Catálise de hydrocraking baseado em zeólitos

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

Métodos de Taguchi aplicados à análise cromatográfica na identificação de isocianatos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

Viscosity measurements of compressed liquid dipropyl and dibutyl adipates

The paper reports viscosity measurements of compressed liquid dipropyl (DPA) and dibutyl (DBA) adipates obtained with two vibrating wire sensors developed in our group. The vibrating wire instruments were operated in the forced oscillation, or steady-state mode. The viscosity measurements of DPA were carried out in a range of pressures up to 18. MPa and temperatures from (303 to 333). K, and DBA up to 65. MPa and temperature from (303 to 373). K, covering a total range of viscosities from (1.3 to 8.3). mPa. s. The required density data of the liquid samples were obtained in our laboratory using an Anton Paar vibrating tube densimeter and were reported in a previous paper. The viscosity results were correlated with density, using a modified hard-spheres scheme. The root mean square deviation of the data from the correlation is less than (0.21 and 0.32)% and the maximum absolute relative deviations are within (0.43 and 0.81)%, for DPA and DBA respectively. No data for the viscosity of both adipates could be found in the literature. Independent viscosity measurements were also performed, at atmospheric pressure, using an Ubbelohde capillary in order to compare with the vibrating wire results. The expanded uncertainty of these results is estimated as ±1.5% at a 95% confidence level. The two data sets agree within the uncertainty of both methods. © 2015 Published by Elsevier B.V.

Modelização do despacho económico de Gás Natural

Com as variações e instabilidade dos preços do petróleo, assim como as políticas europeias para adoção de estratégias para o desenvolvimento sustentável, têm levado à procura de forma crescente de novas tecnologias e fontes de energia alternativas. Neste contexto, tem-se assistido a políticas energéticas que estimulam o aumento da produção e a utilização do gás natural, visto que é considerado uma fonte de energia limpa. O crescimento do mercado do gás natural implica um reforço significativo das redes de transporte deste combustível, quer ao nível do armazenamento e fornecimento, quer ao nível dos gasodutos e da sua gestão. O investimento em gasodutos de transporte implica grandes investimentos, que poderiam não ser remunerados da forma esperada, sendo um dos motivos para que exista em Portugal cinco distritos se veem privados deste tipo de infraestruturas. O transporte de gás natural acarreta custos elevados para os consumidores, tanto maiores quanto maior forem as quantidades de gás transacionadas e quanto maior for o percurso pelo gás natural percorrido. Assim assume especial importância a realização de um despacho de gás natural: quais as cargas que cada unidade de fornecimento de gás irá alimentar, qual a quantidade de gás natural que cada UFGs deve injetar na rede, qual o menor percurso possível para o fazer, o tipo de transporte que será utilizado? Estas questões são abordadas na presente dissertação, por forma a minimizar a função custo de transporte, diminuindo assim as perdas na rede de alta pressão e os custos de transporte que serão suportados pelos consumidores. A rede de testes adotada foi a rede nacional de transporte, constituída por 18 nós de consumos, e os tipos de transporte considerados, foram o transporte por gasoduto físico e o transporte através de gasoduto virtual – rotas de transporte rodoviário de gás natural liquefeito. Foram criados diversos cenários, baseados em períodos de inverno e verão, os diferentes cenários abrangeram de forma distinta as variáveis de forma a analisar os impactos que estas variáveis teriam no custo relativo ao transporte de gás natural. Para dar suporte ao modelo de despacho económico, foi desenvolvida uma aplicação computacional – Despacho_GN com o objetivo de despachar as quantidades de gás natural que cada UFG deveria injetar na rede, assim como apresentar os custos acumulados relativos ao transporte. Com o apoio desta aplicação foram testados diversos cenários, sendo apresentados os respectivos resultados. A metodologia elaborada para a criação de um despacho através da aplicação “Despacho_GN” demonstrou ser eficiente na obtenção das soluções, mostrando ser suficientemente rápida para realizar as simulações em poucos segundos. A dissertação proporciona uma contribuição para a exploração de problemas relacionados com o despacho de gás natural, e sugere perspectivas futuras de investigação e desenvolvimento.

Development of new methodologies in sample treatment for proteomics workflow based on enzymatic probe sonication technology and mass spectrometry

Thesis submitted to the Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia, for the degree of Doctor of Philosophy in Biochemistry

Otimização Energética na Produção de Biodiesel

Enquadrado num contexto cada vez mais marcado pela necessidade imperiosa de adoção e desenvolvimento de práticas ambientais e energeticamente sustentáveis, este trabalho visa contribuir para a caracterização e otimização do consumo de energia na produção de biodiesel. O biodiesel pode ser encarado como uma boa resposta aos graves problemas que os combustíveis fósseis estão a provocar nas sociedades modernas, pois é uma fonte de energia biodegradável, não-tóxica e sintetizada a partir de várias matérias-primas. Porém, o elevado custo de produção, como consequência do elevado preço das matérias-primas, constitui o maior problema para a sua implementação e comercialização a grande escala. A produção de biodiesel é, em sua quase totalidade, conduzida por via de reação de transesterificação, usando óleo vegetal e álcool como matérias-primas. O objetivo geral deste trabalho é otimizar energeticamente um processo de produção de biodiesel, via catálise homogênea alcalina (BCHA). Para alcançar esse objetivo, um fluxograma típico de produção foi construído e analisado, tanto do ponto de vista energético como econômico. Posteriormente oportunidades de otimização do processo foram identificadas, no sentido de reduzir o consumo de utilidades, impacto ambiental e aumentar a rentabilidade econômica. A construção do processo, a caracterização da alimentação, os critérios de operacionalidade, a obtenção de resultados e demais fatores foram efetuados com auxílio de um software de simulação Aspen Plus versão 20.0 criado pela Aspen Technology products. Os resultados do trabalho revelaram que o processo BCHA produz uma corrente com 99,9 % em biodiesel, obedecendo às normas internacionais em vigor. Na parte energética, o processo BCHA base necessitou de 21.405,1 kW em utilidades quentes e 14.886,3 kW em utilidades frias. A integração energética do processo BCHA, segundo a metodologia pinch, permitiu uma redução das necessidades quentes para 10.752,3 kW (redução de 50 %) e frias para 4.233,5 kW (redução de 72 %). A temperatura no ponto de estrangulamento (PE) foi de 157,7 ºC nas correntes quentes e 147,7 ºC nas correntes frias. Em termos econômicos, o custo total é reduzido em 35% com a integração energética proposta. Essa diminuição, deve-se sobretudo à redução do custo operacional, onde as necessidades de vapor de muita alta pressão (VMAP), vapor de alta pressão (VAP) e água de resfriamento (AR) apresentaram quebras de 2 %, 92 % e 71 %, respectivamente. Como conclusão final, salienta-se que a integração do processo BCHA estudado é energética e economicamente viável.

Adverse Effect of Alcohol Drinking: The Role of Oxidative Stress

Atualmente, o álcool tem um papel importante na saúde pública e surge como um dos principais problemas sociais no mundo, dado que é a droga mais viciante aceite em encontros sociais. Provavelmente, por essa razão, os riscos do consumo abusivo do álcool são subestimados pelos jovens, mulheres grávidas e idosos. O álcool, quando ingerido em altas proporções, pode afetar todos os órgãos e desencadear inúmeras doenças, tais como a doença cardíaca coronariana, doença neurodegenerativa, as doenças crónicas e câncer. O álcool afeta ainda o estado psicológico, induzindo a violência, o estado antissocial e situações de risco de comportamentos. Por estas razões, o álcool tornou-se um foco principal da investigação, avaliando os seus efeitos sobre o corpo humano. Nesta pesquisa, foram suscitadas amostras de sangue de um grupo de pacientes em tratamento psicológico e/ou farmacêutico que serão analisadas com quatro métodos: Teste de Radicais Livres do Oxigénio (FORT), Defesa contra Radicais Livres do Oxigénio (FORD), cromatografia gasosa (GC) e cromatografia líquida de alta pressão (HPLC). Ambos os métodos FORT e FORD avaliam o stress oxidativo pela quantificação de radicais livres e a capacidade de antioxidantes em eliminar esses radicais livres, respetivamente. O stress oxidativo é o efeito do excesso de consumo de álcool, que é reduzido pela capacidade de ação dos antioxidantes. A boa reprodutibilidade, precisão e exatidão de ambos os métodos indicam que estes podem ser aplicados em rápidos diagnósticos. Para o método FORT e considerando o início do tratamento, os pacientes alcoólicos apresentaram uma média de 3,59±1.01mmol/LH2O2 e o grupo de controlo uma média de 1,42±0.53mmol/LH2O2, o que mostra uma diferença significativa entre os dois grupos (P=0,0006). Para o método FORD, pacientes alcoólicos apresentam uma média de 1,07±0.53mmol/LH2O2 e o grupo de controlo, uma média de 2,81±0.46mmol/LH2O2, mostrando também uma média significativa (P=0,0075). Após 15 dias de tratamento observou-se que há uma diferença entre os dois grupos de pacientes alcoólicos, mas não há nenhum melhoramento em relação ao grupo de pacientes em tratamento. No método FORT os grupos mostram uma diferença significativa (P=0,0073), tendo os pacientes sem tratamento farmacêutico melhores resultados (2.37±0.44mmol/LH2O2) do que os pacientes com tratamento (3.72±1,04mmol/LH2O2). O oposto ocorre no método FORD, os pacientes em tratamento farmacêutico presentam melhores resultados (1.16±0.65mmol/LH2O2) do que o outro grupo (0.75±0.22mmol/LH2O2), não sendo, no entanto, uma diferença significativa entre os dois grupos (P=0.16). Os resultados obtidos para a concentração de MDA pelo método de HPLC mostraram que o grupo de controlo tem valores mais baixos do que os pacientes alcoólicos, embora a diferença não seja muito significativa (P = 0,084), mas é ainda elevada. Além disso, os dois grupos de pacientes não apresentaram uma diferença significativa entre os seus resultados no início (P=0,77) e no fim (P=0,79) do tratamento. De acrescentar ainda que, os resultados da concentração de álcool no sangue determinados pelo método de CG mostraram que só alguns pacientes sem tratamento consumiram álcool durante o período de tratamento, o que influencia negativamente a conclusão sobre o efeito do tratamento. Contudo, outros fatores externos podem ainda influenciar os resultados finais, tais como o estado nutricional e estado psicológico dos pacientes, se o paciente continua a beber durante o tempo de tratamento ou até mesmo se o paciente é exposto a outros tipos de substâncias nocivas. Existe ainda a possibilidade de o tempo de aplicação do tratamento não ser suficiente para apresentar um efeito positivo em relação ao stress oxidativo e este é um outro fator que contribui para a impossibilidade de confirmar sobre o efeito, quer seja positivo ou negativo, do tratamento antioxidante.

Deformação plástica severa por ECAP de ligas com memória de forma

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais

Optimização energética de sistemas multi-componente da zona fria do Steam Cracker

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Upgrade of an experimental volumetric unit for gas adsorption equilibrium studies

In this work, a volumetric unit previously assembled by the research group was upgraded. This unit revamping was necessary due to the malfunction of the solenoid valves employed in the original experimental setup, which were not sealing the gas properly leading to erroneous adsorption equilibrium measurements. Therefore, the solenoid valves were substituted by manual ball valves. After the volumetric unit improvement its operation was validated. For this purpose, the adsorption equilibrium of carbon dioxide (CO2) at 323K and 0 - 20 bar was measured on two different activated carbon samples, in the of extrudates (ANG6) and of a honeycomb monolith (ACHM). The adsorption equilibrium results were compared with data previously measured by the research group, using a high-pressure microbalance from Rubotherm GmbH (Germany) – gravimetric. The results obtained using both apparatuses are coincident thus validating the good operation of the volumetric unit upgraded in this work. Furthermore, the adsorption equilibrium of CO2 at 303K and 0 - 10 bar on Metal-Organic Frameworks (MOFs) Cu-BTC and Fe-BTC was also studied. The CO2 adsorption equilibrium results for both MOFs were compared with the literature results showing good agreement, which confirms the good quality of the experimental results obtained in the new volumetric unit. Cu-BTC sample showed significantly higher CO2 adsorption capacity when compared with the Fe-BTC sample. The revamping of the volumetric unit included a new valve configuration in order to allow testing an alternative method for the measurement of adsorption equilibrium. This new method was employed to measure the adsorption equilibrium of CO2 on ANG6 and ACHM at 303, 323 and 353K within 0-10 bar. The good quality of the obtained experimental data was testified by comparison with data previously obtained by the research group in a gravimetric apparatus.

Isolation and encapsulation of a natural colourant using green technologies

The use of natural pigments instead of synthetic colourants is receiving growing interest in the food industry. In this field, cactus pears (Opuntia spp.) have been identified to be a promising betalainic crops covering a wide coloured spectrum. The aim of this work was to develop adequate clean and mild methodologies for the isolation and encapsulation of betacyanins, from cactus pear fruits (Opuntia spp.). Firstly, two different emerging technologies, namely PLE (Pressurized Liquid Extraction) and HPCDAE (High Pressure Carbon Dioxide-Assisted Extraction), were exploited to isolation of betacyanins form cactus pear fruits. Different process conditions were tested for the maximum recovery of betacyanins. Results showed that highest extraction yields were achieved for HPCDAE and mass ratio of pressurized carbon dioxide vs. acidified water was the parameter that most affected the betacyanins extraction. At optimum conditions of HPCDAE, Opuntia spp. extract presented a total betacyanin content of 211 ± 10 mg/100 g whereas extracts obtained using conventional extraction, PLE in static and in dynamic mode presented a total betacyanin content of 85 ± 3, 191 ± 2 and 153 ± 5 mg/100 g, respectively. HPCDAE has proven to be a successful technology to extract betacyanins from Opuntia spp. fruits. Afterward, Supercritical Fluid Technology was exploited to develop lipidic particles of betalain-rich extract. A betacyanin-rich conventional extract was encapsulated by PGSS® (Particles from Gas Saturated Solutions) technique. Different process conditions were tested in order to model the encapsulation of betacyanins. The pressure had a negative effect on betacyanin encapsulation. Lower pressures leads to an increase in the betacyanin encapsulation. This effect was more pronounced at higher temperatures and lower equilibrium time. At these conditions, Opuntia spp. particles presented 64.4 ± 4.5 mg/100 g and high antioxidant capacity. When compared with the Opuntia spp. dried extract, lipidic particles contributed to a better homogenization of the pink colour after incorporation in ice cream.

Protein-based nanodevices for therapeutic applications

Tese de Doutoramento em Biologia Molecular e Ambiental (área de especialização em Biologia Celular e Saúde).

Development and characterization of lipid-based nanosystems for controlled release of bioactive compounds

Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica.

Safety and efficacy of coronary stent implantation. Acute and six month outcomes of 1,126 consecutive patients treated in 1996 and 1997

PURPOSE: The authors analyzed the 30-day and 6-month outcomes of 1,126 consecutive patients who underwent coronary stent implantation in 1996 and 1997. METHODS: The 30-day results and 6-month angiographic follow-up were analyzed in patients treated with coronary stents in 1996 and 1997. All patients underwent coronary stenting with high-pressure implantation (>12 atm) and antiplatelet drug regimen (aspirin plus ticlopidine). RESULTS: During the study period, 1,390 coronary stents were implanted in 1,200 vessels of 1,126 patients; 477 patients were treated in the year 1996 and 649 in 1997. The number of percutaneous procedures performed using stents increased significantly in 1997 compared to 1996 (64 % vs 48%, p=0.0001). The 30-day results were similar in both years; the success and stent thrombosis rates were equal (97% and 0.8%, respectively). The occurrence of new Q wave MI (1.3% vs 1.1%, 1996 vs 1997, p=NS), emergency coronary bypass surgery (1% vs 0.6%, 1996 vs 1997, p=NS) and 30-day death rates (0.2% vs 0.5%, 1996 vs 1997, p=NS) were similar. The 6-month restenosis rate was 25% in 1996 and 27% in 1997 (p= NS); the target vessel revascularization rate was 15% in 1996 and 16% in 1997 (p = NS). CONCLUSIONS: Intracoronary stenting showed a high success rate and a low incidence of 30-day occurrence of new major coronary events in both periods, despite the greater angiographic complexity of the patients treated with in 1997. These adverse variables did not have a negative influence at the 6-month clinical and angiographic follow-up, with similar rates of restenosis and ischemia-driven target lesion revascularization rates.

Chemical functionalization in bionanoparticles

Dissertação de mestrado em Biofísica e Bionanossistemas