The article reviews diverse areas of conventional and advanced biomass gasification discussing their feasibility and sustainability vis-à-vis technological and socio-environmental impacts.

Biofuels from biomass gasification are reviewed here, and demonstrated to be an attractive option. Recent progress in gasification techniques and key generation pathways for biofuels production, process design and integration and socio-environmental impacts of biofuel generation are discussed, with the goal of investigating gasification-to-biofuels’ credentials as a sustainable and eco-friendly technology. The synthesis of important biofuels such as bio-methanol, bio-ethanol and higher alcohols, bio-dimethyl ether, Fischer Tropsch fuels, bio-methane, bio-hydrogen and algae-based fuels is reviewed, together with recent technologies, catalysts and reactors. Significant thermodynamic studies for each biofuel are also examined. Syngas cleaning is demonstrated to be a critical issue for biofuel production, and innovative pathways such as those employed by Choren Industrietechnik, Germany, and BioMCN, the Netherlands, are shown to allow efficient methanol generation. The conversion of syngas to FT transportation fuels such as gasoline and diesel over Co or Fe catalysts is reviewed and demonstrated to be a promising option for the future of biofuels. Bio-methane has emerged as a lucrative alternative for conventional transportation fuel with all the advantages of natural gas including a dense distribution, trade and supply network. Routes to produce H2 are discussed, though critical issues such as storage, expensive production routes with low efficiencies remain. Algae-based fuels are in the research and development stage, but are shown to have immense potential to become commercially important because of their capability to fix large amounts of CO2, to rapidly grow in many environments and versatile end uses. However, suitable process configurations resulting in optimal plant designs are crucial, so detailed process integration is a powerful tool to optimize current and develop new processes. LCA and ethical issues are also discussed in brief. It is clear that the use of food crops, as opposed to food wastes represents an area fraught with challenges, which must be resolved on a case by case basis.

This review article focuses on the challenges and opportunities of biomass-based chemical looping technologies and explores fundamentals, recent developments and future perspectives.

Ideal black bodies absorb all electromagnetic energy without reflecting it. As it does not reflect or transmit light, it appears black when cold. Heated black bodies emit black body radiation, a temperature-dependent spectrum. This idea helps scientists and engineers comprehend heat radiation and design efficient solar desalination absorbers. This work uses the black body concept to create three non-contact nanostructured single-slope solar stills (NCNSSSs) with varied perforation diameters (2.4 mm, 3.2 mm, and 3.8 mm). The chemical oxidation of mirror-polished perforated stainless steel 304 sheets resulted in highly absorptive top surfaces with 90% absorptivity. The structures’ bottom surfaces were coated with a commercial high-emissivity coating to make them 85% emissive. The developed non-contact nanostructures absorbed maximum solar light and converted it into infrared radiation using a highly emissive bottom coating and a very absorptive top coating. Water, an excellent absorber of infrared (IR) radiation, readily absorbs the IR radiations and evaporates through the perforations, thus producing a desalination effect. Experiments were conducted parallelly in three NCNSSSs under the same weather conditions at three water depths. It was observed that non-contact nanostructure perforation diameters affected solar still performance. The NCNSSS-3 (3.8 mm) achieved a 9.89% and 13.47% higher productivity than the NCNSSS-2 (3.2 mm) and NCNSSS-1 (2.4 mm) at a 5 mm water depth. Additionally, fouling studies, expedited corrosion studies, and water quality assessments (TDS, salinity, fluoride, chlorides, nitrates, sodium) were performed. Water eminence examinations confirmed that the collected freshwater was bacteria-free and safe to drink.

This study investigates the effectiveness of combining magnets with parabolic and truncated fins in enhancing the distillation process of solar stills. The integration of magnets accelerated evaporation rates, while the fins increased the heat absorption area, resulting in improved output, vis-à-vis traditional solar stills. A comparative assessment revealed that the parabolic fin solar still (PFS) with magnets outperformed the truncated fin solar still (TCFS), producing 20%, 15%, and 16% more distillate at three different depths (1, 2, and 3 cm). The superior performance of the PFS is attributed to the magnetism of the water and the fins’ more extensive surface area for heat absorption. Efficiency measurements at a water depth of 1 cm showed that the PFS achieved the maximum energy and exergy efficiencies at 30.49% and 8.85%, respectively, compared with TCFS’s 25.23% and 6.22%. Economically, the PFS setup proved more feasible, with a 20.9% lower cost per liter of distilled water than TCFS. Additionally, the environmental impact assessment indicated a significant reduction in CO2 emissions, potentially generating revenues of approximately USD 1242.32 through carbon credits. These results reflect a considerable margin to enhance the efficiency of solar desalination through well-planned adjustments, which bodes well for the future of optimized solar distillation systems from an economic and environmental perspective.

The incorporation of Industry 4.0 has integrated various innovations into fire safety management, thus changing the mode of identifying, assessing, and controlling fire risks. This review aims at how emerging technologies like IoT, AI, cloud technology, and BIM are making changes to fire safety in structural structures. With IoT-enabled sensors, data, and analytics coupled with predictive algorithms for real-time scenarios, fire safety systems have become dynamic systems where early detection, quick response, and risk management can be achieved. In addition, cloud web-based solutions improve the storage of information while providing the predictive aspect for certainty of safety measures. This paper also largely focuses on such activities through the likes of ISO/IEC 30141 and IEEE 802.15.4, thus making a critical role in maintaining effective connectivity between IoT devices, which is necessary for the effective performance of fire safety systems. Furthermore, the implementation issues, including the high costs, the difficulty in scaling up the projects, and the cybersecurity concerns, are considered and compared to the possible solutions, which include upgrading in stages and the possibility of subsidies from the government. The review also points out areas for further study, such as the creation of small cell networks with lower latency, the use of AI to carry out the maintenance of IoTs, and the enhancement of protection mechanisms of systems that are based on the IoTs. In general, this paper highlights the vast possibilities offered by Industry 4.0 technologies to support organizational fire safety management or decrease fire fatalities and improve built environment fire safety.