Redes Neuronais Artificiais na Otimização do Processo de Digestão Anaeróbia - Aplicação a uma ETAR da AdCL

Numa sociedade com elevado consumo energético, a dependência de combustíveis fósseis em evidente diminuição de disponibilidades é um tema cada vez mais preocupante, assim como a poluição atmosférica resultante da sua utilização. Existe, portanto, uma necessidade crescente de recorrer a energias renováveis e promover a otimização e utilização de recursos. A digestão anaeróbia (DA) de lamas é um processo de estabilização de lamas utilizado nas Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) e tem, como produtos finais, a lama digerida e o biogás. Maioritariamente constituído por gás metano, o biogás pode ser utilizado como fonte de energia, reduzindo, deste modo, a dependência energética da ETAR e a emissão de gases com efeito de estufa para a atmosfera. A otimização do processo de DA das lamas é essencial para o aumento da produção de biogás. No presente relatório de estágio, as Redes Neuronais Artificiais (RNA) foram aplicadas ao processo de DA de lamas de ETAR. As RNA são modelos simplificados inspirados no funcionamento das células neuronais humanas e que adquirem conhecimento através da experiência. Quando a RNA é criada e treinada, produz valores de output aproximadamente corretos para os inputs fornecidos. Uma vez que as DA são um processo bastante complexo, a sua otimização apresenta diversas dificuldades. Foi esse o motivo para recorrer a RNA na otimização da produção de biogás nos digestores das ETAR de Espinho e de Ílhavo da AdCL, utilizando o software NeuralToolsTM da PalisadeTM, contribuindo, desta forma, para a compreensão do processo e do impacto de algumas variáveis na produção de biogás.

Construção sustentável – Novos materiais mais eficientes para a conservação de energia

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

Sistemas de certificação da construção: contributo para uma plataforma digital

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Materiais para uma construção sustentável: o caso da cortiça

Vários países têm sofrido um aumento populacional elevado nos últimos anos, em particular os países em vias de desenvolvimento. Deste crescimento populacional decorre um peso adicional sobre os recursos do planeta, em parte resultante da construção de novas habitações. O sector da construção, apesar de ser uma das áreas económicas mais relevantes para o desenvolvimento é também responsável por um grande impacto ambiental em resultado do consumo de recursos e de energia. Os materiais usados na construção consomem recursos naturais e promovem uma utilização energética que por sua vez contribui para a emissão de gases com potencial de aquecimento global. Com a necessidade de construir novas habitações existe também imperiosa responsabilidade de serem adoptados materiais mais sustentáveis, com valores de energia incorporada inferiores usados actualmente, o que se traduzirá num menor impacte no meio ambiente. A vantagem de utilização de recursos naturais renováveis é muito vantajosa para a sustentabilidade do sector da construção. Um desses materiais é a cortiça, e é nela e nas suas aplicações em construção civil o tema em que este trabalho se foca. Tendo em consideração que o sector da construção civil é o sector da actividade humana que consome mais recursos naturais e utiliza mais energia de modo intensivo, o desenvolvimento e uso de materiais mais ecológicos para a construção é um importante vector de sustentabilidade. O impacto que a extracção e posterior transformação das matérias-primas em materiais aptos para serem introduzidos na construção de novas habitações tem de ser analisada em face ao ciclo de vida de cada material. O presente trabalho, analisando o recurso Cortiça e o seu potencial de utilização para a construção enquanto material, torna visível que a mesma pode ser aplicada como solução sustentável para as futuras construções que pela pressão demográfica virão a ser necessárias desenvolver.

Análise de ciclo de vida da tecnologia fotovoltaica em Portugal

É impensável viver nos dias de hoje sem energia eléctrica. Com o aumento das alterações climáticas, é fulcral substituir ou diminuir a dependência dos combustíveis fósseis, apostando em tecnologias de produção de energia mais limpas e amigas do ambiente. Neste seguimento, as energias renováveis surgem como uma boa alternativa a este problema. A tecnologia fotovoltaica aproveita a energia solar para a produção de electricidade, apresentando a vantagem de não produzir emissões durante a sua operação e ter um tipo de instalação distribuída, mas põe-se em causa o seu ciclo de vida. O principal objectivo desta dissertação é analisar o ciclo de vida da tecnologia fotovoltaica em Portugal, consistindo o objectivo secundário em comparar esta tecnologia com outras fontes de electroprodução, também em Portugal. Do ponto de vista ambiental, de maneira a ser possível identificar as fases críticas do ciclo de vida e comparar as tecnologias, foi utilizado o método Ecoblok, que fornece indicadores de desempenho. Após a análise, constatou-se que os principais impactes no ciclo de vida estão ligados à fase de produção da célula, montagem do painel e componentes do sistema (BOS). Os indicadores mais críticos são a extracção de recursos, emissão de gases de efeito de estufa e a poluição da água e do solo. Em relação à extracção de matérias-primas, o silício é abundante, mas requer elevadas quantidades de energia na sua transformação. Dentro dos tipos de tecnologia fotovoltaica, o silício monocristalino gera mais impactes ambientais comparado com o silício policristalino. Esta diferença está relacionada com o processo produtivo do silício monocristalino, um processo mais lento e com maior consumo de energia. Na comparação da tecnologia fotovoltaica com outras fontes de energia, verificou-se que a tecnologia de gás natural apresenta mais impactes gerados nos indicadores extracção de água, extracção de recursos e emissão de gases de efeito de estufa; já a tecnologia hídrica gera mais impactes no indicador uso do solo. Nos indicadores poluição da água e solo e poluição do ar, a tecnologia fotovoltaica apresenta o valor mais elevado de todas as tecnologias. A fonte de energia fotovoltaica apresenta a vantagem de ter uma produção mais estável e previsível durante o ano e de o seu horário de produção coincidir com as horas de maior consumo energético.

A tração elétrica como alternativa para o transporte urbano

Este trabalho foi desenvolvido com a finalidade de reunir o conhecimento necessário para a aplicação da tração elétrica no transporte urbano e, desta maneira, auxiliar na diminuição dos impactos nocivos causados pelo homem ao meio ambiente. É sabido que 80% das emissões jogadas na atmosfera provém do escapamento de veículos equipados com motores de combustão interna. Estas emissões são responsáveis diretas pelo chamado efeito estufa que notoriamente tem causado alterações climáticas indesejadas em nosso planeta. Segundo especialistas, estas alterações no clima já estão ocasionando quebras na produção agrícola, doenças respiratórias e outros problemas sociais. Visando minimizar estes danos ao ambiente, várias empresas já concluíram que faz-se necessário desenvolver uma tecnologia para tornar nossos veículos menos poluentes. Uma das tecnologias pesquisadas e que mais tem prosperado ultimamente é a da célula de combustível. Independentemente da tecnologia a ser adotada, já é consenso entre os pesquisadores e engenheiros que a tração elétrica será o sistema adotado nos futuros veículos. Seja movido à célula de combustível, baterias ou outro meio, o motor elétrico será o componente principal do veículo do futuro. É imperativo que a tecnologia da tração elétrica seja dominada de maneira a permitir que países em desenvolvimento também possam projetar veículos limpos e assim participar do esforço mundial por um futuro livre do efeito estufa Vários países já exploram as vantagens do veículo elétrico. Pode-se encontrar disponíveis comercialmente opções variadas que vão desde motonetas até caminhões e ônibus elétricos. Ainda assim o veículo elétrico não apresenta um preço compatível com a renda da maioria dos habitantes de países em desenvolvimento. Como alternativa a este problema pode-se adotar o processo em que um veículo convencional equipado com motor de combustão interna é convertido para operar através da tração elétrica. Este processo requer um conhecimento específico já que exige habilidade para especificar a potência nominal do motor (e conseqüentemente a faixa de torque em que este operará) e a capacidade do banco de baterias para que se possa atingir a autonomia desejada para o veículo. Para tal fim, o trabalho descreve e valida, através de experimentação, o método proposto pela Bosch para a determinação dos coeficientes de arrasto aerodinâmico e de rolamento. De posse destes coeficientes é possível especificar o motor e baterias a serem utilizados na conversão. Este trabalho demonstra ainda que o veículo elétrico proporciona mais economia em relação ao veículo convencional ao mesmo tempo que ajuda a reduzir drasticamente a emissão de gases geradores do efeito estufa.

Mudança climática e modal: dois caminhos que se cruzam

Tendo em vista a crescente preocupação com a questão da mudança climática e suas consequências para a sociedade, pretendemos analisar de que forma o padrão de viagens dos munícipes impacta no consumo de combustíveis nos municípios. Utilizamos como proxy para as viagens a frota de veículos dos municípios, empregando o modelo em painel com efeitos fixos. O resultado aponta que, se houver uma política que incentive a mudança modal, é possível reduzir o consumo de combustíveis e, consequentemente, a emissão de gases de efeito estufa.

Cooperação internacional na produção de etanol : limites e oportunidades

Após a entrada em vigor do Protocolo de Kyoto em 2005 e a divulgação dos relatórios do IPCC sobre as mudanças climáticas, em 2007, muitos países passaram a buscar formas de produzir fontes alternativas de energia na tentativa de diminuir suas emissões de gases de efeito estufa. Por outro lado, a tentativa de alguns países de serem menos dependentes do petróleo e consolidarem políticas de segurança energética foi também um fator que contribuiu significativamente para a produção e consumo de fontes renováveis. Assim, a produção e a demanda de biocombustíveis apresentam-se como alternativa para o cumprimento de ambos os objetivos: redução de emissões e segurança energética. Quando analisamos custo de produção, produção por hectare, balanço energético e redução na emissão de gases de efeito estufa, a cana-de-açúcar apresenta-se como a matéria-prima mais competitiva para a produção de etanol. Entretanto, nem todos os países possuem tecnologia, condições agroclimáticas, estabilidade política para a produção dessa cultura. Este trabalho tem o objetivo de identificar as condições climáticas, socioeconômicas e políticas de países e sub-regiões localizados na zona intertropical, de modo a facilitar a disseminação da produção de etanol por meio da cooperação internacional. No entanto, havendo condições agroclimáticas em um país, isso seria suficiente para implementar sistemas de produção de cana-de-açúcar? Conforme veremos na hipótese apresentada, uma análise política e socioeconômica é necessária a fim de avaliar a situação do Estado de Direito dos Estados pretendentes à produção de cana. Para aqueles países em condições do seu cultivo, a pesquisa demonstra cooperação internacional como um dos meios para adquirir assistência técnica, transferência de tecnologia e disseminar os benefícios socioeconômicos e ambientais do etanol em outros países. Tornar o etanol uma commodity também é uma das maneiras de difundir o mercado do produto no mundo. Entretanto, como veremos, a commoditização do etanol está, adicionalmente, sujeita a fatores técnicos, políticos e econômicos. Por fim, pretende-se demonstrar que a disseminação global do etanol não depende apenas da produção em diversos países e da commoditização do produto, mas também da eliminação de barreiras tarifárias e não tarifárias impostas no comércio internacional.

Como criar possibilidades de financiamento para a agricultura familiar adotando o Plano ABC Nacional?

Ao longo dos últimos anos, através do aprimoramento das políticas agrícolas, observaram-se aumentos consistentes dos recursos orçamentários destinados à Agricultura Familiar, através do Pronaf. O incremento dos recursos efetivamente aplicados e o número cada vez maior de contratos também são realidade e podem ser vistos em todas as regiões do País. De acordo com os dados divulgados pelo Banco Central do Brasil, através do Anuário Estatístico do Crédito Rural (2014), foram aplicados no Brasil em 2004 aproximadamente R$ 4,39 bilhões, já em 2012 foram pouco mais de R$ 16,35 bilhões, ou seja, incremento de 272% no intervalo analisado. Em relação ao número de contratos, o crescimento foi em torno de 35,5% no mesmo período. A importância da Agricultura Familiar no contexto atual é corroborada no âmbito internacional pela Resolução 66/222, de 28.03.2012, da Assembleia-Geral, que conferiu à Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO) o mandato de implementar o Ano Internacional da Agricultura Familiar (AIAF) neste ano de 2014, em parceria com os governos dos países membros bem como com outros organismos internacionais e organizações não-governamentais atuantes no tema da agricultura e da segurança alimentar. Concomitantemente, diante da crescente preocupação com as questões ambientais, o Plano Setorial de Mitigação e de Adaptação às Mudanças Climáticas para a Consolidação de uma Economia de Baixa Emissão de Carbono na Agricultura - Plano ABC - é uma importante parte do compromisso voluntário assumido pelo Brasil em 2009, na 15ª Conferência das Partes – COP15 ocorrida em Copenhague, na redução da emissão de gases de efeito estufa até 2020. Parte desse compromisso assumido precisa ser atendido pela agricultura familiar, o que aumenta a responsabilidade da mesma para questões que vão além do fornecimento de alimentos, matérias primas e geração de energia etc. O Programa ABC, instrumento pelo qual os agricultores brasileiros podem acessar crédito para implementar tecnologias de baixas emissões de carbono, já está integrado nas ações previstas na Política de Crédito Agropecuário Brasileiro. Porém, ainda se observam vários desafios no Programa ABC, como aumentar o repasse desses recursos, não obstante ao aumento das operações contratadas pelos produtores nos últimos anos. O objetivo do estudo é investigar como a agricultura familiar pode contribuir com o Plano ABC e nos compromissos voluntários assumidos pelo País para a redução de emissão dos gases de efeito estufa no setor agropecuário. Para atingir esse objetivo, realizou-se uma revisão da bibliografia e das linhas de crédito disponíveis pelos bancos públicos e privados relacionadas ao Programa ABC e ao Pronaf. Conclui-se que há sinergias entre algumas linhas de crédito do Pronaf e também do Fundo Constitucional de Financiamento do Nordeste - FNE - Sudene com as tecnologias previstas no Plano ABC. Nesse sentido, o Plano ABC prevê a aplicação de tecnologias de redução de emissões em cerca de 4,97 milhões de ha ocupados pela agricultura familiar, sendo recursos do Pronaf previstos para fomentar tal aplicação, através das linhas Pronaf Eco e Pronaf Floresta. Contudo, verificou-se que tais linhas do Pronaf contemplam o uso de recursos para diversas outras atividades não relacionadas diretamente àquelas previstas no Plano ABC ou capazes de reduzir emissões de gases de efeito estufa. Dessa forma, não há como assegurar que a aplicação de recursos nessas linhas seja direcionada para tecnologias e ações que reduzam emissões, nem tão pouco há como monitorar o volume de recursos do Pronaf aplicados de fato em atividades aderentes ao Plano ABC. Portanto, sugere-se a criação/incorporação de novas linhas de crédito ao Pronaf, como por exemplo, Pronaf ABC Eco e o Pronaf ABC Floresta. Além disso, apresentou-se estudo de caso para o município de Bragança Paulista (SP), onde verificou-se que a utilização dos recursos do Programa ABC poderia ser usada para recomposição de áreas de preservação permanente ou de reserva legal, importantes na preservação das nascentes e rios da região. Essa possibilidade é de elevada importância no contexto e nas discussões atuais sobre a escassez dos recursos hídricos que abastecem grandes cidades, a exemplo do que vem ocorrendo na região metropolitana do Estado de São Paulo. Como conclusão, identifica-se alguns gargalos e apresenta-se algumas sugestões de melhorias para aumentar a utilização e eficácia do Programa ABC, como promover com mais ênfase apoio das assistências técnicas junto aos produtores, priorizar as ações previstas no Plano ABC em algumas regiões do País e aumentar a atuação mais direcionada do Ministério do Desenvolvimento Agrário (MDA) para difusão e incorporação das tecnologias de uma agricultura de baixa emissão de carbono no segmento da agricultura familiar.

EPC: palestra com Paul Hardisty (parte 1, 2, 3 e 4)

A plataforma brasileira Empresas pelo Clima recebeu no dia 4 de maio Paul Hardisty, Diretor global da divisão EcoNomics & Sustainability da Worley Parsons, para uma apresentação sobre cases de sucesso em que a gestão de emissão de gases de efeito estufa foi aplicada como medida de adaptação às mudanças climáticas globais

Depoimento de Branca Americano

Depoimento de Branca Americano sobre a importância do Brasil, como país emergente, na redução de emissão dos gases de efeito estufa. Entrevista concedida no momento da abertura do ciclo EPC 2011.

Alternativas de ultimação de resíduo plástico termofixo

In the present work it was developed originals alternatives of enveronmentally safe and economically viable destination of thermoset plastic residue from a button factory, which at presnte stores such residue tempor and in a way that is inconvenient to the atmosphere, a waiting safe solutions. As the residue is not recycleab and its burning leberates strongly aggressive gases, safe alternatives were researched. Inicially, ghe residue in incineration was performed in cement ovens with precise control ofe emission of gases, but it was proved inviable due to its low calorific power, as well as the liberation of free lead in the ashes. An original and feasible option was the residue confinemente in soil-ciment blocks, lohich resulted in blocks highly resistant to simple compression with structural block, and also a significant increase in thermal resistence. Was got up other options of original and important composites as: making of blocks for pré-moulded flagstone, internal coating of walls with plaster being obtained good texture results, replenish of ceramic blocks and blocks with cement, also implying in increase of thermal resistance. Besides these original and scientific contributions, the it was technologically contribution of defreadation with suggestions of the material using torch of thermal plasm; for this was projected, built, characterized and tested a torch to it shapes it being obtained exciting results for the development of this technology come back for ending destruction from all the types of inconvenient garbage to the atmosphere

Biomassa e desenvolvimento sustentável e sócio regional no Brasil: uma análise à luz da Constituição Federal de 1988

It is verified worldwide an increasing concern with the protection of natural resources in the planet, a fact that became relevant in Brazil since the promulgation of the Constitution of 1988, based on the viewpoint of sustainable development, which seeks to promote economic activities in the country according to the need for conservation and preservation of natural resources for the use of present and future generations. In addition, we seek to reduce the differences that occur in our society by determining as a fundamental objective to be persecuted by the Federative Republic of Brazil the reduction of social and regional inequalities. A value that should also be observed in the context of economic activities developed here, since it is a general principle of financial and economic order of the country. Therefore, considering the exhaustion of world s reserves of fossil fuels, as well as the impacts on the environment, especially for the large emission of greenhouse effect gases, the debate about the need to change the global energy matrix increases while alternative energy sources appears as a bet to fulfill the contemporary aspirations for sustainability, and Brazil emerges in a very favorable position, because it has the essential natural conditions to allow this sector s full development. In this perspective, the work has the scope to analyze how the production of alternative energy sources may act in the search for concretization of constitutional values, to promote sustainable development for present and future generations, and to reduce regional and social inequalities in an attempt to improve the quality of life of the population. It will also be observed the current regulatory framework of alternative energy sources in the national laws to verify the existence of legal and institutional security, which is necessary to guarantee the full development of the sector in the country. And to investigate the expected results, it will be observed through the concrete evaluation of specific practices adopted in the industry, analyzing their actual compliance with the constitutional provisions under analysis, based on the examination of the possibility of using renewable biomass sources for biofuel production, promoting development to the country, indicating the opening lines about how this important sector can act to solve the energy challenge today

Influência do estresse nutricional programado na composição da microalga isochrysis galbana

Global warming due to Greenhouse Gases (GHG) emissions, especially CO2, has been identified as one of the major problems of the twenty-first century, considering the consequences that could represent to planet. Currently, biological processes have been mentioned as a possible solution, especially CO2 biofixation due to association microalgae growth. This strategy has been emphasized as in addition to CO2 mitigation, occurs the production of biomass rich in compounds of high added value. The Microalgae show high photosynthetic capacity and growth rate higher than the superior plants, doubling its biomass in one day. Its culture does not show seasons, they grow in salt water and do not require irrigation, herbicides or pesticides. The lipid content of these microorganisms, depending on the species, may range from 10 to 70% of its dry weight, reaching 90% under certain culture conditions. Studies indicate that the most effective method to promote increased production of lipids in microalgae is to induce stress by limiting nitrogen content in the culture medium. These evidences justify research continuing the production of biofuels from microalgae. In this paper, it was studied the strategy of increasing the production of lipids in microalgae I. galbana with programmed nutritional stress, due to nitrogen limitation. The physiological responses of microalgae, grown in f / 2 with different concentrations of nitrogen (N: P 15,0-control, N: 5,0 P and N: P 2,5) were monitored. During exponential phase, results showed invariability in the studied conditions. However the cultures subjected to stress in stationary phase, showed lower biomass yields. There was an increase of 32,5% in carbohydrate content and 87.68% in lipids content at N: P ratio of 5,0 and an average decrease of 65% in protein content at N: P ratios of 5, 0 and 2.5. There were no significant variations in ash content, independently of cultivation and growth phase. Despite the limitation of biomass production in cultures with N: P smaller ratios, the increase of lipid accumulation highest lipids yields were observed as compared to the control culture. Given the increased concentration of lipids associated to stress, this study suggests the use of microalgae Isochrysis galbana as an alternative raw material for biofuel production

Uncertainties in the prediction of spatial variability of soil CO2 emissions and related properties

A emissão de CO2 do solo apresenta alta variabilidade espacial, devido à grande dependência espacial observada nas propriedades do solo que a influenciam. Neste estudo, objetivou-se: caracterizar e relacionar a variabilidade espacial da respiração do solo e propriedades relacionadas; avaliar a acurácia dos resultados fornecidos pelo método da krigagem ordinária e simulação sequencial gaussiana; e avaliar a incerteza na predição da variabilidade espacial da emissão de CO2 do solo e demais propriedades utilizando a simulação sequencial gaussiana. O estudo foi conduzido em uma malha amostral irregular com 141 pontos, instalada sobre a cultura de cana-de-açúcar. Nesses pontos foram avaliados a emissão de CO2 do solo, a temperatura do solo, a porosidade livre de água, o teor de matéria orgânica e a densidade do solo. Todas as variáveis apresentaram estrutura de dependência espacial. A emissão de CO2 do solo mostrou correlações positivas com a matéria orgânica (r = 0,25, p < 0,05) e a porosidade livre de água (r = 0,27, p <0,01) e negativa com a densidade do solo (r = -0,41, p < 0,01). No entanto, quando os valores estimados espacialmente (N=8833) são considerados, a porosidade livre de água passa a ser a principal variável responsável pelas características espaciais da respiração do solo, apresentando correlação de 0,26 (p < 0,01). As simulações individuais propiciaram, para todas as variáveis analisadas, melhor reprodução das funções de distribuição acumuladas e dos variogramas, em comparação à krigagem e estimativa E-type. As maiores incertezas na predição da emissão de CO2 estiveram associadas às regiões da área estudada com maiores valores observados e estimados, produzindo estimativas, ao longo do período estudado, de 0,18 a 1,85 t CO2 ha-1, dependendo dos diferentes cenários simulados. O conhecimento das incertezas gerado por meio dos diferentes cenários de estimativa pode ser incluído em inventários de gases do efeito estufa, resultando em estimativas mais conservadoras do potencial de emissão desses gases.