Avaliação do binómio água-energia de um sistema de aproveitamento de águas pluviais – estudo de caso do Campus do IST no Taguspark

O crescimento demográfico das próximas décadas terá lugar principalmente nas grandes cidades, o que levantará novos desafios para os sistemas de abastecimento de água. Adicionalmente, as alterações climáticas tenderão a acentuar a intensidade de cheias e secas, forçando as entidades gestoras a relocalizar as suas captações ou optar por técnicas alternativas de tratamento da água. Deste modo, assistir-se-á a uma intensificação dos consumos energéticos associados ao abastecimento de água, e o binómio água-energia assumirá crescente importância. O recurso a sistemas descentralizados e com menores consumos energéticos pode constituir uma alternativa, dentro dos quais se enquadra o aproveitamento de águas pluviais, que pode ajudar a promover a sustentabilidade do sector a nível local, mas também reduzir a factura energética do sistema e as respectivas emissões de gases de efeito de estufa (GEE). No âmbito desta dissertação, foi desenvolvida uma ferramenta, RaINvesT, para avaliar a viabilidade da instalação de um sistema de aproveitamento de águas pluviais (SAAP), considerando usos não potáveis. Esta ferramenta foi testada no edifício universitário do Campus do Instituto Superior Técnico (IST) no Taguspark, estimando-se não só a concepção do sistema, mas também a energia incorporada por metro cúbico de água abastecida, em kWh/m3, e a emissão de GEE. Esta ferramenta inclui ainda uma análise de custo-benefício da instalação e operação do SAAP. Os resultados evidenciaram uma dependência significativa da rede pública de abastecimento para suprir as necessidades de água. No entanto, a energia incorporada por metro cúbico de água abastecida pelo SAAP revelou ser muito inferior àquela incorporada na água da rede pública de abastecimento (0,013 e 0,791 kWh/m3, respectivamente), e consequentemente também as emissões de GEE. A análise de custo-benefício revelou um baixo custo de investimento inicial, em parte devido ao facto de se aproveitarem para este SAAP os reservatórios de combate a incêndio já existentes. Foi ainda apurado um período de retorno de 12 anos, na óptica do utilizador final, não consistindo este sistema um modelo de negócio viável por parte da entidade gestora dos serviços de abastecimento de água.

Optimização de sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas

A deterioração da qualidade do meio hídrico e a afectação de ecossistemas pela influência de estradas deve-se ao transporte da poluição acumulada no pavimento pelas águas pluviais,designando-se como águas de escorrência de estradas. Entre os poluentes mais comuns e preocupantes encontram-se os metais pesados (zinco, cobre, chumbo, cádmio, crómio),hidrocarbonetos, partículas (sólidos suspensos totais), óleos e gorduras. Onde não é possível evitar a descarga das águas de escorrência e tratando-se de zonas sensíveis (como recursos hídricos que não garantam a diluição dos poluentes rodoviários, estuários, captações públicas ou privadas de água superficial e subterrânea, canais e valas de distribuição de água para rega, campos agrícolas e infraestruturas hidráulicas), devem estabelecer-se sistemas de tratamento, promovendo a diminuição da poluição para níveis aceitáveis antes da descarga. Deste modo, mostra-se pertinente a análise de sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas, incluindo a determinação de critérios para o efeito e a sua optimização. A presente dissertação tem por objectivo contribuir para o avanço de conhecimentos no domínio dos sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas, nomeadamente a avaliação em função de vários critérios, incluindo a monitorização, visando o contributo para proposta de regionalização da solução mais eficiente/sustentável para sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas, numa perceção holística e, com a focalização na avaliação de impactes ambientais, na proteção dos recursos hídricos e na correta gestão das atividades inerentes ao projecto, construção, exploração, manutenção e monitorização dos sistemas de tratamento. A análise de resultados incidiu essencialmente sobre as melhores estratégias de gestão (a nível nacional e internacional). Procedeu-se à comparação das condições hidrológicas e região, do caudal a tratar, do tráfego médio diário das vias rodoviárias em estudo, da eficiência de remoção dos poluentes face aos sistemas de tratamento implantados e custos associados (investimento e manutenção).

Contributo da modelação participada para a avaliação integrada da sustentabilidade. O caso da avaliação ambiental estratégica

A Avaliação Integrada da Sustentabilidade (AIS) é um processo cíclico e interactivo. O conjunto de princípios subjacentes à AIS dizem respeito aos trade‐offs entre valores, horizontes longos e curtos, entre domínios sociais, económicos e ecológicos e entre diferentes níveis de escalas de análise. Um processo de AIS inclui um sistema de interesse que é caracterizado por um problema persistente, motivando o potencial de uma política de intervenção, culminando numa decisão ponderada que recomende ou rejeite uma dada proposta. A Avaliação Ambiental Estratégica (AAE) surge como uma avaliação de Planos, Programas ou Políticas, no sentido de enquadrar desde uma fase inicial de planeamento, as questões ambientais, a um nível estratégico. Muitos autores e diversas equipas de AAE encaram já estes processos de uma forma integrada. A literatura evidenciou algumas lacunas apontadas a este processo, bem como o espaço existente para novos métodos. A modelação participada consiste numa ferramenta baseada na metodologia de dinâmica de sistemas, apresentando‐se como uma plataforma promissora no envolvimento de partes interessadas nos processos de tomada de decisão em ambiente. Qualquer forma de participação num processo de modelação, pode ser aceite como modelação participada. Estes processos foram bastante bem sucedidos em alguns casos de planeamento com vista à sustentabilidade. Neste sentido, efectuou‐se uma análise comparativa de um conjunto de AAE’s, considerando uma escala de cinco parâmetros (factores de avaliação, indicadores, participação, alternativas e efeitos cumulativos). Esta análise teve o intuito de facilitar o entendimento sobre o comportamento das AAE relativamente a estes aspectos, de forma a identificar oportunidades de melhoria. Foram realizadas entrevistas a um conjunto de peritos na área de AAE, com o objectivo de recolher a opinião sobre este tema. Posteriormente, foi desenvolvido um modelo conceptual de aplicação da modelação participada a processos de AAE. Este modelo não tem o objectivo de se sobrepor às metodologias existentes mas tenta colmatar alguns aspectos menos conseguidos da AAE revelados pela análise comparativa entre as AAE’s e pelas entrevistas realizadas. Conclui‐se que esta metodologia, mais propriamente a modelação participada em dinâmica de sistemas, poderá contribuir positivamente para processos de AAE. As principais vantagens surgem numa fase de definição de âmbito, nomeadamente na estruturação do processo participativo, na identificação das inter‐relações entre os diferentes factores de avaliação e na identificação de alternativas e efeitos cumulativos. Pode também ser útil para a fase de avaliação de efeitos, através da construção de um modelo de simulação, sendo que esta fase demonstrou alguns pontos fracos relacionados com a informação disponível e a morosidade do processo.

Modelação SIG na avaliação do risco de incêndio na reserva nacional do Niassa

Como qualquer outro desastre natural, os incêndios tem vindo a influenciar os ecossistemas, provocando constantes mudanças. Nem todos os ecossistemas estão adaptados para o aumento em termos de frequência e tamanho dos incêndios florestais. A incidência de incêndios em termos de tamanho, frequência e intensidade tem aumentado significativamente na Reserva Nacional do Niassa. Os esforços para a prevenção por forma a reduzir a frequência e intensidade do fogo ainda são insuficientes. Além disso, a produção de mapas de risco de incêndio ainda é bastante reduzida em Moçambique. A capacidade de prever a ocorrência de ignição do fogo constitui um instrumento importante para os gestores, ajudando a definir as prioridades entre as áreas de risco equivalente, e para melhorar a eficácia da prevenção de incêndios bem na alocação de recursos de combate a incêndios. O objectivo geral deste estudo era o de modelar o risco de incêndio florestal para a Reserva Nacional do Niassa. Nesse sentido, foram consideradas variáveis biofísicas e antropogénicas. Os principais factores que influenciam a ocorrência de incêndios florestais na reserva são: uso e cobertura, a densidade de elefantes, a distância as vias de acesso, o declive e a precipitação. Os componentes em risco foram identificados e os danos potenciais estimados. Como resultado final foram apresentados dois mapas: um mapa de perigosidade de incêndio florestal e outro de risco. A metodologia utilizada permitiu avaliar onde é mais provável que ocorra um incêndio e o maior potencial para a perda.

Avaliação da qualidade em modelos de requisitos i*

As abordagens de engenharia de requisitos orientada a objetivos oferecem mecanismos que ajudam na elicitação e modelação de requisitos. A presente dissertação centra-se no framework i*, uma das mais importantes linguagens de especificação de modelos de requisitos orientados a objetivos, que conta com grupos de trabalho em mais de vinte países e com sete edições de workshops internacionais. Existem alguns problemas que podem afetar a qualidade de modelos i*. A sua criação pode resultar em modelos complexos e/ou incompletos, assim como incorretos devido ao mau uso da notação do i*. Estes problemas contribuem para a existência de dificuldades na gestão e compreensão dos sistemas de software o que, por sua vez, leva a um aumento dos custos de desenvolvimento. A qualidade dos modelos deve, então, ser uma preocupação constante, por forma a que sejam construídos modelos corretos, completos e cuja complexidade acidental seja minimizada. Não obstante a sua importância, a gestão eficaz destes três aspetos é, ainda, um problema em aberto. Nesta dissertação é proposto um conjunto de métricas para dar suporte à avaliação quantitativa dos atributos de qualidade complexidade, completude e correção nos modelos de requisitos i*. As métricas são definidas seguindo a abordagem Goal-Question- Metric, sendo definidas tanto de modo informal, em língua natural, como formalmente, em OCL (Object Contraint Language), e incorporadas numa ferramenta de modelação i* para que possam ser recolhidas de modo automático. As métricas são avaliadas experimentalmente, através de um conjunto de casos de estudo reais e académicos, e teoricamente, através de propriedades deWeyuker.

Avaliação de risco dos trabalhadores de transportes terrestres de passageiros

Nesta dissertação descreve-se um estudo de análise e avaliação do risco ocupacional dos trabalhadores de uma empresa de transportes de passageiros, trabalho este que serviu para satisfazer uma necessidade periódica da própria empresa. A empresa de transportes em causa pediu anonimato e, por isso, será designada por empresa Alfa. Para o efeito, aplicou-se o Método de Avaliação de Risco Simplificado (MARS), com o intuito de analisar as tarefas dos seus trabalhadores, permitindo mapear os perigos e avaliar os riscos associados às mesmas. O objetivo específico do estudo foi o de avaliar a magnitude dos riscos existentes por categoria profissional e atividade, de forma a implementar medidas de controlo concretas e focadas em cada categoria abrangida. Aquando da realização deste trabalho, a empresa sugeriu a aplicação de uma metodologia diferente da utilizada anteriormente, embora também de “espectro largo”. Assim, foi utilizado o MARS. A este método genérico, a autora desta dissertação incluiu algumas modificações, nomeadamente a inclusão de sistemas de classificação harmonizados, para distinguir risco de acidente e risco para a doença. Os resultados obtidos permitiram identificar que as categorias profissionais de Maquinista e Encarregado de Tração são aquelas que apresentam risco mais elevado. Das sete categorias analisadas, os riscos mais relevantes para acidente de trabalho foram caraterizados por três variáveis chave; para a variável Contato, a modalidade de acidente mais grave é o contato com chama viva ou ambiente (cód.13), os Tipos de Lesão associados a este contato são as queimaduras (cód.061) e asfixia (cód.081), que podem atingir múltiplas Partes do Corpo (cód.78). Outra situação de risco importante é a falha na manutenção de comboios, que pode provocar a perda de controlo do veículo, e assim causar um acidente ferroviário grave, não só com o comboio, mas também com os seus passageiros. Por último, e apenas para o maquinista, a tarefa da travagem da carruagem em situação de emergência acarreta perigos distintos, mas todos eles associados ao mesmo tipo de acidente ferroviário (risco operacional). Já no que respeita às afeções da saúde e doenças profissionais, os riscos mais importantes identificados neste estudo são a tensão psíquica, o stresse, a diminuição da acuidade auditiva e a hipocusia. As medidas de controlo prioritárias são: o bom funcionamento do sistema AVAC e desenfumagem, os simulacros contra incêndio, o funcionamento dos sistemas de deteção de incêndios e dos sistemas de extinção automática de incêndios por água e a manutenção eficaz dos comboios. Este estudo demonstrou ser vantajoso o uso do sistema de classificação harmonizado de acidentes de trabalho (EEAT) do Eurostat (2001), a classificação de doenças profissionais do DR 76/2006 e outras afeções para a saúde, para caraterizar o perigo e o tipo de risco. É um benefício para as empresas a utilização desta terminologia, para efetuar uma AAR consistente e detalhada, ao qual acresce a vantagem de permitir comparar resultados internos com estatísticas nacionais e internacionais, desde que sejam aplicados sistematicamente estes sistemas de classificação.

Avaliação de instrumentos e práticas de gestão ambiental em organizações do setor vitivinícola

A indústria vitivinícola é uma indústria de particular importância, devido às suas raízes culturais, à sua extensão geográfica no território nacional, e à sua dimensão socioeconómica. É do interesse de qualquer organização melhorar o desempenho ambiental das suas atividades, produtos e serviços e o setor vitivinícola não é exceção. Para tal, é importante a existência de referenciais normativos de suporte e uma abordagem sistemática e voluntária dos seus aspetos ambientais, tais como os Sistemas de Gestão Ambiental (SGA), minimizando as pressões associadas à atividade. Diversos autores referem as diferenças dos impactes ambientais gerados por diferentes modos de produção agrícola, assim como os benefícios associados aos processos de certificação dos produtos e organizações do setor. Apesar dos desenvolvimentos recentes há ainda a necessidade de estudar e aprofundar o estudo sobre as práticas e instrumentos de gestão ambiental adotadas pelas empresas vitivinícolas. Assim sendo, o presente estudo visa identificar os aspetos, impactes, instrumentos e práticas de gestão ambiental do setor vitivinícola, e avaliar as diferenças nas perceções entre empresas de produção de vinho biológico, vinho convencional e empresas com sistemas de gestão ambiental certificado. Para atingir tais objetivos, desenvolveu-se um inquérito por questionário que foi submetido a 120 empresas. Dessas, 98 são associadas da Comissão Vitivinícola Regional da Península de Setúbal, 9 são certificadas pela Norma ISO 14001:2004 e 13 são certificadas de acordo com o modo de produção biológico. Com base nos resultados obtidos foi possível concluir que a maioria das empresas está consciente dos impactes a que a atividade está associada, implementado várias medidas para minimizar os seus efeitos. Porém, denota-se alguma relutância na implementação de ferramentas de gestão ambiental (e.g. SGA, produção biológica e esquemas de rótulos ecológicos), principalmente nas empresas que produzem vinho convencional da Península de Setúbal. No entanto, e seguindo a orientação metodológica da Norma ISO 14001 e do modo de produção e proteção integrada, há que investir na melhoria contínua do seu desempenho ambiental, procurando incorporar em todas as atividades e produtos medidas para a proteção ambiental, e a utilização de tecnologias mais eficientes.

Métodos de avaliação do impacto económico dos eventos adversos em meio hospitalar

RESUMO - O sistema de saúde é constantemente sujeito a pressões sendo as mais relevantes a pressão para o aumento da qualidade e a necessidade de contenção de custos. Os Eventos Adversos (EAs) ocorridos em meio hospitalar constituem um sério problema de qualidade na prestação de cuidados de saúde, com consequências clinicas, sociais, económicas e de imagem, que afectam pacientes, profissionais, organizações e o próprio sistema de saúde. Os custos associados à ocorrência de EAs em meio hospitalar, incrementam significativamente os custos hospitalares, representando cerca de um em cada sete dólares gastos no atendimento dos doentes. Só na última década surgiram estudos com o objectivo principal de avaliar esse impacto em meio hospitalar, subsistindo ainda uma grande indefinição quanto às variáveis e métodos a utilizar. O objectivo principal deste trabalho de projecto foi conhecer e caracterizar as diferentes metodologias utilizadas para avaliação dos custos económicos, nomeadamente dos custos directos, relacionados com a ocorrência de eventos adversos em meio hospitalar. Tendo em atenção as dificuldades referidas, utilizou-se como metodologia a revisão narrativa da literatura, complementada com a realização de uma técnica de grupo nominal. Os resultados obtidos foram os seguintes: i) a metodologia utilizada na maioria dos estudos para determinar a frequência, natureza e consequências dos EAs ocorridos em meio hospitalar, utiliza matrizes de base observacional, analítica, com base em estudos de coorte retrospectivo recorrendo aos critérios definidos pelo Harvard Medical Practice Study; ii) a generalidade dos estudos realizados avaliam os custos directos dos EAs em meio hospitalar, iii) verificou-se a existência de uma grande diversidade de métodos para a determinação dos custos associados aos EAs. A generalidade dos estudos determina esse valor com base na contabilização do número de dias adicionais de internamento, resultantes do EA, valorizados com base em custos médios; iv) o grupo de peritos, propôs como metodologia para a determinação do custo associado a cada EA, a utilização de sistemas de custeio por doente; v) propõe-se o desenvolvimento de uma plataforma informática, que permita o cruzamento da informação disponível no registo clinico electrónico do doente com um sistema automático de identificação de EAs, a desenvolver, e com sistemas de custeio por doente, de modo a valorizar os custos por doente e por tipo de EA. A avaliação dos custos directos associados à ocorrência de EAs em contexto hospitalar, pelo impacto económico e social que tem nos doentes e organizações, será seguramente uma das áreas de estudo e investigação futuras, no sentido de melhorar a eficiência do sistema de saúde e a qualidade e segurança dos cuidados prestados aos doentes.

Avaliação de risco dos trabalhadores de transportes terrestres de passageiros

Nesta dissertação descreve-se um estudo de análise e avaliação do risco ocupacional dos trabalhadores de uma empresa de transportes de passageiros, trabalho este que serviu para satisfazer uma necessidade periódica da própria empresa. A empresa de transportes em causa pediu anonimato e, por isso, será designada por empresa Alfa. Para o efeito, aplicou-se o Método de Avaliação de Risco Simplificado (MARS), com o intuito de analisar as tarefas dos seus trabalhadores, permitindo mapear os perigos e avaliar os riscos associados às mesmas. O objetivo específico do estudo foi o de avaliar a magnitude dos riscos existentes por categoria profissional e atividade, de forma a implementar medidas de controlo concretas e focadas em cada categoria abrangida. Aquando da realização deste trabalho, a empresa sugeriu a aplicação de uma metodologia diferente da utilizada anteriormente, embora também de “espectro largo”. Assim, foi utilizado o MARS. A este método genérico, a autora desta dissertação incluiu algumas modificações, nomeadamente a inclusão de sistemas de classificação harmonizados, para distinguir risco de acidente e risco para a doença. Os resultados obtidos permitiram identificar que as categorias profissionais de Maquinista e Encarregado de Tração são aquelas que apresentam risco mais elevado. Das sete categorias analisadas, os riscos mais relevantes para acidente de trabalho foram caraterizados por três variáveis chave; para a variável Contato, a modalidade de acidente mais grave é o contato com chama viva ou ambiente (cód.13), os Tipos de Lesão associados a este contato são as queimaduras (cód.061) e asfixia (cód.081), que podem atingir múltiplas Partes do Corpo (cód.78). Outra situação de risco importante é a falha na manutenção de comboios, que pode provocar a perda de controlo do veículo, e assim causar um acidente ferroviário grave, não só com o comboio, mas também com os seus passageiros. Por último, e apenas para o maquinista, a tarefa da travagem da carruagem em situação de emergência acarreta perigos distintos, mas todos eles associados ao mesmo tipo de acidente ferroviário (risco operacional). Já no que respeita às afeções da saúde e doenças profissionais, os riscos mais importantes identificados neste estudo são a tensão psíquica, o stresse, a diminuição da acuidade auditiva e a hipocusia. As medidas de controlo prioritárias são: o bom funcionamento do sistema AVAC e desenfumagem, os simulacros contra incêndio, o funcionamento dos sistemas de deteção de incêndios e dos sistemas de extinção automática de incêndios por água e a manutenção eficaz dos comboios. Este estudo demonstrou ser vantajoso o uso do sistema de classificação harmonizado de acidentes de trabalho (EEAT) do Eurostat (2001), a classificação de doenças profissionais do DR 76/2006 e outras afeções para a saúde, para caraterizar o perigo e o tipo de risco. É um benefício para as empresas a utilização desta terminologia, para efetuar uma AAR consistente e detalhada, ao qual acresce a vantagem de permitir comparar resultados internos com estatísticas nacionais e internacionais, desde que sejam aplicados sistematicamente estes sistemas de classificação.

Avaliação do desempenho da ventilação natural em lares de idosos

A esperança média de vida está a aumentar e Portugal é um dos países mais envelhecidos da Europa, sabendo-se que a população idosa apresenta elevada prevalência de doenças crónicas e problemas respiratórios. Estudos indicam que as pessoas desta faixa etária estão em média 19 a 20 horas em ambientes fechados. A Qualidade do Ar Interior (QAI) desempenha um papel crucial na qualidade de vida e na saúde dos idosos. Os adultos pertencentes a faixas etárias mais avançadas, particularmente os idosos, podem ter sistemas imunitários enfraquecidos e problemas de saúde associados à idade incrementando a sua vulnerabilidade a problemas de saúde associados à poluição do ar interior. Este facto torna-se ainda mais evidente e tem mais impacto em grupos de risco com doenças crónicas tais como infeções respiratórias, doenças cardiovasculares e na doença pulmonar obstrutiva cronica (DPOC). Nesta dissertação estuda-se o a qualidade da ventilação analisando a concentração de dióxido de carbono (CO2) gerado através do metabolismo humano nos quartos de dormir e nas salas de estar. A dissertação foi desenvolvida no âmbito do projeto GERIA (Estudo Geriátrico dos Efeitos na Saúde da Qualidade do Ar Interior em Lares da 3ª Idade de Portugal) que pretende determinar o impacte da QAI na saúde.

Avaliação e gestão de riscos em áreas litorais. Contributo para o desenvolvimento de um sistema de previsão e alerta de inundação em zonas costeiras

Enquadrado no projeto Hidralerta, este trabalho tem como objetivo avaliar o risco de inundação na zona da Costa da Caparica, concelho de Almada, entre 2007 e 2012. As praias em estudo são: São João da Caparica, Praia do Norte, CDS, Traquínio, Dragão Vermelho, Praia Nova e Nova Praia. O projeto Hidralerta pretende desenvolver um sistema de previsão, alerta e análise de risco a longo prazo associado ao galgamento e inundação em zonas costeiras e portuárias, através da utilização de previsões da agitação marítima. Pela aplicação do modelo espetral SWAN foram transferidas as características de agitação marítima (altura de onda, período de pico e direção de onda) do largo, fornecidos pelo modelo de previsão WAVEWATCH III, para junto à costa, isto é, para pontos em frente a cada uma das praias. Para o cálculo do runup na praia de São João da Caparica, foram aplicadas as fórmulas empíricas desenvolvidas por Hunt (1959), Holman (1986), Stockdon et al. (2006), Nielsen e Hanslow (1991), Ruggiero et al. (2001), Guza e Thornton (1982), e Teixeira (2009). Esta praia é considerada uma praia natural, com sistema dunar, semelhante aos sistemas utilizados pelos autores para desenvolvimento e aplicação das suas fórmulas. Para as restantes praias, que possuem estrutura de proteção aderente, foi utilizada a metodologia de Mase et al. (2013), que permite calcular o runup/galgamento nas praias e estruturas. Os perfis transversais de todas as praias e das estruturas foram levantados no local, no decorrer deste estudo. Depois de calculado o nível máximo de inundação nas praias e o caudal médio galgado nas estruturas de proteção, procedeu-se à avaliação do risco de inundação. Para isso, cruzou-se a informação de tabelas do grau de probabilidade de ocorrência e do grau de consequência, o que possibilitou a determinação da aceitabilidade do risco. Como resultado destaca-se que existe um grau indesejável de galgamento e inundação nas praias da Costa da Caparica e que a prevenção de danos em pessoas e bens pode ser melhorada pela aplicação de sistemas de alerta. Os resultados obtidos devem ser analisados com cuidado uma vez que a metodologia tem limitações, quer ao nível dos dados (agitação marítima, perfis de praia utilizados), das formulações empíricas consideradas, as quais não foram desenvolvidas para as praias em estudo e a avaliação das consequências, em que se utiliza uma metodologia muito simples.

Sistemas geotérmicos de baixa entalpia estudos de caracterização térmica

A crescente atenção revelada pelas sociedades nos últimos anos, no que respeita à sustentabilidade energética do planeta, tornou-se o principal impulsionador para o desenvolvimento de formas de exploração de energia que contribuem para a redução dos gases com efeito de estufa. A energia geotérmica de baixa entalpia (Shallow Geothermal Energy–SGE) é um dos tipos de energia verde utilizados para aquecimento e arrefecimento de edifícios. Nas últimas décadas, tem vindo a demonstrar uma elevada eficácia energética e aplicabilidade em diversos países em todo o mundo. Aos sistemas convencionais de exploração abertos e fechados, seguiram-se os sistemas com estruturas de fundações termoactivas. A Suíça e Áustria foram os países pioneiros onde se iniciou a exploração utilizando este tipo de estruturas, primeiro com recurso a lajes de fundo e depois, em 1984, através de estacas. A utilização generalizada de fundações de forma bi-funcional poderá resultar numa compensação sustentável dos seus custos de implementação. No entanto, é necessário conhecer de forma sólida o comportamento geotécnico dos solos face à imposição das diferentes acções térmicas provocadas pelos Sistemas Geotérmicos de Baixa Entalpia. A eficácia dos Ground Energy Systems (GES) está directamente associada à capacidade que os solos apresentam para fornecer ou dissipar calor. O desempenho dos GES e a sua eficiência está ainda por avaliar relativamente às condições existentes em Portugal. As propriedades térmicas dos solos são um desses aspectos, sendo da maior relevância na avaliação do seu desempenho. Nesta dissertação são abordados os diferentes mecanismos de transferência de calor nos solos bem como propriedades térmicas necessárias para a sua caracterização. Apresenta-se também um caso prático, para o qual foi realizada caracterização térmica e posterior modelação numérica de uma estrutura termoactiva, determinando-se os campos de temperaturas máximos e mínimos e os fluxos térmicos provocados pelo seu funcionamento.

Sistemas bacterianos competentes em biotransformação humana para estudos mecanísticos e toxicológicos

Devido às limitações de sistemas in vitro atuais, existe uma necessidade de modelos celulares especializados em mimetizar propriamente a biotransformação humana. Além da aplicação destes novos sistemas na avaliação e estudo de toxicidade químicos, estes sistemas permitem o uso em estudos funcionais e mecanísticos de enzimas de biotransformação humanas. Nesta dissertação é abordado o desenvolvimento de modelos celulares competentes em enzimas de biotransformação humanas, aplicado na avaliação de um dos principais metabolitos do fármaco antirretroviral Nevirapina (NVP), como também num estudo mecanístico do importante fator proteico na biotransformação humana, a NADPH citocromo P450 oxido-redutase (CPR). NVP é frequentemente usado no tratamento de HIV-1 e tem sido associado a efeitos adversos como lesões hepáticas e erupções cutâneas severas. Evidências apontam ao envolvimento de citocromos P450 e subsequente sulfonação por sulfotransferases na formação de metabolitos reativos. Contudo, testes padrão in vitro não demonstraram evidências de mutagenicidade ou clastogenicidade. Neste estudo, utilizando uma estirpe de S. typhimurium, competente na expressão controlável e estável de sulfotransferase 1A1 (SULT1A1) humana, demonstrou-se mutagenicidade de 12-hidroxi-NVP dependente de SULT1A1. A enzima CPR está envolvida nas principais reações de biotransformação de xenobióticos, além de interagir com outras proteínas importantes com funções celulares importantes. O mecanismo pelo qual CPR doa eletrões aos seus parceiros redox não é completamente claro. Foi desenvolvido um sistema de E. coli para ser aplicado em estudos mecanísticos sobre a doação de eletrões de CPR. Este novo sistema co expressa CPR e hemeoxigenase I (HO-1) humanas, que depende importantemente de CPR, sendo sustentada por sete eletrões doados por cada ciclo enzimático. As condições de cultura foram otimizadas para níveis de expressão CPR/HO-1 aproximados à estequiometria verificada em humanos. Este modelo células foi aplicado no desenvolvimento de um ensaio de cinética de HO-1, focando-se em vários parâmetros para a sua otimização.

Avaliação do comportamento dinâmico de uma chaminé de equilíbrio

As alterações ao escoamento dão origem a transitórios, caracterizados pela variação temporal da velocidade e da pressão ao longo da conduta. No contexto das instalações hidráulicas é de extrema importância quantificar as pressões máximas e mínimas resultantes do regime transitório para poder proceder ao correcto dimensionamento das condutas e se necessário introduzir dispositivos de protecção do sistema. Neste trabalho estudam-se as chaminés de equilíbrio caracterizando o seu efeito no amortecimento do fenómeno transiente. Para simular numericamente sistemas típicos foi utilizado um código numérico baseado no método das características. As instalações simuladas foram escolhidas de forma a estudar separadamente a influência da área transversal da chaminé, da existência de câmaras e de uma perda de carga. Os resultados obtidos permitiram concluir que o contínuo aumento de área da chaminé deixa de ser viável do ponto de vista económico por não representar um amortecimento significativo das variações de pressão, sendo a inclusão de câmaras de expansão e alimentação na chaminé uma melhor solução. O estudo da perda de carga permitiu propor um método para optimizar a perda de carga simétrica óptima para uma dada instalação. O mesmo tipo de metodologia permitiu obter uma melhor solução por inclusão de perda de carga assimétrica.