Avaliação do impacte dos sistemas de certificação hídrica na gestão dos consumos de água Caso de estudo: Campus da FCT/UNL

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil Engenharia Sanitária

Aplicação de ferramentas Lean e Seis Sigma numa indústria de sistemas de fixação

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

Optimização de sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas

A deterioração da qualidade do meio hídrico e a afectação de ecossistemas pela influência de estradas deve-se ao transporte da poluição acumulada no pavimento pelas águas pluviais,designando-se como águas de escorrência de estradas. Entre os poluentes mais comuns e preocupantes encontram-se os metais pesados (zinco, cobre, chumbo, cádmio, crómio),hidrocarbonetos, partículas (sólidos suspensos totais), óleos e gorduras. Onde não é possível evitar a descarga das águas de escorrência e tratando-se de zonas sensíveis (como recursos hídricos que não garantam a diluição dos poluentes rodoviários, estuários, captações públicas ou privadas de água superficial e subterrânea, canais e valas de distribuição de água para rega, campos agrícolas e infraestruturas hidráulicas), devem estabelecer-se sistemas de tratamento, promovendo a diminuição da poluição para níveis aceitáveis antes da descarga. Deste modo, mostra-se pertinente a análise de sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas, incluindo a determinação de critérios para o efeito e a sua optimização. A presente dissertação tem por objectivo contribuir para o avanço de conhecimentos no domínio dos sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas, nomeadamente a avaliação em função de vários critérios, incluindo a monitorização, visando o contributo para proposta de regionalização da solução mais eficiente/sustentável para sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas, numa perceção holística e, com a focalização na avaliação de impactes ambientais, na proteção dos recursos hídricos e na correta gestão das atividades inerentes ao projecto, construção, exploração, manutenção e monitorização dos sistemas de tratamento. A análise de resultados incidiu essencialmente sobre as melhores estratégias de gestão (a nível nacional e internacional). Procedeu-se à comparação das condições hidrológicas e região, do caudal a tratar, do tráfego médio diário das vias rodoviárias em estudo, da eficiência de remoção dos poluentes face aos sistemas de tratamento implantados e custos associados (investimento e manutenção).

Polímeros electrocrómicos confinados em sistemas mesoporosos

Esta dissertação teve como principal objectivo a síntese de materiais híbridos constituídos por polímeros electrocrómicos incorporados em sílicas mesoporosas e nanotubos de carbono. Esses materiais foram utilizados na construção de dispositivos electrocrómicos que foram caracterizados por voltametria cíclica e espectroelectroquímica. Foram sintetizados os polímeros poli (3,4-(2-etilhexiloxi)-tiofeno (P1), poli (3,4-(2-etilhexiloxi)-tiofeno-co-(3,4-dimetoxi)-tiofeno (P2), poli (3,4-(etilenodioxi)-tiofeno (P3) e o polímero Poli (3-metil)-tiofeno (P4) de maneira a serem utilizados como modelo. Os polímeros foram caracterizados por 1H-RMN e/ou Infravermelho e análise elementar. Posteriormente foram impressos em eléctrodos de PET-ITO ou vidro-FTO, caracterizados e construídos dispositivos electrocrómicos de acordo com o know-how da empresa Ynvisible®. Os materiais híbridos foram sintetizados utilizando o método ship-in-a-bottle. O material híbrido H3 (PEDOT@MCM-41) foi obtido de maneira análoga ao polímero P3 (PEDOT) utilizando 10 equivalentes de catalisador após optimização. Este material híbrido foi depositado em eléctrodos de vidro-FTO, construídos dispositivos electrocrómicos e caracterizados de maneira a comparar com o polímeros previamente sintetizados. Comparando o desempenho do polímero com o seu respectivo híbrido é possível observar um aumento de eficiência de coloração do material híbrido relativamente ao dispositivo com o polímero livre. Os dispositivos do material H3, na experiência de durabilidade, mantiveram-se funcionais durante 10000 ciclos comparativamente a 2000 ciclos dos dispositivos com PEDOT. Na experiência de SEM do material híbrido H3 foi possível observar uma grande quantidade de polímero formada no exterior do material mesoporoso MCM-41. De maneira a minimizar essa quantidade de polímero foram delineadas algumas estratégias de síntese, uma delas pelo método de sublimação. Esta estratégia originou um material híbrido onde o polímero se situava maioritariamente nos poros da sílica MCM-41, mas não apresenta actividade electrocrómica. Ainda nesta dissertação, e com o objectivo de serem misturados com nanotubos de carbono foi sintetizado o polímero funcionalizado com pireno: poli ((3,4-etilenodioxi)-tiofeno-pireno-co-3,4-(2-etilhexiloxi)-tiofeno), utilizando uma proporção de 1:10 (P6.1) e na proporção 1:6 (P6.2) do monómero EDOT-Pireno em relação ao monómero (3,4-(2-etilhexiolxi)-tiofeno. Os polímeros foram caracterizados por 1H-RMN, UV-Vis e voltametria cíclica.

Perdas em redes de abastecimento de água – Sistemas de detecção, controlo e gestão. Aplicação do conceito Smart Cities na óptica de sustentabilidade do ciclo da água

O desenvolvimento da Sociedade obrigou à gestão integrada dos recursos hídricos. A gestão do ciclo de água é executada de forma a optimizar este recurso ao máximo, tendo em consideração os aspectos económicos, ambientais, normativos e sociais, de forma coordenada com os restantes recursos naturais e com os planos intersectoriais e geracionais. No entanto, continua a constatar-se a ocorrência de elevados níveis de perdas e fugas de água, nos sistemas urbanos de abastecimento e distribuição de água, constituindo um prejuízo para as entidades gestoras, o qual se reflecte, economicamente no cliente final, e no equilíbrio do meio-ambiente. Impera, assim, a necessidade de garantir a utilização da água, de forma consciente, eficiente e sustentável. No âmbito desta temática, surgem, actualmente, termos, como, “água inteligente” ou “smart water”, aplicados especialmente ao conceito “Smart Cities”. Pressupõe-se com este, a aplicação das novas tecnologias de informação, em prol das políticas urbanas que gerem uma cidade, por forma a garantir o controlo em tempo real, da informação inerente à exploração das infra-estruturas existentes na cidade. Estuda-se, neste trabalho, o estado normativo Português e os objectivos governamentais relacionados com o combate às perdas de água, no sentido de obter maiores níveis de eficiência e sustentabilidade do recurso água. Pretende-se analisar, também, a importância da implementação de parcerias (ao nível nacional e internacional), entre empresas de tecnologias de informação (detentoras de métodos inovadores de gestão de dados) e as entidades gestoras dos sistemas de abastecimento de água (conhecedoras dos reais problemas operacionais, inerentes à exploração dos sistemas). Neste trabalho, enumeram-se ainda, exemplos de aplicações inovadoras na gestão de sistemas de abastecimento de água, assim como onde está a ser aplicado o conceito Smart Cities, e quais os meios utilizados para obter apoio para o financiamento das soluções preconizadas.

Controlo unfalsified em sistemas MIMO

Com o crescente progresso tecnológico, surgem sistemas mais eficientes, mas também mais complexos e não-lineares. Isto torna-se mais evidente em sistemas Multi-Input Multi-Output (MIMO), devido a diferentes efeitos que uma entrada possa ter sobre diversas saídas. Para estes sistemas, a obtenção de modelos matemáticos que capturem, com precisão aceitável, a dinâmica do sistema, torna-se cada vez mais complexa e custosa. Sendo que muitos dos sistemas utilizados hoje em dia são MIMO, a diminuição na precisão dos modelos matemáticos é uma adversidade à eficiência dos sistemas de controlo. Isto deve-se a grande parte dos métodos de projeto de controladores terem como base o modelo do sistema. O trabalho realizado nesta dissertação pretende desenvolver uma estrutura de supervisão para sistemas MIMO, com base em controlo Unfalsified, ou Unfalsified Control (UC). Este consiste numa abordagem de controlo adaptativo, cujo processo de adaptação se traduz na seleção de um controlador, de entre um conjunto pré-determinado. Em cada momento é selecionado o controlador que mais se adequa ao objetivo de controlo pretendido. A utilização de UC representa uma possível solução para o problema apresentado, pois utiliza apenas dados experimentais recolhidos do funcionamento do processo. Assim, contorna a necessidade da existência de modelos do processo. Existem, no entanto, dificuldades associadas à comutação de controladores, pelo que este trabalho pretende também desenvolver uma estrutura de Bumpless Transfer (BT), de forma a reduzir estes efeitos. Finalmente, a utilização de dados experimentais implica que a aplicação de UC a um processo está apenas limitada ao ajuste dos parâmetros do sistema de supervisão, e à existência de um conjunto de controladores adequados.

Comparação entre sistemas de saúde oral de 8 países da união europeia e intervenções por estes desenvolvidas no seguimento das linhas de atuação definidas pela Organização Mundial de Saúde para o ano 2020

RESUMO - Hoje, facilmente se poderá constatar que as doenças orais possuem uma expressiva influência perante a saúde geral, não apenas pela presença da condição por si só, mas também a nível pessoal, social e económico. O seu reflexo traduz-se em parte, no absentismo escolar e laboral, diminuição considerável de produtividade e eficiência, falta de atenção e objetividade. Pelo que é então considerado, um grave problema de saúde pública, afetando de forma mais expressiva, grupos socioeconomicamente desfavorecidos. O acompanhamento e análise do desenvolvimento de iniciativas internacionais, no que ao seguimento das recomendações da Organização Mundial de Saúde diz respeito, poderá ser um ótimo beneficio e impulso para a identificação e aplicação de novos planos de ação. O presente projeto, pretendeu contribuir para a identificação de duas propostas de intervenção em saúde oral ajustadas ao alcance das recomendações da OMS que simultaneamente possam sejam proveitosas para a resolução dos problemas de saúde oral nacionais. Foi realizado um estudo observacional, descritivo e retrospetivo onde foram recolhidos dados acerca de 8 Sistemas de Saúde Oral europeus, previamente selecionados segundo critérios específicos, e iniciativas de saúde oral por eles desenvolvidas. Por fim, foram eleitas duas iniciativas de interesse, possíveis de aplicação futura. Os resultados do estudo apontam para a existência de diferentes iniciativas, enquadradas com as recomendações da OMS. De entre as mesmas, destaca-se uma implementada em 2009, na Suécia, que estando essencialmente assente num acessível subsidio anual fixo pago por cada indivíduo adulto, procura fundamentalmente preservar os esforços de prevenção aplicados nas últimas décadas.

Desempenho de sistemas de comunicações full-duplex

O aumento do volume de tráfego gerado em redes sem fios e a elevada taxa de ocupação do espectro Rádio-Eléctrico tem levado à procura e desenvolvimento de sistemas de elevada eficiência espectral. Recentemente, diversos grupos de investigação têm abordado a possibilidade de um dispositivo sem fios transmitir e receber dados em simultâneo na mesma banda. Estes dispositivos enquadram-se nos denominados “sistemas de comunicação Full-Duplex”, os quais, no limite, podem duplicar a capacidade da rede, quando comparados aos sistemas Half-Duplex. A grande dificuldade de implementação destes sistemas está associada ao cancelamento da auto-interferência. Esta interferência é provocada pela transmissão do próprio nó e, uma vez que apresenta uma potência muito superior à do sinal transmitido por outro dispositivo, impossibilita a captura desse sinal. Para permitir a transmissão e recepção de dados em simultâneo, os dispositivos Full-Duplex utilizam mecanismos de cancelamento do sinal auto-interferente, reduzindo-o para valores de potência próximos do nível de ruído. Nesta dissertação são abordados diversos tipos de mecanismos de redução da autointerferência, caracterizando as suas vantagens, desvantagens e limitações de utilização. De forma a estudar o funcionamento dos sistemas Full-Duplex, é caracterizado o efeito residual do cancelamento da auto-interferência e a capacidade de transmissão deste tipo de sistemas, incluindo a capacidade de recepção de múltiplos pacotes. Por fim, é proposto um protocolo de acesso ao meio para cenários onde vários dispositivos desejam comunicar com um nó receptor, utilizando um sistema de comunicação Full-Duplex.

Segurança no nível físico em sistemas multi-antena com diretividade na informação

Os sistemas de comunicação sem fios são sistemas de difusão por natureza. Devido a essa sua natureza, um dos problemas inerentes à mesma deve-se à segurança e ao secretismo, pois se o canal é partilhado a informação facilmente é obtida por um utilizador não autorizado, ao contrário dos sistemas de comunicação com fios. Tradicionalmente, a introdução de segurança em sistemas de comunicação, resulta na encriptação da informação, resultante de protocolos de encriptação. No entanto, a segurança através da criptografia baseia-se na premissa de que o utilizador não autorizado tem uma capacidade de processamento limitada, pois senão poderia simplesmente tentar todas as combinações possíveis e obter a chave de encriptação. Como a capacidade de processamento tem crescido exponencialmente, este tipo de sistemas tem se tornado cada vez mais complexos para não se tornarem obsoletos. A introdução de segurança na camada física torna-se então uma opção apelativa pois pode servir como um complemento, visto que os sistemas de criptografia funcionam em camadas superiores independentes da camada fisica, apresentando assim uma abordagem multi-camada em termos de segurança. Tipicamente as técnicas de segurança no nível físico podem se agrupar em 2 tipos: técnicas que se baseiam em códigos, ou técnicas que exploram variações temporais e espaciais do canal. As primeiras diminuem a eficiência espectral do sistema, e as segundas apresentam bons resultados em ambientes dinâmicos, mas em ambientes estáticos não são muito promissores. Há também a necessidade de aumentar as taxas de transmissão nos próximos sistemas de comunicação. Devido a estes requisitos, uma das tecnologias propostas para a nova geração de comunicações, é uma tecnologia baseada numa arquitectura Multiple-Input-Multiple-Output(MIMO). Esta tecnologia é promissora e consegue atingir taxas de transferências que correspondem aos requisitos propostos. Apresenta-se assim uma nova técnica de segurança no nível físico, que explora as caracteristicas físicas do sistema, como um complemento a outras medidas de segurança em camadas mais altas. Esta técnica não provoca diminuição da eficiência espectral e é independente do canal, o que tenta solucionar os problemas das restantes técnicas já existentes.

Sistemas aquosos bifásicos uma ferramenta sustentável para a extração de ácido clavulânico a partir de diferentes fontes

O ácido clavulânico (AC) é um inibidor de β-lactamases que tem vindo a ser largamente utilizado na área médica. Embora seja de extrema importância, o desenvolvimento de processos alternativos de produção e purificação é ainda insignificante, sendo fundamental o estudo de técnicas de extração mais biocompatíveis, como os Sistemas Aquosos Bifásicos (SABs). Assim, este trabalho objetivou o estudo de Sistemas Aquosos Bifásicos baseados em polímeros como uma ferramenta alternativa para a extração de AC. Foram testados dois SPAB compostos por Polietileno Glicol (PEG) com massa molecular (M) de 4000 g/mol e Poliacrilato de Sódio de 8000 g/mol, nos quais foi alterado o eletrólito indutor da formação de fases, em particular, sulfato de sódio (Na2SO4,) e cloreto de sódio (NaCl). Ademais, este trabalho visou também avaliar a eficiência de extração do AC, bem como compreender o efeito dos contaminantes no processo de migração. Para tal, foi avaliada a extração do AC a partir de três fontes distintas: solução pura (99,9%); solução comercial (60%); diretamente a partir do sobrenadante de um meio fermentando de Streptomyces clavuligerus. Os resultados obtidos demonstraram que independentemente da fonte inicial do AC, ambos os SABs poliméricos promoveram uma partição preferencial do AC para a fase rica em PEG, sendo o coeficiente de partição maior nos sistemas com Na2SO4 do que com NaCl. Após identificar a grande capacidade de partição de AC, o SAB com PEG/NaPA/Na2SO4 foi também utilizado para avaliar a partição de proteínas presente no meio fermentado, sendo também obtida uma preferencial partição destas para a fase rica em PEG. Assim, apesar da baixa capacidade de purificação de AC frente a proteínas contaminantes, os SABs estudados demonstraram que podem ser uma técnica alternativa sustentável e bastante econômica para uma etapa inicial de clarificação/concentração de bioprodutos a partir de caldos fermentados.

Produção de matéria seca e eficiência nutricional para P, Ca e Mg em leguminosas herbáceas

As leguminosas para adubação verde têm sido introduzidas nos sistemas agrícolas para a recuperação de solos desgastados pelo uso intensivo. O objetivo desse trabalho foi avaliar a resposta de leguminosas herbáceas à aplicação de calcário e fósforo sobre a produção de biomassa e eficiência nutricional para o P, Ca e Mg. O experimento foi desenvolvido em casa-de-vegetação do Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal Rural da Amazônia, utilizando-se um Latossolo Amarelo distrófico coletado na profundidade de 0 - 20 cm, em Belém, PA. O delineamento experimental usado foi o de blocos ao acaso, com arranjo de tratamentos em um fatorial 3³, onde foram comparadas três espécies de leguminosas: mucuna preta (Stizolobium atterrimum), mucuna cochinchinensis (Stilozobium cochinchinensis) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformes); três níveis de calagem: de calcário dolomítico (0, 4 e 8 t.ha-1) e de fósforo (0, 25 e 45 mg.dm-3), com quatro repetições cada um. Mucuna cochinchinensis e o feijão de porco produziram maiores quantidades de biomassa vegetal do que a mucuna preta, sendo que a primeira espécie acumulou maior quantidade de P e a segunda maior quantidade de Ca. Mucuna cochinchinensis apresentou maior eficiência de utilização de P, Ca e Mg na ausência da calagem. Nos solos intemperizados com baixa concentração de P, Ca e Mg, o feijão-de-porco e a mucuna cochinchinensis poderão ter melhor desempenho do que a mucuna preta, visto que apresentaram maior eficiência de translocação e de utilização desses nutrientes, respectivamente.

Aspectos silviculturais da castanha-do-brasil (Bertholletia excelsa) em sistemas agroflorestais na Amazônia Central

Este estudo avaliou o desempenho da castanha-do-brasil (Bertholletia excelsa) em sistemas agroflorestais implantados em ecossistema de terra firme na Amazônia Central. Foram avaliados 3 sítios de sistemas agroflorestais multi-estratificados, implantados em 1992, em áreas de pastagens degradadas, situadas no km 54 da BR-174, no Campo Experimental da Embrapa Amazônia Ocidental, em Manaus (AM). Os sistemas foram implantados após o processo tradicional de derruba e queima da vegetação secundária estabelecida em pastagens submetidas por 6 anos ao pastejo intensivo e abandonadas por 4 anos, em média, ao processo de regeneração natural. O desempenho da espécie com 12 anos de idade foi avaliado por meio do diâmetro à altura do peito (DAP), da altura total, da taxa de sobrevivência e das variáveis morfométricas "Diâmetro da Copa", "Proporção de Copa", "Grau de Esbeltez", "índice de Saliência", "índice de Abrangência" e "Forma de Copa". Os indivíduos atingiram altura total média de 20,9 m e DAP de 37,9 cm, com incremento médio anual de 1,74 m e 3,16cm, respectivamente. A porcentagem média de sobrevivência foi de 78%, cuja mortalidade foi relacionada às ventanias e raios. Os resultados indicaram a eficiência dessa espécie para reabilitar áreas degradadas e confirmaram-na como uma espécie adequada para formar sistemas agroflorestais.

Modelos de sistemas de financiamento dos cuidados de saúde: o impacto nos custos

Ao longo das últimas décadas tem-se verificado um crescente aumento dos custos de saúde na generalidade dos países e, em particular, nos países desenvolvidos. Este facto tem suscitado o aumento de estudos sobre os determinantes dos custos de saúde, bem como uma crescente preocupação por parte dos decisores políticos. No cerne da discussão está a importância da organização e do modelo de financiamento dos sistemas de saúde, de forma a promover a eficiência e a assegurar o acesso equitativo aos cuidados de saúde. A presente dissertação procura analisar a evolução dos custos com a saúde dos 15 países mais antigos da União Europeia, da Suíça e dos Estados Unidos da América, entre o período de 2000 e 2013. Os objetivos principais deste trabalho são os de compreender os aspetos gerais dos modelos de financiamento de saúde presentes concentrando-nos na questão das fontes de financiamento para analisar o impacto que estas têm nos custos de saúde dos países, nomeadamente no montante de custos e na sua evolução recente. Os resultados deste estudo sugerem que o crescimento do PIB se encontra associado ao aumento dos gastos de saúde, culminando com as conclusões propostas por estudos anteriores. A evidência sobre o impacto do envelhecimento das populações não é conclusiva. A forma como os sistemas de saúde dos diferentes países são organizados e financiados, também influenciam a evolução dos custos de saúde.

Desenvolvimento de um concentrador solar com sistema de seguimento

Dissertação de mestrado em Engenharia Mecânica

Eficiência do nim (Azadirachta indica A. Juss) como barreira natural ao ataque de Hypsipyla grandella (Zeller) (Lepidoptera: Pyralidae) sobre o mogno (Swietenia macrophylla King)

A eficiência da espécie Azadirachta indica como barreira natural ao ataque da Hypsipyla grandella sobre o mogno em diferentes arranjos e densidades de plantio foi, avaliada. O estudo foi realizado numa área de pastagem degradada em Vigia, PA. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas no tempo, com cinco repetições, sendo as formas de cultivo do mogno as parcelas, e as épocas de avaliação (meses) as subparcelas. A barreira natural formada pelo nim não evitou o ataque de H. grandella sobre o mogno, mas retardou e minimizou o ataque em plantios mistos. Para o maior controle do ataque de H. grandella, o mogno não deve ser plantado simultaneamente com o nim, mas um ano após o plantio do nim, quando este apresenta mais de três metros de altura, formando uma barreira natural mais eficaz ao ataque desta praga.