Efeito do sombreamento nos pain��is fotovoltaicos

Trabalho Final para obten����o do grau Mestre em Engenharia Electrot��cnica

T��cnicas de efici��ncia energ��tica em redes m��veis usando o tr��fego como refer��ncia

Trabalho Final de Mestrado para obten����o do grau de Mestre em Engenharia de Electr��nica e Telecomunica����es

Metal deposition using Ionic liquids

There is an interest to create zinc/tin alloys to replace cadmium as a corrosion protective coating material. Existing aqueous electroplating systems for these alloys are commercially available but have several limitations. Dangerous and highly toxic complexing agents are uses e.g. cyanides. To overcome these problems, ionic liquids could provide a solution to obtain an alloy containing 20 to 30% of zinc. Ionic liquids (IL���s) often have wider electrochemical windows which allow the deposition of e.g. refractive metals that can not be deposited from aqueous solutions. In IL���s it is often not necessary to add complexing agents. The Zn/Sn alloy deposition from IL���s is therefore a promising application for the plating industry. Nevertheless, there are some issues with this alternative for aqueous systems. The degradation of the organic components, the control of the concentration of two metals and the risk of a two phase deposition instead of an alloy had to be overcome first. It is the main purpose of this thesis to obtain a Zn/Sn alloy with 20% zinc using IL���s as an electrolyte. First a separate study was performed on both the zinc and the tin deposition. Afterwards, an attempt to deposit a Zn/Sn alloy was made. An introduction to a study about the electrodeposition of refractive metals concludes this work. It initiated the research for oxygen-free IL���s to deposit molybdenum or tungsten. Several parameters (temperature, metal source and concentration, organic complexing agents,���) were optimized for both the zinc, tin and zinc/tin deposition. Experiments were performed both in a parallel plate cell and a Hull cell, so as to investigate the effect of current density as well. Ethaline200 was selected as electrolyte. As substrate, brass and iron were selected, while as anode a plate of the metal to deposit was chosen, tin for the alloy. The best efficiencies were always obtained on brass; however the iron substrate resulted in the best depositions. A concentration of 0.27M ZnCl2, 0.07M SnCl2 with 0.015M of K3-HEDTA as complexant resulted in a deposition containing the desired alloy with the amount of 20% zinc and 80% tin with good appearance. Refractory metals as molybdenum and tungsten cannot be electrodeposited from aqueous solutions without forming a co-deposition with Ni, Co or Fe. Here, IL���s could again provide a solution. A first requirement is the dissolution of a metal source. MoO3 could be suitable, however there are doubts about using oxides. Oxygen-free IL���s were sought for. A first attempt was the combination of ZnCl2 with chlormequat (CCC), which gave liquids below 150��C in molar ratios of 2 : 1 and 3 : 1. Unfortuna tely, MoO3 didn���t dissolve in these IL���s. Another route to design oxygen-free IL���s was the synthesis of quaternary ammonium salts. None of the methods used, proved viable as reaction time was long and resulted in very low yields. Therefore, no sufficient quantities were obtained to perform the possible electrochemical behavior of refractive metals.

An��lise voltam��trica da ciprofloxacina ��� aplica����o a medicamentos e a remedia����o

O presente trabalho tem como objectivo o desenvolvimento de um m��todo anal��tico, baseado na voltametria de onda quadrada (SWV), para a an��lise de ciprofloxacina (CIP) em produtos farmac��uticos e em processos de remedia����o. Para o desenvolvimento do m��todo voltam��trico foram utilizadas duas células voltam��tricas: a célula cl��ssica (utilizando um el��ctrodo de trabalho de carbono v��treo - GCE) e um el��ctrodo de carbono impresso (SPCE). Ap��s a optimiza����o dos par��metros da SWV, pH (3,04), frequ��ncia (400Hz), incremento de potencial (6 mV) e amplitude do impulso de potencial (40 mV), procedeu-se a valida����o dos m��todos, obtendo-se zonas lineares entre a concentra����o de CIP e a intensidade de corrente de pico de 5,0��10-6 a 6,0��10-5 mol/L (GCE) e de 1,0��10-5 a 4,0��10-5 mol/L (SPCE) e limites de detec����o de 9,48��10-6 mol/L (GCE) e 2,13��10-6 mol/L (SPCE). Verificou-se que a sensibilidade, a precis��o e a selectividade s��o superiores para o SPCE, sendo por isso esta a célula mais adequada para proceder �� an��lise da CIP em produtos farmac��uticos. O SPCE foi aplicado com sucesso �� an��lise de CIP num produto farmac��utico. Para o tratamento de solu����es aquosas contendo a CIP foram testados dois oxidantes: o permanganato de pot��ssio e o per��xido de hidrog��nio. Para o per��xido de hidrog��nio os resultados obtidos foram inconclusivos. No caso do permanganato de pot��ssio, os resultados mostram que a degrada����o da ciprofloxacina depende da concentra����o do oxidante. Para uma concentra����o de CIP de 3,00��10-4 mol/L uma degrada����o r��pida foi obtida com o uso de 6,00��10-3 mol/L de permanganato de pot��ssio. Na aplica����o do permanganato na remedia����o de solos verificou-se que no caso de solos h��micos a ciprofloxacina �� adsorvida pelo solo, n��o sendo poss��vel confirmar a ocorr��ncia da reac����o de degrada����o. No caso de solos arenosos verificou-se que a ciprofloxacina foi rapidamente degradada pelo permanganato de pot��ssio.

Nanotech thin film photovoltaics

Trabalho Final de Mestrado para obten����o do grau de Mestre em Engenharia de Electr��nica e Telecomunica����es

Modela����o de células de combust��vel

Neste trabalho ser��o apresentados e discutidos v��rios aspectos relacionados com células de combust��vel, com particular enfoque na modela����o de células de combust��vel de membrana de permuta prot��nica. Este trabalho est�� dividido em v��rios cap��tulos. No Cap��tunlo 1 s��o apresentadas as motiva����es e os objectivos da tese. No Cap��tulo 2 ser��o apresentadas as células de combust��vel em geral, a sua origem, os diversos tipos, o que as diferencia das restantes tecnologias de gera����o de energia e as suas vantagens e desvantagens. No Cap��tulo 3 discute-se a modela����o de células de combust��vel. Ser��o expostos e explicados os diferentes tipos de modelos, seguindo-se uma apresenta����o do modelo selecionado para estudo, com refer��ncia aos fundamentos te��ricos exposi����o detalhada da f��rmula����o matem��tica e os par��metros que caracterizam o modelo. �� tamb��m apresentado a implementa����o do modelo em Matlab/Simulink. No Cap��tulo 4 ser�� discutida e apresentada a abordagem utilizada para a identifica����o dos par��metros do modelo da célula de combust��vel. Prop��e-se e prova-se que uma abordagem baseada num algoritmo de optimiza����o inteligente proporciona um m��todo eficaz e preciso para a identifica����o dos par��metros. Esta abordagem requer a exist��ncia de alguns dados experimentais que s��o tamb��m apresentados. O algoritmo utilizado designa-se por Optimiza����o por Enxame de Part��culas ��� Particle Swarm Optimization (PSO). S��o apresentados os seus fundamentos, caracter��sticas, implementa����o em Matlab/Simulink e a estrat��gia de optimiza����o, isto ��, a configura����o do algoritmo, a defini����o da fun����o objectivo e limites de varia����o dos par��metros. S��o apresentados os resultados do processo de optimiza����o, resultados adicionais de valida����o do modelo, uma an��lise de robustez do conjunto ��ptimo de par��metros e uma an��lise de sensibilidade dos mesmos. O trabalho termina apresentando, no ��ltimo cap��tulo, algumas conclus��es, das quais se destacam: - O bom desempenho do algoritmo PSO para a identifica����o dos par��metros do modelo da célula de combsut��vel; - Uma robustez interessante do algoritmo PSO, no sentido em que, para v��rias execu����es do m��todo resultam valores do par��metros e da fun����o objectivo com variabilidade bastante reduzidas; - Um bom modelo da célula de combust��vel, que quando caracterizado pelo conjunto ��ptimo de par��metros, apresenta, sistematicamente, erros relativos m��dios inferiores a 2,5% para um conjunto alargado de condi����es de funcionamento.

Simula����o e programa����o offline de rob��s industriais afectos a tarefas de lixagem

Este trabalho teve o intuito de testar a viabilidade da programa����o offline para tarefas de lixamento na empresa Grohe Portugal. Para tal era necess��rio perceber o que �� a programa����o offline e para isso foi efectuada uma pesquisa referente a essa tem��tica, onde ficou evidente que a programa����o offline �� em tudo semelhante �� programa����o online, tendo apenas como principal diferen��a o facto de n��o usar o rob�� propriamente dito durante o desenvolvimento do programa. Devido �� aus��ncia do rob��, a programa����o offline exige que se conhe��a detalhadamente a célula de trabalho, bem como todas as entradas e sa��das associadas �� célula, sendo que o conhecimento das entradas e sa��das pode ser contornada carregando um backup do rob�� ou carregando os m��dulos de sistema. No entanto os fabricantes habitualmente n��o fornecem informa����o detalhada sobre as células de trabalho, o que dificulta o processo de implementa����o da unidade no modelo 3D para a programa����o offline. Ap��s este estudo inicial, foi efectuado um estudo das caracter��sticas inerentes a cada uma das células existentes, com o objectivo de se obter uma melhor percep����o de toda a envolvente relacionada com as tarefas de lixamento. Ao longo desse estudo efectuaram-se v��rios testes para validar os diversos programas desenvolvidos, bem como para testar a modela����o 3D efectuada. O projecto propriamente dito consistiu no desenvolvimento de programas offline de forma a minimizar o impacto (em especial o tempo de paragem) da programa����o de novos produtos. Todo o trabalho de programa����o era at�� ent��o feito utilizando o rob��, o que implicava tempos de paragem que podiam ser superiores a tr��s dias. Com o desenvolvimento dos programas em modo offline conseguiu-se reduzir esse tempo de paragem dos rob��s para pouco mais de um turno (8h), existindo apenas a necessidade de efectuar algumas afina����es e correc����es nos movimentos de entrada, sa��da e movimenta����es entre rotinas e unidades, uma vez que estes movimentos s��o essenciais ao bom acabamento da pe��a e conv��m que seja suaves. Para a realiza����o e conclus��o deste projecto foram superadas diversas etapas, sendo que as mais relevantes foram: - A correcta modela����o 3D da célula, tendo em conta todo o cen��rio envolvente, para evitar colis��es do rob�� com a célula; - A adapta����o da programa����o offline para uma linguagem mais usual aos afinadores, ou seja, efectuar a programa����o com targets inline e criar diferentes rotinas para cada uma das partes da pe��a, facilitando assim a afina����o; - A habitua����o �� programa����o recorrendo apenas ao uso de m��dulos para transferir os programas para a célula, bem como a utiliza����o de entradas, sa��das e algumas rotinas e funcionalidades j�� existentes.

Rob��s quadr��pedes: gera����o de traject��rias em tempo real usando sistemas din��micos n��o-lineares

A gera����o de traject��rias de rob��s em tempo real �� uma tarefa muito complexa, n��o existindo ainda um algoritmo que a permita resolver de forma eficaz. De facto, h�� controladores eficientes para traject��rias previamente definidas, todavia, a adapta����o a varia����es imprevis��veis, como sendo terrenos irregulares ou obst��culos, constitui ainda um problema em aberto na gera����o de traject��rias em tempo real de rob��s. Neste trabalho apresentam-se modelos de geradores centrais de padr��es de locomo����o (CPGs), inspirados na biologia, que geram os ritmos locomotores num rob�� quadr��pede. Os CPGs s��o modelados matematicamente por sistemas acoplados de células (ou neur��nios), sendo a din��mica de cada célula dada por um sistema de equa����es diferenciais ordin��rias n��o lineares. Assume-se que as traject��rias dos rob��s s��o constitu��das por esta parte r��tmica e por uma parte discreta. A parte discreta pode ser embebida na parte r��tmica, (a.1) como um offset ou (a.2) adicionada ��s express��es r��tmicas, ou (b) pode ser calculada independentemente e adicionada exactamente antes do envio dos sinais para as articula����es do rob��. A parte discreta permite inserir no passo locomotor uma perturba����o, que poder�� estar associada �� locomo����o em terrenos irregulares ou �� exist��ncia de obst��culos na traject��ria do rob��. Para se proceder �� an��lise do sistema com parte discreta, ser�� variado o par��metro g. O par��metro g, presente nas equa����es da parte discreta, representa o offset do sinal ap��s a inclus��o da parte discreta. Rev��-se a teoria de bifurca����o e simetria que permite a classifica����o das solu����es peri��dicas produzidas pelos modelos de CPGs com passos locomotores quadr��pedes. Nas simula����es num��ricas, usam-se as equa����es de Morris-Lecar e o oscilador de Hopf como modelos da din��mica interna de cada célula para a parte r��tmica. A parte discreta �� modelada por um sistema inspirado no modelo VITE. Medem-se a amplitude e a frequ��ncia de dois passos locomotores para varia����o do par��metro g, no intervalo [-5;5]. Consideram-se duas formas distintas de incluir a parte discreta na parte r��tmica: (a) como um (a.1) offset ou (a.2) somada nas express��es que modelam a parte r��tmica, e (b) somada ao sinal da parte r��tmica antes de ser enviado ��s articula����es do rob��. No caso (a.1), considerando o oscilador de Hopf como din��mica interna das células, verifica-se que a amplitude e frequ��ncia se mant��m constantes para -5<g<5. No (a.2), usando novamente o oscilador de Hopf, a amplitude e a frequ��ncia t��m o mesmo comportamento, crescendo e diminuindo nos intervalos de g [-0.5,0.34] e [0.4,1.83], sendo nos restantes valores de g nulas. Isto traduz-se em varia����es na extens��o do movimento e na velocidade do rob��, proporcionais �� amplitude e �� frequ��ncia, respectivamente. Ainda com o oscilador Hopf, no caso (b), a frequ��ncia mant��m-se constante enquanto a amplitude diminui para g<0.2 e aumenta para g>0.2. A extens��o do movimento varia de forma directamente proporcional �� amplitude. No caso das equa����es de Morris-Lecar, quando a componente discreta �� embebida (a.2), a amplitude e a frequ��ncia aumentam e depois diminuem para - 0.17<g<0.037. Quando se somam as duas componentes, mais uma vez a frequ��ncia mant��m-se constante enquanto a amplitude diminui para g<0.5 e aumenta para g>0.5 Pode concluir-se que: (1) a melhor forma de inser����o da parte discreta que menos perturba����o insere no rob�� �� a inser����o como offset; (2) a inser����o da parte discreta parece ser independente do sistema de equa����es diferenciais ordin��rias que modelam a din��mica interna de cada célula. Como trabalho futuro, �� importante prosseguir o estudo das diferentes formas de inser����o da parte discreta na parte r��tmica do movimento, para que se possa gerar uma locomo����o quadr��pede, robusta, flex��vel, com objectivos, em terrenos irregulares, modelada por correc����es discretas aos padr��es r��tmicos.

Amplia����o do reservat��rio de Cust��ias

O presente relat��rio �� a ��ltima etapa para a obten����o do Grau de Mestre em Tecnologia e Gest��o das Constru����es leccionado no Instituto Superior de Engenharia do Porto, (ISEP). O est��gio decorreu em ambiente maioritariamente de obra na empresa Monte Adriano, Engenharia e Constru����o, SA, e o objectivo consistiu em dar apoio e acompanhar a Obra de Amplia����o do Reservat��rio de Cust��ias, inserida na Empreita de concep����o, projecto e constru����o das infraestruturas necess��rias �� execu����o do plano de investimentos da Ind��qua Matosinhos, actividades estas, decorrentes da fun����o de adjunta de direc����o de obra. Para al��m da breve descri����o da empresa que a estagi��ria integrou e da empreitada geral, foi feita uma enumera����o das v��rias actividades desempenhadas na Obra e dos v��rios condicionalismos encontrados que por vezes levaram a altera����es do projecto. D��-se especial ��nfase �� parte da execu����o das funda����es, quer pela heterogeneidade do solo e sua relev��ncia no geral, quer pelo facto do tempo de execu����o da obra ser praticamente o tempo do est��gio. A obra consiste na execu����o de tr��s células em pain��is pr��-fabricados SOPLACAS (paredes e cobertura), sendo que, as lajes de soleira de duas das células apoiam em po��os e a laje de soleira da outra célula apoia directamente no terreno e em po��os. Anexa ��s células encontra-se a c��mara de manobras, executada em estrutura de bet��o armado.

Estudo laboratorial e em condi����es reais sobre o aglomerado de corti��a expandida aplicado como revestimento exterior

Trabalho Final de Mestrado elaborado no Laborat��rio de Engenharia Civil para obten����o do grau de Mestre em Engenharia Civil na ��rea de Especializa����o de Edifica����es no ��mbito do protocolo de coopera����o entre o ISEL e o LNEC

Desenvolvimento de m��dulos para planeamento e controlo de execu����o de miss��es de ve��culos a��reos n��o tripulados

Com a evolu����o da tecnologia, os UAVs (unmanned aerial vehicles) s��o cada vez mais utilizados, n��o s�� em miss��es de risco para o ser Humano, mas tamb��m noutro tipo de miss��es, como �� o caso de miss��es de inspe����o, vigil��ncia, busca e salvamento. Isto devese ao baixo custo das plataformas assim como �� sua enorme fiabilidade e facilidade de opera����o. Esta disserta����o surge da necessidade de aumentar a autonomia dos UAVs do projeto PITVANT (Projeto de Investiga����o e Tecnologia em Ve��culos A��reos N��o Tripulados), projeto de investiga����o colaborativa entre a AFA (Academia da For��a A��rea) e a FEUP (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto), relativamente ao planeamento de trajet��rias entre dois pontos no espa��o, evitando os obst��culos que intersetem o caminho. Para executar o planeamento da trajet��ria mais curta entre dois pontos, foi implementado o algoritmo de pesquisa A*, por ser um algoritmo de pesquisa de solu����es ��timas. A ��rea de pesquisa �� decomposta em células regulares e o centro das células s��o os n��s de pesquisa do A*. O tamanho de cada célula �� dependente da din��mica de cada aeronave. Para que as aeronaves n��o colidam com os obst��culos, foi desenvolvido um m��todo num��rico baseado em rela����es trigonom��tricas para criar uma margem de seguran��a em torno de cada obst��culo. Estas margens de seguran��a s��o configur��veis, sendo o seu valor por defeito igual ao raio m��nimo de curvatura da aeronave �� velocidade de cruzeiro. De forma a avaliar a sua escalabilidade, o algoritmo foi avaliado com diferentes n��meros de obst��culos. As m��tricas utilizadas para avalia����o do algoritmo foram o tempo de computa����o do mesmo e o comprimento do trajeto obtido. Foi ainda comparado o desempenho do algoritmo desenvolvido com um algoritmo j�� implementado, do tipo fast marching.

Leveduras isoladas de produtos frut��colas: Capacidade fermentativa e estudos sobre a H+-ATPase da membrana plasm��tica

Disserta����o apresentada para obten����o do Grau de Doutor em Biologia(especialidade Microbiologia), pela Universidade Nova de Lisboa,Faculdade de Ci��ncias e Tecnologia

Células solares semi-transparentes de sil��cio amorfo micro/nanocristalino

Disserta����o apresentada na Faculdade de Ci��ncias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obten����o do grau de Mestre em Engenharia dos Materiais

Reciclagem mec��nica de placas de circuitos electr��nicos

Disserta����o apresentada na Faculdade de Ci��ncias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obten����o do grau de Mestre em Engenharia de Materiais

Unidade criog��nica de armazenamento de energia com mudan��a de fase

Disserta����o apresentada na Faculdade de Ci��ncias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obten����o do Grau de Mestre em Engenharia F��sica