I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 ,   p p .   1 3 6 5 ~ 1 378   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 3 6 . i 3 . pp 1 3 6 5 - 1 3 7 8           1365     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   Influence  of  the  u se o f  g ro und e nha ncement  ma terial s o n t he  reduction o f  ele ct rica l resistiv ity in  gro unding  sy ste ms :  a  review       M a rt ínez  Áng eles   H ug o 1 ,   Rí o s   M o re no   J o s é  G a briel 2 ,   Velá zquez  Ca s t illo   Ro drig o   Ra f a el 2 ,    T re j o   P er ea   M a rio 2   1 D i v i si ó n   d e   I n v e st i g a c i ó n   y   P o s g r a d o ,   F a c u l t a d   d e   I n g e n i e r í a ,   U n i v e r s i d a d   A u t ó n o m a   d e   Q u e r é t a r o ,   Q u e r é t a r o ,   M é x i c o   2 F a c u l t a d   d e   I n g e n i e r í a ,   U n i v e r si d a d   A u t ó n o m a   d e   Q u e r é t a r o ,   Q u e r é t a r o ,   M é x i c o       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   May   30 ,  2 0 2 4   R ev is ed   Au g   24 ,  202 4   Acc ep ted   A ug   31 ,   2 0 2 4       A  g r o u n d i n g   sy ste m   (G S )  is   a n   in d isp e n sa b le  c o m p o n e n t  in   a n   e lec tri c a l  sy ste m   n e two rk ,   a s  it   is  re sp o n si b le  fo r  c o n d u c ti n g   e lec tri c a l  d isc h a rg e s  t o   th e   g r o u n d   d u e   to   fa u lt s  c a u se d   b y   li g h t n i n g   str ik e s  o r   tran si e n t  sy ste m   fa il u re s.  G lo b a ll y ,   it   is  e stim a ted   th a t  4 0   li g h tn i n g   stri k e s  o c c u r  p e r  se c o n d   o n   t h e   p lan e t,   a m o u n ti n g   to   a ro u n d   1 . 2   b il li o n   p e r  y e a r,   re su lt i n g   in   d a il y   lo ss e s  o f  v a rio u s  e lec tri c a l  e q u i p m e n t  a n d   h u m a n   fa talit ies   ra n g in g   fro m   6 , 0 0 0   to   2 4 , 0 0 0 .   A d d it io n a ll y ,   so il   re sistiv i ty ,   wh ich   imp e d e s  th e   flo w  o f   e lec tri c it y   fro m   e lec tri c a l  d isc h a rg e s  in t o   t h e   g r o u n d ,   lea d s  t o   i n a d e q u a t e   m it ig a ti o n   o f  e lec tri c a l  o v e rlo a d   e ffe c ts,  re su lt in g   i n   p o o r  G S   p e rfo rm a n c e .   Co n se q u e n tl y ,   t h e   imp lem e n tatio n   o f  g ro u n d   e n h a n c e m e n t  m a teria ls  (G EM s)  to   re d u c e   imp e d a n c e   to   o p ti m a l  l e v e ls  b e c o m e s  n e c e ss a ry .   T h e   o b jec ti v e   o f   th is  re v iew   is  t o   b ro a d ly   e x a m in e   th e   c u rre n t   sta tu s  o f  G EM s  re p o r ted   i n   t h e   li tera tu re   fo r  u se   in   G S ,   f o c u sin g   o n   t h e ir  c o m p o siti o n   a n d   t h e ir  e ff e c ti v e n e ss   in   imp r o v i n g   s o il   c o n d u c ti v it y   a n d   d issip a ti n g   e lec tri c a l  c u rre n ts  a s  we ll   a s  to   i d e n ti f y   e m e rg i n g   tren d s   a n d   c u rre n t  c h a ll e n g e s  i n   t h e   d e v e lo p m e n t  a n d   a p p li c a ti o n   o f  t h e se   m a teria ls,  in   o rd e r  to   p ro v id e   in fo rm a ti o n   to   g u id e   fu t u re   re se a rc h   in   th e   d e si g n   a n d   im p le m e n tatio n   o f  e fficie n t  a n d   sa fe   G S .   K ey w o r d s :   Gr o u n d   en h a n ce m en t m ater ial   Gr o u n d i n g   s y s tem     E lectr ical  r esis tiv ity   E lectr ical  s af ety   R ed u ctio n   o f   elec tr ical  r esis tiv ity   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma r tín ez   Án g eles   Hu g o   Div is ió n   d e  I n v esti g ac ió n   y   P o s g r ad o ,   Facu lta d   d e  I n g en ie r ía ,  Un iv er s id ad   Au tó n o m a  d e  Qu er étar o   765 3 7   C ad er ey ta   d e  Mo n tes,  Qu er étar o ,   Mé x ic o     E m ail: o g u h _ h u g o 1 9 9 4 @ h o t m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   A  g r o u n d in g   s y s tem   ( GS)   is   an   in d is p en s ab le  co m p o n en t  i n   an   elec tr ical  s y s tem   n etwo r k ,   as  it  is   r esp o n s ib le  f o r   c o n d u ctin g   elec tr ical  d is ch ar g es  to   th e   g r o u n d   d u e   to   f au lts   ca u s ed   b y   l ig h tn in g   s tr ik es  o r   tr an s ien t  s y s tem   f ailu r es  [ 1 ] .   A  GS  r ef er s   to   a  d elib er ate  lin k   estab lis h ed   f r o m   a   cir cu it  co n d u ct o r ,   ty p ically   th e  n eu tr al  wir e,   to   a  g r o u n d   elec tr o d e  p o s itio n ed   with in   th e  s o il.  C o n v en tio n al  GS  s etu p s   ty p ically   in v o lv e  an   ar r a y   o f   m etal  r o d s   b u r ie d   u n d er g r o u n d ,   alo n g   with   m esh es  an d /o r   r ails ,   all  i n ter lin k ed   with   elec tr ical  e l e m e n t s   t o   f o r m   a   p a t h w a y   f o r   c h a n n e l i n g   u n d e s i r a b l e   e l e c t r i c a l   d i s c h a r g e s   i n t o   t h e   d e e p e r   l a y e r s   o f   t h e   s o i l   [ 2 ] .   T h e  elec tr o d es  o f   a   GS  ar e  p o s itio n ed   eith er   v er tically   o r   h o r izo n tally   to   c h an n el   m o s t  o f   th e   o v er v o ltag e   cu r r en t in t o   th e  s o il [ 3 ] .   Fu r th er m o r e ,   wh en   a  lig h t n in g   s tr ik e  o cc u r s ,   th e  GS  s er v es  as  a  b r id g e   b etwe en   t h e  elec tr i ca l  ch ar g e   an d   th e   g r o u n d ;  th er e f o r e,   th e   s af eg u ar d in g   o f   elec tr ical  a n d   elec tr o n ic  d e v ices  g r ea tly   r elie s   o n   th e   p r o p er ties   an d   s etu p   o f   t h e  GS  [ 4 ] .   W o r ld wid e,   ap p r o x im ately   4 0   lig h tn in g   s tr ik es  h it  t h e  e ar th   ev er y   s ec o n d ,   to talin g   r o u g h ly   1 . 2   b illi o n   an n u ally .   C o n s eq u en tly ,   th er e  ar e  d ail y   in cid en ts   o f   d am ag e  to   v ar io u s   elec tr ical  an d   elec tr o n ic  d ev ices,  alo n g s id e  h u m an   ca s u alties  r an g in g   f r o m   6 , 0 0 0   to   2 4 , 0 0 0   [ 5 ] ,   th ese  o u tco m es  s tem   f r o m   in ad eq u ate   d esig n   a n d   f u n ctio n ality   o f   th e  GS  [ 6 ] .   C o n s eq u en tly ,   in   th e  a b s en ce   o f   a   p r o p er ly   d esig n ed   GS   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 :   1 3 6 5 - 1 3 7 8   1366   an d   m ain ten a n ce   tailo r ed   to   it s   n ee d s ,   f au lt  cu r r en ts   m ay   s e ek   u n in ten d ed   p at h way s ,   p o te n tially   en d an g e r in g   in d iv id u als [ 7 ] .   I n   ad d itio n ,   s teel  an d   co p p er   ar e  g en er ally   th e  m o s t  co m m o n ly   u s ed   c o n v e n tio n al  m a ter ials   f o r   d ev elo p in g   a  r o d   o r   elec tr o d e  f o r   th e  GS  [ 8 ] .   Fu r t h er m o r e,   th e  wid ely   em p lo y e d   m et h o d   o f   g r o u n d in g ,   in v o lv in g   an   elec tr o d e  d ee p ly   im p lan ted   i n   th e  s o il,  r em ain s   in   u s e  f o r   d o m esti c  p u r p o s es  ac r o s s   m an y   n atio n s .   Mo r eo v er ,   th e   "u f er "   g r o u n d in g   tech n iq u e,   lev er a g i n g   th e   m etallic  f r am ewo r k   o f   s tr u ctu r es  lik e  h ig h - r is e  b u ild in g s   o r   t o wer s ,   is   u tili ze d   [ 9 ] .   L ik ewise,   en s u r in g   th at  th e  r esis tan ce   v alu e  o f   th e  GS  i s   lo wer   o r   co m p ar a b le  to   th e  r ec o m m en d e d   s tan d ar d s   is   cr u cial.   T h is   n o t  o n ly   g u ar a n tees  th e  ef f ec tiv e  o p er atio n   o f   all  eq u ip m en t   lin k ed   to   th e   elec tr ical  s y s tem   b u t  also   e n h an ce s   th e   s af ety   o f   th e  d iv er s e  in ter c o n n ec ted   co m p o n en ts   to   t h e  GS   [ 1 0 ] .   T h e  Me x ica n   s tan d ar d   "NO M - 0 0 1 - SEDE - 2 0 1 2 "  [ 7 ]   s tip u lates  th at  th e  o v er all  r esis tan ce   o f   th e  GS  s h o u ld   n o t  e x ce ed   2 5   Oh m s   ( Ω ) .   M o r eo v er ,   ac c o r d i n g   to   liter atu r e,   f o r   ef f ec tiv e   l ig h tn in g   p r o tectio n ,   t h e  r esis tan ce   s h o u l d   id ea lly   h o v er   a r o u n d   1 0   Ω   [ 1 1 ] - [ 1 3 ] .     Nev er th eless ,   th er e  is   n o   u n iv er s al  ag r ee m en t  am o n g   r eg u lato r y   b o d ies  r eg ar d in g   a  s tan d ar d ized   th r esh o ld   f o r   g r o u n d   r esis tan ce   th at  is   u n an im o u s ly   r ec o g n ized .   No n eth eless ,   th e  Natio n al  Fire   Pro tectio n   Ass o ciatio n   ( NFPA)  [ 1 4 ]   a n d   th e  I n s titu te  o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics  E n g i n ee r s   ( I E E E ) ,   two   h ig h ly   r esp ec ted   o r g a n izatio n s   g lo b al ly ,   r ec o m m e n d   a  g r o u n d   r esis tan ce   v alu e  o f   5   Ω   o r   lo wer   [ 1 5 ] .   L ik ewise,   th er e   ar e  5   asp ec ts   b eliev e d   to   im p ac t  th e  r esis tan ce   o f   a  GS,  in c lu d in g :  th e   len g th   an d   d e p th   o f   th e  elec tr o d e,   t h e   d i a m e t e r   o f   t h e   e le c t r o d e ,   t h e   q u a n t i t y   o f   e l e c t r o d es ,   t h e   GS   d e s i g n ,   a n d   m o s t   i m p o r t a n t l y ,   t h e   s o i l   r es is t i v i t y   [ 2 ] .     On   th e  o th er   h an d ,   s ettin g   u p   a   GS  ca n   p o s e   ch allen g e s ,   esp ec ially   in   h ig h - r esis tiv ity   s o il  o r   co n s tr ain ed   s p ac es.   I n   s u ch   c ases ,   u tili zin g   d iv e r s e  s o il  r e s is tan ce - r ed u cin g   ag en ts   is   p r ef er r ed   [ 1 6 ] .   Ov er   r ec en t  d ec ad es,  n u m er o u s   r esear ch er s   [ 1 6 ] - [ 2 6 ]   h a v e  in tr o d u ce d   v a r io u s   tech n iq u es  to   m itig ate  an d   s u s tain   g r o u n d   r esis tan ce   at  lo w  an d   s af e  lev els.  T h ese  ap p r o ac h es  o f ten   en tail  th e   im p lem en tatio n   o f   g r o u n d   en h an ce m e n t  m ater ial s   ( GE M ) ,   wh ich   ac t  as   s u p p lem e n tar y   m ater ials   to   im p r o v e  i n ter ac tio n   b etwe en   th e   GS   an d   th e  s o il [ 2 7 ] .   A  GE M  is   a  co n d u ctiv e  m at er ial  th at  ad d r ess es  ch allen g es  r elate d   to   g r o u n d in g .   I t  is   p ar ticu lar ly   ef f ec tiv e  in   ar ea s   wh er e  elec tr ical  co n d u ctiv ity   to   th e  g r o u n d   is   p o o r ,   s u ch   as  r o ck y   ter r ain ,   m o u n tain   to p s ,   an d   s an d y   s o ils .   T h e   GE M  s ig n if ican tly   r ed u ce s   s o il   r esis tan ce   an d   im p e d an ce   an d   ca n   r e d u ce   th e   s ize  o f   th e   GS  [ 2 8 ] .   A  GE M  is   ty p icall y   p lace d   in s id e  th e  t r en ch   wh er e  th e   GS  elec tr o d e  is   in s t alled   an d   m ix ed   o r   s u b s titu ted   with   n atu r al   s o il  [ 1 6 ] .   Glo b ally ,   th e  u s e  o f   v ar i o u s   n atu r al  an d   ch e m ical  s u b s tan ce s   as  GE Ms  f o r   GS  is   co m m o n   an d   n ec ess ar y   b ec au s e  b y   d ec r ea s in g   s o il  elec tr ical  r esi s tan ce ,   GE Ms  h elp   m ain tain   lo w  im p ed an ce   b etwe en   th e  elec tr i ca l sy s tem   an d   th e  g r o u n d ,   wh ich   is   ess en tial f o r   GS e f f ec tiv en ess   [ 2 9 ] .   T h e  p r e v ailin g   t r en d   in   th e   m ar k et  is   th e  u tili za tio n   o f   b e n to n ite  as  a  GE M,   g iv e n   its   d e m o n s tr ated   ef f icac y   in   r ed u cin g   s o il  r esis tiv ity   [ 3 0 ] - [ 3 3 ] .   No n eth eless ,   th e  p r im ar y   d r aw b ac k   o f   b e n to n ite  lies   in   its   h ig h   co s t,  attr ib u ted   to   in d u s tr ial  p r o ce s s in g ,   an d   its   s tatu s   as   a  lim ited   n atu r al  r eso u r ce ,   o f ten   s o u r ce d   f r o m   d ev elo p in g   c o u n tr ies   [ 1 8 ] .   B en to n ite,   a   n at u r al  cla y   p r ed o m in an tly   c o m p r is in g   th e   s m e ctite  m in er al  g r o u p ,   p ar ticu lar ly   m o n tm o r illo n ite,   ex h ib its   h y g r o s co p ic  p r o p er ti es,  ab s o r b in g   wate r   f r o m   its   s u r r o u n d in g s   [ 3 3 ] .   C o m m er cially ,   two   v ar ian ts   o f   b en to n ite  ar e   p r o m in en t: so d i u m   b en t o n ite  an d   ca lciu m   b e n to n ite  [ 3 4 ] .   No n eth eless ,   it's   wi s e  to   in v esti g ate  v ar io u s   m ater ials   u tili ze d   b y   r esear ch er s   as  GE Ms  an d   th e  p r o p er ties   th ey   ex h ib it  wh en   em p lo y ed   to   e n h an ce   GS.  C o n s eq u en tly ,   th e  o b jectiv e  o f   th is   r ev iew  is   to   b r o ad ly   ex am in e   th e  cu r r en t   s tatu s   o f   GE Ms  r ep o r ted   in   th e  liter atu r e  f o r   u s e  in   GS,  f o cu s in g   o n   th eir   co m p o s itio n   an d   th eir   ef f ec ti v en ess   in   im p r o v in g   s o il  co n d u ctiv ity   an d   d is s ip atin g   elec tr ical  cu r r en ts   as  well  as  to   id en tify   em er g in g   t r en d s   an d   cu r r en t  c h allen g es  in   th e   d ev elo p m en t  an d   ap p licatio n   o f   th ese  m ater ials ,   in   o r d er   t o   p r o v i d e  in f o r m ati o n   to   g u id e  f u tu r e   r esear ch   i n   th e   d esig n   an d   im p lem e n tatio n   o f   ef f icien t  a n d   s af e  GS.       2.   I NT E RAC T I O N  B E T W E E N  T H E   G RO UND I NG   SYS T E M   AND  T H E   SO I L   2 . 1 .     I nfluence   o f   s o il o n t he  elec t rica l e f f iciency   o f   g ro un din g   s y s t em s   T h e  s o il  is   th e  e ar th ' s   s u r f ac e  lay er ,   f o r m ed   b y   th e  in ter ac tio n   o f   g eo lo g ical  an d   b io l o g ical   m ater ials   o v er   a  co n s id er ab le   p er io d   o f   tim e.   I t   co n s is ts   o f   a  m i x tu r e  o f   m in er als,   o r g a n ic  m ate r ial,   wate r ,   air ,   an d   liv in g   o r g a n is m s   s u ch   as  b a cter ia,   f u n g i,  in s ec ts ,   an d   p l an t  r o o ts .   So il  p lay s   a  cr u cial  r o le  in   ter r estrial   ec o s y s tem s   as  it  p r o v id es  p h y s ical  s u p p o r t  f o r   p lan t  g r o wth ,   ac ts   as   a  m ed iu m   f o r   n u tr ie n t  an d   wate r   cy clin g ,   an d   s er v es  as  a   h ab itat  f o r   a  d iv er s e  r a n g e   o f   o r g a n is m s .   Ad d itio n ally ,   it   is   ess en tial  f o r   ag r icu ltu r e,   co n s tr u ctio n ,   a n d   m a n y   o th er   h u m an   ac tiv ities   [ 3 5 ] .     On   an o th er   n o te,   elec tr ical  ef f i cien cy   r ef er s   to   h o w  o p tim ally   elec tr icity   is   u s ed   to   p er f o r m   a  s p ec if ic   task   o r   f u n ctio n .   Gen e r ally ,   it' s   ca lcu lated   as  th e   r atio   b etwe en   th e   d esire d   o u tp u t  o f   an   el ec tr ical  s y s tem   an d   th e  elec tr ical  en er g y   co n s u m e d   to   ac h iev e  th at  o u tp u t.  Hig h   elec tr ical  ef f icien cy   in d icate s   th at  less   en er g y   is   r eq u ir ed   to   ac h iev e   th e  s am e   r esu lts ,   p o ten tially   r esu ltin g   i n   r eso u r ce   s av in g s   an d   co s t  r ed u ctio n .   E lectr ical  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         I n flu en ce   o f th e  u s e  o f  g r o u n d   en h a n ce men t m a teri a ls   o n   th e   r ed u ctio n   …  ( Ma r tín ez Á n g el es Hu g o )   1367   ef f icien cy   ca n   b e  ap p lied   ac r o s s   a  wid e  r an g e   o f   d ev ices  a n d   s y s tem s ,   f r o m   h o u s eh o ld   a p p lian ce s   to   p o wer   p lan ts   [ 3 6 ] .   Hen ce ,   s o il  p r o p e r ties   s ig n if ican tly   in f lu en ce   f au lt  cu r r e n ts   to   g r o u n d   an d   th er e b y   i m p ac t  th e  elec tr ical  ef f icien cy   with in   a  GS.  Po ten tials   in d u ce d   b y   ele ctr o m ag n etic  o r   r esis tiv e  co u p lin g   ( d ir ec t  g r o u n d   co n n ec tio n )   p o s e  a  r is k   o f   d am ag in g   e q u ip m e n t  o r   f ac ilit ies  co n n ec ted   to   th e  GS.  Fu r th er m o r e,   s o il  n o n - u n if o r m ity   m a y   r esu lt   in   a   g r ea ter   p o ten tial  r is e,   esp ec ially   af f ec tin g   elec tr ical  e q u i p m en t  in   r esid en tial   in s tallatio n s   o r   h o m es [ 3 7 ] .   Mo r eo v er ,   it' s   r ec o g n ized   th at  th e  p h y s ico ch e m ical  m ak eu p   o f   th e  s o il  p lay s   a  p iv o tal  r o le  in   d eter m in in g   th e   o p tim al   lev el s   o f   g r o u n d   r esis tan ce ,   g iv en   t h e  d iv er s e  b e h av io r s   an d   p r o p er ties   ex h ib ited   b y   s o ils   th at  in f lu en ce   th e  o v er all  r esis tiv ity   o f   a  G S  [ 1 7 ] .   T h er ef o r e,   to   o p tim ize  th e  p er f o r m an ce   o f   th e  GS,  it ' s   cr u cial  to   ac k n o wled g e  th at   th e  b eh av i o r   with in   th e  GS  is   h ea v ily   in f lu e n ce d   b y   th e  t y p e  o f   s o il  s u r r o u n d in g   th e  elec tr o d e,   g iv en   t h at  s o il a cts as th e  in ter f ac e  b etwe en   th e  g r o u n d   a n d   elec tr ical  o v er v o ltag e  cu r r en ts   [ 3 8 ] .     Fu r th er m o r e ,   r esis tiv ity   f lu ctu ates  ac co r d in g   to   th e  s tr u ctu r e   o f   s o il  m ater ials ,   h ig h lig h tin g   th at  b o th   h ig h   an d   lo w  r esis tiv ity   v alu es c o r r elate   with   p o r o s ity .   C o n s eq u en tly ,   elec tr ical  co n d u ctiv i ty   is   tied   to   p ar ticle   s ize  an d   th e   d en s ity   o f   elec tr i c  ch ar g e   o n   th e   s u r f ac e  o f   s o lid   co n s titu en ts   [ 3 9 ] .   I n   clay ey   s o ils ,   th e  elev ate d   s p ec if ic  s u r f ac e   ar ea   o f f e r s   a d d itio n al  s ites   f o r   elec tr ic   ch ar g es  to   r esid e  o n   th e  s u r f ac e  o f   clay   p ar ticles.  C o n s eq u en tly ,   clay   s o ils   ty p i ca lly   ex h ib it  h ig h er   elec tr ical   co n d u ctiv ity   co m p a r ed   to   c o ar s e - tex tu r ed   s o ils   lik e  s an d ,   wh ic h   p r o v i d e  f e wer   av ailab le  s u r f ac e  ar ea s   f o r   elec tr ic   ch ar g es.   T h is   h e ig h ten ed   elec tr ica l   co n d u ctiv ity   in   cla y   s o ils   c an   im p ac t  v ar io u s   p r o ce s s es,  in clu d in g   wate r   r eten tio n   ca p ac ity ,   n u tr ien t  ac ce s s ib ilit y   f o r   p lan ts ,   an d   th e  m o b ilit y   o f   co n tam i n an ts   with in   th e  s o il [ 4 0 ] .     E lectr ic  cu r r en t   in   s o ils   is   p r ed o m in an tly   elec tr o ly tic,   d r iv en   b y   th e  d is p lace m en t  o f   io n s   in   th e   in ter s titi al  wate r .   C o n s eq u en tly ,   s o il  elec tr ic  cu r r en t  is   co n tin g en t  u p o n   th e  wate r   q u a n tity   an d   q u ality   with in   th e  p o r es.  E lectr ical  r esis tiv ity   d im in is h es  as  wate r   co n ten t   r is es.  So il  wate r   r eten tio n   ca p ac ity   is   co n tin g en t   u p o n   t h e  s p ec if ic  s o il ty p e,   as  ea ch   ty p e  p o s s ess es d is tin ct  ch ar ac ter is tics   r eg ar d in g   wate r   r eten tio n   [ 4 1 ] .   Fu r th er m o r e ,   s o il  r esis tiv ity ,   im p ed in g   th e  f lo w  o f   elec tr i city   f r o m   elec tr ical  d is ch ar g e s   in to   th e  g r o u n d ,   l e a d s   t o   i n s u f f i c i e n t   m i t i g a t i o n   o f   e l e c t r i c a l   o v e r l o a d   e f f e c t s ,   t h e r e b y   a f f e c t i n g   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   G S   [ 4 2 ] .   C o n s eq u en tly ,   th e  ef f icie n c y   o f   an y   elec tr ical  eq u ip m en t  is   co n tin g en t  u p o n   th e   s o il's   im p ed an ce   ch ar ac ter is tics ,   wh ich   ar e  in f lu en ce d   b y   f ac t o r s   lik e  m o is tu r e,   clim ate,   s tr atig r ap h y ,   an d   s alin ity   [ 4 3 ] .   Ph en o m en a  lik e   d ir ec t  lig h tn in g   s tr ik es  o n   t h e  elec tr ical  g r id   ca n   r esu lt  in   s ig n if ica n t  d am ag e  t o   b o th   r esid en tial  an d   in d u s tr ial  in s tallatio n s .   Hen ce ,   s o il  im p ed an c e  p lay s   a  cr u cial  r o le,   as  elec tr ical  cu r r en t  ten d s   to   f o llo w  th e  p at h   o f   least  r esis tan ce   [ 4 4 ] .   W o r ld wid e ,   to p o g r ap h ical  f ea tu r es  im p ac t  v ar io u s   ter r ain s   an d   s o il   ty p es.  C er tain   ter r ain s   m a y   ex h ib it  h ig h   elec tr ical  r esis tiv ity .   C o n s eq u en tly ,   it' s   cr u cial  to   im p lem e n t   m e a s u r e s   t o   p r e v e n t   t h is   h i g h   r e s is t i v it y   f r o m   i m p e d i n g   t h e   d is s i p a t i o n   o f   e l e ct r i c al   c u r r e n t s   to   t h e   g r o u n d   [ 4 5 ] .     Hen ce ,   en h an cin g   th e  f u n ctio n ality   o f   a  GS  h in g es  o n   th e  s o il's   p iv o tal  r o le,   s er v in g   as  th e   in ter m ed iar y   b etwe en   th e   ea r t h   an d   elec tr ical  o v er v o ltag e  c u r r en ts   [ 3 8 ] .   C o n s eq u en tly ,   to   attain   ef f ec tiv e  GS,  s o il  elec tr ical  r esis tan ce   lev e ls   m u s t  b e  m i n im ized ,   p r e d o m in an tly   d ictated   b y   its   elec tr ical  co n d u ctiv ity   ca p ac ity   [ 2 4 ] .   Fu r t h er m o r e,   it's   es s en tial  to   ac k n o wled g e  th at  with in   a  GS,   b eh av io r   is   in f lu en ce d   b y   th e  ty p e   o f   s o il e n v elo p in g   t h e  elec tr o d e  [ 2 5 ] .     2 . 2 .     Desig n o f   a   g r o un din g   s y s t em   t o   im pro v e   g ro un d imp eda nce   Vir tu ally   all  elec tr ical  an d   ele ctr o n ic  eq u ip m en t  n ee d   to   b e  co n n ec ted   to   a  GS  [ 4 6 ] .   An   in ef f ec tiv e   GS  lead s   to   h eig h te n ed   p er io d s   o f   u n n ec ess ar y   elec tr ical  d o wn tim e.   Fu r th er m o r e,   its   ab s en ce   p o s es  s ig n if ican t  r is k s   o f   f ailu r es  in   elec tr ical  an d   elec tr o n ic  eq u i p m en t.  T h er ef o r e,   a  p r o p e r   d esig n   o f   th e   GS  is   p a r a m o u n t   f o r   e n s u r i n g   t h e   s m o o t h   o p e r a t i o n   o f   p o w e r   s y s t em s   d u r i n g   l i g h t n i n g   s t r i k e s   o r   s y s t e m   f a il u r e s   [ 4 7 ] .     Hen ce ,   h av i n g   a n   ef f ec tiv e  a n d   ef f icien t   d esig n   o f   th e  GS  is   cr u cial  to   en s u r e   f au lt   cu r r e n t s   d is s ip at e   ef f ec tiv ely   in to   th e  g r o u n d .   C o n s eq u en tly ,   d iv er s e  tech n i q u es  o u tlin ed   in   th e  liter atu r e  [ 1 1 ] - [ 1 3 ]   r e g ar d in g   GS  in v esti g atio n s   in v o lv e  la b o r ato r y   [ 4 8 ] ,   [ 4 9 ]   an d   f ield   m ea s u r em en ts   [ 5 0 ] ,   [ 5 1 ] ,   alo n g   with   an aly tical  a n d   co m p u tatio n al   m o d els  [ 5 2 ] - [ 5 4 ] .   M o r eo v er ,   n u m e r o u s   s tu d ies  h av e   ex p lo r ed   in tr ig u i n g   asp ec ts   r elate d   t o   GS   d esig n ,   with   th e  latest f in d in g s   d etailed   in   v ar i o u s   s cien tific   ar ticles [ 5 5 ] - [ 5 7 ] .   Nev er th eless ,   b asic  GS s   ar e  c o m p o s ed   o f   a  s in g le  elec tr o d e   in s er ted   in to   th e  g r o u n d .   T h u s ,   u s in g   a   s in g le  g r o u n d in g   elem en t  r e p r esen ts   th e  m o s t  ty p ical  ap p r o a ch   f o r   GS  d esig n ,   o f ten   lo ca te d   in   o u td o o r   s p ac es  o f   r esid en ce s   o r   wo r k p lace s .   C o n v er s ely ,   co m p lex   g r o u n d i n g   s y s tem s   in v o lv e  m u ltip le  in ter co n n ec te d   r o d s ,   m esh   o r   g r id   n etwo r k s ,   p lates,   an d   lo o p s   as  s h o wn   in   Fig u r e   1 .   Su ch   s y s tem s   ar e  ty p ically   in s talled   in   p o wer   g en er atio n   s u b s tatio n s ,   co r p o r ate  ca m p u s es,  an d   ce llu lar   t o wer   s ites   [ 5 8 ] .   T h er ef o r e,   f o r   a  GS  to   p r o v e   ef f ec tiv e,   it  s h o u ld   b e  en g in e er ed   to   en d u r e  th e  m o s t  ad v e r s e  co n d itio n s   p o s s ib le.   C o n s eq u en tly ,   a  s u itab le   d esig n ,   alig n ed   with   th e  r e q u ir em en ts   o f   in ter co n n ec ted   eq u ip m en t,  ca n   co n s is ten tly   im p ac t  th e  u ltima te  r esis tiv ity   o f   th e  s y s tem   [ 5 9 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 :   1 3 6 5 - 1 3 7 8   1368       Fig u r e  1 .   Var io u s   way s   to   d esi g n   a  GS  [ 5 8 ]       3.   M E T H O DO L O G Y  F O R  E V AL UA T I NG   T H E   E F F E C T I VE N E S S O F   T H E   G RO UN DING   SYST E M   3 . 1 .     E v a lua t i o n o f   elec t ric a l  ef f iciency   t hro ug h c urre nt  dis s i pa t io n t hro ug h t he  g ro un d   T h e  g r o u n d   is   r esp o n s ib le  f o r   d is s ip atin g   f a u lt  cu r r en ts   th at  r ea ch   it.  E lectr ically ,   th e  g r o u n d   is   d ef in ed   b y   its   r esis tiv ity   ( ) ,   wh ich   is   th e  r esis tan ce   o f f er ed   b y   a  cu b e  o f   th e  g r o u n d   a n d   is   u s u ally   ex p r ess ed   in   o h m s   p er   m eter   (  )   ( 1 )   [ 6 0 ] .       = Ω 2 = Ω   ( 1 )     I n   p r ac tice ,   th e  e x tr em e   v alu es  ca n   v ar y   f r o m   a  f ew  te n s   o f      f o r   o r g an ic   an d   m o is t  s o ils   to   ten s   o f   th o u s an d s   o f   o h m - m eter s   f o r   d r y   g r a n ites   [ 6 0 ] .   On   th e  o th er   h an d ,   th e  d is s ip atio n   o f   elec tr ical  c u r r en t   th r o u g h   th e  g r o u n d   is   th e  p r o ce s s   b y   wh ich   u n wan ted   cu r r en ts   ar e  d iv er t ed   in to   th e  s o il,  u s in g   th e  G S  as  th e  p ath   o f   least  r esis ta n ce .   T h is   p r o ce s s   is   ess en tial  f o r   elec tr ical  s af ety ,   as  it  h elp s   p r o tect  eq u ip m en t,   p eo p le,   an d   p r o p er ties   ag ain s t  elec tr ical  h az ar d s   [ 6 1 ] ,   [ 6 2 ] .   T h is   m eth o d   en s u r es  th at  in   ca s e  o f   an   u n d e s ir ed   cu r r en t,  lik e  leak a g e  o r   o v er lo a d ,   th e  GS   ( g r o u n d in g   s y s tem )   o f f e r s   a  lo w - r esis tan ce   r o u te  to   th e  g r o u n d .   T h r o u g h   th is   r o u te,   cu r r en t  ca n   p ass   f r o m   th e   eq u ip m en t  o r   elec tr ical  s etu p   to   th e  g r o u n d   v ia  th e  s o i l,  en s u r in g   s af e  a n d   e f f icien t  d is s ip atio n   [ 6 3 ] .   Ad d itio n ally ,   th e  d is p er s io n   o f   elec tr ic  cu r r en t  th r o u g h   th e  s o il  is   cr u cial  f o r   s af eg u ar d in g   ag ain s t  elec tr ical  d is ch ar g es,  f ir es,  an d   o th e r   el ec tr ical  h az ar d s .   I t  c o n s titu tes  a  f u n d am en tal  elem e n t  in   en s u r in g   th e  s af ety   o f   elec tr ical  an d   elec tr o n ic  s y s te m s   [ 6 4 ] .     3 . 2 .     M et ho do lo g y   f o r   ev a lua t ing   t he  elec t rica l r esis t a nce  o f   a   g ro un din g   s y s t em   Var io u s   tech n iq u es  e x is t  f o r   a s s es s in g   s o il  elec tr ical  r esis tiv ity ,   b u t  th e   g lo b ally   r ec o g n ize d   s tan d ar d   is   s et  b y   th e  I E E E ,   wh ich   h a s   is s u ed   a  g u id elin e  f o r   co n f ig u r in g   s o il  r esis tiv ity   m ea s u r em en ts   [ 6 5 ] ,   [ 6 6 ] .   Am o n g   th ese  tech n iq u es,  th e   f o u r - p o in t  o r   W en n er   m eth o d   s tan d s   o u t  as  th e  m o s t  p r e v alen t  ap p r o ac h   f o r   d eter m in in g   s o il  r esis tiv ity   [ 1 5 ] .   T h is   m eth o d   en tails   b u r y in g   f o u r   elec tr o d es  with   id en tica l  s p ec if icatio n s   an d   len g th   ( l)   i n   th e  s o il,  all  co n n e cted   to   th e  m ea s u r e m en t a p p ar atu s   as sh o wn   in   Fig u r e  2   [ 6 7 ] .           Fig u r e  2 .   Me asu r em e n t o f   ea r t h   r esis tan ce   b y   th e  W en n e r   m eth o d   [ 6 5 ]       T h e  d e v ice  cir cu lates  an   ele ctr ical  cu r r en t   I   b etwe en   th e   elec tr o d es  1   an d   2 ,   an d   a   p o ten tial  d if f er en ce     is   m ea s u r ed   b etwe en   th e  elec tr o d es  1   y  2 ,   s o   th at  t h e  r atio   =   is   o b tain ed .   T h e  v alu e  o f   th e   m e a s u r e d   r e s i s t i v i t y   at   a   g i v e n   d e p t h   a n d   w i t h   a   s e p a r a t i o n   b e tw e e n   t h e   e l ec t r o d e s     i s   o b t ai n e d   u s i n g   ( 2 )   [ 6 5 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         I n flu en ce   o f th e  u s e  o f  g r o u n d   en h a n ce men t m a teri a ls   o n   th e   r ed u ctio n   …  ( Ma r tín ez Á n g el es Hu g o )   1369   = 4  1 + 2 √ 2 + 4 2 − √ 2 + 2 )   ( 2 )     W h er e:   =a p p ar en t  r esis tiv ity   o f   th e  s o il  in    ,  =d ep th   o f   th e  elec tr o d es  in   m ete r s   ( ) ,   =m ea s u r ed   r esis tan ce   in   ,  =d is tan ce   b etwe en   ad jace n t e lectr o d es in   .   Fu r th er m o r e ,   Fig u r e  3   p r o v id es  a  s ch em atic  r ep r esen tatio n   o f   th e  m eth o d o lo g y   in   co m p r eh en s iv e   d etail,   allo win g   f o r   t h e  d ete r m in atio n   o f   elec tr ical  r esis tiv ity   with in   a  GS  [ 6 5 ] ,   [ 6 8 ] .   T h i s   d iag r am   d elin ea tes  th e  s tep - by - s tep   p r o ce s s   f o r   m ea s u r in g   elec tr ical  r esis tiv it y   with in   a  GS,  en co m p ass in g   s ite  p r ep ar atio n ,   in s tr u m en tatio n   s etu p ,   an d   r esu lt  in ter p r etatio n .   E ac h   s tag e  h o ld s   s ig n if ican c e  in   en s u r in g   p r ec is e  an d   d ep en d a b le  m ea s u r em e n ts   o f   s o il r esis tiv ity   with in   th e  GS.   Similar ly ,   a  r an g e  o f   s ch o la r s   [ 1 9 ] ,   [ 4 2 ]   h av e  e m p lo y e d   t h e  W en n er   m eth o d o lo g y   t o   a s s es s   s o i l   ch ar ac ter is tics   wh en   b len d ed   o r   r e p lace d   b y   a   GE M.   T h e  f i n d in g s   f r o m   th ese  in q u ir ies  p r o p o s e  th at  t h e  s o il' s   r esis tiv ity ,   wh en   u tili zin g   a   GE M,   d is p lay s   an   im p e d an ce   d is tin ct  f r o m   p r e - m at er ial  en h an ce m en t   m ea s u r em en ts .   T h e r ef o r e ,   th e   W en n er   a p p r o ac h   p r o v es  ap t   f o r   ass ess in g   s o il  r esis tiv ity   p r e  an d   p o s t  GE M   u tili za tio n .   C o n s eq u en tly ,   ele ctr ic  s o il  r esis tiv ity   m ea s u r e m en t  em er g es  as  a  b en c h m ar k   f o r   v alid atin g   o r   r ef u tin g   th e   GE M' s   ef f icac y   in   m itig atin g   GS  im p ed a n ce   [ 6 9 ] .   Mo r eo v er ,   in   in s tan ce s   n ec ess itatin g   v e r i f i c a t i o n   o f   e l e c t r i c a l   e q u i p m e n t - G S   l i n k a g e ,   f o u r   c o m m o n l y   p r a c t i c e d   m e t h o d s   a r e   a v a i l a b l e   i n   F i g u r e   4   [ 7 0 ] .           Fig u r e  3 .   Deta iled   m eth o d o l o g y   to   o b tai n   elec tr ical  r esis tiv it y   in   a  GS  [ 6 5 ] ,   [ 6 8 ]           Fig u r e  4 .   W eib u ll d is tr ib u tio n   o f   all  f iller   co n c en tr atio n s   [ 7 0 ]       T h e  v alid atio n   p r o to c o ls   f o r   a   GS,  as  d elin ea te d   ea r lier   in   Fig u r e  4 ,   s er v e  th e   p a r am o u n t  p u r p o s e  o f   u p h o ld i n g   elec tr ical  s af ety   wit h in   an y   s etu p .   Nev e r th eless ,   s tr ict  ad h er en ce   to   p e r tin en t  el ec tr ical  r eg u latio n s   an d   s tan d ar d s   with in   ea c h   lo c ale  is   im p er ativ e  f o r   ex ec u tin g   GS  v alid atio n   ef f ec tiv el y ,   t h er eb y   s af eg u ar d in g   b o th   elec tr ical  in s tallatio n s   an d   th e   in d iv i d u als  co n ce r n ed .   Fu r th e r m o r e,   in   n u m e r o u s   ju r is d ictio n s ,   GS  v alid atio n   m an d ates e x ec u tio n   b y   in d i v id u als p o s s ess in g   r eq u is ite  tr ain in g   an d   ce r tific atio n   [ 7 1 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 :   1 3 6 5 - 1 3 7 8   1370   4.   G R O U N D   E N H A N C E M E N T   M A T E R I A L   A S   A   C O M P L E M E N T   T O   I M P R O V E   S O I L   R E S I S T I V I T Y   4 . 1 .     G ro un d  enha ncem ent   m a t er ia l  v a ria nts us ed  in s ci ent if ic  lite ra t ure   Ob tain in g   a  lo w  im p e d an ce   l ev el  in   r o c k y   an d   s an d y   s o ils   p r o v es  h i g h ly   c h allen g in g   in   n u m er o u s   s ce n ar io s .   Hen ce ,   th e  in tr o d u ctio n   o f   d iv e r s e  s u b s tan ce s ,   in clu d in g   th e  af o r em en tio n e d   GE Ms,  b ec o m es  im p er ativ e  to   m itig ate  an d   s u s tain   g r o u n d   r esis tan ce   at  s ec u r e  an d   m in im al  lev els  [ 1 6 ] .   T h u s ,   GE Ms  h av e  f o u n d   wid esp r ea d   u s e  as  en h an ce r s   o f   s o il  im p ed an ce   ca p ac ity   f o r   GSs .   Nev er th eless ,   a s   n o ted   in   [ 7 ] ,   a  GE M   m u s t  ex h ib it  s p ec if ic  ch ar ac ter is tics   to   en h an ce   GS  p er f o r m an ce ;  it  s h o u ld   r etain   s o il  m o is tu r e  ar o u n d   th e  GS  r o d   an d   f o r m   a  p r o tectiv e  b a r r ier   to   p r ev en t   co r r o s io n .   C o n s eq u en tly ,   s elec tin g   a  m at er ial  m ee tin g   th ese  cr iter ia  b ec o m es e s s en tial,  tak in g   in to   ac c o u n t t h e  s o il ty p e,   t er r ain ,   an d   clim ate  o f   th e  r eg i o n .   Am o n g   th e  attr ib u tes  o f   GE Ms,  o n e  o f   th e  m o s t  cr u cial,   s ig n if ican tly   im p ac tin g   th eir   ef f icac y   as  r ed u ce r s   o f   g r o u n d   r esis tan ce ,   is   th eir   h y g r o s co p ic   n atu r e   [ 1 9 ] .   Hy g r o s co p y   d e n o tes  th e  ab ilit y   o f   ce r tain   s u b s tan ce s   to   ab s o r b   m o is tu r e   f r o m   th e  s u r r o u n d in g s .   T h is   ab s o r p tio n   m a y   o cc u r   v ia  ad s o r p tio n   o r   p h y s ical  u p tak e  o f   wate r   o n   th e  m ate r ial's  s u r f ac e,   o r   th r o u g h   ch e m ical  u p tak e   wh er e  wate r   b e co m es  p ar t  o f   th e   m ater ial' s   m o lecu lar   s tr u ctu r e  [ 7 2 ] .   Hy g r o s co p y   f in d s   r elev an ce   in   v ar io u s   d o m ain s ,   s p an n in g   f r o m   f o o d   p r eser v atio n ,   p h a r m ac eu ticals,  ag r icu ltu r e,   m eteo r o lo g y ,   t o   th e  f ab r icatio n   o f   m ater ials   l ik e  p ap er ,   tex tiles ,   an d   ch e m icals.  Hy g r o s co p ic  m ater ials   m ay   u n d er g o   alter at io n s   in   th eir   p h y s ical  an d   c h e m ical  attr ib u tes  d u e   to   wate r   ab s o r p tio n ,   th er e b y   p o ten tially   af f ec tin g   t h eir   s tab ilit y ,   en d u r an ce ,   a n d   u tili ty   [ 7 3 ] ,   [ 7 4 ] .   Ad d itio n ally ,   th r ee   ty p es  o f   G E Ms,  in v esti g ated   as  s o il  en h an ce r s ,   ar e  d o c u m en ted   in   th e   liter atu r e,   co m p r is in g   m ater ials   s o u r ce d   f r o m   n atu r al  ag en ts ,   waste,   an d   ch em icals  as  s h o wn   in   Fig u r e  5 .   T h eir   ap p licatio n   aim s   to   d im in is h   th e  elec tr ical   r esis tan ce   o f   s o ils   ad jace n t  to   th e   elec tr o d e s ,   y et  ea ch   v a r ian t   ca r r ies  its   u n iq u e  in h er en t  co n s tr ain ts   [ 7 5 ] .   W ith   th e  p r ec ed in g   p o i n ts   in   m in d ,   we  will  n o w  u n d er tak e  a   th o r o u g h   e x am in atio n   o f   s p ec if ic  m ater ials   th at  h av e  b ee n   em p lo y e d   an d   ex ten s iv e ly   d o cu m e n ted   in   s cien tific   liter atu r e,   co r r esp o n d in g   to   t h e  v ar io u s   co m p o n en t   v ar ian ts   with in   th e  ex is tin g   ty p es o f   GE Ms.           Fig u r e  5 .   Var ian ts   o f   m ater ials   u s ed   in   th e  d ev elo p m en t o f   d i f f er en t ty p es o f   GE Ms [ 7 4 ]       4 . 2 .     Na t ura l ma t er ia ls   t o   i mp ro v e  t he  g ro un din g   s y s t em   W h en   it  co m es  to   n atu r al  GE Ms,  th ey   ca n   b e  d er iv ed   f r o m   ag r icu ltu r al  waste  p r o d u cts,  r en ewa b le  s o u r ce s ,   o r   m ater ials   th at  o cc u r   n atu r ally   o n   th e  p la n et;  m o r eo v er ,   th ese  m ater ials   ar e  co n s id er ed   en v ir o n m en tally   f r ien d ly   an d   lo w - co s t  [ 7 6 ] .   I n   ag r ic u ltu r e,   f o r   in s tan ce ,   th ese  m ater ials   ar e  u s ed   to   en h a n ce   cr o p   g r o wth   an d   in c r ea s e  s o il  m o is tu r e  a b s o r p tio n   an d   r et en tio n   ca p ac ity   [ 7 7 ] .   Fo r   ele ctr ical  ap p licatio n s ,   th ese  p r o p er ties   ar e  cr u cial  as  th ey   d ir ec tly   im p ac t  th e  r ed u ctio n   o f   s o il  r esis tiv ity ,   m ak in g   th e  GS  m o r e  ef f icien t  b y   p r o v id i n g   a   p ath   o f   lo wer   im p ed a n ce ,   t h u s   en s u r in g   th at  f a u lt  cu r r en ts   d is p e r s e  m o r e   ef f ec tiv ely   in to   th e  g r o u n d   [ 7 8 ] .   Utilizi n g   n atu r al  m ater ials   as  GE Ms  o f f er s   th e  b en ef it  o f   n o t   in tr o d u cin g   f o r ei g n   s u b s tan ce s   in to   th e  s o il,  th e r eb y   av o id in g   co n tam in atio n   o f   th e  s u r r o u n d in g   en v ir o n m en t  co m p a r ed   to   ch em ical  m eth o d s   [ 1 9 ] .   M o r e o v er ,   as  h ig h lig h ted   b y   [ 7 9 ] ,   th e  g r o win g   d ep letio n   o f   o u r   n atu r al  r eso u r ce s   em p h asizes th e  p r ess in g   n ee d   to   d ev is e  m eth o d s   an d   d esig n s   th at  en s u r e  a  s u s tain ab le  f u tu r e.   Op ar a  et  a l.   [ 1 7 ]   co n d u cte d   a  co m p ar ativ e  s tu d y   o n   b e n to n it e,   p ig   m an u r e   an d   a  m ix t u r e  o f   ch ar c o al   an d   s alt  as  GE M   r ea g e n ts   f o r   GS  ap p licatio n s .   T h e   f in d i n g s   in d icate d   th at  p ig   m a n u r e   p r o d u ce d   t h e  m o s t  f av o r a b le  o u tco m e ,   r ed u ci n g   s o il  r esis tiv ity   f r o m   7 4 . 9 4   to   8 . 2 6   Ω m ,   f o llo wed   b y   b e n to n ite  at  9 . 2 5   Ω m   an d   s alt  with   co al  at  1 0 . 8 7   Ω m .   Ho wev er ,   it  was  n o ted   th at  p ig   m an u r e  u n d e r wen t  d ec o m p o s itio n   o v er   tim e,   r esu ltin g   in   a  d ec r ea s e  in   t h e  m ix tu r e' s   m as s   an d   m o is tu r e  co n ten t,  th er e b y   af f ec ti n g   s o il  r esis tan ce .   C o n v er s ely ,   h o u s eh o ld   s alt  g r ad u ally   p er m ea ted   t h e  s o il,  an d   co al  al o n e  d i d   n o t  o f f e r   o p tim al  r esis tiv ity   ar o u n d   th e  em b ed d e d   elec tr o d e.   Desp ite  its   r elativ ely   h ig h   co s t,  b en t o n ite  em er g ed   as   th e  m o s t  ef f ec tiv e   ag en t  f o r   r e d u cin g   s o il  elec tr i ca l  r esis tiv ity   in   th is   s tu d y .   S o il  r esis tiv ity 's  r esp o n s e  to   th ese  co m p o u n d s   was  ass es s ed   u s in g   th e   W en n er   a r r ay   m eth o d .   Fu r th er m o r e,   s o il  ch ar ac ter izatio n   in clu d ed   p H  m ea s u r em en t   at  a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         I n flu en ce   o f th e  u s e  o f  g r o u n d   en h a n ce men t m a teri a ls   o n   th e   r ed u ctio n   …  ( Ma r tín ez Á n g el es Hu g o )   1371   1 :2 . 5   r atio   ( s o il  to   wate r ) ,   d eter m in atio n   o f   s o il  o r g an ic   ca r b o n   v ia   th e  W alk ley - b lac k   m eth o d ,   an d   to tal  n itro g en   ( N)   m ea s u r e m en t  u s i n g   th e  Kjeld a h l  m eth o d .   Fin al ly ,   av ailab le  p h o s p h o r u s   ( P)  was  ass e s s ed   u s in g   th e  B r ay   I   ex tr ac tio n   m eth o d .   J asn i  et  a l.   [ 1 9 ]   in v esti g ated   n atu r al  m ater ials   th at  s er v e  as  GE M  to   p r o tect  ag ain s t  elec tr ic  s h o ck s ,   o f f er in g   an   alter n ativ e  to   b e n to n ite.   W ith in   th is   in v esti g atio n ,   it  is   p o s ited   th at  th e  p r ev alen t  u tili za tio n   o f   co n v en tio n al  g r o u n d i n g   f ill er s   lik e  b en to n ite  an d   o th er   ch em ical  co m p o u n d s   p o s es  a  s u b s tan tia l   co n tem p o r ar y   ch allen g e  d u e   to   ec o n o m ic   an d   en v ir o n m en ta l  co n s id er atio n s .   T h e   n at u r al  m ater ials   s cr u tin ized   as  GE Ms  en co m p ass ed   r ice  p o wd er ,   cla y ey   s o il,  an d   co c o n u t  f ib er   p ea t.   No tab ly ,   th e   s tu d y   id e n tifie d   cla y ey   s o il  as  th e  m o s t  ef f icac io u s   e ar th   f iller   co m p ar e d   to   co co n u t  f ib er   p ea t  an d   r ice  p o wd er .   T h is   d eter m in atio n   ar o s e  f r o m   its   d em o n s tr ated   ab ilit y   to   y ield   th e  lo west  g r o u n d   r esis tan ce   f r o m   d ay   2 5   o n war d   ( ac r o s s   th e  p r o ject' s   to tal  d u r atio n   o f   1 3 8   d ay s ) .   T h r o u g h   th e  u tili za tio n   o f   clay ey   s o il  as  a  GE M ,   th e  r ec o r d ed   GS   r esis tiv ity   ex h ib ited   a   d ec lin e   f r o m   3 3   Ω   o n   d ay   1   to   2 4   Ω   o n   d a y   1 3 8 .   Me th o d o lo g ically ,   th e   r esear c h   en tailed   th e  ex ec u tio n   o f   r esis tiv ity   m ea s u r em en ts   in   ac c o r d an ce   with   th e  g u id elin es  s tip u lated   in   th e  "I E E E   g u i d e   f o r   m e a s u r i n g   e a r t h   r e s i s t i v i t y ,   e a r t h   i m p e d a n c e ,   a n d   e a r t h   s u r f a c e   p o t e n t i a l s   o f   a   g r o u n d i n g   s y s t e m "   [ 6 5 ] .   T h e  Fra n k   W en n e r   m et h o d   w as  d ep lo y e d ,   em p lo y in g   th e   6 2 %  r u le.   Fu r th er m o r e,   th e   p o ten tial  f all  tech n iq u e   was  em p lo y ed   to   m eticu lo u s ly   g au g e  th e  r esis tan ce   o f   a  g r o u n d in g   r o d ,   u tili zin g   au x iliar y   s tak es  d r iv en   in to   th e  g r o u n d   to   f o r m   a  cir cu it  f o r   in jectin g   test   cu r r en t  an d   m ea s u r in g   v o ltag e.   T h is   m eth o d o lo g y   en tailed   th e   in s er tio n   o f   th r ee   r o d s   in to   th e   g r o u n d   at  s p ec if ied   d is tan ce s   f r o m   ea ch   o th er ,   f o llo wed   b y   v o ltag e  ap p licatio n .   Desp ite  th e  ef f icac y   d em o n s tr ated   b y   th e  m eth o d o l o g y   in   s t r aig h tf o r wa r d   GS  s etu p s ,   s u c h   as  g r o u n d i n g   r o d   in s er tio n ,   th er e   ex is ts   a  r ec o g n ized   im p e r ativ e  f o r   c o n d u ctin g   a   lo n g itu d in al  s tu d y   s p an n in g   3   to   5   y ea r s   to   ass es s   th e  p er f o r m an ce   o f   n at u r al  m ater ials   em p lo y ed   as  g r o u n d in g   f iller s .   Su ch   an   u n d er tak in g   will  f ac ilit ate  an   eq u itab le  c o m p ar is o n   with   co m m er cial  g r o u n d in g   a p p ar at u s es.   L ai  et  a l.   [ 2 0 ]   a  r e v iew  was  co n d u cte d   r e g ar d in g   th e  u tili za tio n   o f   n at u r al  m ate r ials   em p lo y ed   in   ag r icu ltu r e  lik e  ze o lite,  p er lite,  an d   v er m icu lite,  s o m e  o f   wh ich   s h o wed   a  n o tab le  ca p ac ity   f o r   r etain in g   m o is tu r e  in   th e  s u r r o u n d in g   s o il;  h en ce ,   it  is   s u g g ested   th at  th ese  m ater ials   co u ld   p r o v e  ad v an tag e o u s   as  GE Ms  f o r   in co r p o r atio n   in t o   GSs .   Ho wev er ,   ce r tain   m ate r ials   ex am in ed   e x h ib ited   ce r t ain   co n s tr ain ts .   Fo r   in s tan ce ,   p er lite  d e m o n s tr ate d   a  m a r k ed ly   lo w  a p p ar e n t  d en s ity ,   co u p led   with   a  lim i ted   wate r   r eten tio n   ca p ac ity ,   r en d er i n g   it  u n s u itab le  f o r   GE M  u tili za tio n .   C o n v er s ely ,   ze o lite  ex h ib ited   an   ac ce p tab le  v alu e  in   ter m s   o f   its   wate r   r eten tio n   ca p ac ity ,   s h o wca s in g   s atis f ac to r y   p er f o r m an ce   ac r o s s   v ar io u s   s o il  ty p es  an d   clim atic  co n d itio n s .   Nev er t h e less ,   v er m icu lite,  wh ile  p o s s ess in g   a  s ig n if ican t  m o is tu r e   r eten tio n   ca p ac ity   co m p ar ab le   to   b en t o n ite,   d is p lay ed   a  lo w   p o r o s ity   p er ce n tag e,   r esu ltin g   in   a   lim ited   n u m b er   o f   p o r es  f ac ilit atin g   ex ter n al  wate r   f lo w  in to   th e   s o il.  Fo llo win g   th e  s tu d y ,   it   was  d eter m in e d   th at  am o n g   th e   th r ee   m ater ials   ev alu ated ,   ze o lite,  g iv en   its   o b s er v ed   ca p ab ilit ies  in   ag r icu ltu r al  ap p licatio n s ,   c o u ld   em er g e  as  th e  o p tim al  ch o ice  f o r   GE M  u tili za tio n   with in   a  GS   Ah m ad   et  a l.   [ 2 1 ]   e x p lo r e d   th e  u s e  o f   C h in a   clay   an d   s ilica  s an d ,   co m b i n ed   with   v ar y in g   p r o p o r tio n s   o f   b en t o n ite,   as  GE M  f o r   GS,  an d   f in ally   d eter m in e d   th at  b en to n ite  s er v es  as  a  clea r   in d i ca to r   f o r   r ed u cin g   th e  s tr en g th   o f   GS  wh en   u s ed   as  a  f iller   m ater ial.   T h e   s am p l es  u n d er wen t   in d iv i d u al  test in g   u n d er   b o th   d ir ec t   cu r r en t  ( DC )   an d   alter n atin g   cu r r en t  ( AC )   co n d itio n s   u s in g   f in ite  elem en t  m eth o d   ( FEM )   s o f twar e   s im u latio n s   f o r   GS  an aly s is ,   ev alu atin g   b r ea k d o wn   v o lt ag es.  Su b s eq u e n tly ,   t h ey   wer e  ass ess ed   as  a   co m p o s ite  b le n d   in   a   1 :1   r ati o .   T h e  am al g am atio n   o f   s ilica  s an d   a n d   b en t o n ite  d em o n s tr ated   a  n o tab le   3 0 %   d ec lin e  in   b r ea k d o w n   v o ltag e  co m p ar ed   to   b len d s   o f   C h in es e  clay   an d   b en to n ite.   Fu r th er m o r e,   FEM   s o f twar e   an aly s is   u n v eiled   th at  th e  d is t r ib u tio n   o f   s ilica  p ar ticles  s h o wca s ed   a  s u p er io r   lev el  o f   u n if o r m ity   with in   th e  elec tr ic  f ield   co m p ar ed   to   C h in ese  clay .   Mo r eo v er ,   s ilica  s an d   ex h ib ited   a  h ei g h ten e d   in ten s ity   with in   th e  elec tr ic  f ield .   T h is   s u g g ests   its   ca p ab ilit y   to   ef f ec tiv ely   d is ch ar g e   elec tr ical  ch ar g es.  Ho wev er ,   f u tu r e   en d ea v o r s   s h o u ld   c o n s id er   c o n d u ctin g   test s   u n d er   h u m i d   en v ir o n m en ts   an d   h ig h - f r e q u en cy   c o n d itio n s .   Mo r eo v er ,   p h y s ical  an aly s es  m ea s u r in g   r esis tiv ity   u s in g   a  GS  ar e  im p er ativ e  to   en co m p ass   r ea l - wo r ld   s ce n ar io s ,   b ey o n d   m er e  s im u l atio n .   Ad d itio n ally ,   s u b jectin g   th e  p r o p o s ed   s am p les  to   an   ag in g   p r o ce s s ,   with   test s   r ep ea ted   o v er   a  6 - m o n th   p er io d ,   w o u ld   e n ab le  th e  e v alu atio n   o f   v ar iatio n s   in   t h eir   d i v er s e  p ar am eter s   T h e  r esear ch   d o cu m en ted   b y   E d u f u l  et  a l.   [ 2 2 ]   s h o wca s es  th e  u tili za tio n   o f   a  d er iv ativ e  f r o m   p alm   k er n el  o il  ( PKOC )   as  a  GE M   aim in g   to   d im in is h   th e   elec tr ical  r esis tan ce   o f   s o il.   T h e   am alg am atio n   o f   s o il,   ch ar ac ter ized   b y   h ig h   elec tr ic al  r esis tiv ity ,   with   PKOC   ex h ib ited   a  n o tewo r t h y   d ec r ea s e  i n   g r o u n d   r esis tan ce   o v er   an   ex ten d e d   d u r atio n .   Fu r th er m o r e ,   th is   b len d   d em o n s tr ated   r esis tan ce   a g ain s t  ac id ic  an d   alk alin e   en v ir o n m en ts ,   en s u r in g   th e  s u s tain ed   m ain ten an ce   o f   lo w  s o il  r esis tan ce ,   with   g r ad u al  an d   s ig n if ican t   m itig atio n   o f   im p ac ts   d u r in g   r ain y   s ea s o n s .   T h e  ch em ical  at tr ib u tes  o f   th is   b len d   u n d er we n t  s cr u tin y   at  a  s o il   m ec h an ics  r esear ch   ce n ter ,   u n d er g o in g   co m p ar is o n   with   th o s e  o f   v ar io u s   co m m er cial   GE Ms.  As s es s ed   p ar am eter s   en co m p ass ed   to tal   n itro g en ,   ca r b o n ,   p h o s p h o r u s ,   p o tass iu m ,   ca lciu m ,   m ag n esiu m ,   an d   p H  ac id ity   lev els.  T h e  d eter m in atio n   o f   o r g an ic  ca r b o n   r elie d   o n   t h e  ad ap ted   W alk ley   an d   B lack   m et h o d   [ 7 8 ] ,   wh ile  to tal  n itro g en   c o n ten t  was  d eter m in ed   u s in g   a   m o d i f ied   Kj eld ah l  d ig esti o n   an d   d is till atio n   ap p r o ac h .   So il   r esis tiv ity   was  g au g ed   em p lo y in g   th e  Fra n k   W en n er   te ch n iq u e.   Key   f ac to r s   id en tif ied   as  s ig n if ican t   co n tr ib u to r s   to   PKOC ' s   h ig h   elec tr ical  co n d u ctio n   in clu d e d   ca r b o n   c o n ce n tr ati o n ,   m o is tu r e  lev els,  an d   a  lo w   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 :   1 3 6 5 - 1 3 7 8   1372   p H.   I t' s   n o tewo r th y   th at  PKO C   ex h ib ited   a  p H  lev el  o f   5 . 1 3 ,   r elativ ely   lo w  co n s id er in g   t h e  o n s et  o f   co p p er   elec tr o d e  c o r r o s io n   ty p ically   o cc u r s   at   p H  le v els  ex ce ed i n g   7 . 0 .   Fu r th er m o r e,   ea r th   r esis tan ce   m ea s u r e m en ts   wer e  co n d u cted   u tili zin g   th e   DE T 5 /4 R   d ig ital  ea r th   test er ,   im p lem en tin g   th e  p o ten ti al  d r o p   m eth o d   o r   ad h er in g   to   th e   "6 2 %"   r u le.   I n   ass ess in g   th e   ef f icac y   o f   ea r th   r esis tan ce   r e d u ctio n   tec h n iq u es,   a  1 - m eter   elec tr o d e  was  em b ed d ed   in to   s o il  with   a  r es is tiv ity   o f   3 0 0   Ω m .   At  th is   lev el  o f   r esi s tiv it y ,   an   ea r th   r esis tan ce   o f   2 3 6   Ω   was  r ec o r d ed .   Su b s eq u en tly ,   s o il  with in   th e   cr itical  r esis tan ce   r ad iu s   o f   th e   1 - m eter   elec tr o d e   ( 0 . 4   m )   was  r e p lace d   with   PKOC ,   b o asti n g   a   r esis tiv ity   o f   5 . 7   Ω m .   T h is   i n ter v en tio n   y ield ed   a   r ed u ctio n   in   r esis tan ce   to   6 2 . 5 4   Ω ,   m ar k in g   a  p er ce n tag e  d ec r ea s e  ex ce e d in g   7 3 %.   Ho wev er ,   as   m en tio n e d   b y   Ah m ad   et   a l.   [ 2 1 ] ,   co n v en tio n al ly   u s ed   n atu r al   GE Ms  s u ch   as  s alt,   s an d ,   lim e,   ch ar co al,   an d   th eir   m ix t u r es  h av e  s ev er al  d is ad v an tag es.  T h ese  in clu d e  d is s ip atio n   i n to   th e  s o il,  o p tim al   p er f o r m an ce   o n ly   in   m o is t  co n d itio n s ,   an d   co r r o s io n   o f   t h e  g r o u n d in g   elec tr o d e.   Mo r eo v er ,   th ese  co n v en tio n al  m ater ials   p o s e  in s tallatio n   ch allen g es,  o f ten   n ec ess itatin g   d ee p   ex ca v atio n   o f   th e  elec tr o d e,   th er eb y   in c r ea s in g   co s ts .   I n   s o m e  in s tan ce s ,   th ey   ca n n o t b e  i n s talled   in   p r o b lem atic  en v ir o n m en ts .     4 . 3 .     M a t er ia ls   f r o m   wa s t e  t o   im pro v e  t he  g r o un din g   s y s t em   R esid u al  m ater ials   en co m p ass   a  b r o ad   s p ec tr u m ,   d er iv in g   f r o m   d iv e r s e  s o u r ce s   lik e  in d u s tr ial  r em n an ts ,   u r b an   r ef u s e,   a n d   d eb r is   f r o m   c o n s tr u ctio n   a n d   d em o liti o n .   T h ese  ar e  g a r n er ed   t h r o u g h   th e  tr ea tm en t  an d   p r o ce s s in g   o f   s o lid ,   liq u id ,   o r   g aseo u s   r esid u es,  aim in g   to   r ep u r p o s e  o r   r ei n teg r ate  th em   in to   p r o d u ctiv e  cy cles  [ 8 0 ] .   C h en   et  a l.   [ 1 6 ]   ex am in e d   th e  f ea s ib ilit y   o f   u s in g   f ly   ash ,   d er iv e d   f r o m   p o wer   p lan t   waste,   to   im p r o v e   th e  elec tr ical  co n d u ctiv ity   o f   GS.  T wo   ty p es  o f   m ix tu r es  wer e   p r ep ar e d :  th e  f ir s t   co m p r is in g   f ly   ash ,   ce m en t,  an d   wate r ,   an d   th e  s ec o n d   i n clu d in g   f l y   ash ,   ce m en t,  wate r ,   an d   s alt.   T h e  o u tco m es  f r o m   th e  f ir s t  m ix tu r e  with   a  r atio   o f   1 :0 . 3 :0 . 3   r e v ea led   an   av er ag e  s o il  r esis ti v ity   o f   1 0 3 . 6 8   Ω m ,   wh ile  f o r   th e   s ec o n d   m ix tu r e   with   a  r atio   o f   1 :0 . 4 :0 . 3 :0 . 1 5 ,   an   av er a g e  r esis tiv ity   o f   4 . 8 3   Ω m   was  ac h iev ed .   T h e  f in d in g s   illu s tr ated   th at   in co r p o r atin g   f ly   ash   alo n g s id e  a  s u p p lem e n tar y   r ed u ci n g   ag en t  s u ch   as  s alt,   s u b s eq u en t to   s o il st ab ilizatio n   ar o u n d   th e   GS b ar s ,   lead s   to   a  3 5 % r ed u ctio n   in   ea r th   r esis tiv ity .   Ped r o za   et  a l.   [ 1 8 ]   p r o p o s ed   a  n ew  GE M  co m p r is in g   two   p r o b lem atic  in d u s tr ial  wastes :   co al  ash   d er iv ed   f r o m   f o s s il  f u el  c o m b u s tio n   ( C F)  an d   g y p s u m   f r o m   co n s tr u ctio n   an d   d e m o liti o n   waste  ( PW ) .   T h is   in n o v atio n   in tr o d u ce s   a  f r esh   av en u e  f o r   m an ag i n g   th ese  r esid u es  an d   p r o v id es  a   f ea s ib le  alter n ativ e  t o   cu r r en t  c o m m er cial  GE Ms  a im ed   at  en h an cin g   s o il  elec tr ical  co n d u ctiv ity .   I n itially ,   a  m ix tu r e  d esig n   m eth o d o l o g y   was  u tili ze d   to   esti m ate  th e  r eq u ir ed   p r o p o r tio n s   o f   C F  an d   PW   f o r   ac h iev in g   ac ce p ta b le  elec tr ical  co n d u ctiv ity   lev els  in   th e  s o il.  Su b s eq u en tly ,   e x p er im en tal  tr ials   wer e  co n d u cted   f o llo win g   th e   W en n er   m eth o d   u s in g   th e   o p tim ized   m ix tu r e  to   ascer tain   its   tech n ical  v iab ilit y .   A  co m p ar a tiv e  an aly s is   o f   th e   m ix tu r e' s   p er f o r m an ce ,   b ased   o n   e x p er im e n tal  f in d in g s ,   was  th en   co n d u cted   ag ain s t  e x is tin g   m a r k et   p r o d u cts.  T h e  o p tim ized   b len d   was  d eter m in ed   to   co n s is t  o f   7 0 %  C F,  1 5 %  s o il,  an d   1 5 %  P W   waste.   T h is   b len d   m ar k ed ly   elev ated   s o il  elec tr ical  co n d u ctiv ity   f r o m   0 . 0 6 5   μ S/cm   to   2 7 9 2   μ S/cm .   Nev er th eless ,   it   is   ad v is ab le   to   co n d u ct  f u r t h er   tr ials   en c o m p ass in g   d iv er s e  m ix t u r e  d esig n s   an d   ex ten d ed   d u r ati o n s ,   ac co u n tin g   f o r   v ar io u s   clim atic  co n d itio n s .   T h e  co m p ar ativ e  in v esti g atio n   u n d e r s co r ed   th e  p o ten ti al  f o r   s u b s titu tin g   p r ev ailin g   c o m m er cial  p r o d u c ts   with   th e  d ev elo p ed   s o lu tio n .   Mo r eo v er ,   T ad za   et  a l.   [ 2 3 ]   a n   in q u ir y   was  co n d u cted   in t o   th e  ef f ec tiv en ess   o f   g r ap h ite  ( GR )   an d   ac tiv ated   ca r b o n   ( AC )   as  alt er n ativ e  GE Ms  aim ed   at  en h an cin g   th e  p er f o r m a n ce   o f   th e  GS.  Ag g r eg ate  elec tr ical  r esis tiv ity   was  g au g ed   u tili zin g   t h e  s o il  b o x   t ec h n iq u e.   Fin d in g s   r e v ea led   th at  th e  elec tr ical  r esis tiv ity ,   wate r   ab s o r p tio n ,   an d   cr u s h   r esis tan ce   o f   all  a g g r eg ates  f lu ct u ated   o v er   tim e,   s tab ilizin g   at  th e     14 - d a y   m a r k .   Ag g r e g ates  co n tain in g   GR   a n d   AC   e x h ib it ed   elec tr ical  r esis tiv ities   o f   4 9 . 2 0   an d   1 8 5   Ω m ,   r esp ec tiv ely ,   s u r p ass in g   th e  1 2 . 7 0   Ω m   o b s er v ed   f o r   a g g r eg ates  u tili zin g   co m m er cial  GE Ms.  T h is   s tu d y   co n clu d e d   th at  in teg r atin g   GR   an d   AC   s u b s tan tially   en h an ce s   elec tr ical  r esis tiv ity   p er f o r m an ce   w h ile  p r eser v in g   s atis f ac to r y   m ec h a n ical  attr ib u tes  ess en tial   f o r   GS  co n n ec tio n s .   Mo r eo v er ,   it  ca n   b e  in f er r e d   th at,   g en er ally ,   GR   o u t p er f o r m s   AC   in   ter m s   o f   elec tr ical  r esis ti v ity .     4 . 4 .     Chem ic a l r esis t iv it y   re du ct io n m et ho ds   B ey o n d   th e  ap p r o ac h es u tili zin g   m ater ials   s o u r ce d   f r o m   n atu r al  o r ig in s   an d   waste  p r o d u cts,  th er e  ar e   also   ar tific ial  o r   ch em ical   m eth o d s   f o r   r ed u cin g   r esis tiv it y .   No n eth eless ,   as  d is cu s s ed   in   [ 2 4 ] ,   [8 1 ] - [ 8 4 ] ,   ch em ical  en h a n ce m en t  m ater ials   ef f ec tiv ely   d ec r e ase  s o il  elec tr ical  r esis tan ce   b u t  s im u ltan eo u s ly   lead   to   s o i l   co n tam in atio n   a n d   c o r r o s io n   o f   th e  GS e lectr o d e.   W h en   em p lo y in g   ch em ical  a g en ts   to   en h an ce   s o il  elec tr i ca l  co n d u ctiv ity   a n d   th er e b y   d im in is h   g r o u n d   r esis tan ce ,   an   elec tr o ly te  lik e  s o d iu m   c h lo r id e ,   m ag n esiu m   s u lf ate,   co p p er   s u lf ate,   m ag n esiu m   ch lo r id e,   ca lciu m   ch lo r id e,   am m o n iu m   ch l o r id e,   o r   s im ilar   s u b s tan ce s   is   in tr o d u ce d   ar o u n d   th e  GS  elec tr o d e.   T h is   m eth o d   tem p o r a r ily   im p r o v es  s o il  r esis tan ce   to   f ac ilit ate  ef f ec tiv e  elec tr ical   cu r r en t  d is p er s io n .   Ho wev er ,   it' s   cr u cial  to   ac k n o wled g e  t h at  th ese  ch e m icals  ca n   b e  wash ed   awa y   b y   s u r f ac e  r u n o f f   an d   g r o u n d wate r   d u r in g   r ain y   p e r io d s .   As  a  r esu lt,  th e  im p a ct  o f   ch em ical  tr ea tm en ts   is   tem p o r ar y ,   last in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         I n flu en ce   o f th e  u s e  o f  g r o u n d   en h a n ce men t m a teri a ls   o n   th e   r ed u ctio n   …  ( Ma r tín ez Á n g el es Hu g o )   1373   an y wh er e   f r o m   s ev er al   m o n th s   u n d e r   s ev er e   co n d itio n s   to   a   m ax im u m   o f   3   y ea r s ,   with   an   av e r ag e  ef f ec tiv en ess   ty p ically   ar o u n d   2   y ea r s   [ 2 2 ] ,   [ 8 5 ] .   Acc o r d in g   to   h is to r ical  an al y s es  C am ar a  et  a l.   [ 2 8 ] ,   v ar io u s   m eth o d s   to   r ed u ce   s o il  elec tr ical  r esis tiv ity   wer e  in v esti g ated   b y   s cien tis ts   s in ce   th e  1 9 4 0 s ,   as  lig h tn in g   s to r m s   wer e  q u ite  c o m m o n   d u r in g   th at  tim e,   co u p le d   with   g r o win g   c o n ce r n s   f o r   s af ety .   Du e  to   th e   in cr ea s in g   r esear c h   o n   m eth o d s   to   d ec r ea s e  s o il  elec tr ical  r esis tiv ity ,   th er e  was   wid esp r ea d   u s e  o f   s o d iu m   c h l o r id e  ( NaCl)  as a n   im p r o v em e n t m ater ial  [ 3 2 ] .   Ah m ad   et  a l.   [ 2 4 ]   e x p lo r e d   t h e  p o te n tial  u s e  o f   s o d iu m   c h lo r id e,   s o d iu m   th i o s u lf ate,   m ag n esiu m   ch lo r id e,   c o p p e r   s u lf ate  an d   a m m o n iu m   ch lo r id e   as  s o il  im p r o v em e n t  m ater ials .   I t  was  d em o n s tr ated   th at  b y   in tr o d u cin g   t h ese  ch em ical  e n h an ce m e n t  m ater ials   n ea r   t h e  GS  elec tr o d e,   th e   s y s tem ' s   g r o u n d   r esis tan ce   g r ad u ally   d ec r ea s es  o v er   tim e.   Af ter   1 4 1   d a y s ,   s o d iu m   c h lo r id e  em er g ed   as  th e  m o s t  ef f ec tiv e  ch em ical   en h an ce m e n t  m ater ial,   wh ile  am m o n iu m   ch l o r id e  ex h i b ited   in f er io r   p er f o r m a n ce   co m p ar ed   to   co m m er cial   GE Ms.  Desp ite  th e  n o tab le  im p r o v em e n t  in   GS  g r o u n d   im p ed an ce   o b s er v e d   with   s o d iu m   ch l o r id e,   its   ch em ical  n atu r e  r en d e r s   its   en v ir o n m e n tal  v iab ilit y   q u esti o n ab le.   Go m es  et  a l.   [ 2 5 ]   co n d u cted   a  s tu d y   s p an n in g   2   to   3   y ea r s   to   ass es s   th e  ef f ec tiv en ess   o f   d ee p l y   im m er s ed   g alv an ized   ir o n   elec tr o d es  co ated   with   v ar io u s   f ill  m ater ials   in clu d in g :  m etal  o x id e  p o wd er ,   lim esto n e,   s o d iu m   ch lo r id e,   b en to n ite,   ir o n   f ilin g s ,   an d   g r an ite  p o wd er .   T h e  m o s t  ef f ec tiv e  m ater ial  was   f o u n d   to   b e  th e  m etal  o x id e   p o wd er ,   ac h iev in g   a  r esis tiv ity   o f   8   Ω m .   T h is   m ater ial  was  th en   co m p ar ed   ag ain s t  co m m er cially   av ailab le  an d   co m m o n ly   u s ed   GE Ms,  d em o n s tr atin g   s atis f ac to r y   p er f o r m a n ce   lev els  s ev er al  m o n th s   p o s t - im p lem en tatio n .   I t   was  o b s er v e d   t h at  lim esto n e  an d   ir o n   f ilin g s   ex h ib ited   g o o d   p er f o r m an ce   in   ter m s   o f   elec tr o d e  co r r o s io n ,   wh ile  co m m er c ially   av ailab le  n atu r al  b e n to n i te  p er f o r m ed   well,   y ield in g   an   av er a g e  r esis tiv it y   o f   3   Ω m   in   th e  GS.  On   th e  co n tr ar y ,   s o d iu m   ch lo r id e ,   wid ely   u s ed   in   So u th   Asi a,   r esu lted   in   a  r esi s tiv ity   o f   0 . 9   Ω m ,   al b eit  with   s ig n if ican tly   h ig h er   c o r r o s io n   lev els   co m p ar ed   to   o th er   co m p o u n d s .   Ad d itio n ally ,   g r an ite  p o wd er   d is p lay ed   th e  h ig h est  r esis tiv ity   at  2 4   Ω m .   No tab ly ,   r esis tiv ity   m ea s u r em en ts   wer e  c o n d u cte d   u s in g   th e  W en n e r   Ar r a y   m e th o d ,   with   wet  s am p les,  as  r es is tiv ity   v alu es  ten d   to   b e  h ig h er   in   d r y   co n d itio n s .   Galv an   et  a l.   [ 2 6 ]   ev alu ated   s ix   s o il e n h an ce m en t c o m p o u n d s   u n d er   f ield   co n d itio n s ,   with   f iv e  b ased   o n   ch em ical  p o wd er s   a n d   o n e  co m p o s ed   o f   c o n cr ete.   T wo   ex p er i m en tal  f ield s   wer e  e s tab lis h ed ,   o n e  o n   v o lcan ic  r o c k y   s o il  an d   th e  o th er   o n   lim esto n e  r o c k y   s o il,  p o s itio n ed   o n   tr a n s m is s io n   li n e  to wer s   to   g ath er   p r ac tical  d ata  f o r   lig h tn in g   p r o tectio n   s tr ateg ies.  W h ile  o n e   o f   th e   co m p o u n d s   e x h ib ited   c o n s is ten t  p er f o r m an ce   ac r o s s   v ar io u s   s o il  r esis tiv ity   lev els,  o th er s   s h o wed   in co n s is ten t  o r   d im in is h in g   ef f ec tiv en ess   with   h ig h er   r esis tiv ities .   Su r p r is in g ly ,   th e  co n c r ete - b ased   co m p o u n d   d em o n s tr ated   r o b u s t  p er f o r m an ce ,   o u tp er f o r m in g   s o m e  c h em ical  p o wd er   co u n ter p ar ts .   Ho wev er ,   ce r tain   c o m p o u n d s   e x h ib it ed   s teep   in cr ea s es   o v er   tim e,   p o s in g   ch allen g es  f o r   r ea l - wo r ld   a p p licatio n s   d u e   to   p o ten tial  s p ik es  in   GS  r esi s tan ce   v alu es.  T h e   s tu d y   s u g g ests   ex ten d in g   th e  p r o ject  f o r   an   ad d itio n al  2   y ea r s   to   r ef in e  th e  r esu lts   an d   u n d er s tan d in g .   P r esen ts   q u alitativ e  r ath er   th a n   q u an titativ e  d ata,   f o c u s in g   o n   th e  ef f icac y   o f   th e   s tu d ied   GE Ms   [ 2 6 ] .       5.   RE SU L T S  AND   D I SCU SS I O N   T ab le  1   p r o v id es  a  s u m m ar y   o f   th e  m o s t  n o tab le  f in d i n g s   f r o m   th e  ar ticles  r ev iewe d   in   th is   d o cu m e n t,  o r g a n ized   ac co r d i n g   to   th e  th r ee   ty p es  o f   m ate r ials   u s ed   as  co m p o u n d s   f o r   th e  d ev elo p m e n t  o f   v ar io u s   GE M  v ar ian ts .   On   th e  o th er   h an d ,   r ef er en ce s   [ 1 7 ] ,   [ 1 9 ] - [ 2 2 ]   s h o w  th e  n atu r al  m ater ials   th at  h av e   b ee n   u s ed   b y   v ar i o u s   au th o r s   to   ac h iev e  s o il  r esis tiv ity   r ed u ctio n   an d   th u s   im p r o v e  th e  elec tr ical  co n d u ctiv ity   o f   GS s .   Am o n g   th ese  m ater ials ,   it  ca n   b e  o b s er v ed   th at  b en to n ite,   co m b in ed   with   m a ter ials   s u ch   as  p ig   m an u r e  o r   C h in a  cla y ,   o f f er s   th e  b est  r esu lts .   C o n v er s ely ,   wh en   wo r k in g   with   m ater ial s   f r o m   waste  [ 1 6 ] ,   [ 1 8 ] ,   [ 2 3 ] ,   s o m e   ex h i b it  b ette r   p r o p er ties   th at  h el p   en h an c e  g r o u n d in g   s y s tem s ,   esp ec ia lly   th o s e  r elate d   to   ca r b o n ,   s u ch   as  g r a p h ite  an d   f ly   ash .   Ho wev er ,   ch em ical  m ater ials ,   p ar ticu lar ly   th o s e  co n tain in g   s o d iu m   as  u s ed   b y   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] ,   a r e  th e  m o s t  ef f ec tiv e  in   r e d u cin g   th e  r esis tiv ity   o f   th e  s o il  s u r r o u n d in g   th e  g r o u n d in g   s y s tem ' s   elec tr o d e.   As  p er   th e  f in d in g s   s u m m ar iz ed   in   T a b le  1   f r o m   th e   s tu d ie s   co n d u cte d   b y   th e   r ef er e n ce d   au th o r s ,   wh ile  ac ce p tab le  r esu lts   h av e  b ee n   o b tain ed ,   th e y   o f ten   f all  s h o r t  o f   m ee tin g   th e  im p ed an ce   s tan d ar d s   r ec o m m en d ed   b y   v a r io u s   r eg u latio n s   [ 7 ] ,   [ 1 1 ] - [ 1 5 ]   f o r   en s u r in g   a  s ec u r e  co n n ec tio n   o f   elec tr ical  eq u ip m en t   to   th e  g r o u n d in g   s y s tem .   F u r th er m o r e,   it  is   co m m o n ly   s u g g ested   ac r o s s   th ese  s tu d ies  th at  co n d u ctin g   d u r ab ilit y   test s   o n   th e  s am p les  u n d er   d if f e r en t  clim atic  co n d itio n s   wo u ld   b e  ad v is ab le,   as  f ac to r s   lik e  r ain   o r   s u n lig h t c o u ld   im p ac t th e  q u al ity   o f   th e  GE Ms a n d   co n s eq u e n tly   af f ec t th eir   elec tr ical  p r o p er ties .   Ho wev er ,   it  ca n   also   b e  o b s er v ed   th at  th e  m ater ials   th at  p r o v id e  th e  b est  r esu lts   ar e  th o s e  d er iv ed   f r o m   ch em ical  r ed u ctio n   m eth o d s .   On   th e  o th er   h an d ,   n atu r al  m ater ials   al s o   o f f er   im p o r ta n t  p r o p er ties   wh e n   m ix ed   with   b e n to n ite.   A d d itio n ally ,   m ater ials   f r o m   waste  ar e  u s ef u l  n o t  o n l y   f o r   r e d u cin g   s o il  r esis tiv ity   b u t  also   f o r   r eu s in g   waste,   th u s   s u p p o r tin g   ec o lo g y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 :   1 3 6 5 - 1 3 7 8   1374   T ab le  1 .   Dis cu s s io n   o f   m ai n   r e s u lts   o f   r ev iewe d   ar ticles   A u t h o r ( s)   U sed   m a t e r i a l s   M a i n   r e s u l t s   Li mi t a t i o n   N a t u r a l   mat e r i a l s   O p a r a   e t   a l .   [ 1 7 ]   B e n t o n i t e ,   p i g   ma n u r e ,   c h a r c o a l   a m a l g a m   w i t h   h o u se h o l d   s a l t   P i g   ma n u r e   p r o d u c e d   t h e   b e s t   r e s u l t ,   r e d u c i n g   so i l   r e s i st i v i t y   f r o m  7 4 . 9 4      t o   8 . 2 6    ,  f o l l o w e d   b y   b e n t o n i t e ,   9 . 2 5    ,   a n d   sa l t   w i t h   c h a r c o a l ,   1 0 . 8 7      P i g   ma n u r e   i s   t h e   mo s t   e f f i c i e n t   n a t u r a l   m a t e r i a l ,   b u t   i t   d e c o m p o ses  o v e r   t i me ,   h o u se h o l d   s a l t   l e a c h e s  o u t ,   a n d   c h a r c o a l   a l o n e   d o e s   n o t   a c h i e v e   t h e   b e st   r e s u l t s   Jasn i   e t   a l .   [ 1 9 ]   R i c e   p o w d e r ,   c l a y   s o i l ,   c o c o n u t   f i b e r   p e a t   C l a y   s o i l   mo r e   e f f i c i e n t   i n   g r o u n d   r e s i st a n c e ,   si n c e   t h e   r e s i st i v i t y   o f   t h e   G S   v a r i e d   b e t w e e n   3 3   a n d   2 4     Lo n g - t e r m s t u d y   ( 3 - 5   y e a r s)   i s   n e e d e d   f o r   f a i r   c o m p a r i so n   w i t h   c o mm e r c i a l   G E M   La i   e t   a l .   [ 2 0 ]   Ze o l i t e ,   p e r l i t e ,   v e r mi c u l i t e   Ze o l i t e   st a n d s  o u t   a s  t h e   b e s t   o p t i o n   t o   i mp r o v e   so i l   m o i s t u r e   r e t e n t i o n ,   w h i c h   i s wh y   i t   c o u l d   b e   s t u d i e d   a s a   G E M   f o r   G S   P e r l i t e   h a s   l o w   a p p a r e n t   d e n si t y   a n d   w a t e r   r e t e n t i o n   c a p a c i t y .   V e r m i c u l i t e   h a s  a   l o w   p e r c e n t a g e   o f   p o r o si t y   A h ma d   e t   a l .   [ 2 1 ]   C h i n a   c l a y ,   si l i c a   s a n d   a n d   b e n t o n i t e   S i l i c a   sa n d   a n d   b e n t o n i t e   s h o w   a   b r e a k d o w n   v o l t a g e   v a l u e   o f   3 0 %,   w h i c h   me a n s   t h a t   s i l i c a   san d   c a n   d i s c h a r g e   c h a r g e s   e a s i l y   a n d   e f f i c i e n t l y ,   si n c e   i t   o b t a i n e d   a   v a l u e   o f   2 4 . 9 6      i n   c o n t r a s t   t o   t h e   v a l u e s  o f   s o m e   C o mm e r c i a l   G E M s   U se  o f   b e n t o n i t e   c o n d i t i o n s  t h e   r e su l t s  o f   t h e   m i x t u r e s.  F u r t h e r m o r e ,   o n l y   t h e   G S   si m u l a t i o n   w a s  d o n e           Ed u f u l   e t   a l .   [ 2 2 ]   P a l m  n u t   o i l ,   so i l   S i g n i f i c a n t   r e d u c t i o n   i n   g r o u n d   r e si s t a n c e ,   st a b i l i t y   i n   a c i d s  a n d   a l k a l i s .   S o i l   r e s i s t a n c e   r e d u c e d   b y   7 3 %   R e d u c t i o n   o f   t h e   r e s i st i v i t y   e f f e c t   i n   t h e   r a i n y   s e a s o n   M a t e r i a l s   f r o m w a st e   C h e n   e t   a l .   [ 1 6 ]   F l y   a s h ,   c e m e n t   a n d   sal t   F l y   a s h   r e d u c e d   s o i l   r e s i st i v i t y   b y   3 5 %  a f t e r   so i l   s t a b i l i z a t i o n ,   f r o m   2 2 . 8 1      t o   1 4 . 8 3      I t   i s a d v i sa b l e   t o   c a r r y   o u t   m o r e   mi x   d e s i g n s  t o   f i n d   b e t t e r   r e su l t s .   P e d r o z a   e t   a l .   [ 1 8 ]   C o a l   a s h   a n d   g y p s u m  ( i n d u s t r i a l   w a st e )   O p t i mal   c o m b i n a t i o n   ( 7 0 %   c o a l   a sh ,   1 5 %  san d y   s o i l ,   1 5 %  g y p s u m)   i n c r e a s e d   s o i l   e l e c t r i c a l   c o n d u c t i v i t y   f r o m  0 . 0 6 5 (  /  − 1 )   t o   2 7 9 2   (  /  − 1 )   f o r   a   t i m e   I t   i s rec o mm e n d e d   t o   c a r r y   o u t   m o r e   t e st s   w i t h   d i f f e r e n t   mi x t u r e   d e si g n s   a n d   f o r   l o n g e r   p e r i o d s   o f   t i me,   c o n si d e r i n g   d i f f e r e n t   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   Ta d z a   e t   a l .   [ 2 3 ]   G r a p h i t e   a n d   a c t i v a t e d   c a r b o n   Th e   r e si s t i v i t y   o f   a g g r e g a t e s  c o n t a i n i n g   g r a p h i t e   a n d   a c t i v a t e d   c a r b o n   w a s f o u n d   t o   b e   4 9 . 2 0   a n d   1 8 5    ,   w h i c h   w a s  h i g h e r   t h a n   t h e   1 2 . 7 0      o b t a i n e d   f o r   c o mm e r c i a l   G E M - b a s e d   a g g r e g a t e s   Th e   c o m b i n a t i o n   o f   g r a p h i t e   a n d   a c t i v a t e d   c a r b o n   i m p r o v e d   t h e   e l e c t r i c a l   r e s i st i v i t y   b e h a v i o r   b u t   n o t   t o   a c c e p t a b l e   v a l u e s   C h e mi c a l   r e d u c t i o n   met h o d s   A h ma d   e t   a l .   [ 2 4 ]   S o d i u m c h l o r i d e ,   so d i u m t h i o s u l f a t e ,   mag n e s i u m c h l o r i d e ,   c o p p e r   s u l f a t e   a n d   a mm o n i u m   c h l o r i d e   S o d i u m c h l o r i d e   a s   t h e   b e st   mat e r i a l ,   a mm o n i u m   c h l o r i d e   p o o r   c o m p a r e d   t o   c o mm e r c i a l   G E M .   A s t h e y   a r e   c h e m i c a l   p r o d u c t s,   t h e i r   e n v i r o n m e n t a l   u se   i s   c o n s i d e r e d   u n v i a b l e   G o mes  e t   a l .   [ 2 5 ]   M e t a l   o x i d e   p o w d e r ,   l i m e st o n e ,   s o d i u m  c h l o r i d e ,   b e n t o n i t e ,   i r o n   f i l i n g s a n d   g r a n i t e   p o w d e r   M e t a l   o x i d e   p o w d e r   t h e   m o s t   e f f i c i e n t   En v i r o n m e n t a l l y   u n f r i e n d l y ,   d u e   t o   so i l   e r o si o n   a n d   c o n t a mi n a t i o n   G a l v a n   e t   a l .   [ 2 6 ]   C h e mi c a l   ma t e r i a l s   i n   p o w d e r   a n d   c o n c r e t e   Th e   c o n c r e t e - b a se d   c o m p o u n d   s h o w e d   v e r y   g o o d   p e r f o r m a n c e ,   b e i n g   e v e n   b e t t e r   t h a n   s o me   o f   t h e   p o w d e r e d   c h e mi c a l   t y p e   S o me  c o mp o u n d s s h o w e d   v e r y   h i g h   i n c r e a s e s  o v e r   t i me .   T h e   p r o j e c t   m u st   b e   c a r r i e d   o u t   f o r   2   mo r e   y e a r s       6.   CO NCLU SI O N   Var io u s   ar ticles  h av e  b ee n   r ev iewe d   o n   t h e  u s e  o f   s o il - e n h a n cin g   m ate r ials ,   b etter   k n o wn   as  GE Ms,   an d   th e   in f lu en ce   t h eir   u s e  h as  o n   GS.  I t  h as  b ee n   p r o v en   th at  th e   u s e  o f   th ese  m ater ia ls   h as  a  s ig n if ican t   im p ac t  o n   r e d u cin g   th e   elec tr ical  r esis tiv ity   o f   t h e  GS.  Fu r t h er m o r e,   it  h as  b ee n   f o u n d   th at   am o n g   th e   f ac to r s   co n tr ib u tin g   to   th e   in cr ea s e  in   th e  elec tr ical  r esis tiv ity   o f   a  GS  is   t h e  s o il  its elf   a n d ,   co n s eq u en tly ,   th e   m o is tu r e  co n ten t,  as  well  as  t h e  ch ar ac ter is tics   o f   th e  ter r ain .   T h is   is   wh y ,   u n d er   th ese  a d v er s e  co n d itio n s ,   m ain ly   in   s an d y   an d   r o c k y   s o i ls ,   th e  u s e  o f   a  GE M  b ec o m es   n ec ess ar y   to   r e d u ce   th e   im p e d an ce   o f   th e  GS  to   s af e  v alu es.  T h e  d if f er e n t  ty p es  o f   GE Ms  r ep o r ted   b y   v ar i o u s   au th o r s   h a v e  b ee n   an aly z ed ,   in clu d in g   th o s e   d er iv ed   f r o m   n atu r al  m ater ia ls ,   waste   s o u r ce s ,   an d   ch em ical  m ater ials .   I t  i s   f o u n d   th at  m ater ials   f r o m   ch em ical  s o u r ce s   ar e  t h e  m o s t  ef f ec tiv e   in   s ig n i f ican tly   r e d u cin g   s o il  r esis tiv ity .   Ho we v er ,   t h ese  m ater ials   ten d   to   c o r r o d e  t h e  GS  elec tr o d e.   Mo r e o v er ,   in   s o m e   in s tan ce s ,   th ey   ca n   b e   a  s o u r ce   o f   c o n tam in atio n   to   th e   en v ir o n m en t  an d   s o il  ec o s y s tem .   On   th e  o th er   h a n d ,   n at u r al  m ater ials ,   d esp ite  y ield in g   g o o d   s o il  an d   GS  r esis tiv ity   v alu es  an d   b ein g   en v ir o n m en tally   f r ien d ly ,   as  well  as  b en ef icial  f o r   s o il  an d   ec o s y s tem   h ea lth ,   p er f o r m   b etter   o n l y   u n d e r   m o is t  co n d itio n s .   Ad d itio n ally ,   th eir   life s p an   is   s o m etim es  s lig h tly   s h o r ter   th an   GE Ms  d er iv ed   f r o m   ch e m ical  s o u r ce s ,   b ec au s e  clim atic  co n d itio n s   s u ch   as  r ain f all  ten d   to   wash   awa y   th ese  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.