Produção de hidrogénio por fotoeletrólise da água – aproveitamento do subproduto oxigénio

A noção de Economia relativa ao Hidrogénio no vocabulário dos líderes políticos e empresariais tem vindo a mudar sobretudo pela preocupação da poluição global, segurança energética e mudanças climáticas, para além do crescente domínio técnico dos cientistas e engenheiros. O interesse neste composto, que é o elemento mais simples e abundante no universo, está a crescer, devido aos avanços tecnológicos das células de combustível – as potenciais sucessoras das baterias dos aparelhos portáteis eletrónicos, centrais elétricas e motores de combustão interna. Existem métodos já bem desenvolvidos para produzir o hidrogénio. Contudo, destacase a eletrólise da água, não só por ser um método simples mas porque pode utilizar recursos energéticos renováveis, tais como, o vento ou os painéis fotovoltaicos, e aumentar a sua eficiência. Os desafios para melhorar a utilização deste método consistem em reduzir o consumo, a manutenção e os custos energéticos e aumentar a confiança, a durabilidade e a segurança. Mais ainda, consistem em rentabilizar o subproduto oxigénio pois é um gás industrial e medicinal muito importante. Neste trabalho, estudou-se a viabilidade económica da instalação de uma unidade de produção de hidrogénio e oxigénio puros por eletrólise da água, utilizando como fonte energética a energia solar, na empresa Gasoxmed – Gases Medicinais S.A., pretendendo num futuro próximo, comercializar o hidrogénio como fonte de energia, e por outro lado, aproveitar o subproduto oxigénio para utilização industrial. Projetou-se assim uma unidade utilizando um eletrolisador da marca Proton, modelo C30, com capacidade de produção gasosa de 3 kg/h (30 m3/h) de hidrogénio e 20 kg/h (15 m3/h) de oxigénio. Os gases produzidos são comprimidos num compressor da marca RIX a 200 bares para posterior armazenamento em cilindros pressurizados. Dimensionou-se ainda um sistema de miniprodução fotovoltaico com potência 250 kW para alimentar eletricamente a instalação. A realização do projeto na nova área de produção necessitará de 1.713.963€, os quais serão adquiridos por empréstimo bancário. Definiram-se todos os custos fixos associados ao projeto que perfazem um total de 62.554€/mês para os primeiros 5 anos (duração do crédito bancário) findo o qual diminuirão para 21.204€/mês. Da comercialização do hidrogénio, do oxigénio industrial e da eletricidade produzida no sistema de miniprodução de 250 kW, prevê-se um lucro mensal de 117.925€, perfazendo assim um total líquido mensal positivo de 55.371€ durante os primeiros 5 anos e a partir daí de 96.721€/mês, resultando uma amortização do investimento inicial no final do 3º ano.

Impacto das campanhas publicitárias contra o tabagismo no comportamento do consumidor

Todos os anos, milhares de pessoas morrem vítimas de doenças causadas pelo consumo de produtos derivados do tabaco, este é considerado a principal causa de morte evitável. O tabaco também colabora com as seis das oito principais causas de mortes entre fumantes e não fumantes a nível mundial. Algumas medidas governamentais como as campanhas publicitárias antitabagistas, buscam alertar, conscientizar e mudar o pensamento e o interesse coletivo neste tipo de produto e consequentemente, diminuir a taxa de consumo. Avaliar se as crenças, pensamentos e atitudes dos brasileiros são influenciados por este tipo de publicidade e se o comportamento relacionado a não fumar ou deixar de fumar é uma consequência da persuasão das mensagens antitabagistas, ajudam a conhecer o real impacto destas campanhas e sua eficácia. Através dos métodos de investigação quantitativo e qualitativo e das análises extensiva e semiótica, a pesquisa inquiriu 272 indivíduos brasileiros à respeito das advertências sanitárias e das campanhas publicitárias antitabagistas, classificando-os como não fumantes, ex-fumantes e fumantes, identificando os elementos visuais e textuais que compõem a narrativa publicitária de 5 anúncios antitabagistas. Após a análise, a pesquisa concluiu que as campanhas publicitárias coordenadas pelo INCA – Instituto Nacional de Câncer, denominadas campanhas antitabagistas, são eficazes para alertar e conscientizar os indivíduos sobre os males causados pelo consumo do cigarro mas ineficazes para influenciar suas atitudes e comportamentos. Embora estas consigam persuadir à crença nas mensagens, fazendo com que os indivíduos as vejam como verdadeira, isto não é suficiente para que a intenção de deixar de fumar torne-se um ato prático. Todos os anúncios possuem o mesmo formato e a maioria utilizou o mesmo percurso visual, equilíbrio, enquadramento, luz, ângulo e função do personagem. Todos possuem textos com funções identificadora, ancoragem e apoio e a narrativa conota o cigarro como algo negativo, prejudicial, mortífero e destruidor.

Determinação dos impactes ambientais e análise do ciclo de vida da produção de biodiesel

O consumo de energia tem vindo a crescer de uma forma contínua e directamente proporcional ao aumento da população e da industrialização. A maior parte da energia consumida no Mundo é, ainda, proveniente dos combustíveis fósseis. Contudo, a diminuição da reserva e a poluição atmosférica produzida pela sua utilização, estimulam e aumentam a necessidade de fontes alternativas de energia. O biodiesel tem atraído considerável atenção como combustível renovável, biodegradável e não tóxico, e pode contribuir para a resolução do problema energético, reduzindo significativamente a emissão dos gases causadores do aquecimento global. A primeira etapa deste trabalho consistiu na simulação de diferentes alternativas de processos de produção de biodiesel. O método usado para a produção do biodiesel foi a transesterificação entre os óleos vegetais e um álcool, na presença de um catalisador. Entre as matérias-primas figuram os óleos de palma e os óleos alimentares usados que foram objecto de estudo nesta dissertação. Na segunda etapa realizou-se uma análise do ciclo de vida para todas as alternativas em estudo seguida de uma análise económica para as alternativas que apresentassem menores impactos e que fossem mais promissoras do ponto de vista económico. Por fim, procedeu-se à comparação das diferentes alternativas sob o ponto de vista da análise do ciclo de vida e sob o ponto de vista da análise económica. Comprovou-se a viabilidade de todos os processos e o biodiesel obtido apresentou boas especificações. Do ponto de vista da análise do ciclo de vida a melhor alternativa foi o processo de catálise alcalina com pré-tratamento ácido para óleos alimentares usados. O processo que usa como matérias-primas os óleos virgens, o metanol e o hidróxido de sódio apresenta, no entanto, menores custos de investimento. Contudo, o processo de catálise alcalina com pré-tratamento ácido cuja matéria-prima principal são os óleos usados é muito mais rentável e apresenta menores impactes ambientais.

Global material analysis on phosphorus flows, supply horizon and impact assessment on phosphorus depletion

Different problems are daily discuss on environmental aspects such acid rain, eutrophication, global warming and an others problems. Rarely do we find some discussions about phosphorus problematic. Through the years the phosphorus as been a real problem and must be more discussed. On this thesis was done a global material flow analysis of phosphorus, based on data from the year 2004, the production of phosphate rock in that year was 18.9 million tones, almost this amount it was used as fertilizer on the soil and the plants only can uptake, on average, 20% of the input of fertilizer to grow up, the remainder is lost for the phosphorus soil. In the phosphorus soil there is equilibrium between the phosphorus available to uptake from the plants and the phosphorus associate with other compounds, this equilibrium depends of the kind of soil and is related with the soil pH. A reserve inventory was done and we have 15,000 million tones as reserve, the amount that is economical available. The reserve base is estimated in 47,000 million tones. The major reserves can be found in Morocco and Western Sahara, United Sates, China and South Africa. The reserve estimated in 2009 was 15,000 million tone of phosphate rock or 1,963 million tone of P. If every year the mined phosphate rock is around 22 Mt/yr (phosphorus production on 2008 USGS 2009), and each year the consumption of phosphorus increases because of the food demand, the reserves of phosphate rock will be finished in about 90 years, or maybe even less. About the value/impact assessment was done a qualitative analysis, if on the future we don’t have more phosphate rock to produce fertilizers, it is expected a drop on the crops yields, each depends of the kind of the soil and the impact on the humans feed and animal production will not be a relevant problem. We can recovery phosphorus from different waste streams such as ploughing crop residues back into the soil, Food processing plants and food retailers, Human and animal excreta, Meat and bone meal, Manure fibre, Sewage sludge and wastewater. Some of these examples are developed in the paper.

Estudo técnico relativo à instalação de micro eólicas em edifícios urbanos para microprodução de energia eléctrica

O Planeta Terra tem vindo a ser fustigado pelas alterações climáticas resultado da poluição ambiental provocada pelo Homem. Com o objectivo de minimizar estes efeitos deletérios, os países mais desenvolvidos estabeleceram compromissos relativamente às emissões de gases com efeito de estufa, tendo por base o Protocolo de Kyoto. A iniciativa «Renováveis na Hora» é uma das medidas previstas no plano para a política de energia e alterações climáticas, apresentado em Fevereiro de 2008, pelo Ministério da Economia e da Inovação Português. Actualmente, em Portugal, existe um mercado emergente para a microgeração, que se rege segundo a legislação aplicada recentemente, que estabelece o novo regime jurídico aplicável à produção de energia por intermédio de unidades de microprodução. Esta iniciativa levará à criação de um novo paradigma de exploração e utilização de energia. Deste modo, é fundamental avançar com alguns alertas das condições de exploração. A energia eólica é umas das fontes renováveis em que o rendimento de conversão pode atingir valores interessantes (poderá ser superior a 50%) e em determinadas regiões o seu potencial é bastante bom, nomeadamente em zonas litorais e em zonas montanhosas. Em ambiente urbano é impraticável a instalação de grandes torres eólicas, mas a micro produção baseada em pequenas turbinas eólicas é perfeitamente possível e desejável. O propósito deste trabalho é realizar um estudo de cariz técnico acerca da instalação de um mini parque eólico num edifício urbano, tendo em conta todas as condicionantes (velocidade do vento, obstáculos na zona, altura de montagem, inter-distância entre aerogeradores). Foi realizado um software que irá auxiliar a escolha dos aerogeradores e inversores para o tipo de local onde vai ser instalado o parque eólico.

Sentimento de discriminação em estudantes: prevalência e fatores associados

OBJETIVO: Estimar a prevalência e fatores associados ao sentimento de discriminação entre estudantes. MÉTODOS: Estudo transversal com amostra representativa de 1.170 escolares de um total de 2.282 matriculados na sétima série do ensino fundamental em escolas municipais de Gravataí (RS), em 2005. Os participantes foram selecionados por amostragem aleatória por conglomerado. Os dados foram obtidos com instrumentos auto-aplicados (Global School-based Student Health Survey, body shape questionnaire, classificação socioeconômica) preenchidos em sala de aula. Foi utilizada a regressão de Cox modificada para estudos transversais, segundo modelo hierarquizado em quatro etapas. RESULTADOS: A prevalência de sentimento de discriminação foi de 21,0%, mais prevalente entre: as meninas (RP=1,93, IC 95% 1,51;2,46); os que apresentaram absenteísmo escolar (RP=1,54, IC 95% 1,21;1,97); os que fizeram uso na vida de tabaco (RP=1,53, IC 95% 1,18;1,98); os preocupados com sua imagem corporal (RP=1,42, IC 95% 1,07;1,88); os com sentimento de solidão (RP=2,50, IC 95% 1,80;3,46) e tristeza (RP=1,29, IC 95% 1,02;1,62); os com dificuldade para dormir (RP:1,41, IC 95% 1,08;1,83); os com ideação suicida (RP=1,45, IC 95% 1,13;1,85) e os que sofreram algum tipo de injúria acidental (RP=1,56, IC 95% 1,23;1,97) ou intencional (RP=2,04, IC 95% 1,51;2,76). CONCLUSÕES: O sentimento de discriminação esteve associado ao sexo e à experiência com tabaco. Sua associação com fatores psicossociais indica a coexistência de situações adversas, como a insatisfação com a imagem corporal, sintomas depressivos e presença de injúrias. Esses resultados mostram a importância da atuação conjunta de professores e profissionais de saúde na identificação precoce desse sentimento, orientação e acompanhamento de jovens enfrentando essas situações.

Uso de álcool por adolescentes: estudo de base populacional

OBJETIVO: Estimar a prevalência e os fatores associados ao uso de álcool por adolescentes. MÉTODOS: Estudo transversal de base populacional realizado entre 2005 e 2006, em Pelotas (RS), com 1.056 adolescentes entre 11 a 15 anos de idade. Foi aplicado um questionário de auto-preenchimento anônimo, baseado no modelo da Organização Mundial de Saúde para uso de drogas. Para análise dos dados, foi utilizada a regressão de Poisson. RESULTADOS: A prevalência de adolescentes que referiram o consumo de bebidas alcoólicas no último mês foi de 23,0% (IC 95%: 20,4;25,4), a prevalência foi de 21,7% entre o sexo feminino e 24,2% entre o masculino. A prevalência de consumo de álcool aos 11 anos foi de 11,9%. Na análise de regressão múltipla, entre adolescentes do sexo masculino, o uso de bebidas alcoólicas foi maior naqueles que relataram o uso de tabaco no último mês, nos mais velhos e naqueles que já tinham tido relação sexual. Nas adolescentes do sexo feminino a idade foi à única variável associada ao uso de bebidas alcoólicas. CONCLUSÕES: O uso de bebidas alcoólicas foi prevalente em ambos os sexos e com início extremamente precoce. Tabagismo e já ter tido relações sexuais também estiveram associados ao uso de bebidas alcoólicas. Há necessidade de medidas preventivas com maior precocidade, visando controlar o uso de álcool na faixa etária dos 11 aos 15 anos.

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

Aquacultura: estudo das condições ambientais internas de uma instalação

A aquacultura desempenha, actualmente, um papel fundamental no abastecimento de proteína animal de elevada qualidade. Nesta dissertação foi elaborado um projecto de uma unidade de piscicultura semi-intensiva de enguia, robalo, dourada e linguado e em regime extensivo a ostra. A unidade está localizada na Ria de Aveiro, na propriedade Ilha do Poço, com uma área total de 54,3 hectares. A execução de um projecto de aquacultura é um trabalho multidisciplinar que necessita a mobilização de diferentes recursos e conhecimentos. Os projectos de aquicultura estão directamente relacionados com o local de instalação da unidade e podem ser negativamente afectados pela poluição, por factores económicos locais ou por factores sociais que coloquem em risco o sucesso desta actividade económica. O principal objectivo desta dissertação foi o estudo de crescimento das espécies, taxa de alimentação, qualidade da água à entrada e saída da aquicultura, o consumo de oxigénio pelas espécies e o oxigénio necessário para oxidar a amónia em nitrato, o estudo de arejamento pelo vento, a necessidade de arejamento mecânico nos tanques de engorda e por fim a análise de investimento do projecto. Os valores obtidos para o tempo de crescimento das espécies até atingir o peso comercial foram, para a enguia 2,25anos, para a dourada 1,5 anos, para o robalo 2 anos, para o linguado 2,25 anos e para a ostra 1ano. Os índices de conversão alimentar (ICA) obtidos para as espécies foram os seguintes: 1 para a enguia, 1,24 para o robalo, 1,2 para a dourada e 1,58 para o linguado. Relativamente à concentração de amónia nos tanques de engorda, a espécie robalo apresenta o maior valor (0,3mg/L) por tanque. O arejamento natural dos tanques apenas é conseguido se o vento tiver uma velocidade de 20m/s. Por essa razão, e para garantir o arejamento requerido, serão necessários pelo menos 46 arejadores mecânicos com potência de 6kW a funcionar 24/24 horas. Para a taxa ponderada obteve-se um valor de 11,80%. O valor obtido para o VAL foi de 2.036.862 € e para a TIR, de 27,95%. O tempo necessário para que o investidor efectue o reembolso do capital investido no projecto é de 5,5 anos. O índice de rentabilidade tem um valor de 1,83 o que significa que o projecto é rentável.

Comportamentos violentos de adolescentes e coabitação parento-filial

OBJETIVO: Analisar a associação entre comportamentos violentos de adolescentes e a coabitação parento-filial. MÉTODOS: Estudo transversal de base populacional realizado na área urbana de Pelotas, RS, em 2002, com amostragem em múltiplos estágios. Foram entrevistados 960 adolescentes com utilização de questionário auto-aplicado. As variáveis dependentes (uso de armas e envolvimento em brigas no último ano foram referidos pelos adolescentes) e a variável independente coabitação parento-filial foram submetidas a análise pelo teste de qui-quadrado e razão de prevalências, ajustada para idade, sexo, nível socioeconômico e relato de uso na vida e recente de álcool, tabaco ou drogas ilícitas. RESULTADOS: O envolvimento em brigas no último ano foi referido por 23% dos sujeitos e o uso de armas por 9,6%. A razão de prevalência de ocorrência desses comportamentos foi de 1,38 (IC95%: 0,71; 2,68, p = 0,34) para envolvimento em brigas e de 1,68 (IC95%: 1,06; 2,67, p = 0,03) para uso de armas, tendo como referência sujeitos que coabitavam com pai, com mãe ou com ambos. CONCLUSÕES: A coabitação parento-filial deve ser considerada em políticas de prevenção ao uso de armas por crianças e adolescentes, mas recomenda-se o cuidado de não estigmatizar crianças e adolescentes que não coabitam com pais e mães.

Avaliação longitudinal de programa de prevenção do tabagismo para adolescentes

OBJETIVO: Avaliar programa de prevenção do tabagismo para adolescentes. MÉTODOS: O programa foi realizado entre 1999 e 2002 em escolas do Distrito de Lisboa, Portugal e integrou atividades na escola, na família e na comunidade. Estudo quasi-experimental, longitudinal, baseado em ensaio de intervenção comunitária, com condição de controlo (CC) e de intervenção (CI) definidas aleatoriamente. Foram aplicados quatro questionários, no início do 7º(T1), 8º(T2) e 9º(T3) e no fim do 9º(T4) anos de escolaridade a 1.205 adolescentes, com idade média de 13 anos, dos quais 57% eram meninas e 55% pertenciam à condição de intervenção. A exposição às atividades de prevenção, os determinantes psicossociais do comportamento e o comportamento tabágico foram as variáveis consideradas na avaliação do programa. Utilizou-se análise de variância e regressão logística para testar as diferenças nas duas condições do estudo. RESULTADOS: A CI obteve melhores resultados nos determinantes psicossociais do tabagismo e no comportamento. Ao final do projeto, 41,8% dos participantes da CI e 53,3% da CC iniciaram o consumo de tabaco (OR = 0,62; IC95% 0,49;0,80), e passaram a ser fumantes regulares 8,0% e 12,4%, respectivamente (OR = 0,59; IC95% 0,40;0,87). CONCLUSÕES: O programa diminuiu a iniciação e o tabagismo regular. Os resultados surgiram no segundo ano e melhoraram no terceiro. A efetividade de programas de prevenção do tabagismo depende de implementação continuada ao longo da adolescência e de integração de medidas dirigidas directamente aos adolescentes e indirectamente, por via do seu contexto social (escola, família e comunidade).

Problemas de saúde mental e tabagismo em adolescentes do sul do Brasil

OBJETIVO: Analisar a associação entre problemas de saúde mental e uso de tabaco em adolescentes. MÉTODOS: Foram analisados 4.325 adolescentes de 15 anos da coorte de nascimentos de 1993 da cidade de Pelotas, RS. Tabagismo foi definido como fumar um ou mais cigarros nos últimos 30 dias. Saúde mental foi avaliada de acordo com o escore total do questionário Strengths and Difficulties Questionnaire e escore maior ou igual a 20 pontos foi considerado como positivo. Os dados foram analisados por regressão de Poisson, com ajuste robusto para variância. RESULTADOS: A prevalência de tabagismo foi 6,0% e cerca de 30% dos adolescentes apresentaram algum tipo de problema de saúde mental. Na análise bruta, a razão de prevalências para tabagismo foi de 3,3 (IC95% 2,5; 4,2). Após ajuste (para sexo, idade, cor da pele, renda familiar, escolaridade da mãe, grupo de amigos fumantes, trabalho no último ano, repetência escolar, atividade física de lazer e uso experimental de bebida alcoólica), diminuiu para 1,7 (IC95% 1,2; 2,3) entre aqueles com problemas de saúde mental. CONCLUSÕES: Problemas de saúde mental na adolescência podem ter relação com o consumo de tabaco.

Doença pulmonar obstrutiva crônica e fatores associados em São Paulo, SP, 2008-2009

OBJETIVO: Estimar a prevalência e fatores associados à doença pulmonar obstrutiva crônica. MÉTODOS: Estudo transversal, de base populacional com 1.441 indivíduos de ambos os sexos e com 40 anos de idade ou mais no município de São Paulo, SP, entre 2008 e 2009. As informações foram coletadas por meio de entrevistas domiciliares e os participantes foram selecionados a partir de amostragem probabilística, estratificada por sexo e idade, e por conglomerados em dois estágios (setores censitários e domicílios). Foi realizada regressão múltipla de Poisson na análise ajustada. RESULTADOS: Dos entrevistados, 4,2% (IC95% 3,1;5,4) referiram doença pulmonar obstrutiva crônica. Após análise ajustada, identificaram-se os seguintes fatores independentemente associados ao agravo: número de cigarros fumados na vida (> 1.500/nenhum) RP = 3,85 (IC95%: 1,87;7,94), cansar-se com facilidade (sim/não) RP = 2,61 (IC95% 1,39;4,90), idade (60 a 69 anos/50 a 59 anos) RP = 3,27 (IC95% 1,01;11,24), idade (70 anos e mais/50 a 59 anos) RP = 4,29 (IC95% 1,30;14,29), problemas de saúde nos últimos 15 dias (sim/não) RP = 1,31 (IC95% 1,02;1,77), e atividade física no tempo livre (sim/não) RP = 0,57 (IC95% 0,26;0,97). CONCLUSÕES: A prevalência da doença pulmonar obstrutiva crônica é elevada e está associada ao uso do tabaco e idade acima de 60 anos. Os problemas de saúde freqüentes e redução da atividade física no tempo livre podem ser considerados conseqüências dessa doença.

Tráfego veicular e mortalidade por doenças do aparelho circulatório em homens adultos

OBJETIVO: Analisar a associação entre indicadores de exposição à poluição por tráfego veicular e mortalidade por doenças do aparelho circulatório em homens adultos. MÉTODOS: Foram analisadas informações sobre vias e volume de tráfego no ano de 2007 fornecidas pela companhia de engenharia de tráfego local. Mortalidade por doenças do aparelho circulatório no ano de 2005 entre homens > 40 anos foram obtidas do registro de mortalidade do Programa de Aprimoramento de Informações de Mortalidade do Município de São Paulo, SP. Dados socioeconômicos do Censo 2000 e informações sobre a localização dos serviços de saúde também foram coletados. A exposição foi avaliada pela densidade de vias e volume de tráfego para cada distrito administrativo. Foi calculada regressão (α = 5%) entre esses indicadores de exposição e as taxas de mortalidade padronizadas, ajustando os modelos para variáveis socioeconômicas, número de serviços de saúde nos distritos e autocorrelação espacial. RESULTADOS: A correlação entre densidade de vias e volume de tráfego foi modesta (r² = 0,28). Os distritos do centro apresentaram os maiores valores de densidade de vias. O modelo de regressão espacial de densidade de vias indicou associação com mortalidade por doenças do aparelho circulatório (p = 0,017). Não se observou associação no modelo de volume de tráfego. Em ambos os modelos - vias e volume de tráfego (veículos leves/pesados) - a variável socioeconômica foi estatisticamente significante. CONCLUSÕES: A associação entre mortalidade por doenças do aparelho circulatório e densidade de vias converge com a literatura e encoraja a realização de mais estudos epidemiológicos em nível individual e com métodos mais acurados de avaliação da exposição.

Water quality in lakes and reservoirs in China

Dissertation elaborated for the partial fulfilment of the requirements of the Master Degree in Civil Engineering in the Speciality Area of Hydarulics