Coupling organic substrate removal to methane production in a fully biological microbial electrolysis cell

Microbial electrolysis cells (MECs) are an innovative and emerging technique based on the use of solid-state electrodes to stimulate microbial metabolism for wastewater treatment and simultaneous production of value-added compounds (such as methane). This research studied the performance of a two-chamber MEC in terms of organic matter oxidation (at the anode) and methane production (at the cathode). MEC‟s anode had been previously inoculated with an activated sludge, whereas the cathode chamber inoculum was an anaerobic sludge (containing methanogenic microorganisms). During the experimentation, the bioanode was continuously fed with synthetic solutions in anaerobic basal medium, at an organic load rate (OLR) of around 1 g L-1 d-1, referred to the chemical oxygen demand (COD). At the beginning (Run I), the feeding solution contained acetate and subsequently (Run II) it was replaced with a more complex solution containing soluble organic compounds other than acetate. For both conditions, the anode potential was controlled at -0.1 V vs. standard hydrogen electrode, by means of a potentiostat. During Run I, over 80% of the influent acetate was anaerobically oxidized at the anode, and the resulting electric current was recovered as methane at the cathode (with a cathode capture efficiency, CCE, accounting around 115 %). The average energy efficiency of the system (i.e., the energy captured into methane relative to the electrical energy input) under these conditions was over 170%. However, reactor‟s performance decreased over time during this run. Throughout Run II, a substrate oxidation over 60% (on COD basis) was observed. The electric current produced (57% of coulombic efficiency) was also recovered as methane, with a CCE of 90%. For this run the MEC‟s average energy efficiency accounted for almost 170 %. During all the experimentation, a very low biomass growth was observed at the anode whereas ammonium was transferred through the cationic membrane and concentrated at the cathode. Tracer experiments and scanning electron microscopy analyses were also carried out to gain a deeper insight into the reactor performance and also to investigate the possible reasons for partial loss of performance. In conclusion, this research suggests the great potential of MEC to successfully treat low-strength wastewaters, with high energy efficiency and very low sludge production.

‘Fala connosco!’ : o jornalismo infantil e a participação das crianças, em Portugal e no Brasil

Esta tese se concentra na participação das crianças no jornalismo feito para elas. Buckingham (2009) entende que as crianças devem exercer os seus direitos de participação, estabelecidos na Convenção sobre os Direitos da Criança (1989), também na área da produção midiática. Isto significa que as crianças devem dizer, para os produtores e legisladores de mídia, os seus desejos e sugestões, críticas e concordâncias, além de produzir conteúdos próprios. Para o investigador britânico, isso está relacionado ao que ele chama de “direito das crianças à representação”, garantia que não está abarcada pela Convenção. O objetivo desse novo direito seria o de que as crianças não só sejam ouvidas mas também criem e defendam melhores formas de representação das infâncias contemporâneas, através da participação nos canais de mídia. Além disso, as representações das crianças apresentadas no discurso jornalístico são parte do quadro social e cultural que forma o que entendemos por infância contemporânea (e que a distingue do que é “ser adulto”). A imprensa voltada especificamente para as crianças pode entender melhor o cotidiano dos meninos e meninas e, através de representações da(s) infância(s) mais complexas, pode lembrar à sociedade que as crianças também estão envolvidas em questões gerais, como a organização cultural e socioeconômica de suas cidades, de seus países ou do mundo — expandindo o conceito de infância aceito atualmente. Os canais de participação oferecidos pelos meios de comunicação e as novas formas de comunicação que as crianças têm à sua disposição, através da internet, são possíveis formas de assegurar o direito defendido por Buckingham. Mas as crianças têm vindo a utilizar as novas formas digitais de participação para se comunicar com os jornalistas que escrevem para elas? Existe um interesse voluntário das crianças neste tipo de participação? São comentários enviados diretamente por elas ou por seus responsáveis, preocupados com os conteúdos dos veículos que oferecem aos seus filhos, netos e alunos? Para responder a essas questões, analisamos 515 cartas e e-mails enviados para duas revistas feitas para crianças, no Brasil (“Ciência Hoje das Crianças”) e em Portugal (“Visão Júnior”), em 2013-14. Entrevistamos ainda crianças de nove a 16 anos de idade em ambos os países. Analisando a amostra de mensagens, vimos que os leitores (a maioria crianças, e não adultos responsáveis por elas) escrevem intensamente para ambas as revistas e que eles estão usando mais o e-mail para esta atividade — embora no Brasil não tenham abandonado completamente o papel quando a comunicação é gerada na escola. Nesse país, o uso da internet por crianças nas escolas é menor do que em Portugal. Como conclusões, entendemos que a integração digital não tende a aumentar a comunicação on-line com essas revistas de papel, porém ela expande as fontes de informação acessadas pelas crianças — ainda que elas nem sempre consigam diferenciar entretenimento de informação jornalística. Esses meninos e meninas, voluntariamente ou incentivados pelos professores (aparentemente não por pais ou colegas), veem o espaço para publicação de cartas do leitor nas revistas como uma plataforma por meio da qual podem intervir na oferta editorial. Mas isso acontece de forma “reforçadora”, ou seja, pedindo mais do que eles já veem e apreciam. Acreditamos ser necessário investimento em literacia midiária, através da mediação dos pais e da escola, para estimular as crianças a pedirem um jornalismo melhor, de uma forma que elas ainda nem sabem ser possível. //

Análise comparativa da designação, definição e classificação de resíduos hospitalares em legislações da União Europeia

RESUMO - O quadro legislativo de um país, no que concerne aos resíduos hospitalares (RH), contém a sua designação, definição e classificação. É essa a matriz de referência para a separação efectuada na origem e todo o circuito que, a partir desse momento, um determinado resíduo toma até ao seu tratamento. Assim, faz-se o estudo comparativo das definições e tipos de classificação de RH em quatro países da União Europeia: Alemanha, Reino Unido, Espanha (Região Autónoma da Catalunha) e Portugal. Reconhecem-se as diferentes designações deste tipo de resíduos e discute-se o seu significado e as suas implicações na percepção de risco por parte dos profissionais e do público. Identificam-se duas estratégias subjacentes à elaboração das definições: a contaminação de materiais com microrganismos patogénicos bem definidos, as suas fontes e as actividades que os produzem. Apresentam-se as classificações de RH propostas pelos organismos internacionais de referência e analisa-se comparativamente a evolução do enquadramento legal português e da Região Autónoma da Catalunha, evidenciando-se a variabilidade temporal e justificando-se a necessidade de se efectuar o estudo da variabilidade geográfica. Utilizam-se três critérios para a análise das classificações consideradas: a concordância definição-classificação, o número e tipo de grupos das classificações e os tipos de resíduos por grupos. Identificam-se os denominadores comuns às classificações analisadas, assim como as suas principais diferenças. Conclui-se que a definição de RH adoptada por cada país condiciona o tipo de classificação de RH nesse mesmo país. Verifica-se ainda que a inexistência de critérios claros de avaliação da contaminação pode dificultar a tarefa da triagem dos RH por parte dos profissionais de saúde.

Perylene Diimide acceptors: Fabrication and characterization of electron-only, hole-only devices and solar cells

The thrust towards energy conservation and reduced environmental footprint has fueled intensive research for alternative low cost sources of renewable energy. Organic photovoltaic cells (OPVs), with their low fabrication costs, easy processing and flexibility, represent a possible viable alternative. Perylene diimides (PDIs) are promising electron-acceptor candidates for bulk heterojunction (BHJ) OPVs, as they combine higher absorption and stability with tunable material properties, such as solubility and position of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level. A prerequisite for trap free electron transport is for the LUMO to be located at a level deeper than 3.7 eV since electron trapping in organic semiconductors is universal and dominated by a trap level located at 3.6 eV. Although the mostly used fullerene acceptors in polymer:fullerene solar cells feature trap-free electron transport, low optical absorption of fullerene derivatives limits maximum attainable efficiency. In this thesis, we try to get a better understanding of the electronic properties of PDIs, with a focus on charge carrier transport characteristics and the effect of different processing conditions such as annealing temperature and top contact (cathode) material. We report on a commercially available PDI and three PDI derivatives as acceptor materials, and its blends with MEH-PPV (Poly[2-methoxy 5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]) and P3HT (Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)) donor materials in single carrier devices (electron-only and hole-only) and in solar cells. Space-charge limited current measurements and modelling of temperature dependent J-V characteristics confirmed that the electron transport is essentially trap-free in such materials. Different blend ratios of P3HT:PDI-1 (1:1) and (1:3) show increase in the device performance with increasing PDI-1 ratio. Furthermore, thermal annealing of the devices have a significant effect in the solar cells that decreases open-circuit voltage (Voc) and fill factor FF, but increases short-circuit current (Jsc) and overall device performance. Morphological studies show that over-aggregation in traditional donor:PDI blend systems is still a big problem, which hinders charge carrier transport and performance in solar cells.

The value creation radar applied to the space engineering sector

This case study illustrates the application of the Value Creation Radar (VCR) to SenSyF, an Earth Observation (EO) system which was developed by Deimos Engenharia S.A. (DME), the Portuguese affiliate of Elecnor Deimos. It describes how a team of consultants adopted the VCR in order to find new market applications for SenSyF, selected the one with the highest potential, and defined a path to guarantee a sustainable market launch. This case study highlights the main challenges of bringing a technology-driven company closer to the market in the pursuit of long-term sustainability, while not compromising its technological capabilities

The reasons behind the progression in PISA scores: An education production function approach using semi-parametric techniques

Research Masters