Produção Fotovoltaica em Autoconsumo e Pequena Produção: Caso de Estudo do ISEP

A presente dissertação insere-se no âmbito da unidade curricular de “Dissertação/Projeto/Estágio”, do 2º ano do mestrado em Engenharia Eletrotécnica – Sistemas Elétricos de Energia. Com o crescente aumento do consumo energético a nível mundial, e consequente esgotamento dos recursos fósseis, surge a necessidade de procurar soluções alternativas para a produção de energia. As energias renováveis aparecem como uma solução sustentável na produção de eletricidade, pois a sua produção representa um menor custo. Este trabalho tem como principais objetivos o dimensionamento de uma central de produção fotovoltaica para o ISEP nos regimes de exploração em autoconsumo e pequena produção, tendo em conta o atual Decreto-Lei (DL) n.º 153/2014, e também a análise de viabilidade económica dessa mesma instalação. O sistema fotovoltaico usado no dimensionamento em autoconsumo e pequena produção foi realizado com recurso ao software PVsyst. Tendo em conta que os consumos do ISEP são bastante inferiores nos períodos de férias escolares e fins-de-semana, e também por haver uma limitação de área disponível para a colocação dos módulos fotovoltaicos, a melhor opção a adotar será um sistema fotovoltaico de 237 kWp, tanto para autoconsumo como para pequena produção. Outro objetivo é a realização de um estudo de viabilidade económica do sistema fotovoltaico dimensionado. Os resultados obtidos permitem então clarificar qual dos regimes de exploração é mais viável para o ISEP, sendo que esses resultados poderão servir de apoio a uma futura decisão, caso o ISEP decida instalar um sistema deste tipo.

Influence of variables on centrifuge-flotation technique for recovery of Toxocara canis eggs from soil

The purpose of this study was to evaluate the influence of variables in a flotation technique for the recovery of Toxocara canis eggs from soil. The trials were done under standardized conditions on one gram of previously sterilized soil samples contaminated with 200 eggs of T. canis. The following variables were evaluated in serial steps: sieving; type of wash; time of stirring; resuspension of sediment; solution flotation. Centrifuge-flotation in sodium nitrate (d = 1.20 g/cm³) was adopted as an initial technique, using Tween 80 (0.2%) and decinormal sodium hydroxide as solutions for washing the samples. Ten tests were done to compare the variables, using counting in triplicate. The sieving of the material reduced significantly the recovery of eggs (p < 0.001) and the number of eggs recovered was higher when the sediment was resuspended (p < 0.05). After standardization, flotation solutions sodium chloride, zinc sulfate, sodium dichromate, magnesium sulfate, and sodium nitrate (d = 1.20g/cm³) were compared. The best results were obtained by using zinc sulfate solution. In conclusion, the chances of recovering T. canis eggs from samples using flotation solutions can be increased by washing of soil twice using distilled water, and resuspension of sediment. On the other hand, the sieving procedure can drastically reduce the number of eggs.

Viabilidade Técnica e Económica das Diferentes Tecnologias de Microprodução

Sabendo que as energias de origem fóssil não são inesgotáveis e que afetam a qualidade do ambiente, nos últimos anos, o interesse pelas energias renováveis mereceu a atenção de ambientalistas e de governantes. Para diminuir a importação de energia, o próprio governo de Portugal incentivou, através de medidas legislativas diversas, a instalação de sistemas alternativos de produção elétrica. Face à pertinência desta matéria, a dissertação, Viabilidade Técnica e Económica das Diferentes Tecnologias de Microprodução, aborda o aproveitamento de energias renováveis através de tecnologias de Microprodução ligadas à rede elétrica. Nesta dissertação, numa primeira fase, apresentam-se os sistemas de microprodução existentes no mercado, descrevem-se os componentes que os constituem e destacam-se os aspetos legislativos aplicáveis. Numa segunda fase, com o objetivo de suportar a elaboração de uma ferramenta informática para apoio na escolha de equipamentos de microprodução, procede-se à análise financeira de tecnologias de microprodução, indicando os modelos matemáticos necessários. Um dos objetivos da dissertação, consiste na construção de uma ferramenta informática de cálculo e na sua aplicação a dois estudos de caso. Esse programa informático foi elaborado em Excel e é capaz de fornecer uma estimativa da produção de energia anual e da avaliação da viabilidade técnico-económica de cada tecnologia e pretende apoiar a decisão do investidor em tecnologias de microprodução. Tendo sido realizados dois estudos de caso - um edifício habitacional unifamiliar e um edifício Industrial – foi possível verificar o funcionamento da aplicação e a sua utilidade na determinação da solução mais vantajosa na escolha de uma tecnologia de microprodução, uma vez que, introduzidos os dados adequados, são gerados os cálculos que permitem fornecer uma visão de conjunto, possibilitando a comparação das diferentes propostas.

A Multiple Criteria Utility-based Approa h for the Unit Commitment with Wind Power and Pumped Storage Hydro

The integration of wind power in eletricity generation brings new challenges to unit commitment due to the random nature of wind speed. For this particular optimisation problem, wind uncertainty has been handled in practice by means of conservative stochastic scenario-based optimisation models, or through additional operating reserve settings. However, generation companies may have different attitudes towards operating costs, load curtailment, or waste of wind energy, when considering the risk caused by wind power variability. Therefore, alternative and possibly more adequate approaches should be explored. This work is divided in two main parts. Firstly we survey the main formulations presented in the literature for the integration of wind power in the unit commitment problem (UCP) and present an alternative model for the wind-thermal unit commitment. We make use of the utility theory concepts to develop a multi-criteria stochastic model. The objectives considered are the minimisation of costs, load curtailment and waste of wind energy. Those are represented by individual utility functions and aggregated in a single additive utility function. This last function is adequately linearised leading to a mixed-integer linear program (MILP) model that can be tackled by general-purpose solvers in order to find the most preferred solution. In the second part we discuss the integration of pumped-storage hydro (PSH) units in the UCP with large wind penetration. Those units can provide extra flexibility by using wind energy to pump and store water in the form of potential energy that can be generated after during peak load periods. PSH units are added to the first model, yielding a MILP model with wind-hydro-thermal coordination. Results showed that the proposed methodology is able to reflect the risk profiles of decision makers for both models. By including PSH units, the results are significantly improved.

Proposta de Reconversão de linhas Ferroviárias para Linhas de Levitação Magnética Caso de Estudo Brasil

Trabalho realizado para a disciplina de Dissertação, Projeto ou Estágio do Instituto Superior Técnico de Engenharia do Porto, no ano letivo de 2014/2015, com a proposta de Dissertação no âmbito da transição das convencionais vias de ferrovia para as vias de levitação magnética, como parte dos requisitos à obtenção dos ECTS necessários à classificação final. Propõe-se nesta dissertação a aplicação de um sistema de levitação magnética que resulta da evolução dos sistemas existentes. A proposta exposta é uma melhoria que consiste numa possibilidade teórica de o trilho conseguir através do magnetismo, aplicar uma rotação ao veículo necessária em curva e ajustar essa rotação à velocidade a que se desloca. Para que este sistema funcione sugere-se a introdução de mais um campo magnético no trilho, que tem como função rodar o veículo em curva e substituir a sobrelevação ou escala do convencional trilho. Sugere-se que este sistema seja aplicado no território brasileiro em três fases distintas. Ligando numa primeira fase as três maiores cidades, seguido do litoral e por fim o interior do Brasil. A aplicação deste sistema no Brasil pode apresentar ser a solução ideal, em termos de velocidade e conforto, contudo é um sistema que necessita de estudos mais aprofundados.

Desenvolvimento de software com integração contínua

A integração contínua é uma prática no desenvolvimento de software que já existe há algum tempo mas ainda não é muito conhecida nem usada. Esta prática no desenvolvimento de software surgiu com a programação extrema e tem evoluído ao longo dos últimos anos, adaptando-se às novas tecnologias. O estudo aqui apresentado pretende essencialmente mostrar a real importância e o valor acrescido que a integração contínua pode trazer a um projeto de desenvolvimento de software. O trabalho aqui exposto surge no âmbito de um projeto interno, realizado pelo autor na empresa Konkconsulting, cuja finalidade se prende com o conhecimento mais aprofundado da integração contínua e com o levantamento das necessidades e criação de soluções, de modo a conseguir a sua utilização nos produtos que irão ser desenvolvidos pela empresa. Nesta dissertação, é proposto um conjunto de ferramentas para responder às necessidades imediatas da empresa na implementação de integração contínua num dos seus projetos. Estas ferramentas devem ser de simples e de fácil utilização, de modo a ajudar os programadores durante os desenvolvimentos e responder às necessidades da utilização da integração contínua em um projeto a ser desenvolvido pela empresa, mas ao mesmo tempo, podendo ser facilmente incorporadas em futuros projetos.

O Futuro dos Centros de Dados

Atualmente, as Tecnologias de Informação (TI) são cada vez mais vitais dentro das organizações. As TI são o motor de suporte do negócio. Para grande parte das organizações, o funcionamento e desenvolvimento das TI têm como base infraestruturas dedicadas (internas ou externas) denominadas por Centro de Dados (CD). Nestas infraestruturas estão concentrados os equipamentos de processamento e armazenamento de dados de uma organização, por isso, são e serão cada vez mais desafiadas relativamente a diversos fatores tais como a escalabilidade, disponibilidade, tolerância à falha, desempenho, recursos disponíveis ou disponibilizados, segurança, eficiência energética e inevitavelmente os custos associados. Com o aparecimento das tecnologias baseadas em computação em nuvem e virtualização, abrese todo um leque de novas formas de endereçar os desafios anteriormente descritos. Perante este novo paradigma, surgem novas oportunidades de consolidação dos CD que podem representar novos desafios para os gestores de CD. Por isso, é no mínimo irrealista para as organizações simplesmente eliminarem os CD ou transforma-los segundo os mais altos padrões de qualidade. As organizações devem otimizar os seus CD, contudo um projeto eficiente desta natureza, com capacidade para suportar as necessidades impostas pelo mercado, necessidades dos negócios e a velocidade da evolução tecnológica, exigem soluções complexas e dispendiosas tanto para a sua implementação como a sua gestão. É neste âmbito que surge o presente trabalho. Com o objetivo de estudar os CD inicia-se um estudo sobre esta temática, onde é detalhado o seu conceito, evolução histórica, a sua topologia, arquitetura e normas existentes que regem os mesmos. Posteriormente o estudo detalha algumas das principais tendências condicionadoras do futuro dos CD. Explorando o conhecimento teórico resultante do estudo anterior, desenvolve-se uma metodologia de avaliação dos CD baseado em critérios de decisão. O estudo culmina com uma análise sobre uma nova solução tecnológica e a avaliação de três possíveis cenários de implementação: a primeira baseada na manutenção do atual CD; a segunda baseada na implementação da nova solução em outro CD em regime de hosting externo; e finalmente a terceira baseada numa implementação em regime de IaaS.

Factorization of elliptic boundary value problems by invariant embedding and application to overdetermined problems

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Matemática

Multipath inter-domain policy routing

Dissertação submetida para a obtenção do grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Catalytic hydrogenation of carbon dioxide to form methanol and methane

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

“One-pot” enzymatic conversion of CO2 to methanol

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Planning and verification of multipath routing protocols

Conventionally the problem of the best path in a network refers to the shortest path problem. However, for the vast majority of networks present nowadays this solution has some limitations which directly affect their proper functioning, as well as an inefficient use of their potentialities. Problems at the level of large networks where graphs of high complexity are commonly present as well as the appearing of new services and their respective requirements, are intrinsically related to the inability of this solution. In order to overcome the needs present in these networks, a new approach to the problem of the best path must be explored. One solution that has aroused more interest in the scientific community considers the use of multiple paths between two network nodes, where they can all now be considered as the best path between those nodes. Therefore, the routing will be discontinued only by minimizing one metric, where only one path between nodes is chosen, and shall be made by the selection of one of many paths, thereby allowing the use of a greater diversity of the present paths (obviously, if the network consents). The establishment of multi-path routing in a given network has several advantages for its operation. Its use may well improve the distribution of network traffic, improve recovery time to failure, or it can still offer a greater control of the network by its administrator. These factors still have greater relevance when networks have large dimensions, as well as when their constitution is of high complexity, such as the Internet, where multiple networks managed by different entities are interconnected. A large part of the growing need to use multipath protocols is associated to the routing made based on policies. Therefore, paths with different characteristics can be considered with equal level of preference, and thus be part of the solution for the best way problem. To perform multi-path routing using protocols based only on the destination address has some limitations but it is possible. Concepts of graph theory of algebraic structures can be used to describe how the routes are calculated and classified, enabling to model the routing problem. This thesis studies and analyzes multi-path routing protocols from the known literature and derives a new algebraic condition which allows the correct operation of these protocols without any network restriction. It also develops a range of software tools that allows the planning and the respective verification/validation of new protocols models according to the study made.

Step towards multiplatform framework for supporting pediatric and neonatology care unit decision process

Children are an especially vulnerable population, particularly in respect to drug administration. It is estimated that neonatal and pediatric patients are at least three times more vulnerable to damage due to adverse events and medication errors than adults are. With the development of this framework, it is intended the provision of a Clinical Decision Support System based on a prototype already tested in a real environment. The framework will include features such as preparation of Total Parenteral Nutrition prescriptions, table pediatric and neonatal emergency drugs, medical scales of morbidity and mortality, anthropometry percentiles (weight, length/height, head circumference and BMI), utilities for supporting medical decision on the treatment of neonatal jaundice and anemia and support for technical procedures and other calculators and widespread use tools. The solution in development means an extension of INTCare project. The main goal is to provide an approach to get the functionality at all times of clinical practice and outside the hospital environment for dissemination, education and simulation of hypothetical situations. The aim is also to develop an area for the study and analysis of information and extraction of knowledge from the data collected by the use of the system. This paper presents the architecture, their requirements and functionalities and a SWOT analysis of the solution proposed.

DOTA-based Ga(III) and Gd(III) chelates for medical imaging (PET, SPECT and MRI)

PhD Thesis in Sciences Specialization in Chemistry

Seismic behavior of concrete block masonry buildings

Tese de Doutoramento em Engenharia Civil