TR Dizin İndeksli Yayınlar / TR Dizin Indexed Publications Collection
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/7149
Browse
55 results
Search Results
Article Citation - Scopus: 1Anomalous Crustal Structure Beneath the Örenli-Eğiller Depression Zone, Inferred From Magnetotelluric Studies, Western Anatolia, Türkiye(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2024) Chandrasekharam, Dornadula; Baba, Alper; Subba Rao, P.B.V.; Baba, Alper; 03.03. Department of Civil Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyIn Türkiye, the prevalence of high radiogenic granites makes them ideal locations for initiating enhanced geothermal system (EGS) projects. One such occurrence of these granites is observed in the Kozak area of the Bergama region. To assess the energy potential of this site, a magnetotelluric (MT) survey was conducted, focusing on determining the depth distribution of the intrusive granite. The survey employed dimensionality analysis, utilizing Bahr skew and phase tensor analyses that denote a 2D subsurface nature up to 100 s and beyond that a 3D nature. In the present study, we interpreted MT data up to 100 s. The data collected, including rotated impedance tensors and tippers, were inverted using a nonlinear conjugate gradient algorithm integrated into the MT interpretation software of the WinG Link 2D inversion data modeling package. Multiple homogeneous half-space initial models were tested during the 2D inversion process. The findings indicate the existence of a midcrustal conductor associated with graphites and iron sulfides in the source region. This conductivity may be attributed to processes such as exsolution of metamorphic fluids, influx of mantle sources, or the entry of magmatic fluids through transcrustal fault zones. The findings indicate that the intrusive granite was emplaced along a NE–SW major fault, penetrating shallow crustal levels. The depth of this granite intrusion is determined to be 15 km, covering an outcrop area of 60 km². This detailed geological information allows a comprehensive assessment of the power-generating capacity of the intrusive granite. The results of this investigation contribute valuable insights for the development and optimization of Enhanced Geothermal System (EGS) projects in the region. © 2024, TUBITAK. All rights reserved.Article Stochastic 1-D Reactive Transport Simulations To Assess Silica and Carbonate Phases During the $co_2$ Reinjection Process in Metasediments(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2024) Erol, Selçuk; Erol, Selçuk; 03.06. Department of Energy Systems Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyOne proposed method to mitigate carbon emission is to mineralize the $CO_2$ in deep geothermal reservoirs while mixing the coproduced CO2 with the effluent fluid for reinjection. The injection fluid temperature fluctuates due to the mixing process between CO2-charged water and the effluent fluid, and compressor interruptions change the thermodynamic conditions that influence the fluid- rock interaction in the reservoir. Mineral dissolution or precipitations are associated with changes in permeability and porosity that affect the flow and, eventually, the lifespan of the reservoir. A combined stochastic–reactive transport simulation approach is useful for inspection purposes. Moreover, the stochastic algorithm validates the deterministic reactive transport simulation and demonstrates the time evolution of a chemically reacting system in the reservoir. This study examines a range of injection temperatures between 80 °C and 120 °C to evaluate silica and calcite precipitation along a flow path. One-dimensional (1-D) reactive transport and compartment- based stochastic reaction-diffusion-advection Gillespie algorithms are carried out. The 1-D model represents a reservoir feed zone of around 2300 m. Two common metasediment rock types are evaluated for inspection. The first one is the muscovite schist, which has approximately 60% quartz, and the second is the quartz schist, consisting of roughly 90% quartz. The stochastic method can be applied more effectively if the chemical system is completely defined with proper reaction rates as a function of temperature. The mixing ratio of the coproduced $CO_2$ over the effluent fluid is around 0.0028. Simulation results show that $CO_2$ is partially sequestrated as calcite within the first 10 m of the entrance to the reservoir and plugs the pores completely in the muscovite schist scenario. Chalcedony and α-cristobalite precipitate as secondary minerals evenly along the flow path. $CO_2$ injection into a quartz schist layer is more appropriate for geochemical interactions below 120 °C.Article The Adjoint Reidemeister Torsion for Compact 3-Manifolds Admitting a Unique Decomposition(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2023) Erdal, Esma Dirican; 01. Izmir Institute of TechnologyLet M be a triangulated, oriented, connected compact 3 -manifold with a connected nonempty boundary. Such a manifold admits a unique decomposition into △ -prime 3 -manifolds. In this paper, we show that the adjoint Reidemeister torsion has a multiplicative property on the disk sum decomposition of compact 3 -manifolds without a corrective term.Article Citation - WoS: 6Citation - Scopus: 7Magnetotelluric Investigations Over Geothermal Provinces of India: an Overview(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2023) Prabhala, Bhaskhara Venkata Subba Rao; Chandrasekharam, Dornadula; Pachigolla, Venkata Vijaya Kumar; Chandrasekharam, Dornadula; Deshmukh, Vasu; Singh, Ajay Kishore; 03.03. Department of Civil Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyMagnetotelluric (MT) and audio-magnetotelluric (AMT) studies are sensitive to the geothermal fluids filling the faults and/ or fracture zones of the geothermal system. In India, MT/AMT studies have been carried out in NW Himalayas, central, eastern, and western India. In other areas, detailed MT/AMT studies need to be expedited. This review paper presents the art of geothermal exploration in India by using MT/AMT techniques and identifies potential zones that can be exploited for power generation and direct application. Reservoir characteristics, carbon emissions reduction methods, and levelised cost factor are also discussed. © TÜBİTAK.Article Citation - WoS: 7Citation - Scopus: 8Update for Reactive Transport Modeling of the Kızıldere Geothermal Field To Reduce Uncertainties in the Early Inspections(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2023) Erol, Selçuk; Erol, Selçuk; Akın, Taylan; Akın, Serhat; 03.06. Department of Energy Systems Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyThe development of carbon capture and storage techniques has become essential to reduce and mitigating CO2 emissions to the atmosphere. CarbFix1 and CarbFix2 projects carried out in Iceland demonstrated that the emissions of waste CO2 gas from geothermal power plants can be captured and mixed with the effluent geofluid and subsequently injected back into the geothermal reservoir. This experience gained in the CarbFix projects expanded into other geothermal fields around Europe, and one of the demonstration sites is the geothermal field in Turkey, Kızıldere. This paper focuses on the results of an updated study on early field evaluations with reactive transport simulations. In the new three-dimensional numerical model, the geological formations and fault zones were updated according to the well-logs data. Based on the tracer tests performed in the field, the anisotropic permeabilities between the wells were evaluated and imposed into the model. Geofluid chemistry, mineral components, and the volume fractions used as input in the simulations are modified depending on the performed laboratory experiments on the metamorphic schists taken from the geothermal site (i.e. X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray (EDX), scanning-electron microscope (SEM), and batch reactor tests). Different thermodynamic databases such as Lawrance Livermore National Laboratory (LLNL) and Thermoddem databases were tested using PHREEQC and TOUGHREACT programs for consistency with experiments. The thermodynamic conditions and the geofluid-rock-CO2 interactions prevent the mineralization of CO2 in the reservoir. This outcome differs from CarbFix projects in terms of the carbonization process, but the CO2 injection is still reliable with solubility-trapping in a geothermal reservoir to partially mitigate the emission. Roughly, 200 kt of CO2 in 10 years can be safely injected into the geothermal reservoir. According to the new analysis, the ratio of magnesium, sodium, and potassium varies in solid solution series of feldspars and clay minerals as albite end-member and montmorillonite/illite end-members, respectively. The evaluations of solid solution reactions are relatively limited in the law of mass action approach used by PHREEQC and TOUGHREACT. © TÜBİTAK.Article Citation - WoS: 2Citation - Scopus: 1Dynamics of Co2 Consumption, and Biomass and Lipid Carbon Production During Photobioreactor Cultivation of the Diatom Cyclotella(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2023) Özkan, Altan; 01. Izmir Institute of Technology; 03.07. Department of Environmental Engineering; 03. Faculty of EngineeringUnderstanding of CO2 delivery and consumption dynamics in algal photobioreactors are critical to unravel microalgae’s full potential for bioproduct generation and carbon capture from flue gas streams. This study aims to expand our current understanding by cultivating the diatom Cyclotella under controlled process conditions of a bubble column photobioreactor and analyzing CO2 consumption dynamics in real time using results from an online CO2 sensor connected to the reactor exhaust. Two sets of experiments were conducted: they served to contrast the influence of silicon and nitrate (Si&N colimitation) and Si limitation, and the light availability, respectively. CO2 consumption was calculated based on the mass balance around the reactor inlet and outlet gas streams. Biomass samples and lipid extracts were analyzed for carbon (C) content to determine biomass-C and lipid-C concentrations. The outlet CO2 concentrations varied significantly with cultivation time and process conditions. More than 15% to 65% of the CO2 introduced left the reactor in the exhaust at any instance based on the set CO2 transfer rates. The highest average daily capturing efficiency was 60%. Nutrient limitation regimes imposed generated unique CO2 consumption profiles undiscernible by the biomass-C analysis, i.e. unlike Si limitation, N limitation had more immediate detrimental effects on C consumption. Final biomass-C concentration increased with increasing N and light availability, 275 mg/L vs. 336 mg/L, and 270 mg/L vs. 501 mg/L, respectively. Biomass-C based capturing efficiency approximations resulted in 20% to 40% underestimation. Under Si-limited conditions, the higher light intensity increased the final lipid-C to biomass-C ratio by two times (from 20% to 40%) and the final lipid-C concentration and peak productivity by four times (from 56 mg/L to 216 mg/L, from 7 to 30 mg/L-day, respectively). This study demonstrates online exhaust CO2 concentration-based analysis’s unique capabilities for assessing carbon availability and capture, organic-C production, and its diversion to biomass and lipid production.Research Project Biyolojik-kimyasal reaksiyonların benzetimi için Monte Carlo teknikleri(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2012) Altınkaya, Mustafa Aziz; İnal, Fikret; Baran, Yusuf; 04.03. Department of Molecular Biology and Genetics; 03.05. Department of Electrical and Electronics Engineering; 03.02. Department of Chemical Engineering; 03. Faculty of Engineering; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyKimyasal reaksiyonların stokastik modellemesi, reaksiyondaki molekül sayılarının az olduğu durumda, her bir molekülün ne zaman reaksiyona gireceğinin tam olarak belirlenememesi nedeniyle yalnızca makroskopik ölçekte doğru olan gerekirci yönteme göre daha başarılıdır. Gillespie’nin geliştirdiği stokastik benzetim algoritması (SBA) Monte Carlo teknikleriyle sistemdeki bir sonraki reaksiyonun hangi reaksiyon olacağını ve ne zaman gerçekleşeceğini belirlemektedir. Ancak SBA’nın molekül sayıları arttıkça işlem yoğunluğu çok artmaktadır. Bu durumda, sistemdeki her reaksiyonu her molekülün mevcut konsantrasyonunu koruması koşulunu bozmayacak miktarda çok kez ateşleyerek, reaksiyon sistemindeki her molekülün miktarını tau peryodu ile güncelleyen tau-atlama algoritması işlem yoğunluğunu önemli ölçüde azaltmaktadır. Her bir reaksiyon kanalının tau aralığında ateşlenme adedini belirleyen Poisson değişken, reaksiyona girme eğilimi ile tau'nun çarpımı çok büyüdüğünde Gauss gibi davranmaya başlar. Bu durumda reaksiyondaki konsantrasyonları belirleyen stokastik türev denklemi Kimyasal Langevin Denklemi’ne (KLD) karşılık gelir. KLD’deki Gauss sürecin yerine Levy (alfa) - kararlı daha dürtün bir sürecin konması, KLD’nin tanımladığı Brown hareketini Levy uçuşuna dönüştürür. Kimyasal Langevin-Levy Denklemi (KLLD) olarak tanımlanan bu denklem az sayıdaki molekülün bulunduğu biyokimyasal reaksiyonları daha iyi modelleyebilir. Maltozdan glukoz elde edilen bir Michaelis-Menten sistemi ve daha çok reaksiyon içeren laktuloz hidrolizi sırasındaki enzimatik transgalaktosilasyon reaksiyonlarında KLLD’nin SBA ve KLD’ye kıyasla daha fazla gerekirci eğriden sapmaya neden olduğu ancak aynı ortalama davranışın takip edildiği görülmektedir. Bu çalışma biyokimyasal reaksiyon benzetininde KLLD’ye dayalı tau-atlamanın kullanılabileceğini göstermiştir.Research Project β - Hekzosaminidaz a ve sialidaz enzim eksikliği olan farelerde beyin lipid profilinin çıkarılması(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2012) Seyrantepe, Volkan; 04.03. Department of Molecular Biology and Genetics; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyTay-Sachs hastalığı GM2 gangliosidinden sialik asidi uzaklaştırarak GM3’e dönüştüren β-Hekzosaminidaz A enziminin α alt ünitesini kodlayan ve insan 15. Kromozomda bulunan HEXA genindeki mutasyonların sebep olduğu ölümcül bir lizozomal depo hastalığıdır. β-Hekzosaminidaz A eksikliği olan Tay-Sachs hastalığının fare modeli (HexA-/-) yaratılmış, bu farelerde kısıtlı bir GM2 birikimi olmasına rağmen insandaki hastalık bulguları farede gözlenmemiştir. Bu nedenle insan ile fare arasında glikolipidlerin yıkım yolaklarının farklı olduğu, HexA-/- farelerde bir ya da daha fazla sialidaz enziminin yer aldığı bir bypass mekanizması ile GM2’nin yıkılarak birikmediği ve bundan dolayı sinir dejenerasyonunun olmadığı ileri sürülmüştür (Sango et al. 1995). Bu hipotezi test etmek amacı ile yaratılan β-Hekzosaminidaz A ve sialidaz Neu 4 eksikliği olan farelerin (HexA-/- Neu4-/-) yaklaşık %40’da beyin dokusunda belirgin miktarda artan GM2 ile bağlantılı TaySachs hastalığı bulgularından olan epileptik krizler gözlenmiştir (Seyrantepe et al. 2010). Krizler tüm farelerde gözlenmediği için Neu4 sialidazın bir modulatör gen ürünü olduğu ayrıca diğer sialidazların bu yolakta yer alabileceği düşünülmüştür. Çalışmamızda bu hipotezi test etmek için üç enzim eksikliği olan farklı yaş grubundaki (β-Hekzosaminidaz A- (%0 aktif), sialidaz Neu4- (%0) aktif ve sialidaz Neu1- (%8-10 düzeyinde düşük sialidaz aktivitesi) farelerin beyin lipid profilleri karşılaştırılmıştır. İnce tabaka kromotografisi ile yapılan analizlerde hem ikili (HexA-/-Neu4-/-) hem de üçlü (HexA-/-Neu4-/-Neu1-/-) enzim eksikliği olan farelerde beyin gangliosid içeriklerinde sialidaz Neu1 eksikliğine bağlı olarak çok belirgin olmayan farklılıklar gözlenmiştir. Bu da sadece sialidaz Neu 1’in değil diğer sialidazlarında farelerde gangliosid yıkım yolağında rol alabileceğini düşündürmektedir.Research Project Polioksometallerin (Metal= Mo, V, Ti, Nb) katı hal koordinasyon kimyası: Organodiamin gruplarıyla şekillendirilen açık kristal yapılı polioksometalfosfatların hidrotermal sentezi ve tek kristal yapılarının aydınlatılması(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2012) Emirdağ Eanes, Mehtap; 04.01. Department of Chemistry; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyKatı hal yapısına sahip metal oksitler kataliz, absorpsiyon, moleküler elektronik, optik materyaller ve seramik alanlarındaki uygulamalarından dolayı anorganik materyaller içinde önemli yer tutmaktadır. Yeni oksit malzeme tasarımı için kullanılan yaklaşımlardan birisi anorganik mikro yapıların organik moleküllerle modifiye edilerek komplike melez malzemelerin oluşturulmasıdır. Bu projede metal oksit yapılarını organik moleküllerle bir araya getirerek malzeme bilimi, koordinasyon kimyası ve katı hal kimyasının uygulamalarından yola çıkarak hazırlanan sentetik bir yaklaşımla, özellikle yapısal çeşitlilik gösteren fosfat grubuyla birlikte vanadyum ve tungsten geçiş metalleri ile etilendiamin, piridin, 2,2’-bipridin ve 4,4’-bipridin grupları içeren organik-inorganik melez yapılar sentezlenmiştir. Hidrotermal metotla sentezlenen maddelerin tek kristal verileri toplanarak yapıları aydınlatılmıştır. Farklı türde kristal yapı gösterdikleri için sentezlenen maddeler vanadyum içeren ve tungsten içeren olmak üzere iki gruba ayrılabilir.Research Project Tamamen optik paket anahtarlamalı ağlar için düğüm tasarımı(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2012) Dinleyici, Mehmet Salih; 03.05. Department of Electrical and Electronics Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyBu projede, tüm-optik fiber haberleşme hatlarında ihtiyaç duyulan komponenetlerin temel mekanizması olarak çalıştırılabilecek, tamamen optik ortamda anahtarlama yapabilen bir aygıtın kuramsal ve deneysel yapılabilirlik çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Fiber optik üzerinde tasarlanan anahtarlama mekanizması iki ayrı bileşenden oluşmaktadır. İlk olarak, Kerr tipi doğrusalsızlığın kullanıldığı mod (kip) anahtarlama yapabilen komponent bulunmaktadır. Bu aygıt doğrusalsız malzeme içerisinde geçici kırınım ızgarası oluşturularak kontrol edilmektedir. İkinci bileşen ise anahtarlama yapılan modun sabit bir kırınım ızgarası ile optik fiberden çıkarılmasını sağlayan optik kuplördür. Temel anahtarlama mekanizmasının kerr tipi doğrusalsızlığa dayanıyor olmasından dolayı, optik paket anahtarlama için gerekli olan hızlarda anahtarlama yapılabilmektedir. Ancak, yüksek verimlilikte ve düşük güçlerde çalışabilen bir mekanizma en çok aranılan özelliklerdir. Bu nedenle, optik fiberin kendisi enine bir rezonatör (çınlayıcı) gibi düşünülmüş ve optik fiberin kılıfı üzerindeki çok küçük kırınım indisi değişikliğine duyarlı anahtarlama tasarlanmıştır. Geçici kırınım ızgara ile yapılan anahtarlama mekanizması ve sabit kırınım ızagaralı optik kuplör matematiksel olarak modellenmiş ve yüksek verimlilik için eniyi şartlar araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda iki ayrı bileşen optik fiber üzerinde gerçekleştirilmiş ve test edilmiştir.