Optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos‐eólicos em zonas insulares de diversidade climática‐Arquipélago da Madeira

Nesta tese apresento um estudo detalhado sobre vários aspectos relacionados com a optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos em zonas insulares de diversidade climática-arquipélago da Madeira que foi desenvolvido no Laboratório Regional de Engenharia Civil e com algumas deslocações no Laboratório de Energia Solar da Universidade de Vigo entre 2002 e 2007. Foi baseado nos conhecimentos adquiridos ao longode 25 anos de prática profissional de estudo, projecto, montagem e monitorização de tecnologias solares e eólicas, para produção de electricidade em locais isolados, bem como pesquisa e análise climatológica. Como resultado final e após a criação de uma base de dados climáticos para fins energéticos, determinámos os dias característicos de radiação solar e temperatura para cada um dos doze meses do ano, nas seis estações meteorológicas estudadas. Estes dias são de grande utilidade também para a elaboração de outros estudos. Após o tratamento dos dados constatou-se que a evolução das temperaturas ao longo do ano, tanto no caso das médias como nas médias dos valores máximos e nas médias dos valores mínimos,segue uma tendência similar em todas as estações. Concluimos que, a altitude é o factor determinante nestas diferenças, de tal maneira que quanto maior for a altitude menor são, em geral, as temperaturas médias. No estudo da irradiação global constatámos que na ilha do Porto Santo há mais 4% de radiação solar que na ilha da Madeira. Já na costa norte da Madeira, mais precisamente em São Jorge a média diária mensal e anual é inferior em cerca de 16.5 % em relação ao Porto Santo. Contudo, a costa sul da Madeira apresenta valores de radiação interessantes para o aproveitamento energético. Na abordagem à produção fotovoltaica e eólica, desenvolvemos um novo conceito que relaciona a produção eléctrica por metro quadrado de terreno horizontal, referente à área dos módulos fotovoltaicos e à área de afectação dos aerogeradores. Este novo conceito permite facilmente comparar sistemas energéticos diferentes utilizando diferentes recursos energéticos, permitindo também comparar a energia eléctrica produzida com a energia solar recebida e, deste modo, extrapolar os resultados para a toda a superfície do arquipélago. Finalmente, no que diz respeito à optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos nas seis zonas climáticas do arquipélago da Madeira, calculámos a produção eólica diária e a produção média diária para cada um dos doze meses do ano, bem como a média anual, isto por metro quadrado de área varrida pelo rótor do aerogerador, para que os resultados se pudessem comparar com os resultados anteriormente obtidos na produção fotovoltaica, reportados também a metro quadrado de área de módulo. No que concerne à produção máxima e comparativa de sistemas (100% fotovoltaicos e 100% eólicos), estudámos várias hipóteses para que os resultados fossem os mais gerais possíveis, tendo-se chegado à conclusão de que se se relacionar a procura de energia/consumo com a produção anual do sistema híbrido, não é necessário fazer a simulação dos sub-sistemas fotovoltaicos-eólicos em tamanho real, bastando apenas conhecer a proporção exacta destes, e extrapolar os resultados obtidos em percentagem para qualquer dimensão. Da análise comparativa dos resultados da produção energética das diferentes composições percentuais fotovoltaico-eólico, podemos avaliar facilmente o grau de cobertura de energia renovável. Conhecidas as percentagens de cobertura da procura que se obtêm com energias renováveis, é possível definir com segurança as percentagens solar-eólica que oferecem as melhores opções técnicas. Em termos de optimização técnica, concluímos que o único factor que diferencia um sistema híbrido de outro, nos 6 locais estudados, é a área do módulo fotovoltaico e a área varrida pelo rótor do aerogerador. Finalmente, concluímos que os custos das instalações híbridas e do kWh renovável produzido nos locais estudados, diminuem em todos os locais ao diminuir a percentagem do sub-sistema eólico no sistema híbrido fotovoltaico-eólico, sendo o custo mais baixo reportado sempre à Instalação toda solar (100% fotovoltaica).

A saúde mental das pessoas idosas na Região Autónoma da Madeira

O presente estudo teve como objectivos caracterizar do ponto de vista da saúde mental a população idosa da Região Autónoma da Madeira (RAM); determinar as prevalências das situações de saúde mental positiva e negativa e avaliar a influência positiva (protectora) ou negativa (de risco) de certos factores pessoais e do meio na saúde mental. Foi um estudo de natureza psicossocial,transversal, probabilístico, com uma componente descritiva e outra inferencial. A amostra (N=342) representativa das pessoas com 65 e mais anos, residentes na comunidade, foi estratificada por concelhos, por géneros e por classes etárias. A selecção foi feita da base de dados do Cartão de Utente do Serviço Regional de Saúde Empresa Pública Empresarial. As pessoas idosas foram entrevistadas pelas enfermeiras dos Centros de Saúde, que utilizaram para tal um questionário estruturado. Na avaliação das variáveis utilizaram-se diversos instrumentos alguns dos quais amplamente usados em outros estudos com população idosa. A saúde mental foi avaliada utilizando-se o Mental Health Inventory - MHI (Ware & Veit, 1983; Ribeiro, 2000), que contempla uma dimensão mais positiva o bem-estar psicológico e outra mais negativa o distress psicológico. Nas variáveis independentes (pessoais e do meio ambiente) utilizaram-se: para a classe social a Classificação Social de Graffar (Graffar, 1956); para a rede social a Lubben Social Network Scale - LSNS (Lubben, 1988); para a autonomia nas actividades instrumentais da vida diária a IADL (Lawton & Brody, 1969; Botelho, 2000); para a capacidade funcional (ABVD) o Índice de Katz (Katz et al., 1963; Cantera, 2000). As restantes variáveis, nomeadamente as de caracterização demográfica bem como as auto-percepções relativas ao rendimento, à habitação, de controlo, a ocupação do tempo, os acontecimentos de vida significativos, a autonomia física, a percepção relacionada com a saúde, as queixas de saúde ou doenças, os apoios de saúde e sociais, foram avaliadas através de questões formuladas para o efeito. No tratamento de dados, procedeu-se à análise descritiva das diferentes variáveis obtendo-se uma primeira caracterização da saúde mental das pessoas inquiridas. A fim de determinar as prevalências das situações de saúde mental mais positiva e mais negativa, recorreu-se à análise com três clusters. Para determinar a associação entre as variáveis pessoais e do meio e a saúde mental, usaram-se dois modelos de regressão logística (MRL). Num 1º MRL o enfoque colocou-se na relação das capacidades físicas e na percepção de saúde detidas pelas pessoas idosas, na disponibilidade de apoios específicos e a saúde mental. O 2º MRL focalizou-se na interacção entre a percepção de controlo detida pelas pessoas idosas, as condições sócio-económicas e a saúde mental. Resumem-se os resultados: na amostra identificou-se uma percentagem superior de mulheres (66,4%) face aos homens. A classe etária dos 65–74 anos incluiu maior número de idosos (64,9%). A maioria de (55,6%) residiam fora do Funchal. Os reformados eram prevalentes (78,1%) bem como os que detinham 1 a 11 anos de escolaridade (58,2%). As mulheres (65,2%) eram mais analfabetas do que os homens (48,7%). Dos idosos 44,4% pertenciam à classe social V (muito baixa) sendo a maioria mulheres (53,3%). A idade mínima da amostra foi 65 anos e a máxima 89 anos. A idade X =72,6 anos com umS =5,77. Foram encontrados níveis mais positivos nas diferentes dimensões da saúde mental. Prevalências: saúde mental positiva 67,0%, bem-estar psicológico elevado 24,3%. Apenas 3,2% apresentaram distress psicológico mais elevado. Com depressão maior identificaram-se 0,3% dos idosos. Num 1º MRL com as possíveis variáveis explicativas ajustadas, verificou-se que a probabilidade da saúde mental ser mais positiva era cerca de 0,3 vezes inferior nas mulheres, nos idosos com redes sociais muito limitadas e nos que percepcionavam a saúde própria como razoável ou pior. Era menor 0,5 vezes quando não sabiam ou percepcionavam a saúde como pior comparativamente aos pares, e 0,3 vezes quando referiram o mesmo, comparando-a com há um ano atrás. Era ainda 0,1 vez inferior quando possuíam limitações físicas para satisfazer as necessidades próprias. A probabilidade de ser mais positiva era 2,5 vezes superior quando as pessoas possuíam 1 a 11 anos de escolaridade. A variância no nível de saúde mental, explicada com base no 1º modelo foi 44,2%, valor estimado através do Nagelkerke R Square. Os resultados do 2º MRL com variáveis ajustadas, permitem afirmar que a probabilidade da saúde mental ser mais positiva era 0,3 vezes menor nas mulheres, 0,1 vez inferior nos idosos que percepcionavam o rendimento auferido como razoável ou fraco e 0,4 vezes menor quando tinham uma rede social muito limitada. Ter limitações físicas deslocando-se na rua apenas com apoio diminuía 0,3 vezes a probabilidade de saúde mental mais positiva, verificando-se o mesmo nos que auferiam apoio dos serviços sociais. Uma probabilidade 2,4 vezes superior da saúde mental ser mais positiva foi encontrada nos idosos com 1 a 11 anos de escolaridade quando comparada com os analfabetos. O Nagelkerke R Square = 37,3%, foi menor do que o obtido no modelo prévio, pelo que a variação ao nível da saúde mental explicada por este modelo é inferior. A evidência de que as pessoas idosas possuíam maioritariamente um nível superior de saúde mental, comprovou que a velhice não é sinónimo de doença. Foi também superior a percentagem daqueles que possuíam redes sociais menos limitadas. O nível mais elevado de distress psicológico surgiu com uma prevalência de 3,2% e apenas 0,3% das pessoas idosas estavam mais deprimidas o que evidenciou a necessidade de serem providenciadas respostas na comunidade para o seu tratamento. Dos inquiridos 8,8% apresentavam um nível médio de depressão, sugerindo a pertinência de serem efectuados às pessoas nessa situação, diagnósticos clínicos mais precisos. As limitações na capacidade física para a satisfação de necessidades diárias e a percepção de saúde mais negativa emergiram como factores significativos para a pior saúde mental confirmando resultados de pesquisas prévias. No 2º MRL a percepção pelos idosos de que o rendimento mensal auferido era fraco aumentou também a probabilidade da saúde mental ser pior. Nos dois modelos verificaram-se influências positivas quando os idosos possuíam 1 a 11 anos de escolaridade comparativamente aos analfabetos, o que pode ser considerado um factor protector para a saúde mental. Sublinhamos como principais conclusões deste estudo: O protocolo e os instrumentos de avaliação foram adequados para atingir os objectivos. Da avaliação à saúde mental concluiu-se que as pessoas idosas possuíam situações mais positivas e favoráveis. Dos três factores utilizadas na estratificação da amostra apenas o género feminino estava associado significativamente à pior saúde mental. Sugere-se a replicação deste estudo para acompanhar a evolução da saúde mental da população idosa da RAM. Os resultados deverão ser divulgados à comunidade científica e técnica bem como aos decisores políticos e aos gestores dos serviços de saúde, sociais, educativos e com acção directa sobre a vida dos idosos a fim de serem extraídas ilações, favoráveis à adopção de políticas e programas promotores da saúde mental que passem pelo aumento da escolaridade e por medidas/acções que reduzam a maior susceptibilidade de saúde mental negativa associada ao género feminino, promovam o reforço das redes sociais das pessoas idosas, a autonomia física necessária à satisfação das necessidades próprias bem como as auto - percepções positivas relacionadas com a saúde e com os rendimentos auferidos. Deverão serlhes facultadas também oportunidades de participação activa na comunidade a que pertencem.

Detecção de bactérias no ar em ambiente hospitalar com recurso a técnicas moleculares

A Qualidade do Ar Interior (QAI) revela-se de grande importância no ambiente hospitalar devido à disseminação aérea de bactérias potenciar as infecções nosocomiais. Os estudos nesta temática são raros em Portugal e inexistentes na Madeira. Este trabalho tem como objectivos identificar com elevada precisão a flora bacteriana aerosolizada no Hospital Dr. João de Almada (HJA) utilizando técnicas moleculares, determinar a sua origem, disseminação e especificidades e analisar globalmente a QAI. O ar exterior e de 15 locais no interior do HJA foi amostrado em Abril de 2009. Foram medidas a temperatura, humidade e concentração de CO2 e NO2 e quantificadas as bactérias e fungos no ar. Utilizaram-se testes bioquímicos e técnicas moleculares para caracterização e identificação de bactérias e foram comparadas comunidades bacterianas. A biodiversidade bacteriana no ar interior do HJA é dominada pelo género Staphylococcus (68%), sendo as espécies mais frequentes S. cohnii urealyticus, S. haemolyticus, S. capitis ou S. caprae e Micrococcus luteus. A maioria das espécies encontradas é comum em ambiente hospitalar e na flora comensal humana. As Staphylococcus spp. detectadas são consideradas patogénicas oportunistas envolvidas em infecções nosocomiais. A QAI é conforme com a legislação na maioria dos locais, havendo microorganismos em excesso em 12 das 72 amostras. O excesso de fungos relacionou-se com eventos de bruma no exterior e o excesso de bactérias correlacionou-se com a actividade humana e foi potenciado pela fraca ventilação e a presença ou manipulação de materiais contaminados. O ar exterior tem boa qualidade para ventilação do HJA, excepto durante eventos de bruma. As comunidades bacterianas aerosolizadas têm maior similaridade entre locais do mesmo tipo, sendo os ocupantes o principal foco de contaminação. São propostas medidas correctivas como o aumento da ventilação dos locais com elevada actividade humana e cuidados na manipulação de roupa suja e resíduos.

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.