Dependência entre a performance de baterias VRLA e as características físico-químicas da matéria activa positiva

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Exposição profissional a formaldeído: que realidade em Portugal?

Introdução – O formaldeído está enquadrado entre as 25 substâncias químicas mais abundantemente produzidas no mundo devendo-se essencialmente à sua elevada reactividade, ausência de cor, à sua pureza no formato comercial e, ainda, ao seu baixo custo. A IARC, desde 2006, classifica o formaldeído no Grupo 1 (agente carcinogénico) com base na evidência de que a exposição a formaldeído é susceptível de causar cancro nasofaríngeo em humanos. Desenvolveu-se um estudo de natureza exploratóra com o objectivo essencial de obter informação sobre a realidade da exposição profissional a formaldeído em Portugal. Igualmente, pretendeu-se conhecer a adequabilidade de uma nova metodologia de monitorização ambiental ao estudo da exposição ocupacional a formaldeído. Metodologia – Realizaram-se várias medições das concentrações de formaldeído em 7 unidades industriais e num laboratório hospitalar de anatomia patológica. As avaliações ambientais foram concretizadas com recurso a um equipamento de leitura directa que realiza a medição por Photo Ionization Detection (PID), com uma lâmpada de 11,7 eV. Resultados – No laboratório de anatomia patológica estudado foram registados valores de concentração superiores ao valor-limite de referência (0,3 ppm). Igualmente, em 2 das 7 unidades industriais estudadas foram registados valores de concentração máxima superiores a 0,3 ppm. Conclusões – Em consonância com outros estudos, o laboratório de anatomia patológica apresentou-se como o contexto ocupacional onde a exposição a formaldeído apresenta as concentrações mais elevadas. A metodologia adoptada para monitorização ambiental parece adequar-se aos objectivos da presente investigação e relacionada com o modo de actuação do agente químico em estudo.

Estudo comparativo de procedimentos experimentais e computacionais para cálculo da lipofilia molecular

Introdução – A lipofilia é uma das propriedades físico-químicas que mais influencia a capacidade de uma molécula se movimentar através de compartimentos biológicos. O coeficiente de partição octanol/água (log P) permite, assim, obter uma estimativa da absorção dos fármacos no organismo. A existência de métodos indirectos para um cálculo rápido do log P pode revelar-se de grande importância na análise de listas de compostos com potencial acção farmacológica, reduzindo-as àqueles que se prevêem ter um melhor comportamento biológico. Objectivos – O propósito deste estudo é dar a conhecer um método cromatográfico de RP-HPLC desenvolvido para a determinação indirecta da lipofilia molecular e avaliar a performance de vários programas de cálculo computacional desse mesmo parâmetro. Metodologias – Seleccionaram-se 25 compostos químicos, avaliou-se o log P de cada um deles por RP-HPLC e confrontaram-se os resultados obtidos com os de sete programas computacionais. Resultados – O método RP-HPLC testado demonstrou ser vantajoso em comparação com o convencional shake flask. O programa de cálculo indirecto que proporcionou resultados mais próximos dos experimentais foi o ALOGPS© 2.1. Conclusões – A escolha ideal para a determinação da lipofilia de compostos cujo log P estimado esteja entre 0 e 6 é, sobretudo no que diz respeito à rapidez e simplicidade do processo, o método experimental indirecto RP-HPLC. Quanto aos métodos computacionais concluiu-se que nenhum dos programas, incluindo o ALOGPS© 2.1, demonstrou ser eficaz na avaliação de isómeros pelo que, para estes compostos, será sempre necessário recorrer ao método shake flask ou RP-HPLC.

Do curso profissional de análise laboratorial à indústria química

Esta dissertação visou analisar a interacção entre o Curso Profissional de Técnico de Análise Laboratorial, leccionado na Escola Secundária de Mem Martins, com os requisitos necessários à inserção dos alunos na vida activa, como Técnicos de Análise Laboratorial na Indústria Química. A Empresa Resiquímica mostrou-se disponível para servir como modelo para o desenvolvimento deste estudo. Atendendo a que Portugal está inserido na União Europeia, na qual estão definidas estratégias que visam uma política comum de ensino no espaço europeu, o trabalho iniciou-se com um estudo comparativo dos sistemas de Ensino e Formação Profissional em vigor em Portugal com os existentes na Finlândia e na Alemanha. O estudo revelou que em Portugal a duração da Formação em Contexto de Trabalho (três meses) é significativamente inferior à existente na Alemanha (três dias por semana durante três anos) e na Finlândia (seis meses). Por outro lado, nestes países é maior a percentagem de alunos que se encontram matriculados no ensino profissional. Considerou-se, assim ser desejável apostar no aumento da duração da Formação em Contexto de Trabalho e na divulgação dos cursos através dos media. Em seguida, foram abordadas as várias competências e saberes que constam no Perfil Profissional de um Técnico de Análise Laboratorial, bem como as actividades fundamentais que o futuro técnico pode desempenhar, no domínio dos princípios e das técnicas de análise, tendo por base o plano do Curso Profissional de Técnico de Análise Laboratorial e os programas das disciplinas fundamentais do Curso leccionado na Escola Secundária de Mem Martins. Pela análise das competências adquiridas pelos alunos face aos requisitos da Indústria Química, deduziu-se que tenham obtido as exigidas para um bom desempenho profissional, conclusão que também foi partilhada pelo responsável pela produção e controlo de qualidade da Resiquímica. Contudo, algumas lacunas foram detectadas a nível dos métodos físicos de análise. De facto, na componente de formação técnica, os módulos apenas abordam a Química e Bioquímica, pelo que se sugeriu a introdução de conteúdos programáticos de Física que sirvam de base às técnicas de análise a executar no laboratório e propor uma alteração a nível curricular na disciplina de Análises Químicas.

Percepção dos técnicos de anatomia patológica face à perigosidade dos agentes químicos utilizados nos laboratórios de histopatologia

Os agentes químicos são frequentemente manipulados nos Laboratórios de Anatomia Patológica (AP), provocando uma preocupação crescente com a segurança, higiene e a saúde dos técnicos de AP. Não existe conhecimento relativo à percepção que os profissionais evidenciam relativamente à perigosidade das substâncias químicas e que paralelismo esta possui com a real perigosidade, tendo em conta que existem instrumentos internacionais que permitem quantificar o risco associado a cada um dos agentes químicos. O objectivo do trabalho é identificar a percepção dos técnicos de AP relativamente à perigosidade das substâncias químicas utilizadas nos laboratórios de histopatologia dos serviços de AP na região de Lisboa e Vale do Tejo e comparar essa percepção com a perigosidade definida pelos instrumentos internacionais, constituindo, desta forma, um índice de discrepância. Também se procuraram listar os principais sintomas/doenças potencialmente associados à actividade profissional. Para tal, recorreu-se a uma amostra não probabilística, constituída por dezassete técnicos de AP que trabalham em três hospitais na referida região. O instrumento de recolha de dados consistiu num questionário que agrupava questões sobre a temática proposta, incidindo na classificação de substâncias químicas quanto à sua perigosidade para a saúde numa escala de 0 a 5, padecimento ou não de patologias, entre outras. O tratamento estatístico foi realizado em SPSS 12.0. Na generalidade, a discrepância quanto à perigosidade das substâncias químicas é baixa, centrando-se em 1 a 2 e observa-se maior discrepância para as substâncias etanol, violeta de cristal e vermelho do Congo. Os sintomas mais referidos foram cefaleias, irritação dos olhos e das vias respiratórias.

Nanofiltração de águas superficiais contendo disruptores endócrinos

A produção de água para consumo de alta qualidade a partir de águas de superfície envolve a remoção de micropoluentes em associação com matéria orgânica natural (MON) residual. Actualmente os disruptores endócrinos (DE) são um tipo de micropoluentes de especial relevância e que necessitam de investigação ao nível de detecção analítica e de tecnologias de remoção. A nanofiltração (NF) apresenta-se como uma tecnologia mais adaptada à remoção de DE que podem ser de origem natural ou substâncias químicas como o IGEPAL CO-210 ou ainda provenientes da degradação destas como o 4-nonilfenol. A optimização da NF para remoção dos DE é o objectivo principal deste trabalho final de mestrado. Esta foi realizada em termos de tipos de membranas e de modos e condições de operação. Para este efeito foram realizados ensaios com soluções modelo (4-nonilfenol, 4-octilfenol e IGEPAL) e com amostras de águas de superfície, recolhida no Rio Sado, com e sem inoculação de DE. Os ensaios com as soluções modelo foram realizados em modo de recirculação total numa instalação de nanofiltração laboratorial com células planas e uma área superficial de membrana de 13,2 cm2. Os ensaios com as águas de superfície foram realizados em modo de concentração numa instalação semi-piloto, DSS Lab-unit M20, com 360 cm2 de área superficial de membrana. Os ensaios de permeação foram realizados com membranas de nanofiltração fornecidas pela FILMTEC - NF 90, NF200 e NF270 - com permeabilidades hidráulicas a variarem de 3,7 a 15,6 Kg/h/m2/bar. A quantificação dos DE foi realizada recorrendo a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) precedida de uma pré-concentração, os teores em matéria orgânica natural foram quantificados recorrendo à determinação do carbono orgânico total (COT). Para as soluções modelo os solutos 4-nonilfenol, 4-octilfenol e IGEPAL são rejeitados a 100% por todas as membranas. A NF do Rio Sado com e sem inoculação de DE foram efectuadas até taxas de recuperação de 84%. Os fluxos de permeação para as membranas NF270 e NF200 diminuíram de 100 L/h/m 2 e 70 L/h/m2, respectivamente para valores finais de 20 L/h/m2. Na membrana NF90 os fluxos iniciais de 20 L/h/m 2 decresceram até um valor próximo de zero para as taxas de recuperação mais elevadas. As rejeições ao MON para as membranas NF90, NF200 e NF270 foram 94%, 82% e 78% respectivamente. As rejeições aos DE - 4-nonilfenol, 4-octilfenol e IGEPAL - foram sempre superiores a 98% em todos os ensaios.

Implementação de um sistema de gestão da segurança e sua integração com a prevenção de acidentes graves e os sistemas de gestão da qualidade e do ambiente

O presente trabalho visa responder a dois desideratos fundamentais de uma Indústria Química - Solvay Portugal - primeiro garantir os seus compromissos em matéria de Actuação Responsável® assegurando, deste modo, a existência de um Sistema de Gestão de Segurança e Saúde no Trabalho (SGSST) eficaz e sustentável, por outro lado permitir que o sistema de gestão criado assegure a gestão eficaz dos mecanismos de Prevenção de Acidentes Graves, funcionando como um todo e garantindo uma gestão integrada e sustentável das diferentes vertentes que constituem a realidade da empresa (Qualidade, Ambiente e Segurança). Neste sentido foi realizada uma revisão bibliográfica aos principais acidentes graves ocorridos em Indústrias Químicas que levaram ao aparecimento do Regime de Prevenção de Acidentes Graves, à evolução legislativa em matéria de Prevenção de Acidentes Graves, aos Sistemas de Gestão da Qualidade, do Ambiente e da Segurança e Saúde no trabalho e às suas principais sinergias. Posteriormente foi realizado o enquadramento da empresa face à Directiva SEVESO II (Decreto-Lei nº 254/2007) e foram identificados os principais aspectos ambientais e perigos ocupacionais associados às suas actividades. Por último procedeu-se à análise dos sistemas de gestão implementados e à análise dos meios e mecanismos utilizados pela Solvay para gerir os ricos ambientais, ocupacionais e de acidentes graves. Através deste trabalho verificou-se que os Sistemas de Gestão da Qualidade e do Ambiente implementados na Solvay detinham uma estrutura adequada o que lhes permitiu, facilmente, a integração do SGSST, tornado mais eficaz a sua gestão integrada. Por outro lado verificou-se que a Solvay cumpre o seu dever de estabelecimento de Nível Inferior de Perigosidade e detém uma Politica de Prevenção de Acidentes graves que responde ao seu Compromisso de Actuação Responsável®. E se encontra estreitamente ligada aos seus Sistemas de Gestão do Ambiente e Segurança e Saúde no Trabalho. O Sistema de Gestão de Segurança e Saúde no Trabalho implementado na Solvay permite integrar a estrutura organizacional, as responsabilidades, as práticas, os procedimentos, processos e recursos que permitem pões em prática o compromisso assumido na Politica de Prevenção de Acidentes Graves envolvendo substâncias perigosas.

Avaliação das implicações do regulamento REACH no sector químico nacional

O REACH é a nova legislação comunitária em termos de substâncias químicas e entrou em vigor no dia 1 de Junho de 2007, tendo sido publicado no Jornal Oficial da União Europeia a 30 de Dezembro de 2006, sob a forma de Regulamento nº 1907/2006 do Parlamento Europeu e do Conselho, de 18 de Dezembro de 2006, relativo ao Registo, Avaliação, Autorização e Restrição dos produtos químicos. O presente trabalho teve como objectivo efectuar o enquadramento teórico, legal e técnico-científico do REACH, assim como efectuar uma avaliação das implicações da aplicação do regulamento nas estruturas empresariais e elaborar uma metodologia de apoio à implementação do REACH em função da natureza dos agentes económicos envolvidos. Na primeira parte do trabalho é feito um enquadramento histórico da indústria química, assim como da legislação aplicada às substâncias químicas, para se perceber a evolução da regulamentação comunitária ao longo do tempo. Posteriormente é descrito o regulamento REACH, nomeadamente as etapas necessárias para a sua implementação, e a legislação complementar que foi desenvolvida com o objectivo de orientar as empresas e organizações no cumprimento do REACH. De modo a efectuar uma caracterização da implementação do regulamento REACH nos diversos agentes económicos foram efectuados seis casos de estudo. A avaliação das implicações foi feita através da construção de guiões de entrevista e de contacto directo com as empresas, estruturas associativas e governamentais. No decorrer dos casos de estudos foi possível verificar que as empresas apresentam dificuldades na aplicação da nova legislação, devido a complexidade e extensão no regulamento. Tendo em conta os diferentes passos que são necessários para implementar o REACH, foi elaborado um manual de apoio onde são descritos os processos, os prazos e os passos para assegurar o cumprimento da nova legislação. Através da análise dos casos de estudo, foi possível verificar que os custos associados ao REACH são altos, obrigando as empresas a repensar a sua estratégia empresarial e o seu portfólio de substâncias, assim como criar metodologias de apoio para a implementação dos novos requisitos exigidos pela nova legislação. O REACH veio aumentar significativamente a comunicação na cadeia de abastecimento, exigindo que exista partilha de dados entre empresas que fabricam ou importam a mesma substância, evitando a duplicação de ensaios em animais vertebrados e reduzindo os custos associados a testes.

Revestimentos de pisos de madeira aplicados por colagem

A aplicação em obra de revestimentos de piso de madeira, apesar de ser uma solução construtiva tradicional, tem nos últimos anos registado inúmeros casos de insucesso de que resultam avultados prejuízos. De entre as soluções de revestimentos de piso de madeira, uma das que levanta mais problemas de comportamento é a que corresponde à aplicação, por colagem, de réguas de madeira directamente sobre a base de assentamento. Relativamente a esta solução construtiva importa analisar as principais causas das anomalias e preconizar procedimentos a adoptar quer na selecção das espécies de madeira a utilizar quer na aplicação em obra deste tipo de revestimentos. No primeiro capítulo deste trabalho será feito de um modo geral o ponto de situação de aplicação de pavimentos de madeira em Portugal enumerando as vantagens e desvantagens de cada espécie de modo a concluir para cada situação a melhor solução com o objectivo de conseguir bons resultados (durabilidade, estética, rentabilidade e economia). De seguida será descrito a anatomia da madeira, propriedades físicas e mecânicas bem como as patologias físico-químicas e apresentação de metodologia de tratamento e prevenção. Será abordado para além dos tipos de pavimentos, várias espécies de materiais, métodos e técnicas de aplicação. Por último será analisado uma experiência pessoal na obra “Quinta dos Ulmeiros” em Lisboa.

Uso racional do medicamento: contributo da publicidade e da adequada conservação

A globalização do uso de sistemas de informação e comunicação mais rápidos, mais interactivos e dinâmicos, as novas tecnologias de comunicação podem influenciar de forma positiva ou de forma gravemente negativa o uso racional do medicamento. Por medicamento entende-se “toda a substância ou composição que possua propriedades curativas ou preventivas das doenças e dos seus sintomas, do Homem ou do animal, com vista a estabelecer um diagnóstico médico ou a restaurar, corrigir ou modificar as suas funções orgânicas” (Decreto-Lei nº 72/91), sendo constituído por substâncias activas, excipientes e adjuvantes. Todos estes constituintes podem sofrer alterações físico-químicas que não são necessariamente visíveis a olho nu, mas que alteram a qualidade e modificam as suas funções no organismo humano. Destes factores os mais importantes são a temperatura, a humidade e a luz. A informação acerca do medicamento é fundamental e envolve diferentes níveis de comunicação, sendo de referir como indispensável uma boa identificação da embalagem exterior (cartonagem), rótulo e folheto informativo, com informação precisa para a efectiva segurança do medicamento, como por exemplo, ao nível da sua conservação. A publicidade como meio de informação e comunicação deve prestar uma informação detalhada e obedecer a normas legais. Não deverá defender o consumo indiscriminado de medicamentos, nem levar a crer que este é um bem de consumo. Com base na análise documental da legislação aplicável, das normativas nacionais e internacionais e de artigos de revisão e opinião pretende-se identificar os principais factores de alteração dos medicamentos e os locais mais apropriados para o seu armazenamento, assim como caracterizar o enquadramento legal da publicidade a medicamentos de uso humano em Portugal.

Impermeabilização e isolamento térmico de coberturas em terraço, sistemas construtivos e patologias

O texto desenvolvido nos capítulos seguintes apresenta-se dividido em 6 partes: O Capítulo 1 contém a introdução ao tema do trabalho apresentado, bem como os seus objectivos. No Capítulo 2 faz-se a apresentação dos tipos de coberturas em terraço, classificandoas de acordo com a sua utilização, os materiais utilizados e os métodos de construção, incluindo o posicionamento das camadas. São referidos ainda os requisitos funcionais da cobertura e apresentadas as soluções construtivas mais frequentes. Seguidamente, no Capítulo 3, descrevem-se as propriedades químicas, físicas e mecânicas dos materiais utilizados como isolamento térmico, salientando-se ainda a natureza e origem das matérias primas e os modos de produção e aplicação. São também referidas as exigências de qualidade, de acordo com os critérios da UEAtc (Union Européenne pour l'Agrément technique dans la construction). Faz-se ainda neste capítulo uma análise ao fenómeno da condensação resultante da presença do vapor de água no interior dos edifícios, sendo que este é a principal causa do aparecimento de variadas patologias nos edifícios. É assim analisado um leque de soluções correntes de isolamento térmico e seu comportamento em presença da humidade, resultante das actividades realizadas no interior dos compartimentos. Refere-se também a importância da inércia higroscópica dos revestimentos, na redução da humidade relativa interior. No Capítulo 4, procede-se à descrição dos vários métodos de classificação de sistemas de impermeabilização, indicam-se os materiais mais vulgarmente usados na impermeabilização e referem-se as soluções construtivas nos pontos singulares da cobertura. Posteriormente, no Capítulo 5 é feita uma apresentação das causas e tipos de anomalias que conduzem à presença de humidade, provocada por infiltração de água ou por condensação, em superfície corrente e pontos singulares. No Capítulo 6, são apresentadas de uma forma sucinta os factores determinantes a um bom funcionamento de uma cobertura em terraço, ao nível do projecto, construção e utilização. São, ainda, deixadas algumas sugestões que poderão levar ao desenvolvimento de trabalhos complementares do ora apresentado.

Avaliação da influência do cimento na interação cimento-superplastificante

Um dos materiais mais utilizados na indústria da construção civil é o betão. É um material cuja aplicação é diversificada: edifícios, pontes, barragens, entre outros e tem tido um grande desenvolvimento ao longo dos tempos. A sua ampla utilização deve-se às suas características, tais como a trabalhabilidade (no estado fresco), a durabilidade ou a resistência a cargas e ao fogo (no estado endurecido). O cimento é o principal componente para obtenção de betão, constituindo o ligante que o manterá coeso. Como referido, uma das características mais importantes no betão é a sua trabalhabilidade, a qual, quando expressa em termos de fluidez, é otimizada com o recurso de adjuvantes na composição do betão. Os adjuvantes com maior eficácia são os superplastificantes, que são substâncias fluidificantes que permitem a redução da quantidade de água numa mistura, mantendo a trabalhabilidade melhorando outras características, tais como a resistência à compressão. No entanto, a eficácia dos adjuvantes depende não só das suas características e dosagem, mas também como interagem com o cimento. Este trabalho teve como objetivo, avaliar a influência que as propriedades do cimento têm na interação cimento-superplastificante. Para isto, foram estudados três tipos cimentos diferentes e três superplastificantes diferentes. Os cimentos e superplastificantes foram caracterizados isoladamente, e depois aplicados em conjunto onde foram estudadas algumas propriedades químicas e físicas. Foram analisados os resultados obtidos, avaliando quais as características dos cimentos que influenciam o comportamento de pastas produzidas os superplastificantes utilizados. Com este estudo, obteve-se como principal conclusão que o teor de sulfatos, álcalis e aluminato tricálcico (C3A) do cimento influenciam fortemente a interação cimentosuperplastificante. E verificou-se que estes componentes não influenciam de igual modo para todos os tipos de cimento e superplastificantes.

Simulação de colunas de destilação de elevada eficiência energética

A destilação é o principal processo de separação usado nas indústrias químicas para separação de misturas líquidas, e apesar de ser um processo muito intensivo energeticamente continua hoje em dia a ser o processo de separação preferencial. O largo impacto dos processos de destilação nos custos de investimento e operação tem impulsionado o desenvolvimento de sistemas complexos de destilação, cuja principal finalidade consiste na otimização energética do processo de separação. No âmbito do estudo da utilização de colunas de elevada eficiência energética para separações multicomponente através da simulação de processos, o presente trabalho foca-se na compreensão, análise e avaliação da Coluna de Petlyuk, sistema de colunas com acoplamento térmico integral (FTCDC), inicialmente introduzida na década de 1940, com um reportado potencial para poupanças energéticas até cerca de 30% relativamente ao sistema tradicional. Para a simulação dos sistemas em estudo foi usado o software de simulação de processos HYSYS, cuja aplicação é desenvolvida e analisada no decurso deste trabalho, o qual é dividido em três partes principais: implementação dos processos em HYSYS para simulação rigorosa em modo de estado estacionário, otimização e simulação dinâmica e controlo. A primeira parte diz respeito ao design dos sistemas e âmbito de aplicação do HYSYS nesta etapa. Através do estudo da separação de mistura ternária equimolar de isómeros de butanol, é apresentado um procedimento de implementação do sistema FTCDC e avaliados os resultados de simulação rigorosa fazendo a sua comparação com os resultados obtidos para o sistema tradicional. A segunda parte é dedicada à otimização de ambos os sistemas, FTCDC e tradicional, cujos estudos se baseiam na simulação em estado estacionário. O elevado número de variáveis de design do sistema FTCDC pode conduzir a tedioso e moroso trabalho de simulação. Neste trabalho são aplicadas metodologias de desenho de experiências na otimização do sistema FTCDC, as quais permitiram uma significativa redução o número de simulações a executar, sendo o procedimento de otimização, baseado no procedimento de desenhos de experiências, desenvolvido ao longo desta parte. Os resultados de otimização de ambos os sistemas são avaliados e comparados. A última parte deste trabalho debruça-se sobre o tema da operabilidade dos sistemas, avaliada através da simulação dinâmica dos mesmos e avaliação da estrutura de controlo implementada. A simulação dinâmica de processos, baseada em modelos dinâmicos, permite melhorar o seu design, otimização e operação, cujos resultados traduzirão de uma forma mais realística o desempenho do processo desenhado, uma vez que estes nunca se encontram num verdadeiro estado estacionário. Nesta parte é apresentado o procedimento de implementação da simulação dinâmica de ambos os sistemas, no qual se inclui a definição da configuração de controlo para cada um destes. Através dos resultados de simulação dinâmica de ambos os sistemas é avaliado o seu design e respetiva estrutura de controlo.

Estudos de absorção de CO2 com soluções aminadas

A absorção química de dióxido de carbono (CO2) através de soluções aquosas de aminas tem sido estudada nos últimos anos devido à preocupação ambiental face ao aquecimento global. Nestes estudos, foram tidos como principais objectivos a realização de ensaios preliminares de absorção e desabsorção de CO2 em soluções aquosas de aminas bem como a construção de uma instalação piloto para a mesma finalidade. Inicialmente, a nível laboratorial, procedeu-se à absorção de CO2 através de soluções aquosas de aminas. As aminas utilizadas nestes estudos foram a monoetanolamina (MEA), etilenodiamina (EDA), 1,6- hexanodiamina (HDA) e piperazina anidra (PZ). A absorção de CO2 através destas aminas foi realizada experimentalmente às condições normais de pressão e temperatura. A concentração das soluções aquosas foi de 20% em massa de cada amina. Foram também realizados estudos de regeneração das soluções aquosas de aminas saturadas de CO2 em banho de glicerina, para determinar as condições de regeneração. Para além disso, observou-se o estado físico das aminas no estado puro até saturação com CO2 para garantir a não ocorrência de danos a nível de entupimento numa posterior utilização na instalação piloto. Por fim, voltaram-se a repetir todos estes ensaios experimentais utilizando-se, em vez da água destilada, um solvente polar aprótico, dimetilsulfóxido (DMSO). Numa segunda fase destes estudos, a absorção de CO2 através de soluções aquosas de aminas foi investigada experimentalmente numa instalação piloto. O objectivo era utilizar nesta fase do estudo as mesmas aminas utilizadas nos ensaios preliminares mas uma vez que não se dispunha das quantidades necessárias de aminas e para a sua aquisição teria que se despender bastante tempo e dinheiro, utilizaram-se duas soluções aquosas de alcanolaminas. As alcanolaminas utilizadas no presente estudo foram a amina secundária dietanolamina (DEA) e a amina terciária N-metildietanolamina (MDEA), duas aminas amplamente utilizadas nas indústrias químicas e petroquímicas para a purificação dos gases de combustão. A absorção de CO2 através destas duas alcanolaminas foi realizada experimentalmente às condições normais de pressão e temperatura. As concentrações das soluções aquosas foram de (10, 20 e 30) % em massa de MDEA e de DEA. O processo de adição de cloreto de bário (BaCl2.2H2O) às alcanolaminas ajuda à formação de carbonato de bário, quando o CO2 passa através da solução de alcanolamina. A quantidade de carbonato de bário formado foi utilizado para determinar a solubilidade do CO2 (mol CO2/mol alcanolamina). O principal desafio na captura de CO2 dos gases de combustão é o de reduzir o consumo de energia necessária para a regeneração do solvente. Deste modo, foram também realizados estudos de regeneração das soluções de alcanolaminas saturadas, para determinar as condições de regeneração. Os resultados obtidos, a nível laboratorial, revelaram que uma amina secundária (PZ) e uma amina primária de cadeia longa (HDA) são mais favoráveis ao processo de absorção e regeneração de CO2. No entanto, e devido a essa mesma estrutura molecular, necessitam de maiores valores de temperaturas para desabsorver o CO2. Garantiu-se poder trabalhar com as quatro aminas no estado puro em estudos futuros, na instalação piloto, garantindo que não ocorrerão danos a nível de entupimento. Relativamente ao solvente utilizado concluiu-se que um solvente polar aprótico não é um solvente favorável para estes estudos. Os resultados obtidos, na instalação piloto, revelaram que a amina terciária, MDEA, consegue absorver maiores quantidades de CO2 do que a amina secundária, EDA, bem como é a mais fácil de regenerar com menor perda de capacidade de absorção do que a EDA.

Simulação numérica aplicada ao tratamento de efluentes

A existência de estações de tratamentos de águas residuais (ETAR) é, nos dias de hoje, fundamental na medida em que permite, reduzir a poluição ambiental associada às águas e, também, a reutilização da água tratada para diversos fins. A constante necessidade de cumprir os limites de descargas nos meios recetores conduziu a um melhoramento nas técnicas e processos de tratamento de efluentes, nomeadamente, nos processos biológicos. O processo por lamas ativadas é um processo amplamente utilizado para a remoção de poluentes orgânicos presentes nas águas residuais, pelo que um estudo mais intensivo sobre estes tratamentos resultou na publicação de uma série de conceitos e pressupostos, através de modelos numéricos. A modelação numérica de processos de tratamento de águas residuais e a utilização de ferramentas de simulação numérica têm sido largamente utilizadas, a nível mundial, por exemplo em investigação, desenvolvimento de processos, atividade de consultoria e igualmente por entidades reguladoras, na medida em que os auxiliam no planeamento, dimensionamento e análise do comportamento de infraestruturas de tratamento. No presente trabalho, recorreu-se ao software de simulação GPS-X (versão 6.0) para implementar o esquema de tratamento da ETAR de Beirolas. O objetivo deste trabalho é verificar a aplicabilidade de modelos numéricos na simulação de unidades de tratamento de efluentes e avaliar a resposta dos diferentes modelos, assim como a influência na alteração de características das águas afluentes no comportamento dos modelos. Os resultados obtidos permitiram concluir que os modelos numéricos podem ser utilizados para prever a resposta dos sistemas biológicos e as suas perturbações. Conclui-se ainda que o comportamento, dos modelos estudados (ASM1, ASM2d, ASM3 e mantis), é semelhante, contudo deve-se referir que devido à complexidade do modelo e a falta de informação experimental sobre as características do efluente, não permitiram efetuar uma completa caracterização e calibração do caso de estudo, e toda a informação disponível sobre as características físico-químicas da água foram baseadas em estimativas de concentrações de carências de oxigénio e sólidos suspensos.