A green integrated process for biodiesel production

Dissertation presented at Faculdade de Ciências e Tecnologia from Universidade Nova de Lisboa to obtain the degree of Master in Chemical and Biochemical Engineering

Maximização da valorização energética em aterros sanitários recorrendo a equipamentos baseados no Ciclo Orgânico de Rankine (ORC)

Atualmente, os aterros sanitários representam uma solução para a gestão e tratamento dos resíduos sólidos urbanos. Da deposição, ocorrem duas formas de emissões ao longo do tempo, a produção de biogás e de lixiviados, que resultam sobretudo da decomposição da matéria orgânica. Um dos principais constituintes do biogás é o metano, o qual tem elevado poder calorífico. O presente trabalho aborda, a maximização da valorização energética em aterros sanitários, recorrendo a equipamentos baseados no Ciclo Orgânico de Rankine (ORC) para a produção de eletricidade. É apresentado como caso de estudo a central de valorização energética da Suldouro, em Sermonde, que produz eletricidade a partir do biogás resultante da decomposição da matéria orgânica depositada em aterro. O biogás é utilizado como combustível para os motogeradores utilizados para o seu aproveitamento energético, sendo que apenas cerca de 40% do potencial energético contido no biogás é transformado em eletricidade, registando-se perdas sobretudo nas emissões dos gases de exaustão e na água de arrefecimento dos motores. Para avaliação do potencial da recuperação energética dos gases de escape é avaliado o desempenho termodinâmico do ciclo ORC. Para tal foi desenvolvida uma ferramenta em MATLAB utilizando como modelo a configuração do ORC com recuperador de calor. O cálculo das propriedades termodinâmicas dos fluidos foi obtido através da criação de uma sub-rotina que chama o programa CoolProp. Este programa restitui propriedades como a entalpia, entropia, pressões e temperaturas em cada ponto do ciclo, permitindo assim ao utilizador otimizar o tempo na obtenção de resultados. A avaliação económica é fundamental na tomada de decisões por parte do investidor e dos financiadores do projeto. É então apresentada a análise económica e efetuada uma análise de sensibilidade, onde foram efetuadas variações nos vetores mais importantes de forma a poder avaliar-se o impacto em termos da sua rentabilidade. A ferramenta desenvolvida permite obter de forma prática, os três indicadores económicos extremamente influentes no que se refere à tomada de decisão. A utilização dos sistemas ORC e os seus benefícios não se esgotam na maximização dos aproveitamentos da valorização energética em aterros sanitários. Também a recuperação de calor para a produção de energia elétrica pode ter um impacto importante em muitos setores intensivos de energia, contribuindo significativamente para a redução do consumo e aumentando a eficiência de todo o processo de produção.

Análise do balanço entre sequestro e emissão de CO2 resultante do circuito de produção e consumo de biomassa florestal numa central de co-geração

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

Estudo do comportamento de um edifício de habitação sujeito a ventilação natural e forçada

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

Insuflação e extracção de ar em parques de estacionamento subterrâneo

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Contributo para o estudo da valorização energética de biogás em estações de tratamento de águas residuais

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

Ventilação natural (estudo de um caso de ventilação natural)

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Avaliação da eficiência energética e optimização de uma unidade de trigeração

Portugal é um país dependente da energia do exterior, devido à elevada percentagem de consumo de energia a partir de fontes primárias, como por exemplo o gasóleo. Para colmatar este cenário, têm vindo a criar-se incentivos para o uso de energias renováveis e para intensificação de medidas de eficiência energética, como os sistemas de cogeração, de forma a tornar os processos industriais nacionais mais autónomos e mais competitivos. O presente trabalho, centra-se na determinação do potencial térmico disponível na central de trigeração da empresa Monteiro, Ribas-Indústria, SA, com a finalidade de identificar a quantidade de energia não utilizada, com vista ao aproveitamento dessa mesma energia nos processos mais problemáticos da empresa. Verificou-se que a água líquida era a fonte de maior energia não aproveitada, representando cerca de 30%, relativamente à energia disponível na água de refrigeração que é de 1890 kW. Assim, perante este facto, fez-se um estudo em dois setores autónomos da empresa, o setor dos revestimentos e o setor dos componentes técnicos da borracha. Pretendeu-se propor medidas para melhorar os seus processos produtivos, aproveitando essa energia. Para o efeito foi projetado um permutador de calor de placas com necessidade energética de 131,4 MWh, no setor dos revestimentos e um permutador compacto no setor de produção de placas de borracha, necessitando de uma energia de 335,2 MWh. Face à energia disponível na central de trigeração, de 161,9 MWh, verifica-se que esta apenas poderá ser aproveitada no setor dos revestimentos. Para tornar este objetivo real, a empresa Monteiro, Ribas- Indústria, SA necessitaria de efetuar um investimento no total de 49.390€. Além disso, foi contabilizado o rendimento das caldeiras da central térmica e da cogeração, ambas pelo método direto, apresentando estas os valores de 72% e 42%, respectivamente.

Análise de tensões residuais e deformações em soldadura

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia da Soldadura

Construção de uma matriz de díodos emissores de luz acoplada a um concentrador para fototerapia

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

Laser welding of shape memory alloys

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

Interacção de um corpo cúbico assente numa superfície muito rugosa com uma camada limite turbulenta

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Mecânica na especialidade de Aerodinâmica pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Estudo da soldadura em carga de uma tubagem API 5L

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Efeito da exposição às temperaturas extremas na população portuguesa - um contributo da epidemiologia

Backgroud: O International Panel on Climate Change prevê que o aumento da temperatura média global, até ao ano de 2100, varie entre 1,4 e 5,8ºC desconhecendo-se a evolução da adaptação da população a esta subida da temperatura. Em Portugal morre-se mais no Inverno que no Verão. Mas existem evidências de repercussões na mortalidade atribuíveis ao calor extremo. Este estudo procura conhecer os grupos etários e/ou populacionais que parecem revelar vulnerabilidade acrescida à exposição a temperaturas extremas e identificar indicadores de saúde apropriados para revelar esses mesmos efeitos. Métodos: Foram analisados dados de internamentos hospitalar e mortalidade por doenças cardiovasculares, respiratórias, renais, efeitos directos do frio e do calor, na população com 75 e mais anos de idade, nos distritos de Beja, Bragança e Faro, nos meses de Janeiro e Junho. Para os dados de morbilidade o período de análise foi 2002 a 2005 e para os de mortalidade de 2002 a 2004. Os dados meteorológicos analisados corresponderam aos valores da temperatura máxima e percentis da temperatura máxima, nos meses de Janeiro (P10) e Junho (P90). Os excessos de internamentos hospitalares, definidos como os dias em que ocorreram internamentos acima do valor da média mais 2 desvio padrão, foram relacionados com a distribuição das temperaturas extremas (frias abaixo do P10, quentes acima do P90.Os dias com óbitos acima do valor da média foram relacionados com a distribuição das temperaturas extremas (frias abaixo do P10, quentes acima do P90). Os indicadores propostos foram baseados em Odds Ratios e intervalos de confiança que sugeriam as estimativas mais precisas. Resultados: O grupo que revelou maior vulnerabilidade às temperaturas extremas foi o grupo dos 75 e mais anos, com doenças cardiovasculares quando exposto a temperaturas extremas, nos 3 distritos observados.O nº de dias de excesso de óbitos por doenças cardiovasculares relacionados com temperaturas extremas foi o mais elevado comparado com as restantes causas de morte. O grupo etário dos 75 e mais anos com de doenças respiratórias também é vulnerável, às temperaturas extremas frias, nos 3 distritos. Verificaram-se dias de excessos de internamentos hospitalares e óbitos por esta causa de morte, relacionados com a exposição às temperaturas extremas frias. Em Junho, não se verificou excesso de mortalidade associado à exposição a temperaturas extremas por esta causa, em qualquer dos distritos analisados. Apenas se verificou a associação entre os dias de ocorrência de internamentos hospitalares por doenças renais e o calor extremo, em Bragança. Conclusões: Foram encontradas associações estatísticas significativas entre dias de excesso de ocorrência de internamentos hospitalares ou óbitos por causa e exposição a temperaturas extremas frias e quentes possibilitando a identificação de um conjunto de indicadores de saúde ambiental apropriados para monitorizar a evolução dos padrões de morbilidade, mortalidade e susceptibilidade das populações ao longo do tempo.-------------------- Backgroud: International Panel on Climate Change estimates that the rise of mean global temperature varies between 1,4 e 5,8ºC until 2100, with unknowing evolution adaptation of populations. In Portugal we die more in Winter than in Summer time. But there are several evidences of mortality attributable to extreme eat. The proposal of this study is to know the age and/or populations groups that reveal more vulnerability to exposure to extreme temperature and identifying proper health indicators to reveal those effects. Methods: Data from hospital admissions and mortality caused by cardiovascular, respiratory, renal diseases and direct effects from direct exposure to extreme cold and heat, in population with 75 and more years, in Beja, Bragança and Faro districts, during January and June, were analysed. Analysis period for morbidity data was from 2002 to 2005 and form mortality was 2002 to 2004. Meteorological data analysed were maximum temperature and percentile of maximum temperature, from January (P10) and June (P90. Relationship between excess of hospital admission, defined as the days that occurred hospital admissions above mean value more 2 standards desviation and distribution of extreme temperatures were established (cold under P10 and heat above P90. Proposal indicators were based on Odds Ratios and confidence intervals, suggesting the most precises estimatives. Results: The most vulnerable group to extreme temperature were people with 75 or more years older with cardiovascular diseases, observed in the 3 districts. Number of days caused by excess cardiovascular mortality and extreme temperature were the most number of days between the other causes. The group with 75 or more years old with respiratory diseases is vulnerable too, especially to cold extreme temperature, in all the 3 districts. There were excess of days of hospital admissions and days with deaths, for this cause relating to extreme cold temperature. In June, does not funded excess of mortality associated to extreme temperature by this cause in any district of the in observation. Just was found relationship between days of hospital admissions caused by renal diseases in Bragança in days with extreme heat. Conclusions: Were found statistically significant associations between days of excess of hospital admissions or deaths and exposure to extreme cold and heat temperatures giving the possibility of identifying a core of environmental indicators proper to monitoring patterns and trends evolutions on morbidity, mortality and susceptibly of populations for a long time.

Diagnóstico Energético e Modelação Energética de uma Piscina Municipal

Mestrado em Engenharia Mecânica – Ramo Energia