Métodos de auscultação não destrutivos aplicados na avaliação da capacidade de carga de infraestruturas ferroviárias

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil Estruturas e Geotecnia

Caracterização bioquímica de metaloproteinases de parasitas tripanosomatídeos

A identificação e caracterização de processos mediados por metaloproteinases de uma grande variedade de eucariotas está a avançar rapidamente, tanto a nível molecular como celular – e os muitos papéis que as proteases desempenham nestes organismos estão a ser trazidas para o foco. As metaloproteinases de matriz executam tarefas de ―housekeeping” comuns a muitos organismos, bem como funcionam a um nível muito mais específico no ciclo de vida dos parasitas, por exemplo. Papéis pivotais foram propostos em diferentes processos, como invasão e egressão de células, enquistação e desenquistação, catabolismo de proteínas, diferenciação, progressão do ciclo celular, citoaderência, e ainda estimulação e evasão ao sistema imune. No presente estudo, é feito o reconhecimento e a caracterização de metaloproteinases de dois diferentes extractos de parasitas protozoários: Trypanosoma brucei brucei e Leishmania infantum. A classificação de metaloproteases foi obtida a partir da inibição diferencial da actividade destas proteases sobre diferentes substratos (gelatina e caseína), tendo sido efectuada uma prospecção de inibidores selectivos com potencial para serem empregues em novas estratégias de quimioterâpeutica contra estes agentes. Adicionalmente, é feito um estudo bioinformático sobre uma metaloproteinase comum aos parasitas aqui abordados, alargando o estudo a outros organismos relacionados. Os resultados obtidos demonstram a presença de metaloproteinases capazes de degradar proteínas de matriz em ambos os extractos estudados, sendo possível inibir a sua actividade com concentrações relativamente moderadas de inibidores. Além disso, sugerem que em todos os eventos patológicos abordados neste estudo, a presença de metaloproteinases activas é estável no seu ciclo de vida e provavelmente na progressão da patologia provocada pelos diferentes agentes em estudo. A análise de todos os resultados e observações poderá possivelmente levar à identificação e integração de elementos comuns nos processos de invasão celular e progressão parasitária aqui abordados. Por essa razão, a compreensão destas interacções permanece um desafio importante.

Substituição do amido de milho por goma xantana na preparação de cremes de pasteleiro: impacto nas componentes de aroma e de textura

O creme de pasteleiro é uma das preparações clássicas mais utilizadas em pastelaria e a principal base para recheios de diversos produtos. Apesar de ser profusamente utilizado, este creme tem um conjunto de limitações que a serem ultrapassadas permitiriam obter produtos com melhores propriedades organolépticas e um maior tempo de vida útil em prateleira. Tem ainda o inconveniente de não poder ser submetido a processos de congelamento e descongelamento devido à ocorrência de sinérese. O objectivo do presente trabalho foi desenvolver um creme com características funcionais idênticas às do creme pasteleiro clássico, mas sem as limitações referidas, nomeadamente um creme com uma melhor textura e libertação de aromas, que não forme um filme à superfície ao arrefecer e que possa ser submetido a processos de congelamento/descongelamento. Através de análises de textura e reologia, avaliou-se o efeito da substituição do amido por goma xantana e goma xantana de rápida dispersão (RD). Tendo-se verificado que a goma xantana RD permitia obter resultados mais compatíveis com a funcionalidade pretendida. Para avaliação do efeito do texturizante usado na libertação de aromas, prepararam-se cremes de pasteleiro aromatizados com maracujá. Usando como técnica a microextração em fase sólida do headspace (HS-SPME) e a cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS) levou-se a cabo uma comparação do perfil de libertação de compostos voláteis dos cremes com amido de milho e goma xantana RD. Finalmente, para avaliar a aceitação por parte do consumidor, foram realizados testes de análise sensorial. Os resultados obtidos permitem concluir que o produto desenvolvido tem características reológicas adequadas para poder ser usado em substituição do creme de pasteleiro clássico, apresentando ainda vantagens, nomeadamente: uma boa performance quando submetido a processos de congelamento/descongelamento, um maior tempo de prateleira, melhores características organolépticas, nomeadamente uma textura mais agradável e uma melhor libertação de aromas. Estes resultados levam-nos a sugerir que este novo produto pode ter um impacto significativo na confeção de pastelaria do ponto de vista da qualidade e gestão de trabalho.

Sistema híbrido fotovoltaico / eólico / diesel aplicado a um navio, do ponto de vista energético, ambiental e económico

O aumento das concentrações de Gases do Efeito Estufa e do aquecimento global exigem medidas urgentes para abrandar e atenuar as respectivas consequências, tanto para a humanidade como para o planeta. Entre estas medidas, faz parte a utilização de recursos renováveis para a produção de energia, de forma a mitigar os problemas inerentes à utilização de combustíveis fósseis. No intuito de explorar os recursos renováveis, é necessário desenvolver projectos e tecnologias que o optimizem a sua utilização. A presente dissertação centrou-se na implementação de um sistema energético híbrido FV/eólico/diesel num navio. O navio seleccionado, propriedade da Transtejo, foi o “LISBONENSE” e efetua o transporte de passageiros e viaturas entre as margens do Rio Tejo. A pesquisa de literatura, realizada a níveis nacional e global, incidiu na caracterização das emissões poluentes dos navios e respectivas consequências, e nas soluções que existem para reduzir as mesmas, com principal incidência nos sistemas de energias renováveis. Após uma pesquisa de mercado para análise da relação custo-benefício de cada tipo de componente do sistema híbrido, foram seleccionados os mais adequados para este projecto, do qual resultou: módulos FV e respectivos cabos eléctricos, turbinas eólicas, baterias de armazenamento, controladores de carga, inversores e um sistema de controlo e monitorização. O gerador a diesel considerado é o que se encontra actualmente instalado no navio. Elaborou-se um programa para o sistema de controlo, de forma a accionar o funcionamento do gerador a diesel quando necessário, isto é, quando os sistemas de energias renováveis não produzem energia eléctrica suficiente para alimentar as aplicações do navio. Completado o dimensionamento do sistema híbrido, com auxílio dos softwares HOMER e RETScreen, foi feita uma análise a nível ambiental e económico que evidenciou diversos aspectos positivos. Destaca-se a redução das emissões de CO2 em 81.56 % e a rentabilidade do projecto que, com um ciclo de vida de 20 anos, tem um período de recuperação do capital investido de cerca de 6 anos.

Impacto directo dos custos com ECMO no total de custos da UCI no tratamento de doentes com insuficiência respiratória aguda grave

RESUMO - Contexto: Os custos associados ao ECMO (Extracorporeal Membrane Oxygenation) não estão tão amplamente divulgados como os resultados sobre a sua efectividade. A identificação dos custos e dos cost-drivers do ECMO representam informação crucial quer para os clínicos, quer para os administradores hospitalares e, por isso, é profícuo conhecer o impacto desta terapêutica nos custos totais incorridos nas UCI. Objectivos: Analisar o impacto do ECMO no total de custos imputados a doentes com insuficiência respiratória aguda grave internados nas Unidades de Cuidados Intensivos do CHSJ. Metodologia: Desenvolveu-se uma análise de custos retrospectiva onde se consideraram os custos directos médicos associados ao internamento de 33 doentes no CHSJ com insuficiência respiratória aguda grave entre Dezembro de 2009 e Janeiro de 2012. Foram incluídos custos com material de consumo clínico (MCC), recursos humanos (RH), medicamentos, meios complementares de diagnóstico e terapêutica (MCDT) e técnicas de suporte da função renal (TSFR). Foram aplicadas quer a abordagem de análise de custos botoom-up, quer a top-down. Coligiram-se custos consultando diferentes bases de dados, nomeadamente, o processo clínico de cada doente e o SONHO. A sua valorização foi possível consultando a base de dados da farmácia/logística hospitalar do CHSJ, dados estatísticos da unidade de planeamento e controlo de gestão da UAG-UCI e consultando um estudo interno realizado no CHSJ de custeio baseado nas actividades associadas aos MCDT. Resultados: Obteve-se um custo médio por doente internado na UCI e tratado com ECMO de 56.872€ e um custo médio por dia de internamento em UCI de 1.278€. O custo médio por dia de internamento excluindo os custos exclusivos ao ECMO foi de 1.169€, verificando-se, assim, que a consideração do ECMO no processo terapêutico acresceu por dia de internamento 110€. O impacto do ECMO no total de custos em UCI foi de 10%, sendo o material de consumo clínico exclusivo ao circuito ECMO a rubrica com maior peso no total de custos exclusivos ao ECMO (aproximadamente 81%).

Metodologias para o planeamento urbano solar

A cada vez maior escassez dos recursos e as consequências dos fenómenos das alterações do clima levam a um debate mundial acerca do atual paradigma da emergência da utilização de fontes de energia renováveis em substituição das atuais fontes não renováveis. Quando a este problema se associa uma cada vez maior pressão demográfica e um acentuado desenvolvimento das áreas urbanas, sobrecarregando ainda mais o sistema de suporte natural, torna-se evidente a necessidade de alterar os pressupostos deste paradigma. De modo a contribuir com uma resposta ao atual cenário energético, o presente estudo foca-se na construção de uma metodologia que permita estabelecer um conjunto de condições favoráveis à integração de uma energia limpa e renovável no processo de planeamento urbano sustentável. Uma vez que o Sol representa a maior fonte de energia disponível no planeta e uma das que mais facilmente se integra no contexto urbano, é fácil compreender a sua escolha para o papel principal no planeamento urbano. Para que tal se suceda, torna-se necessário recorrer ao estudo e análise do conhecimento na área científica de modo a possibilitar a construção de uma base sustentável para a correta implantação desta fonte de energia nos atuais sistemas urbanos. A integração da energia solar no novo modelo de ocupação urbana, mais compacto e multifuncional, requer que a sua implementação se realize de modo diferenciado, nomeadamente através do recurso a parâmetros físico-espaciais considerados relevantes, no processo operativo de planeamento urbano sustentável. A introdução destes parâmetros no planeamento possibilita a afirmação de modelos de ocupação conhecedores da necessidade de alterar o ciclo de vida da energia, nomeadamente na fase de consumo e de produção da mesma no contexto urbano. Deste modo, a integração numa proposta de modelo dos parâmetros tem como principal objetivo o aumento da eficiência energética durante as fases de conceção e utilização e ainda, o tornar efetivo o potencial da solução de produção de energia em ambiente urbano. Decorrente desta problemática foi desenvolvido um estudo prático de aplicação da metodologia proposta através de um caso em Portugal, de modo a que se pudesse aferir e concluir sobre a aplicabilidade prática do modelo teórico proposto. Em síntese, através do objetivo do tema, foi possível construir-se uma ferramenta que permite a concretização das metas definidas nos objetivos do milénio das Nações Unidas e pelos diferentes organismos internacionais, contribuindo para a alteração do paradigma energético em meio urbano atualmente verificado.

Soluções construtivas nas regiões tropicais: caso de Moçambique

As soluções construtivas devem adequar-se aos problemas que a sustentabilidade ambien-tal e a economia energética hoje colocam. Em todo o ciclo de vida de uma construção são consumidos recursos que contribuem para o fenómeno do aquecimento global. A urgência de alterar rapidamente esta tendência, impõe o uso de soluções construtivas mais eficazes em paralelo com uma maior consciencialização das populações para os problemas decorrentes das práticas do sector da construção. Esta problemática é ainda pouco reconhecida em Moçambique e vista como uma possível ameaça ao modelo de desenvolvimento reconhecido como moderno e desenvolvido. Na maioria das cidades da região tropical tem-se verificado um elevado crescimento ur-bano nos últimos anos decorrente do aumento demográfico e do nível de desenvolvimento eco-nómico. No continente Africano em geral o crescimento não acontece apenas no meio urbano mas também no meio rural, situação que aumenta a necessidade e a oportunidade para a (re-) introdu-ção de soluções construtivas que contribuam para uma maior sustentabilidade do planeta. No pe-ríodo anterior ao fenómeno da globalização dos modelos arquitetónicos, a construção tradicional era mais sustentável que a generalidade das edificações atuais, principalmente no que toca ao consumo energético e à produção de resíduos. Os recursos utilizados eram essencialmente natu-rais e provenientes de fontes renováveis. A presente dissertação pretende contribuir para o estudo e utilização das soluções constru-tivas mais adequadas ao clima tropical, suportadas nas conclusões de estudo exploratório, que adotou um modelo de investigação composto por várias etapas cumulativas de desenvolvimento. Este trabalho desenvolveu ainda uma análise de um modelo de habitação unifamiliar adequada ao espaço rural de Moçambique. Foi feito uso do programa de software Ecotect, através do qual foi possível concluir quais as melhores práticas no quadro do conformo térmico no interior dos edifí-cios na região tropical.

Indicadores de desempenho ambiental do sector eléctrico em Portugal

O sector da energia, e em particular, da energia eléctrica representa um papel na sociedade que dificilmente se equipara a qualquer outro. O crescimento populacional e o aumento da procura energética em prol da evolução tecnológica levaram à expansão dos sistemas de fornecimento de energia eléctrica, com graves consequências ambientais. A presente dissertação tem como principal objectivo a análise do desempenho ambiental do Sector Eléctrico em Portugal. Neste trabalho foram comparadas as seis principais tecnologias (carvão, gás natural, gasóleo, hídrica, eólica e fotovoltaica) que constituem o mix de produção nacional segundo uma abordagem de análise de ciclo de vida e foram avaliados os impactes ambientais segundo os seis indicadores do método Ecoblok (extracção de água (WA), extracção de recursos (RE), uso do solo (LU), emissão de gases com efeito de estufa (GHG), poluição do ar (PA) e poluição da água e solo (PWL)). Os resultados obtidos foram divididos segundo a produção de uma unidade funcional (kWh, MWh ou GWh) e segundo uma perspectiva nacional. Em termos globais e como era esperado, a tecnologia térmica-carvão revelou os maiores impactes na maioria dos indicadores, nomeadamente nos indicadores RE, WA, GHG e PWL. No indicador WA, o consumo de água da componente térmica deve-se ao arrefecimento dos grupos de geradores da central, enquanto que na componente hídrica é referente à evaporação que foi considerada como consumo. Dada a área que ocupam, os aproveitamentos hidroeléctricos registaram impactes muito significativos ao nível do indicador LU, nomeadamente a barragem do Alqueva. Surpreendentemente, na emissão de poluentes para o ar, foi concluído que a energia eólica, devido às emissões nos processos de produção e processamento metalúrgico dos vários materiais, regista os valores mais elevados. Os resultados obtidos revelam a utilidade e importância de uma abordagem de ciclo de vida na análise a sistemas energéticos.

Caracterização genética da Glucano Sintetase de Pneumocystis jirovecii

Pneumocystis jirovecii é um micro-organismo fúngico que pode causar pneumonia em doentes imunocomprometidos. O ciclo de vida de Pneumocystis inclui uma forma biológica trófica e outra quística na qual estão presentes, em sua composição, hidratos de carbono chamados β-Glucanos. Estes componentes são liberados na corrente sanguínea após lise do micro-organismo pela resposta imunitária ou fármacos, sendo assim, considerado um marcador sorológico que atua como auxiliar no diagnóstico da PPc. Porém, este marcador não é específico para o gênero Pneumocystis, podendo ser um teste positivo em outras infecções fúngicas como a candidíase. Caracterizar a sequência genética da Glucano Sintetase permite uma nova abordagem em relação aos testes sorológicos e a possíveis novos alvos terapêuticos. Um teste sorológico para o β-Glucano específico para P. jirovecii podendo ser um marcador muito mais útil e confiável do que os utilizados atualmente. Neste trabalho foi feita a caracterização genética do fragmento correspondente à Glucano Sintetase de P. jirovecii com base na sequência de β-Glucano de P. carinii e na sequência completa de P. jirovecii através de metodologias de PCRs. Com o resultado do sequenciamento do fragmento de β-Glucano de P. jirovecii puderam ser observadas possíveis bases candidatas a polimorfismos de base única (SNP). Determinar os polimorfismos em uma sequência resulta em conhecimento da diversidade genética do micro-organismo para além de reconhecer marcadores moleculares que podem determinar sua origem geográfica, resistência a fármacos e fatores de virulência. Duas bases foram identificadas na sequência como possíveis SNPs. Estudos em projetos futuros com técnicas como o RFLP podem caracterizar e determinar as consequências e importância destes polimorfismos no fragmento da Glucano Sintetase de P. jirovecii. Estabelecer esta importância pode levar à compreensão do modelo de infecção e defesa deste micro-organismo para que possamos perceber melhor sua atuação

Qualificação de equipamentos em indústria farmacêutica

Assegurar a qualidade de um produto farmacêutico implica garantir a conformidade de todas as etapas, ao longo de todo o seu ciclo de vida, desde a aquisição das matérias-primas até à libertação do produto acabado, assegurando a validação dos equipamentos, instalações e processos. Quando uma indústria farmacêutica assegura a conformidade de todos os passos envolventes (e que possam influenciar o processo de fabrico) é capaz de demonstrar, perante entidades responsáveis e clientes, que os seus produtos apresentam a qualidade pré-estabelecida na autorização de introdução no mercado (AIM) e que, consequentemente, irão ter o desempenho pretendido. Esta dissertação insere-se na garantia da qualidade dos Laboratórios Atral, do grupo AtralCipan, mais propriamente na qualificação de equipamentos no setor Formas Sólidas Orais Cefalosporínicas (FSO3) por forma a assegurar a qualidade dos produtos acabados produzidos. O objetivo deste trabalho é a qualificação dos principais equipamentos existentes no setor FSO3 por forma a assegurar a qualidade dos medicamentos lá fabricados. Para a qualificação do desempenho dos equipamentos (à exceção do tamisador, compactador e detetor de metais) foram utilizados dados históricos presentes nos registos de lotes dos principais produtos do setor por forma a efetuar uma avaliação retrospetiva. Para isso efetuou-se uma análise de risco FMEA (análise do modo de falha e consequência), aos equipamentos existentes no setor, com o objetivo de estabelecer os parâmetros dos equipamentos que pudessem influenciar negativamente a qualidade do produto final. À exceção da qualificação do desempenho da máquina de blisterar 308 PBL3, uma vez que faltavam alguns dados de lotes que ainda não tinham sido analisados pelo setor de Controlo da Qualidade, os principais equipamentos do FSO3 encontram-se atualmente qualificados. A conclusão da qualificação dos equipamentos presentes no setor FSO3, bem como da análise de risco efetuada irá contribuir para um melhoramento da qualidade e da credibilidade do setor perante clientes e entidades responsáveis.

Desempenho ambiental do transporte rodoviário pesado em Portugal

Os transportes rodoviários são essenciais para a sociedade actual. Deles depende directamente a mobilidade de milhões de pessoas diariamente, assim como o funcionamento de diversos sectores económico em Portugal e no mundo. Existem diversos estudos focados na pressão ambiental associada à operação de veículos pesados. Todavia, o estudo de pressões inerentes às restantes fases do ciclo de vida permanece pouco desenvolvido carecendo de informação comparável. O objectivo da presente tese passa por avaliar o desempenho ambiental do transporte pesado rodoviário a nível nacional, através da aplicação da metodologia de análise de ciclo de vida (ACV). Na fase de quantificação do desempenho ambiental foi utilizada a metodologia EcoBlok considerando o uso de recursos e emissões de poluentes. No ano de 2013 o transporte pesado de mercadorias consumiu 12,8 hm3 eq. de água e 3 097 kt eq. de recursos; ocupou 119 km2.ano eq. de solos; emitiu 3 253 kt CO2 eq. de GEE; 121 kt NOx eq. de poluentes atmosféricos; 197 kt N eq. de poluentes para o solo e meios hídricos e 1,3 kg TCDD eq. de dioxinas e furanos. A fase de operação é a que mais contribui para o total de pressões contabilizadas no subsector mencionado. O transporte de passageiros registou, para o total da frota activa em 2013 um total de 1,7 hm3 eq. de água extraída; 221 kt eq. de recursos consumidos; 14,6 km2.ano eq. de solos usados; 234 kt CO2 eq. de GEE; 10,4 kt NOx eq. de poluentes atmosféricos; 16,9 kt N eq. de emissões para o solo e meios hídricos e 0,1 kg TCDD eq. de dioxinas e furanos emitidos. O destaque vai igualmente, para a fase de operação, a que mais contribui para a pressão total averiguada. Os resultados e conclusões obtidas ao longo do estudo podem revelar-se úteis para a concepção de políticas de transporte e tomada de decisão, na medida em que permitem a comparação com o desempenho ambiental de outros modos e sistemas de transporte.

Metodologia TRIZ aplicada em projetos de consultoria

A metodologia TRIZ conhecida como Teoria de Resolução Inventiva de problemas é uma ferramenta de análise, previsão e resolução de problemas que como o seu nome indica, é orientada ao ser humano e é baseada no conhecimento. Uma das suas caraterísticas passa pela inovação, sendo uma boa forma de uma organização se diferenciar através de soluções inovadoras e criativas, que poderão causar grandes vantagens competitivas face à concorrência. Um projeto é uma atividade temporária, de curta ou longa duração, em que o seu objetivo passa pela criação ou alteração de um produto ou serviço já criado anteriormente, sendo para tal muito importante haver alguém responsável pela gestão desse mesmo projeto, onde será feita a aplicação de conhecimento, técnicas e ferramentas em todo o seu ciclo de vida até se chegar ao objetivo definido. A metodologia TRIZ é uma das ferramentas que pode ser aplicada por gestores de projeto, de modo a encontrar soluções inventivas na resolução de problemas que possam surgir. Na presente dissertação o estudo desenvolvido foi feito ao abrigo de uma empresa de consultoria (Winsig), que trabalha com o software PHC e Sage X3. Estas ferramentas informáticas disponibilizam às mais variadas empresas a possibilidade de executar vários serviços essenciais como contabilidade, gestão dos ativos, gestão de stocks, gestão de clientes, logística e distribuição, orçamentos entre outros, tudo informaticamente. Os seus consultores são especializados nestes dois softwares e as suas funções passam por encontrar soluções integradas de gestão, através da comercialização, implementação e prestação de apoio técnico deste tipo de software. Assim sendo este estudo concentrou-se em provar que é possível implementar a metodologia TRIZ em projetos de consultoria independentemente da área de negócio em que esses mesmos projetos se inserem.

Biomimetismo e Ecodesign

Esta tese tem como objectivo o desenvolvimento de uma ferramenta baseada na WEB que combine informação sobre ecodesign com a selecção de ideias inspiradas na natureza. Trata-se de uma base para desenvolvimentos futuros, em que se apresentam linhas orientadoras com a intenção de apoiar os designers na escolha de opções criativas para o design dos seus produtos. Com o crescimento das preocupações ambientais, a adopção de práticas e comportamentos benéficos ambientalmente, como o ecodesign, tem conduzido ao desenvolvimento de um pensamento de ciclo de vida, relativamente a tudo o que é produzido pelo Homem. Esta abordagem holística do processo de desenvolvimento do produto deve ser considerada na criação de novos produtos. Para tal, o processo criativo do designer deve ser informado ambientalmente e deve ser devidamente induzido através de ferramentas adequadas. O protótipo de ferramenta desenvolvido pretende constituir um alerta para uma área com grande potencial e com grandes vantagens do ponto de vista ambiental e de responsabilização social. Esse alerta realiza-se através da incitação para o uso de analogias com o mundo natural contribuindo assim para a divulgação e efectiva aplicação do Biomimetismo no design de novos produtos.

Madeira recuperável em Portugal

A madeira é um importante recurso renovável e com uma enorme variedade de aplicações que vão desde a embalagem, à construção, ao mobiliário, entre outras aplicações diversas. Os produtos em madeira, após o seu primeiro ciclo de vida, continuam a ter valor e poderão ter fins diversos, tais como a reutilização, a reciclagem ou a produção de energia. A escolha do destino a dar a esta madeira recuperável deverá basear-se na qualidade do material em causa, existindo formas de classificação segundo o grau de contaminação do material. Tendo em consideração que a produção de madeira recuperável ocorre nas mais diversas actividades humanas, desde as individuais, e de forma bastante dispersa, àquelas desenvolvidas pela indústria, torna-se extremamente difícil conhecer as quantidades totais disponíveis deste material, e assim, definir modelos de gestão eficazes para este material. O objectivo deste trabalho é tentar compilar a informação existente no que concerne à disponibilidade de madeira recuperável em Portugal, acabando por se particularizar no fluxo de embalagens de madeira, aplicando uma metodologia de cálculo para este material. Os resultados obtidos terão uma margem de erro associada à utilização de alguns pressupostos, de estudos anteriores, e no futuro deverá ser verificada a sua concordância com a realidade da gestão destes resíduos em Portugal.