Avaliação da necessidade em cal em andossolos da ilha Terceira - Açores

Dissertação de Mestrado, Engenharia Agronómica, 16 de Outubro de 2015, Universidade dos Açores.

Valorização de lamas de tratamento de águas residuais urbanas para utilização agrícola

Trabalho de Dissertação de Natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Hidráulica

Mix design process of polyester polymer mortars modified with recycled GFRP waste materials

In this study, the effect of incorporation of recycled glass fibre reinforced plastics (GFRP) waste materials, obtained by means of shredding and milling processes, on mechanical behaviour of polyester polymer mortars (PM) was assessed. For this purpose, different contents of GFRP recyclates, between 4% up to 12% in weight, were incorporated into polyester PM materials as sand aggregates and filler replacements. The effect of the addition of a silane coupling agent to resin binder was also evaluated. Applied waste material was proceeding from the shredding of the leftovers resultant from the cutting and assembly processes of GFRP pultrusion profiles. Currently, these leftovers as well as non-conform products and scrap resulting from pultrusion manufacturing process are landfilled, with additional costs to producers and suppliers. Hence, besides the evident environmental benefits, a viable and feasible solution for these wastes would also conduct to significant economic advantages. Design of experiments and data treatment were accomplish by means of full factorial design approach and analysis of variance ANOVA. Experimental results were promising toward the recyclability of GFRP waste materials as partial replacement of aggregates and reinforcement for PM materials, with significant improvements on mechanical properties of resultant mortars with regards to waste-free formulations.

Avaliação do aumento da eficiência energética de uma central de frio

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre Em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Produção de biodiesel mediante ecovalorização de óleos alimentares: otimização de estratégias de produção e de controlo de qualidade

Os biocombustíveis são combustíveis com origem em matérias-primas naturais e renováveis, como óleos vegetais, gorduras animais, óleos e gorduras residuais entre outros, utilizados como substitutos de combustíveis minerais, como o gasóleo ou gasolina. Esta alternativa aos combustíveis de origem fóssil, tem-se vindo a revelar cada vez mais atrativa, sobretudo devido aos seus benefícios ambientais, destacando-se entre ele s o facto de serem biodegradáveis, não tóxicos e emitirem menos gases aquando da sua combustão, não contribuindo deste modo para o aumento do efeito de estufa na atmosfera. Na execução do presente trabalho, assume-se como finalidade o desenvolvimento de procedimentos laboratoriais sistemático de modo, com o intuito de elaborar um controlo de qualidade para a produção do biodiesel que permita a implementação de novas medidas processuais melhorando a produção de biodiesel. Este trabalho é resultado do estágio no Ecoparque Braval Valorização e Tratamento de Resíduos Sólidos, S.A. Com a avaliação sistemática e contínua, tanto da matéria-prima usada na produção do biodiesel, como do produto final em si, através de procedimentos laboratoriais específicos para o efeito, visa-se que em distintas fases do processo de produção do biodiesel seja compreendido o que ocorre de forma efetiva, e assim se assumam medidas preventivas e corretivas com o intuito de melhorar a qualidade do produto final. Na elaboração deste trabalho foram também reunidos esforços no sentido de controlar as especificações do óleo à entrada das instalações e iniciar o controlo de qualidade do produto final através de análises comparativas elaboradas no laboratório da Unidade de Produção de Biodiesel do Ecoparque Brava! - Valorização e Tratamento de Resíduos Sólidos, S.A. Outra abordagem do trabalho em questão, incide no estudo do efeito da variação das condições operatórias, nomeadamente a razão molar metanol/óleo , quantidade de catalizador na produção de biodiesel, nomeadamente, na quantidade de glicerina obtida como subproduto da reação e na facilidade de separação de fases. Neste sentido, o trabalho proposto pretende controlar a qualidade da matéria-prima usada, a qualidade do produto final e apresentar os aspetos-chave que deve m ser considerados para urna melhor gestão do s recursos de produção do biocombustível.

Is the electric vehicle a solution for the wind power integration in the portuguese power system?

The integration of Plug-in electric vehicles in the transportation sector has a great potential to reduce oil dependency, the GHG emissions and to contribute for the integration of renewable sources into the electricity generation mix. Portugal has a high share of wind energy, and curtailment may occur, especially during the off-peak hours with high levels of hydro generation. In this context, the electric vehicles, seen as a distributed storage system, can help to reduce the potential wind curtailments and, therefore, increase the integration of wind power into the power system. In order to assess the energy and environmental benefits of this integration, a methodology based on a unit commitment and economic dispatch is adapted and implemented. From this methodology, the thermal generation costs, the CO2 emissions and the potential wind generation curtailment are computed. Simulation results show that a 10% penetration of electric vehicles in the Portuguese fleet would increase electrical load by 3% and reduce wind curtailment by only 26%. This results from the fact that the additional generation required to supply the electric vehicles is mostly thermal. The computed CO2 emissions of the EV are 92 g CO2/kWh which become closer to those of some new ICE engines.

Design of experiments applied to the mix design process of polymer mortar materials modified with GFRP recyclates

In this work, the effect of incorporation of recycled glass fibre reinforced plastics (GFRP) waste materials, obtained by means of shredding and milling processes, on mechanical behavior of polyester polymer mortar (PM) materials was assessed. For this purpose, different contents of GFRP recyclates (between 4% up to 12% in mass), were incorporated into polyester PM materials as sand aggregates and filler replacements. The effect of silane coupling agent addition to resin binder was also evaluated. Applied waste material was proceeding from the shredding of the leftovers resultant from the cutting and assembly processes of GFRP pultrusion profiles. Currently, these leftovers, jointly with unfinished products and scrap resulting from pultrusion manufacturing process, are landfilled, with supplementary added costs. Thus, besides the evident environmental benefits, a viable and feasible solution for these wastes would also conduct to significant economic advantages. Design of experiments and data treatment were accomplish by means of full factorial design approach and analysis of variance ANOVA. Experimental results were promising toward the recyclability of GFRP waste materials as aggregates and reinforcement for PM materials, with significant improvements on mechanical properties with regard to non-modified formulations.

Rainwater harvesting case study: FCT/UNL campus

Dissertação apresentada para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, Perfil Engenharia Sanitária

Sustentabilidade na construção metálica

O desenvolvimento sustentável é um dos grandes desafios dos nossos tempos com inúmeras consequências em várias áreas da nossa sociedade. É uma questão abrangente e essencial para a sobrevivência do modo de vida tal como o conhecemos actualmente. A construção sustentável tem um papel muito importante no desenvolvimento, não só ao nível económico mas também social e cultural. Embora não contemple a energia incorporada, a avaliação do ciclo de vida (ACV), no sector da construção, é um dos métodos mais comuns para avaliar o nível de sustentabilidade. Este trabalho visa os metais como uma das mais promissoras e actuais respostas do sector da construção às crescentes preocupações em relação ao desenvolvimento sustentável. O ferro e derivados são normalmente a base das construções metálicas, residindo no seu potencial de reutilização e reciclagem um dos seus principais factores de sustentabilidade. As estruturas metálicas apresentam características especificas que se coadunam com os requisitos da construção sustentável e que tornam este tipo de construção extremamente versátil e interessante. Neste trabalho, é efectuada uma abordagem sobre a construção metálica ao longo de três partes. A primeira parte é constituída por uma introdução histórica ao ferro e seus derivados enunciando exemplos de construções até aos nossos dias, e pela classificação dos vários tipos de metais e ligas metálicas. Na segunda parte, é abordado o conceito de sustentável e o seu enquadramento no sector da construção, e é feita uma introdução à metodologia de avaliação de ciclo de vida. Na terceira parte, é abordado um exemplo prático de uma estrutura metálica em que são elaboradas e comparadas três soluções. Na origem da diversidade dos elementos comparativos estão o tipo de aço, a origem da energia utilizada no seu fabrico e o tipo de solução técnica adoptada. O objectivo deste trabalho é compreender as repercussões do conceito de sustentabilidade no sector da construção, e desenvolver um método simplificado de avaliação dos impactos ambientais e económicos de soluções metálicas.

Análise Económica da Produção de Óleo a Partir de Microalgas

Os biocombustíveis apresentam um interessante potencial de redução da dependência energética relativamente aos combustíveis fósseis. A produção de microalgas apresenta vários benefícios ambientais como sejam a utilização mais efetiva de terrenos, a captura de dióxido de carbono, a purificação de águas quando associada a um processo de tratamento de águas residuais e não provoca a disputa entre a produção de matéria-prima para alimentação e combustíveis. A cultura de microalgas para a produção de biodiesel tem recebido uma grande atenção nos últimos anos devido ao seu potencial. Neste trabalho pretende-se criar as etapas de processamento das microalgas em biodiesel onde são implementadas medidas de eficiência energética e aproveitamento de fontes poluidoras como o CO2. Para isso, formulou-se um modelo no programa Aspen Plus para simulação do processo desde a produção, colheita até à extração de óleo das microalgas e posterior avaliação económica do mesmo. Concluiu-se que para o projeto fosse pago no tempo de vida útil seria preciso vender o óleo a 13 $/kg. Aos preços atuais do óleo o projeto não é economicamente viável.

Olive pomace pretreatments to enhance its valorisation by solid-state fermentation

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

A comparative study of the physical, chemical and microbiological status of soils, as influenced by conventional and reduced tillage

Historically, shifts to reduced and no-tillage management for production of crops were fostered by needs to decrease soil erosion and loss of organic matter, reduce fuel and labour costs and conserve soil water, as compared with conventional fallow tillage management. Recent interest in maintaining soil quality has been stimulated by a renewed awareness of the importance of soil condition to both the sustainability of agricultural production systems and environmental quality (Doran and Parkin, 1996). The aim of this project was to determine the impact on the physical, chemical and microbiological status of the soil of conventional and reduced tillage. It has been suggested that the reduced soil disturbance associated with the tine cultivator improves soil structure, increases nutrient content in the top 10cm of soil, increases microbial activity and improves physical characteristics. From this study it was determined that the environmental benefits linked to reduced tillage in literature, did not develop in the first two years of this programmes implementation. The results of this study determined that soil nutrients did not increase in concentration in the top 10 cm of soil under reduced cultivation. The only exception was exchangeable potassium. As potassium is not a mobile nutrient its movement is dependent on soil disturbance, therefore under reduced cultivation its concentration was allowed to accumulate in the upper horizon of the soil profile. Microbial activity was greater in the conventionally tilled treatments, as determined by total aerobic bacterial numbers. This could be due to the increased rates of soil aeration in this treatment. Numbers of aerobic bacteria were greater in the conventional tillage treatments at both incubation temperatures of 22 and 32° C. The physical characteristics of the soil determined, indicate that below the depth of soil cultivation, cone penetration resistance increases. Therefore the reduced cultivation treatments would be more prone to soil compaction, higher in the soil profile.

A computable general equilibrium analysis of the relative price sensitivity required to induce rebound effects in response to an improvement in energy efficiency in the UK economy

In recent years there has been extensive debate in the energy economics and policy literature on the likely impacts of improvements in energy efficiency. This debate has focussed on the notion of rebound effects. Rebound effects occur when improvements in energy efficiency actually stimulate the direct and indirect demand for energy in production and/or consumption. This phenomenon occurs through the impact of the increased efficiency on the effective, or implicit, price of energy. If demand is stimulated in this way, the anticipated reduction in energy use, and the consequent environmental benefits, will be partially or possibly even more than wholly (in the case of ‘backfire’ effects) offset. A recent report published by the UK House of Lords identifies rebound effects as a plausible explanation as to why recent improvements in energy efficiency in the UK have not translated to reductions in energy demand at the macroeconomic level, but calls for empirical investigation of the factors that govern the extent of such effects. Undoubtedly the single most important conclusion of recent analysis in the UK, led by the UK Energy Research Centre (UKERC) is that the extent of rebound and backfire effects is always and everywhere an empirical issue. It is simply not possible to determine the degree of rebound and backfire from theoretical considerations alone, notwithstanding the claims of some contributors to the debate. In particular, theoretical analysis cannot rule out backfire. Nor, strictly, can theoretical considerations alone rule out the other limiting case, of zero rebound, that a narrow engineering approach would imply. In this paper we use a computable general equilibrium (CGE) framework to investigate the conditions under which rebound effects may occur in the Scottish regional and UK national economies. Previous work has suggested that rebound effects will occur even where key elasticities of substitution in production are set close to zero. Here, we carry out a systematic sensitivity analysis, where we gradually introduce relative price sensitivity into the system, focusing in particular on elasticities of substitution in production and trade parameters, in order to determine conditions under which rebound effects become a likely outcome. We find that, while there is positive pressure for rebound effects even where (direct and indirect) demand for energy is very price inelastic, this may be partially or wholly offset by negative income and disinvestment effects, which also occur in response to falling energy prices.

IPH response to consultation: Introduction of 20mph speed restrictions on smaller residential streets

Conall McDevitt (SDLP MLA) launched a consultation regarding the introduction of 20mph speed restrictions in residential streets as part of his bid to introduce legislation through a Private Members Bill in the Northern Ireland Assembly.  The purpose of the Bill is to increase road safety, particularly for pedestrians and other road users, with additional health and environmental benefits. IPH submitted a response to the Private Members’ Bill regarding the introduction of 20mph speed restriction on smaller residential roads.  IPH recognises the potential public health benefits of this proposal in terms of reduced injuries and fatalities in built up areas; more opportunities for walking and cycling (helping to tackle obesity and reduce the risk of diabetes, heart disease and stroke); greater social cohesion among communities and improved mental health; and reduced emissions that contribute to climate change, air and noise pollution.

Individual Project Summaries, 2011

Farms to Fuel project will demonstrate technology to produce alternative renewable energy by combining cattle manure with organic industrial waste products in an anaerobic digester. The digester produces methane gas which fires an engine set to generate base load electricity. This would create environmental benefits by turning crop, livestock, and industrial waste into renewable energy in a sustainable and profitable way. Other benefits of the project include the production of a fertilizer that is more readily applicable to crops than in its raw form.