A Matemática do Pré-Escolar: o exemplo de Singapura

Singapura é uma Cidade-Estado localizada na ponta sul da Península Malaia, no Sudeste Asiático. Trata-se de um país insular constituído por 63 ilhas, que está separado da Malásia pelo Estreito de Johor, a norte, e das Ilhas Riau (Indonésia) pelo Estreito de Singapura, a sul. (...) No âmbito deste artigo, interessa-nos falar um pouco sobre o sistema de ensino deste país. A verdade é que os alunos de Singapura têm geralmente as notas mais altas nos exames internacionais de Matemática. Veja-se, por exemplo, o caso do TIMS (Trends in International Mathematics and Science Study) (...) O sucesso deste método também passa por uma forte aposta no Pré-Escolar, seguindo a máxima “É de pequenino que se torce o pepino!” Desde logo, há que desconstruir a ideia bastante comum em Portugal de que, no Jardim de Infância, os temas matemáticos são trabalhados nas rotinas diárias e que esse trabalho informal é mais do que suficiente para cumprir os objetivos relativos ao ensino da Matemática nos primeiros anos. Tal como acontece com as outras áreas e domínios, também a Matemática deve ter um espaço de trabalho próprio (em termos da calendarização semanal das atividades como também na organização do espaço físico da sala do Jardim de Infância). Esse espaço deve ser ocupado com atividades desafiadoras que, num tom lúdico e com apelo à utilização de muitos materiais (estruturados e não estruturados), estimulem o desenvolvimento de competências matemáticas. (...) O processo de aprendizagem deve processar-se em três etapas: Concreto (os alunos participam em atividades usando objetos concretos, quer sejam materiais estruturados ou não estruturados); Pictórico (os alunos trabalham representações pictóricas de conceitos matemáticos – por exemplo, utilizam tracinhos ou pontinhos); Abstrato (os alunos resolvem problemas matemáticos de forma abstrata, usando numerais e outros símbolos). Há também um extremo cuidado em não saltar etapas. Os novos conceitos matemáticos são introduzidos, partindo de conceitos que já foram trabalhados à exaustão e que a criança domina. Esta progressão em espiral permite também uma revisão de conceitos matemáticos importantes, enquanto se promove a expansão dessas bases. Outro aspeto crucial passa por estimular a prática da oralidade. As crianças são chamadas a verbalizar o seu raciocínio, a usar frases completas, com sujeito e predicado, e a alargar o vocabulário que têm à sua disposição. Uma última palavra para o treino motor (a criança é convidada a traçar no ar, a contornar objetos com o indicador e, posteriormente, com um lápis) e para um convite à capacidade de a criança monitorizar o seu próprio pensamento, a ter consciência das estratégias que pode usar e a repensar sobre os processos de pensamento individual, num claro convite ao desenvolvimento da metacognição. (...)

Manutenção preditiva e pró-activa: filosofias alternativas ou complementares: estudo de caso

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica Ramo Manutenção e Produção

A aprendizagem da divisão: um olhar sobre os procedimentos usados pelos alunos

Este artigo apresenta e discute alguns aspetos sobre a aprendizagem da divisão com números naturais, focando-se nos procedimentos usados por alunos de uma turma do 3.º ano na resolução de tarefas de divisão. Os resultados apresentados fazem parte de uma investigação mais abrangente que teve como finalidade a compreensão do modo como os alunos aprofundam a aprendizagem da multiplicação numa perspetiva de desenvolvimento do sentido do número. A investigação realizada seguiu uma metodologia de design research, na modalidade de experiência de ensino. A análise das produções escritas dos alunos e de episódios de sala de aula relativos às discussões coletivas sobre as resoluções das tarefas propostas mostra que os alunos usam uma diversidade de procedimentos e que estes evoluem significativamente ao longo da experiência de ensino. Esta evolução parece ser suportada pelas características das tarefas, os seus contextos e números, assim como pela articulação, desde logo estabelecida, entre a divisão e a multiplicação. Além disso, o recurso ao modelo retangular parece, também, ter contribuído para a progressão para procedimentos multiplicativos, baseados na decomposição de um dos fatores. Os resultados do estudo permitem ainda perceber que a evolução dos procedimentos usados pelos alunos e a sua diversidade não são alheias ao ambiente de sala de aula construído.

Como manter um bolo sempre fresco

(...) Um exemplo curioso prende-se com a forma como são partidas as fatias de um bolo e como são distribuídas pelos convidados numa festa. (...) Desde logo, para evitar que alguém se possa queixar do resultado da partilha, o melhor método designa-se por "um parte, outro escolhe" (...) Mas, se o problema se colocar a mais de dois convidados? A solução já não é assim tão simples. O desenvolvimento deste tipo de algoritmos acaba por ter aplicações em muitas outras áreas, desde a simples partilha de uma herança às negociações de desarmamento ou ao estabelecimento de fronteiras entre países. (...) Vejamos, agora, um método muito interessante para manter um bolo sempre fresco. Note-se que a forma tradicional de cortar um bolo é propícia a que, com o passar do tempo, este fique seco junto da zona de corte. O método inovador foi inventado por Francis Galton (1822-1911), matemático e estatístico inglês, primo de Charles Darwin. O seu texto "Cutting a Round Cake on Scientific Principles", publicado na edição de 20 de dezembro de 1906 da conceituada revista Nature, foi divulgado recentemente por Alex Bellos (...) As fatias devem ser cortadas de um lado ao outro do bolo (...) Se olharmos de cima, o bolo utilizado tem o formato de um círculo. Cada fatia cortada é limitada por duas retas paralelas e deve conter o centro do círculo. A ideia é cortar uma fatia e, de seguida, juntar as duas partes que sobraram, unindo-as, se necessário, com um elástico, de modo a sobrepor as zonas do corte (...) Da próxima vez que nos queiramos deliciar novamente com o bolo, devemos fazer novo corte com as mesmas características do anterior, mas agora com direção perpendicular (...)

Encenação e interpretação de Ella de Herbert Achternbusch

Foi Jean-Pierre Sarrazac quem me deu o texto, aí por volta de 1985, depois de eu ter encenado o seu Lázaro também ele sonhava com o Eldorado, nas instalações dos Modestos, encenação que ele viera ver aquando da sua primeira viagem ao Porto. Disse-me que era um texto para mim. Na primeira leitura, o desejo de fazer a peça colou-se-me ao corpo. Não que pudesse antever uma experiência que me marcaria profundamente de tanto procurar dar corpo a esse ser galináceo que de ora em diante me habitaria. Ler Ella foi, na altura, a descoberta das possibilidades de um teatro que fazia do que era pobre, da infra-língua, dos neurónios desaparafusados e do corpo deficiente, a matéria de uma teatralidade insuspeitada, de um teatro ainda por fazer. Na realidade a primeira abordagem foi difícil, o francês estropiado da tradução não era de leitura imediata e a percepção que tive da relevância da peça foi mais intuitiva, mais sensação do que compreensão. O texto tornou-se mais claro pouco tempo depois ao ler Théâtres Intimes do Sarrazac, a sua tese sobre a simbiose entre o íntimo e o político como futuro do teatro e ainda as suas considerações sobre o récit de vie, “relato de uma vida” à falta de melhor tradução, no teatro de Beckett e de Achternbush. A vontade de fazer a peça foi ficando, mas a oportunidade não surgia. Tinha saído de Évora em confronto com o teatro que lá se fazia e procurava justamente essa dimensão subjectiva que me parecia necessária a um teatro da história que continuava a defender e querer praticar – Ella era para mim a revelação desse teatro, uma palavra dita na primeira pessoa, mas dita como negação do sujeito, palavra tomada de empréstimo desde logo pelo autor. Herbert Achternbusch fala de um familiar próximo: «Ella é minha tia, eu sou o seu tutor», de uma realidade em que quotidiano e história se reencontram num contínuo fluxo e refluxo de causas e consequências. Ele escutou a palavra de Ella e transpô-la para cena, fazendo do filho, Joseph, o seu fiel depositário. Duplo empréstimo, portanto, que sinaliza o mutismo e a inacção do verdadeiro sujeito do relato de vida. Se é o nome da mãe, Ella, que dá título à peça, a sua história de vida só nos chega regurgitada pelo filho que lhe está para sempre umbilicalmente ligado. A oportunidade surgiu quando a companhia de Coimbra Escola da Noite, que pretendia fazer Susn do mesmo autor, me possibilitou realizar a encenação com produção sua. Foi nesse contexto e já em 1992 que decidi fazer o espectáculo com a equipa do Teatro da Rainha, que entretanto começava a refazer-se autonomamente. A essa equipa juntava-se agora a Amélia Varejão, nome histórico do teatro português, vinda do longínquo TEP de António Pedro, mestra de costura e figura excepcional em cena que fizera connosco muitos guarda-roupas e com quem tinha uma relação de grande proximidade, amizade e respeito profissional. Pela minha parte, decidi encenar Ella e também interpretar Joseph, tarefa que teria sido impossível sem a orientação, assumida como direcção de ensaios, da Isabel Lopes, que vinha de Évora no intervalo das suas tarefas de actriz no CENDREV. O que foi esta experiência de encenação feita no corpo do Joseph? Foi fundamentalmente descobrir duas coisas: uma, o modo feminino do comportamento gestual de uma criatura que toda a vida fez trabalhos forçados, violentos, outra, a descoberta das etapas sincopadas, desfazendo as brancas mentais de uma cabeça fundida e incapaz de lógica, de raciocínio, através da memória imediata do que é gestual e físico, realizando a única acção concebida por Achternbusch para a execução da peça, fazer um café. Essa acção única, partida em mil e um fragmentos e dispersões, foi realmente construída no trabalho de ensaios como pura descoberta de jogo apoiada pela definição do espaço e pela manipulação dos objectos. Poderei dizer que encenar Ella foi descobrir a teatralidade de um corpo bloqueado por uma cabeça limitada pela deficiência desde o nascimento, deficiência essa acrescentada pela experiência de vida e pelas circunstâncias históricas. Pela sua rebeldia, a sua não conformação às soluções de aniquilamento do eu, Ella foi submetida durante toda a vida a uma tortura constante e se há uma descoberta que tenha feito com esta peça é a de que a vitalidade de uma sobrevivente não morre diante da maior repressão e a de que a rebeldia salutar pode expressar alegria vital na condição mais inumana. Nenhum ódio, nenhuma raiva e uma capacidade de surpresa perante o mais acessível e irrelevante face à biografia trágica, um moinho de café estimado e tratado como um objecto de altar, o pouco que se tem como um céu alcançado, o café, extraordinária nova possibilidade e prazer – a peça desenrola-se já a partir da sociedade de consumo e a sua retrospectiva elabora-se a partir desse presente. Um outro aspecto decisivo foi descobrir a comicidade como uma via paradoxal do trágico contemporâneo, de uma infra-tragédia que oscila entre a incontinência verbal e a afasia. Em Ella, a comicidade da palavra e do gesto não são uma via menor em termos dramáticos, pelo contrário, amplificam as possibilidades autenticamente populares da expressão linguística. E é importante referir nesta introdução a extraordinária tradução da Profª Idalina Aguiar e Melo cujo trabalho de procura dos equivalentes linguísticos do bávaro alemão de Achternbusch e da palavra deficiente, estropiada, foi notável revelando um profundo conhecimento de falares e expressões regionais e uma capacidade inventiva extraordinária da palavra agramatical e falha de lógica vinda de uma cabeça muito particular.

Avaliação da linguagem e o trabalho em contexto

O início da colaboração entre a Escola Superior de Tecnologia da Saúde do Porto (ESTSP), nomeadamente do Curso de Terapia da Fala (TF), com o Agrupamento de Escolas de Santa Marinha coincidiu com a implementação do Decreto-lei 312008, de 7 de Janeiro que defende a inclusão de todas as crianças no Sistema Educativo e tenta promover, conforme consta logo no seu texto inicial "a igualdade de oportunidades, valorizar a educação e promover a melhoria da qualidade de ensino'. Essa colaboração, no caso da TF e da Terapia Ocupacional (TO), foi formalizada através de protocolo para uma das unidades do agrupamento, uma Escola de Primeiro Ciclo com Jardim de Infância (EB1/JI), e foi solicitada não só por se enquadrar na missão da ESTSP (ESTSP - Despacho n.0 15836/2009 referente aos Estatutos da Escola, D.R. n.0 132, Série 11, de 10 de Julho de 2009) e nos objetívos supramencionados para o próprio Agrupamento, mas por permitir igualmente a criação de locais de educação clínica (unidades curriculares correspondentes a 25% dos ECTS1 do plano de estudos aluai) díretamente supervisionados pelos docentes da ESTSP, numa valência de atendimento a crianças em contexto escolar e pré-escolar. Cumpriase um duplo objetivo: contribuía-se para igualdade de oportunidades e para a promoção da melhoria da qualidade de ensino. A Escola Básica fica com profissionais de saúde que integram a sua equipa escolar que avaliam e identificam com os professores as necessidades educativas dos seus alunos, desenhando um plano de açâo adequado a essas mesmas necessidades e, por outro lado, a Escola Básica dispõe-se a colaborar na formação dos estudantes da ESTSP, proporcionando-lhes um contexto de estágio ainda pouco disponível para a aceitação destes profissionais para casos que não sejam identificados como Necessidades Educativas Especiais (NEE) mas cuja necessidade é recomendada pelo Comité de prevenção da ASHA2 (1988) e já é prevista noutros países na União Europeia (i.e. na Irlanda do Norte - Mínístry for Health, Social Services and Public Safety, 2011). A unidade de educação clínica interna, assim designada por ser assegurada pelos docentes da ESTSP, esteve sempre especialmente vocacionada para o desenvolvimento das competências relacionadas com o trabalho em equipa e a promoção de competências de auto-conhecimento com vista à autonomização progressiva do profissional quanto ao controlo do seu próprio processo de ensino-aprendizagem. "Um dos elementos centrais referidos no benchmarking da QAA3 (UK) sobre a autonomia e responsabilidade profissional é a de ser capaz de atuar dentro dos padrões e requisitos definidos pelos organismos reguladores da profissão"(Lopes, 2004, p.47). Neste contexto específico, a par com as competências jà citadas foi possivel ainda prestar um serviço à comunidade local, através do atendimento em contexto, prestando serviços a crianças e aos familiares na faixa etária 3 - 11 Anos. A intervenção do Terapeuta da Fala (TpF) pode ocorrer em qualquer dos espaços escolares, desde a sala de aula ao recreio, passando pelo refeitório, nos tempos de aprendizagem formal ou nos tempos de aprendizagem não formal, isto é, defende-se que a prática do TpF pode ocorrer em qualquer contexto onde decorram as atividade habituais da · pessoa que está a ser acompanhada (CPLOL, 2009). Nos termos do acordo celebrado, essa intervenção pode ser proposta pela área, pode ser planeada a partir da solicitação de outro profissional ou ainda enquadrada nas atividades já calendarizadas no plano de atividades do próprio agrupamento. As atividades em si podem dirigir-se a uma ou mais crianças, envolver uma ou mais turmas; nestes anos, foram planeadas atividades para pais, professores, alunos de uma turma e para toda a escola, envolvendo as 130 crianças, todo o pessoal docente e auxiliar, a associação de pais, pessoal da ESTSP (AEESTSP e docentes) e da comunidade envolvente, num total de cerca de 180 pessoas. Todas as atividades foram previamente discutidas e aprovadas pelo Diretor da EB1/JI (conforme acordo especifico estabelecido entre a área da TF e a Escola EB1/JI em causa). O protocolo estabelecido entre as duas instituições ao longo destes anos (2009-201 O a esta parte) não foi, como se disse, exclusivo para a TF; a área da Terapia Ocupacional (TO) também estava incluída no referido protocolo tendo também previstos a avaliação e o acompanhamento de crianças, se bem que o encaminhamento para a TO se fizesse por via das avaliações em TF, já que foi esta a área que assumiu a responsabilidade de fazer o rastreio inicial a todas as crianças que entram de novo na escola ou no Jardim de Infância (essencialmente alunos de 1° ano e de novas admissões para o Jardim de Infância). Este encaminhamento podia igualmente ser feito para Fisioterapia ou para Audiologia, nos casos das valências disponíveis na ESTSP e envolvidas no projeto de prestação de serviços à comunidade. Assim, para preparação desta unidade de atendimento, e para montagem deste serviço nesta escola, analisaram-se um conjunto de premissas, tendo em conta os objetivos já referidos: 1. Análise fundamentada da relação entre o desenvolvimento da Comunicação, da Linguagem e da Fala e a aquisição das competências do 1• Ciclo, não só a nível académico mas também a nível social e comunicaciónal; 2. Identificação dos dados a recolher nas provas de avaliação para iniciar a prestação de serviços de TF já dirigidos ás necessidades identificadas no ponto anterior; 3. Identificação dos instrumentos de recolha de dados ou provas que permitissem a recolha mais rápida e eficaz dos dados identificados no ponto prévio; 4. Determinação da(s) estratégia(s) a adotar, numa fase inicial, para iniciar a intervenção com o apoio da equipa, sem alterar muito o seu funcionamento anterior; 5. Estudo da melhor forma de potenciar a intervenção do TpF de modo a evidenciar tão cedo quanto possível as vantagens da intervenção nesta área no desenvolvimento das competências referidas no ponto 1; 6. Transposição para este contexto dos objetivos da unidade de educação cllnica no que respeita ao trabalho em equipa, com especial atenção para os pontos relacionados com a comunicação entre profissionais, nomeadamente no que toca à adequação da linguagem utilizada, conteúdo da informação partilhada e sentido de oportunidade para passagem dessa mesma informação. Foi com base nestas premissas que se desenhou o projeto que passaremos a expor, relatando posteriormente parte dos resultados obtidos com a intervenção desenvolvida até à data. Este estudo é parte de um projeto que se encontra ainda em curso pois só no final deste ano é que as primeiras crianças que foram integradas finalizarão o 4° ano e as que se encontravam à data no Jardim de Infância estão agora no 3° ano. O projeto terminará o seu ciclo no próximo ano, com a recolha dos dados das crianças que terminam o 4° ano em 2012-2013 (que farão a avaliação final ainda este ano letivo) e no próximo ano letivo, momento em que consideramos que teremos os dados de duas turmas, uma das quais seguidas pelo menos em parte desde o Jardim de Infância.

Quadrados mágicos místicos

Existem muitos exemplos interessantes de quadrados mágicos com histórias curiosas. Desde logo, se recuarmos no tempo e viajarmos até à antiga China. Segundo reza a lenda, por volta de 2200 a.C., o imperador Yu terá avistado uma tartaruga a sair do Rio Amarelo. Essa tartaruga apresentava um intrigante padrão formado por pontos pretos e brancos, que se assemelhava a uma grelha 3x3, preenchida com os primeiros 9 números naturais (1-9), dispostos de uma forma curiosa. (...) Outro aspeto curioso prende-se com o facto de os astrólogos da Renascença usarem quadrados mágicos associados aos diferentes planetas do Sistema Solar. (...) Outro aspeto que pode ser considerado nestes quadrados mágicos planetários é a soma de todos os números que compõem o quadrado, que se designa por soma mística (esta soma obtém-se multiplicando a constante mágica pelo número total de linhas do quadrado, isto porque ao adicionar os números de qualquer linha, obtém-se sempre a constante mágica). Por exemplo, o quadrado de Saturno tem soma mística igual a 15x3=45; o de Júpiter, 34x4=136; o de Marte, 65x5=325; e o do Sol, 111x6=666. Num quadrado planetário de ordem N, utilizam-se todos os números naturais, do 1 ao NxN, uma e uma só vez. Por este motivo, e tendo em conta as propriedades das progressões aritméticas, a soma mística de um quadrado planetário de ordem N pode ser obtida da fórmula NxN(NxN+1)/2, sendo a constante mágica igual a N(NxN+1)/2. (...)

Estudo comparativo das alterações das características químicas de um solo sujeito a fogo controlado

Mestrado em Engenharia Química.

Central de produção de energia eléctrica a partir de energia solar térmica

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

O questionamento em sala de aula : práticas educativas e curriculares na Educação Pré-escolar e no Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico

Mestrado (PES II) em Educação Pré-escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico.

Matemática no quotidiano : do cartão VISA ao Número de Identificação Bancária

(...) Existem diferentes tipos de sistemas de identificação com check digit. A escolha do algoritmo a implementar deve satisfazer dois princípios: por um lado, é importante escolher um sistema eficaz que detete o maior número possível de erros; por outro lado, a sua utilização no terreno deve ser de alguma forma acessível, particularmente para quem tem de lidar diariamente com os números produzidos por esse algoritmo. Hoje em dia a utilização de meios eletrónicos revela-se muito eficaz, quer para gerar o algarismo de controlo de novos números, como para validar números que já se encontrem em circulação. Mesmo assim, há uma série de requisitos importantes a ter em conta quando se pretende implementar um novo sistema de identificação. Desde logo, a escolha do alfabeto, ou seja, dos símbolos a utilizar. Normalmente, opta-se por recorrer apenas aos dez algarismos vulgarmente utilizados, do 0 ao 9. É o caso do exemplo que se segue. O método desenvolvido pela IBM, também conhecido por algoritmo de Luhn, aplica-se à generalidade dos cartões de crédito: VISA e VISA Electron (em que o primeiro algarismo da esquerda é um 4), MarterCard (5), American Express (3) e Discover (6), entre outros. Considere-se o número de um cartão VISA: 4188 3600 4538 6426. Como é habitual, o algarismo de controlo é o primeiro algarismo da direita, ou seja, o algarismo das unidades (6). Para verificar se este número é válido, procede-se da seguinte forma (...). Há um algoritmo mais eficaz, desenvolvido por Verhoeff em 1969, que utiliza os mesmos símbolos (os algarismos do 0 a 9). Este sistema deteta 100% dos erros singulares, 100% das transposições de algarismos adjacentes e algumas das transposições intercaladas. Paradoxalmente, é um método pouco utilizado, talvez por necessitar de uma maior bagagem matemática.(...) Na imagem, ilustra-se um exemplo de aplicação deste algoritmo para determinar o algarismo de controlo do número 201034571? (o ponto de interrogação representa o algarismo de controlo, por enquanto, desconhecido). (...) Se nos predispusermos a alargar o alfabeto de símbolos ou a considerar mais de um algarismo de controlo, podemos obter algoritmos ainda mais eficazes na deteção de erros. É o caso dos algoritmos estabelecidos pela norma ISO/IEC 7064. Por exemplo, o algoritmo MOD 11-2 é utilizado para identificar as receitas médicas em Portugal e utiliza um símbolo adicional (o X, que representa o número 10). Já o algoritmo MOD 97-10 requer a utilização de dois algarismos de controlo e é empregue na emissão do Número de Identificação Bancária (NIB). (...)

Autoxidação de ácidos gordos na presença de antioxidantes naturais e sintéticos

Nas últimas décadas, devido ao desenvolvimento económico, e a uma necessidade constante de gerir os recursos energéticos, existe uma necessidade de procurar novas fontes de energia, em particular fontes de energia renováveis. O biodiesel surge assim como uma energia alternativa ao combustível fóssil. Este biocombustível tem ganho uma importância significativa na sociedade moderna. Quimicamente o biodiesel é constituído por ésteres metílicos de ácidos gordos de cadeia longa, derivados de óleos vegetais ou gorduras animais. O principal problema que este enfrenta é a sua susceptibilidade à oxidação, devido ao seu conteúdo de ácidos gordos insaturados, logo existe uma procura constante de soluções que possam solucionar este problema. É necessária a identificação de técnicas e métodos para retardar a seu envelhecimento ao longo do tempo. O objectivo deste trabalho consiste no estudo da estabilidade do biodiesel ao longo do tempo, quando armazenado a diferentes condições de temperatura, superiores às normalmente suportadas pelo biodiesel durante o armazenamento, de modo a acelerar o processo de degradação. As amostras de biodiesel foram sujeitas a duas temperaturas. Uma amostra de biodiesel não estabilizado foi colocada a uma temperatura entre 40 e 50ºC ao longo de 203 dias, e uma outra amostra foi colocada a uma temperatura entre 95º e 105ºC ao longo de 146 dias. Realizaram-se ensaios semanais de modo registar a evolução do envelhecimento do biodiesel. As análises foram efectuadas por espectrofotometria de ultravioleta e visível (UV-VIS) e por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR). No UV-VIS foi possível observar que o aumento de temperatura foi responsável pela aceleração da oxidação do biodiesel que resulta num aumento generalizado da absorvância do biodiesel. Através das análises efectuadas no FTIR verificou-se a formação e aumento da banda dos hidroperóxidos (grupo ROOH) localizada entre 3000 e 3600 cm-1 nos espectros, e igualmente um alargamento na banda dos carbonilos (grupo C=O) entre 1500 e 1900 cm-1. Numa fase posterior testaram-se antioxidantes para retardar o envelhecimento do biodiesel. Os ensaios foram efectuados a uma temperatura entre 95º e 105ºC. Os antioxidantes utilizados foram o galhato de propilo (PG), o galhato de etilo (EG) e o ácido gálhico (AG). Recorreu-se a técnicas como o UV-VIS e o FTIR para o registo dos espectros do biodiesel ao longo do tempo. Através destas técnicas foi possível verificar a influência de antioxidantes na estabilidade oxidativa do biodiesel. O PG foi o antioxidante que melhor desempenho mostrou no retardamento da oxidação do biodiesel e a técnica que melhor permitiu analisar a acção dos antioxidantes foi o UVVIS. Os resultados obtidos por FTIR não se mostraram tão conclusivos. Para caracterizar o envelhecimento do biodiesel não estabilizado e estabilizado utilizou-se também a cromatografia gasosa (CG) para quantificar a percentagem de ésteres metílicos presentes nas diferentes amostras no inicio e no fim do processo de oxidação. O biodiesel envelheceu mais rapidamente para temperaturas mais elevadas e comprovou-se que o antioxidante que melhor estabiliza o biodiesel é o PG.

Análise e optimização global de uma linha de extrusão

Os objectivos principais deste estudo são a caracterização de uma das linhas de extrusão existentes na Cabelte, nomeadamente a linha de extrusão de referência EP5, composta por duas extrusoras. Pretende-se fazer a determinação de indicadores energéticos e de processo e a optimização do consumo energético, no que diz respeito à energia consumida e às perdas térmicas relativas a esta linha. Para fazer a monitorização da linha de extrusão EP5 foi colocado no quadro geral dessa linha um equipamento central de medida de forma a ser possível a sua monitorização. No entanto, para a extrusora auxiliar as medições foram efectuadas com uma pinça amperimétrica e um fasímetro. Foram também efectuados ensaios onde foi avaliada a quantidade de material transformada, para isso foi utilizado um equipamento de pesagem, doseador gravimétrico aplicado nas extrusoras. As medições de temperatura para os cálculos das perdas térmicas da extrusora principal e para a caracterização dos materiais plásticos, foram efectuadas utilizando um termómetro digital. Foram efectuados ensaios de débito às extrusoras auxiliar e principal e foi estudada a variação do factor de potência em função da rotação do fuso. Na perspectiva do utilizador final a optimização para a utilização racional de energia está na redução de encargos da factura de energia eléctrica. Essa factura não depende só da quantidade mas também do modo temporal como se utiliza essa energia, principalmente a energia eléctrica, bastante dependente do período em que é consumida. Uma metodologia diferente no planeamento da produção, contemplando o fabrico dos cabos com maior custo específico nas horas de menor custo energético, implicaria uma redução dos custos específicos de 18,7% para o horário de verão e de 20,4% para o horário de inverno. Os materiais de revestimento utilizados (PE e PVC), influenciam directamente os custos energéticos, uma vez que o polietileno (PE) apresenta sempre valores de entalpia superiores (0,317 kWh/kg e 0,281 kWh/kg)) e necessita de temperaturas de trabalho mais elevadas do que o policloreto de vinilo (PVC) (0,141 kWh/kg e 0,124 kWh/kg). O consumo específico tendencialmente diminui à medida que aumenta a rotação do fuso, até se atingir o valor de rotação óptimo, a partir do qual esta tendência se inverte. O cosφ para as duas extrusoras em estudo, aumenta sempre com o aumento de rotação do fuso. Este estudo permitiu avaliar as condições óptimas no processo de revestimento dos cabos, de forma a minimizarmos os consumos energéticos. A redução de toda a espécie de desperdícios (sobre consumos, desperdício em purgas) é uma prioridade de gestão que alia também a eficácia à eficiência, e constitui uma ferramenta fundamental para assegurar o futuro da empresa. O valor médio lido para o factor de potência (0,38) da linha EP5, valor extremamente baixo e que vem associado à energia reactiva, além do factor económico que lhe está inerente, condiciona futuras ampliações. A forma de se corrigir o factor de potência é instalando uma bateria de condensadores de 500 kVAr. Considerando o novo sistema tarifário aplicado à energia reactiva, vamos ter um ganho de 36167,4 Euro/ano e o período de retorno de investimento é de 0,37 ano (4,5 meses). Esta medida implica também uma redução anual na quantidade de CO2 emitida de 6,5%. A quantificação das perdas térmicas é importante, pois só desta forma se podem definir modos de actuação de forma a aumentar a eficiência energética. Se não existir conhecimento profundo dos processos e metodologias correctas, não podem existir soluções eficientes, logo é importante medir antes de avançar com qualquer medida de gestão.

Avaliação e substituição de produtos químicos no sector BOF da Swedwood Portugal

A crescente preocupação com aspectos ambientais tornou-se uma questão incontornável para as empresas. Assim, a legislação aplicável obriga a maior controlo de qualquer tipo de perigo que ponha em causa a saúde humana ou o ambiente. Deste modo, a Swedwood Portugal é obrigada a implementar algumas medidas de controlo dos produtos químicos. Assim, os objectivos deste estágio curricular fundamentamse em identificar, avaliar e substituir ou minimizar os impactos dos produtos químicos (PQ’s) que, de acordo com especificações REACH (Regulamento da Comissão Europeia, relativo a Registo, Avaliação, Autorização e restrição de substâncias Químicas) e da Swedwood Internacional não podem ser utilizados. Como tal, o trabalho descrito nesta dissertação foi dividido em várias etapas. A primeira etapa consistiu em identificar todos os PQ’s utilizados no sector Board On Frame (BOF) da Swedwood Portugal. Feito este inventário, foi então criada uma base de dados em formato Microsoft Office Access que permitiu compilar a informação mais relevante dos PQ’s, para uma consulta mais simples e expedita, substituindo a já existente e desactualizada base de dados de PQ’s em formato Microsoft Office Excel. No total foram inventariados 243 PQ’s. Contudo, não foi possível obter as Fichas de Segurança de todos e, por isso, apenas 185 foram registados na base de dados. Estes 185 PQ’s existentes no sector BOF da Swedwood Portugal, foram submetidos a uma avaliação das substâncias que os compõem de acordo com uma ferramenta informática criada pela Swedwood Internacional – Substitution Evaluation Key (SEK). Esta ferramenta usa três listas europeias de substâncias químicas que permitem a avaliação de produtos químicos indirectos: Substances of Very High Concern (SVHC) da Agência Europeia de Produtos Químicos (ECHA), Substitute It Now (SIN) da ChemSec (Organização sueca dedicada ao ambiente) e PRIO da Agência Sueca de Produtos Químicos (Kemi). As três listas incluem substâncias de carácter de tal forma perigoso que a sua utilização deve ser restringida ou até eliminada. Logo, os PQ’s indirectos que contenham substâncias presentes em, pelo menos, uma destas listas devem ser imediatamente substituídos por outros cuja avaliação seja positiva. Por outro lado, para produtos químicos directos, as restrições encontram-se numa especificação imposta pela IKEA, IOS-MAT-0066. Concluída a avaliação, foi então necessário encontrar alternativas viáveis aos PQ’s avaliados negativamente. Como tal, a primeira abordagem consistiu em contactar os fabricantes dos PQ’s a substituir de modo a que estes pudessem apresentar as suas próprias alternativas. Caso estes não apresentassem alternativas viáveis, então contactarse- iam novos fornecedores. Dos 185 PQ’s registados na base de dados e avaliados, 30 produtos químicos indirectos existentes nas fábricas não obedeciam aos critérios impostos pela SEK, estando os produtos químicos directos todos de acordo com as imposições da IOS-MAT-0066. Os 30 PQ’s indirectos do Sector BOF da Swedwood Portugal que incluem as substâncias químicas com carácter perigoso apresentam características Cancerígenas, Mutagénicas e tóxicas para a Reprodução (CMR), irritantes e/ou sensibilizantes e perigosas, a longo prazo, para o ambiente. Para estes PQ’s foram apresentadas alternativas viáveis no que concerne a impactos para a saúde ou para o ambiente e os respectivos custos associados (admitindo quantidades mínimas vendidas). Contudo, não foi possível em tempo útil testar estas alternativas no funcionamento da empresa de modo a avaliar a sua eficiência técnica.

Dimensionamento de um secador em leito fluidizado para secagem de cereais

O objectivo desta tese é dimensionar um secador em leito fluidizado para secagem de cereais, nomeadamente, secagem de sementes de trigo. Inicialmente determinaram-se as condições de hidrodinâmica (velocidade de fluidização, TDH, condições mínimas de “slugging”, expansão do leito, dimensionamento do distribuidor e queda de pressão). Com as condições de hidrodinâmica definidas, foi possível estimar as dimensões físicas do secador. Neste ponto, foram realizados estudos relativamente à cinética da secagem e à própria secagem. Foi também estudado o transporte pneumático das sementes. Deste modo, determinaram-se as velocidades necessárias ao transporte pneumático e respectivas quedas de pressão. Por fim, foi realizada uma análise custos para que se soubesse o custo deste sistema de secagem. O estudo da secagem foi feito para uma temperatura de operação de 50ºC, tendo a ressalva que no limite se poderia trabalhar com 60ºC. A velocidade de operação é de 2,43 m/s, a altura do leito fixo é de 0,4 m, a qual sofre uma expansão durante a fluidização, assumindo o valor de 0,79 m. O valor do TDH obtido foi de 1,97 m, que somado à expansão do leito permite obter uma altura total da coluna de 2,76 m. A altura do leito fixo permite retirar o valor do diâmetro que é de 0,52 m. Verifica-se que a altura do leito expandido é inferior à altura mínima de “slugging” (1,20 m), no entanto, a velocidade de operação é superior à velocidade mínima de “slugging” (1,13 m/s). Como só uma das condições mínimas é cumprida, existe a possibilidade da ocorrência de “slugging”. Finalmente, foi necessário dimensionar o distribuidor, que com o diâmetro de orifício de 3 mm, valor inferior ao da partícula (3,48 mm), permite a distruibuição do fluido de secagem na coluna através dos seus 3061 orifícios. O inicio do estudo da secagem centrou-se na determinação do tempo de secagem. Além das duas temperaturas atrás referidas, foram igualmente consideradas duas humidades iniciais para os cereais (21,33% e 18,91%). Temperaturas superiores traduzem-se em tempos de secagem inferiores, paralelamente, teores de humidade inicial inferiores indicam tempos menores. Para a temperatura de 50ºC, os tempos de secagem assumiram os valores de 2,8 horas para a 21,33% de humidade e 2,7 horas para 18,91% de humidade. Foram também tidas em conta três alturas do ano para a captação do ar de secagem, Verão e Inverno representando os extremos, e a Meia- Estação. Para estes três casos, foi possível verificar que a humidade específica do ar não apresenta alterações significativas entre a entrada no secador e a corrente de saída do mesmo equipamento, do mesmo modo que a temperatura de saída pouco difere da de entrada. Este desvio de cerca de 1% para as humidades e para as temperaturas é explicado pela ausência de humidade externa nas sementes e na pouca quantidade de humidade interna. Desta forma, estes desvios de 1% permitem a utilização de uma razão de reciclagem na ordem dos 100% sem que o comportamento da secagem se altere significativamente. O uso de 100% de reciclagem permite uma poupança energética de cerca de 98% no Inverno e na Meia-Estação e de cerca de 93% no Verão. Caso não fosse realizada reciclagem, seria necessário fornecer à corrente de ar cerca de 18,81 kW para elevar a sua temperatura de 20ºC para 50ºC (Meia-Estação), cerca de 24,67 kW para elevar a sua temperatura de 10ºC para 50ºC (Inverno) e na ordem dos 8,90 kW para elevar a sua temperatura dos 35ºC para 50ºC (Verão). No caso do transporte pneumático, existem duas linhas, uma horizontal e uma vertical, logo foi necessário estimar o valor da velocidade das partículas para estes dois casos. Na linha vertical, a velocidade da partícula é cerca de 25,03 m/s e cerca de 35,95 m/s na linha horizontal. O menor valor para a linha vertical prende-se com o facto de nesta zona ter que se vencer a força gravítica. Em ambos os circuitos a velocidade do fluido é cerca de 47,17 m/s. No interior da coluna, a velocidade do fluido tem o valor de 10,90 m/s e a velocidade das partículas é de 1,04 m/s. A queda de pressão total no sistema é cerca de 2408 Pa. A análise de custos ao sistema de secagem indicou que este sistema irá acarretar um custo total (fabrico mais transporte) de cerca de 153035€. Este sistema necessita de electricidade para funcionar, e esta irá acarretar um custo anual de cerca de 7951,4€. Embora este sistema de secagem apresente a possibilidade de se realizar uma razão de reciclagem na ordem dos 100% e também seja possível adaptar o mesmo para diferentes tipos de cereais, e até outros tipos de materiais, desde que possam ser fluidizados, o seu custo impede que a realização deste investimento não seja atractiva, especialmente tendo em consideração que se trata de uma instalação à escala piloto com uma capacidade de 45 kgs.