Construção e Arquitectura Sustentáveis em Cabo Verde: Estudo de Estratégias de Projecto Sustentável

A presente dissertação centra-se no estudo das estratégias de Projecto Arquitectónico e Construtivo que sejam adequadas a países em desenvolvimento e de clima tropical quente, onde a economia e o conforto térmico são factores condicionantes para o desempenho dos edifícios. O estudo foi desenvolvido para Cabo Verde, arquipélago africano com clima quente e seco, onde as condicionantes relacionadas com a prática da construção derivam essencialmente dos seguintes factores: a escassez de recursos naturais, a condição insular, as temperaturas elevadas, o défice habitacional provocado pela falta de planeamento urbano e pelo elevado êxodo rural das populações mais pobres param os centros urbanos, a carência energética e o fraco poder económico dos habitantes. Foi realizado um trabalho de campo, através de entrevistas e questionários destinados aos técnicos na área da construção e aos utentes das diferentes tipologias construtivas existentes no país, onde se recolheram informações sobre as tecnologias construtivas e desempenho térmico dos edifícios. Com base nos questionários e no estudo das estratégias de projecto para o clima em estudo, analisaram-se as tipologias arquitectónicas e construtivas que foram identificadas, tendo em conta os materiais de construção e o desempenho ambiental. Esta análise permitiu detectar os principais constrangimentos derivados destas tipologias. A partir do estudo realizado neste trabalho de investigação, apresentam-se algumas recomendações no que diz respeito às medidas políticas que o país em estudo deverá adoptar e ainda às prioridades e às regras de boas práticas na construção de edifícios. Concluiu-se que, para o clima de Cabo Verde, o conforto térmico nos edifícios pode ser atingido através da optimização da exposição à trajectória solar e aos ventos dominantes, atendendo às técnicas de arrefecimento passivo, entre os quais a ventilação natural e a inércia térmica e ainda, aos sistemas activos para aproveitamento destas energias renováveis. Finalmente, identificou-se o investimento na área de produção local de materiais com o aproveitamento de matérias-primas naturais, nomeadamente terra e pozolana, e na inovação de tecnologias construtivas economizadoras de inertes, como uma medida essencial no caminho para a sustentabilidade na Construção em Cabo Verde

Estudo do Uso de Hidrotalcites de Mg-Al como Catalisadores Heterogéneos para Produção de Biodiesel

A transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais com um álcool de baixo peso molecular é o principal processo utilizado na produção de biodiesel. Actualmente os processos industriais utilizam catalisadores homogéneos para acelerar a reacção. No entanto a utilização de catalisadores heterogéneos, no processo de transesterificação, tem sido sugerido por vários investigadores pois, são amigos do ambiente e podem ser regenerados e reutilizados portanto possibilitam a utilização de processos contínuos. Neste contexto, a utilização de hidrotalcites Mg-Al, como catalisadores heterogéneos para produção de biodiesel foi investigada neste trabalho experimental. As hidrotalcites com diferentes razões molares Mg/Al (Mg/Al=1, 2, 3 e 4) foram preparadas pelo método de co-precipitação. As diversas matrizes catalíticas obtidas, calcinadas a diferentes temperaturas, foram caracterizadas por difracção de raios X (DRX), análise térmica (TG-DSC), espectroscopia de infravermelhos (MIR), microscopia electrónica de varrimento (SEM) e isotérmicas de adsorção com azoto (BET). Estes catalisadores foram testados na metanólise de óleos vegetais para produzir biodiesel. As hidrotalcites Mg/Al=2, HT2A e HT2B (preparada com metade da quantidade de NaOH) calcinadas a 507 ºC e 700 ºC, respectivamente, foram as que apresentaram melhores resultados ao catalisar a reacção com um rendimento em éster superior a 97%, utilizando 2.5% da massa de catalisador, em relação à massa do óleo, razão molar metanol/óleo igual a 12, temperatura reaccional de 65 ºC durante 4h. Foi também investigada a reutilização do catalisador e o efeito da temperatura de calcinação. Constatou-se que o catalisador hidrotalcite HT2B apresentou melhor comportamento catalítico pois permitiu catalisar a reacção de transesterificação até três ciclos reaccionais, convertendo em ésteres 97%, 92% e 34% no primeiro, segundo e terceiro ciclos reaccionais, respectivamente. A análise de, algumas propriedades do biodiesel obtido como, o índice de acidez, a viscosidade e o índice de iodo mostraram que os resultados obtidos estão dentro dos valores limite recomendados pela norma EN 14214. Em anexo apresenta-se uma comunicação à First International Conference on Materials for Energy, Karlsruhe, 2010.

Integração de Sistemas de Bombas de Calor Geotérmicas em Edifícios

A simulação de edifícios e sistemas de aquecimento está na base deste trabalho. O edifício em estudo é a Residência Universitária Polo-II-1, com o objectivo de adaptar utilização de “Ground Source Heat Pumps” (GSHP) para satisfazer a necessidade de aquecimento do edifício. Para determinar a carga térmica, o edifício terá que ser modelado no software de simulação dinâmica multizona TRNSYS (TRaNsient SYstems Simulation). Da mesma forma que o edifício, o sistema também é modelado no TRNSYS a fim de obter o desempenho da GSHP a ser utilizado no edifício. Para melhor avaliar os benefícios do sistema, vai ser preciso uma análise comparativa da GSHP com outros sistemas normalmente utilizados para o aquecimento doméstico.

Dessalinização da Água do Mar Através da Energia Solar - Caso de Estudo Salamansa – Cabo Verde

principal objectivo deste trabalho é o estudo da viabilidade técnica e económica da dessalinização da água do mar, utilizando a energia solar, tomando como caso de aplicação uma pequena comunidade rural de Cabo Verde, a vila piscatória de Salamansa, local onde há graves problemas com a disponibilidade de água potável. No entanto, a proximidade do mar e a disponibilidade de energia solar sugerem a dessalinização como processo para mitigar a falta de água. A dessalinização da água do mar pode ser obtida através de diversas técnicas que podem ser agrupadas de acordo com os princípios em que estes processos se baseiam: processos de dessalinização térmica (destilação solar, destilação multi-estágio, destilação multi-efeito, etc.) e processos de dessalinização por membranas (electrodiálise e osmose inversa). A destilação solar passiva foi a tecnologia de dessalinização estudada neste trabalho e que se pode vir a tornar uma alternativa promissora para um fornecimento regular de água. Por outro lado, o uso de fontes alternativas de energia, como a solar, apresenta-se como uma solução para viabilizar a dessalinização em meios semi-áridos como o deste caso de estudo. Fez-se uma modelação matemática da unidade de destilação solar proposta utilizando o Engineering Equation Solver (EES) como ferramenta para ajudar a resolver as equações de balanço térmico. O projecto do destilador solar proposto poderá atender às necessidades de água doce para consumo de 18 famílias constituídas por 5 agregados (92 pessoas) e apresenta uma eficiência média diária de aproximadamente 78% no Verão e 77% no Inverno.

Sistemas de Tratamento e Disposição dos Resíduos Sólidos Compact Power & Aterro Sanitário

Na actual monografia intitulada “Sistemas de Tratamento e Disposição dos Resíduos Sólidos” adoptar-se-á as teorias clássicas de solos, para representar os resíduos sólidos urbanos. No que diz ao tratamento e disposição, diversos métodos e técnicas vão ser apresentados. Assim esta pesquisa tem como objectivo principal avaliar o Aterro Sanitário proposto para Santiago, 1999 e a tecnologia do Compact Power (pirólise/gasificação). Os dados dos resíduos sólidos ficaram restringidos aos resíduos urbanos, encontrando-se uma grande heterogeneidade e constantes questionamentos em diversas bibliografias. Analisa-se os elementos base para o dimensionamento do Aterro Sanitário abrangendo um estudo mais aprofundado sobre a estabilização dos taludes. Quanto ao Compact Power, far-se-á a apresentação da planta que incluiu duas linhas, uma para o resíduo misturado e o outro para resíduos separados, uma planta de compostagem e uma planta de conversão térmica avançada (empregando os processos de pirólises, gaseificação e oxidação a alta temperatura). Na compilação deste documento, encontra-se uma análise SWOT, com o intuito de melhor analisar as referidas tecnologias apresentadas.