Sensores em fibra óptica para monitorização ambiental

Fruto da crescente preocupação face à bioacumulação e bioconcentração de poluentes e conscientização dos efeitos do aquecimento global, nos últimos anos têm sido adoptadas inúmeras acções e medidas que visam o controlo de parâmetros indicadores da qualidade do meio, a detecção de substâncias potencialmente perigosas e a promoção/utilização de energias alternativas não poluentes. Neste âmbito, a monitorização em tempo real revela-se fundamental para a análise contínua do equilíbrio dos ecossistemas. Neste contexto, os sensores de fibra óptica, mais concretamente os sensores químicos em fibra óptica possuem um conjunto de características, como por exemplo a miniaturização, baixo custo, versatilidade, biocompatibilidade, capacidade de monitorização remota, que representam uma alternativa tecnológica e economicamente viável. Por outro lado, a utilização de redes de difracção em sensores de fibra óptica, é em adição uma mais-valia para este tipo de sistemas, as redes de período longo pela sua sensibilidade intrínseca ao índice de refracção, e as redes de Bragg pela sua facilidade de interrogação e facilidade de multiplexagem. A presente dissertação tem por objectivo o estudo, desenvolvimento e análise de sensores em fibra óptica para monitorização de espaços ambientais. O presente documento encontra-se organizado em cinco capítulos. O capítulo 1 faz um enquadramento dos sensores de fibra óptica para monitorização ambiental dando relevo aos sensores químicos em fibra óptica. No capítulo 2 expõe-se o conjunto de conceitos necessários para a compreensão do trabalho. A começar pelas redes de difracção em fibra óptica e a suas potencialidades como elementos sensores. Algumas configurações foram detalhadas assim como alguns princípios para interrogação das mesmas. A medição multi-parâmetro e o fabrico de membranas de sensibilidade selectiva são também abordados. O Capitulo 3 refere a primeira configuração desenvolvida, trata-se de um sensor interferométrico baseado numa cavidade Fabry-Pérot, constituído por uma rede de Bragg e a reflectividade da ponta da fibra. O objectivo do sensor é a monitorização do ácido acético e outras espécies carboxílicas em bioreactores. Para tornar a configuração sensível ao ácido foi aplicado um revestimento de Silane-PVP à extremidade da fibra. A configuração sensora demonstrada aufere de características favoráveis, como excelente resolução, resposta linear, não utilização de indicadores, leitura em reflexão e o facto de operar na janela espectral das telecomunicações. O Capítulo 4 apresenta a segunda configuração desenvolvida que tem por objectivo a medição simultânea de salinidade e temperatura. A medição de salinidade é baseada no índice de refracção. Trata-se de um sensor de intensidade auto-referenciado, baseado em três redes de difracção. Uma rede de período longo sensível ao índice de refracção e temperatura e duas redes de Bragg, para interrogação da da rede de período longo e compensação de temperatura. Para discriminação dos parâmetros de interesse foi utilizado o método matricial. A configuração exposta exibe características favoráveis, como excelente resolução, resposta linear, discriminação de índice de refracção e temperatura, leitura em reflexão e o facto de operar na janela espectral das telecomunicações. O Capitulo 5 contém as conclusões e comentários finais ao trabalho. No final da tese seguem-se os anexos, onde se encontram as publicações e comunicações resultantes do trabalho realizado.

Estudo da qualidade do ar interior em infantários da Região Autónoma da Madeira

Presentemente as pessoas passam cerca de 90% da sua vida no interior de edifícios, onde a poluição atinge níveis superiores aos registados no exterior. Os infantários são espaços onde a qualidade do ar interior (QAI) deverá ser alvo de maior preocupação, visto ser o local onde as crianças passam uma fase importante do seu desenvolvimento físico-motor. São vários os poluentes que podem comprometer a saúde humana, de entre os quais se destacam os poluentes biológicos, os químicos, e os físico-químicos. O presente trabalho teve como objectivo analisar a QAI em onze infantários da Ilha da Madeira durante as quatro estações do ano. Para o estudo foi levado em consideração a dispersão geográfica e a envolvente rural e urbana. Complementarmente, foi efectuado um estudo aprofundado dos compostos orgânicos voláteis (COVs) em dois dos infantários, com o emprego de amostragem activa e passiva. Nos infantários em análise, verificou-se a existência de um sério problema de renovação do ar no interior das salas, reflectido nas elevadas concentrações de CO2 e bactérias encontradas durante a monitorização dos espaços. As concentrações de fungos raramente excederam o valor máximo de referência (VMR), sendo o Penicillium spp. e o Cladosporium sp., as espécies mais comuns encontradas. Contudo foram detectadas algumas espécies consideradas perigosas para a saúde humana, como o Aspergillus niger e o A. versicolor. Relativamente aos restantes parâmetros (CO, O3, HCHO, NO2, NO, SO2, H2S, PM10, T e HR), na sua generalidade apresentaram concentrações inferiores aos respectivos VMR: excepção para o HCHO que em 40% das análises revelou valores acima do seu VMR, bem como a T e HR, que apresentaram valores fora das respectivas escalas de referência. Não foram encontradas diferenças significativas na QAI entre os onze infantários no que diz respeito à sua localização geográfica e envolvente. No entanto, em alguns parâmetros foram observadas variações sazonais. O estudo dos perfis de COVs revelou que o tipo de amostragem a empregar deve ter em consideração o objectivo da recolha: se for necessária a obtenção de dados como um flash instantâneo, a utilização da amostragem activa é aconselhada, se forem requeridos dados médios de um determinado período de tempo, o emprego da amostragem passiva será a melhor escolha.

Os cruzeiros e o Porto do Funchal: importância económica para o turismo na região

O porto do Funchal é uma realidade recente. Historicamente podemos considerar que existe porto desde o final do Século XIX, muito embora já com D. José I tivesse havido uma Determinação real para proceder à construção de uma infra-estrutura portuária, o que só parcialmente foi cumprido, num processo apenas terminado em 2011. Até aí e desde a colonização, o desembarque de pessoas e bens era feito no calhau, ao ritmo e sabor das levadias e dos estados do mar e da força humana, numa tradição que ficou expressa em inúmeras obras e registos de viagem e igualmente no Pilar de Banger, mandado construir por um britânico, como base de guindaste para descargas. No século XX, o porto do Funchal, ao mesmo tempo que era local de comércio e descarga de mercadorias, assim como de passageiros, foi progressivamente assistindo ao surgir de um novo conceito em matéria de turismo, não já apenas e só como mero transporte, mas tendo como objectivo o cruzeiro. Esta Dissertação pretende estudar, quantificar e se possível teorizar, ainda que de forma sucinta, a importância que esse novo tipo de lazer, a partir de agora, por nós designado de cruzeiro, teve, tem e esperamos venha a ter, na nossa economia regional e no bemestar e progresso económico dos múltiplos intervenientes nesta actividade. Para nos apoiar neste desiderato, para além da teoria, construímos um inquérito, que foi apresentado ao turista de cruzeiro, durante a sua escala e a fruição desta, por si mesmo, em passeios a pé pela cidade do Funchal ou guiado por um guia, conhecendo o potencial do nosso porto. Este inquérito foi feito em colaboração com a APRAM, o SNATTI e a EUROMAR, assim como com outros intervenientes nesta cadeia de valor, tendo nós, conceptores e aplicadores do mesmo, procurado seguir uma linha de orientação que nos permitisse a comparação dos resultados, com inquéritos desenvolvidos anteriormente. O nosso objectivo essencial é não apenas o de prosseguir num percurso de valorização pessoal e académica mas também procurar dotar com dados quantificáveis, todos os parceiros deste negócio da nossa região e contribuir de uma forma activa e responsável na definição e planeamento do nosso melhor recurso económico, o Turismo. Esta Dissertação é, por agora, um objectivo em si, mas não se esgota como tal e a nossa missão não termina hic et nunc, uma vez que trabalhamos por mero prazer intelectual, sentimos que somos apoiados institucional e pessoalmente e temos a certeza de que o que estamos a desenvolver, poderá ser útil para a nossa economia e para a nossa Região.