤,怀孕期间出现血压并发症的可能性更小。她们在妇产医院的额外预约次数减少,在非工作时间给妇产科打电话的次数也减少,这表明使用混合闭环系统也可以为孕妇和妇产科节省时间。改善准妈妈的怀孕体验 同一天发表的另一篇论文报道了 AIDAPT 研究中使用混合闭环系统的女性的体验,指出混合闭环系统减少了孕妇在身体和精神上受到的伤害
自动化的胰岛素输送系统,也称为闭环或“人造胰腺”系统,正在改变1型糖尿病的管理。这些系统由一种算法组成,该算法通过自动通过胰岛素泵调节胰岛素递送来响应实时葡萄糖传感器水平。我们回顾了近几十年来自动胰岛素 - 递送系统的快速变化的景观,从初始原型到当今市值的不同混合闭环系统。我们讨论了临床试验的日益增长的体系和现实世界的证据,证明了它们的血糖和社会心理益处。我们还解决了自动胰岛素输送的未来方向,例如双激素系统和辅助疗法,以及确保公平访问闭环技术的挑战。