Gestão Integrada dos Recursos Hídricos da Ilha do Maio (Cabo Verde): o Contributo das Águas Subterrâneas

Cabo Verde é constituído por 10 ilhas, sendo a ilha do Maio a mais antiga do arquipélago, com uma área de 269 km2, tendo como comprimento máximo 24100 m, uma largura máxima de 16300 m e uma população total de 6740 habitantes. No que concerne à geomorfologia e geologia, a ilha é considerada plana e é composta por formações eruptivas e sedimentares, sendo as formações sedimentares dominantes na ilha. Apresenta as formações mais antigas de Cabo Verde, de idade jurássica e cretácica. No entanto, não apresenta as formações eruptivas mais recentes como as restantes ilhas. A ilha do Maio enquadra-se num clima do tipo árido e semiárido, com uma temperatura média de 24.5 ºC e uma precipitação anual de 125.4 mm. Estimativas efectuadas com base no modelo do balanço hídrico sequencial diário mostram que cerca de 7% da precipitação corresponde a escoamento superficial e 14.1% a escoamento subterrâneo. Pela aplicação deste modelo e do método do balanço químico do ião cloreto, os recursos hídricos subterrâneos renováveis anualmente na ilha do Maio estão, em ano médio, compreendidos entre 3.44 x 106 m3 e 4.76 x 106 m3.por sua vez, o escoamento total é estimado em 7.8 x 106 m3 anuais, o que equivale a cerca de 21 400 m3/dia. O escoamento subterrâneo na ilha do Maio faz-se globalmente de um modo centrífugo a partir das elevações do maciço central. O gradiente hidráulico assume valores entre 0.05% e 2.9%, sendo que o valor mais baixo ocorre no sector norte da ilha, o que favorece o fenómeno de intrusão salina. Relativamente à qualidade da água, verifica-se que as amostras recolhidas correspondem a águas muito mineralizadas, com valores de condutividade eléctrica compreendidos entre 832 μS/cm e 7730 μS/cm. Por sua vez, os valores de TDS estão compreendidos entre 705.8 mg/L e 4210.4 mg/L. Nestas condições, as águas subterrâneas analisadas podem ser consideradas águas salobras. A fácies hidroquímica dominante é a cloretada sódica, sendo que grande parte das amostras pode ser considerada cloretada-bicarbonatada sódica. Admitindo que a amostragem efectuada tem significado estatístico, poderá dizer-se que, a nível físico-químico, cerca de 20% das águas subterrâneas são próprias para o consumo humano. No que respeita à utilização da água para rega, as águas analisadas apresentam baixo a alto perigo de alcalinização do solo e alto a muito alto perigo de salinização. Em síntese, pode concluir-se que, não obstante o carácter árido da ilha do Maio, a mesma apresenta um potencial de recursos hídricos não negligenciável, eventualmente suficiente para suprir as necessidades hídricas da população. No entanto, o estudo desenvolvido mostra a necessidade de implementar medidas susceptíveis de proporcionarem um aproveitamento sustentado dos recursos hídricos, no quadro da gestão integrada dos recursos hídricos da ilha do Maio.

Predição da hidroquímica da água (qualidade de água) usando sondagens electromagnéticas transientes (TEM)

This work aims the applicability of the Transient electromagnetic method at an arid and semiarid environmental condition in the Santiago Island – Cape Verde. Some seashore areas of this island show an increasing salt contamination of the groundwater. The main objective of present work is to relate this water-quality condition with parameters taken from the transient sounding’s data. In this context, transient soundings have been acquired from 2005 through 2009, at several chosen valleys near the sea, in a mean rate of one field campaign each year. The first phase of this work was the understanding of the geophysical method details, problems and applicability, as the chosen and acquired equipment was the first one to be permanently available to the Portuguese geosciences community. This first phase was also accomplished with field tests. Interpretation of the transient sounding’s data curves were done by application of 1-D inversion methods already developed and published, as also with quasi 2-D and quasi 3-D inversion algorithms, where applicability was feasible. This was the second phase. The 2-D and 3-D approximation results are satisfactory and promising; although a higher spatial sounding’s density should certainly allow for better results. At phase three, these results have been compared against the available lithologic, hydrologic and hydrochemical data, in the context of Santiago’s island settings. The analyses of these merged data showed that two distinct origins for the observed inland groundwater salinity are possible; seashore shallow mixing with contemporary seawater and mixing with a deep and older salty layer from up flow groundwater. Relations between the electric resistivity and the salt water content distribution were found for the surveyed areas. To this environment condition, the electromagnetic transient method proved to be a reliable and powerful technique. The groundwater quality can be accessed beyond the few available watershed points, which have an uneven distribution.

Colheita e Análise de Águas de Consumo, Piscinas e Residuais

Com o objectivo de evidenciar a importância da avaliação da qualidade da água para a saúde humana, a saúde pública e o meio ambiente em si, o presente trabalho apresenta três casos de estudo, abordando as fases essenciais à monitorização de três tipos de água, nomeadamente, água de consumo, água de piscina e água residual. O relatório descreve as técnicas de colheita mais adequadas para cada tipo de água e parâmetro a analisar, fazendo referência aos recipientes de recolha/armazenamento e ao modo de conservação das amostras até ao momento da realização da análise. Apresenta também os métodos analíticos utilizados para determinação dos parâmetros organoléticos, físico-químicos e microbiológicos estudados; e as consequências que cada parâmetro tem, direta ou indiretamente, na saúde humana e no meio ambiente. Os resultados obtidos permitiram concluir que a água residual analisada se encontra em conformidade com a legislação aplicada. No caso da água de piscina, verifica-se conformidade em todos os parâmetros analisados, excepto a condutividade eléctrica, os Germes a 37 °C e os Estafilococos totais. Quanto à água de consumo, verifica-se a conformidade em todos os parâmetros analisados, excepto o cloro residual livre. As análises efectuadas foram objecto de verificação por aplicação de métodos de controlo previamente definidos, podendo concluir-se que todos os ensaios realizados estiveram de acordo com o critério de aceitação.

Analise do sector Petrolífera Cabo-Verdiano Importância da Logística e Seu Impacto Na Economia

Cabo Verde é hoje um país cada vez mais inserido no mundo globalizado, tendo desenvolvido ao longo dos anos importantes reformas sócio - económicas, as quais se traduziram, no campo energético, em aumentos significativos nas importações de combustíveis fósseis. Hoje, a importação de produtos petrolíferos atinge cerca de 280 mil toneladas ao ano, dos quais cerca de 40 por cento são reexportados através da “ bunker” internacional e da aviação civil. Embora os valores sejam expressivos para um pequeno país insular como Cabo Verde, no contexto mundial o volume de importação é de facto irrisório, o que não permite qualquer margem negocial junto dos fornecedores. Desde sempre os produtos petrolíferos como o Gasóleo e Fuelóleo (doravante Fuel) foram recebidos em São Vicente, o JetA1 e a Gasolina no Sal e o gás Butano na ilha de Santiago. A redistribuição entre as ilhas é efectuada com recurso a pequenos tankers, processo que contribui para o aumento dos custos e consequente repercussão nos preços de venda ao consumidor final. Com o desenvolvimento exponencial da Ilha de Santiago aumentou igualmente o consumo de combustíveis, com especial destaque na produção de energia eléctrica. Actualmente a Ilha consome internamente cerca de 50 % dos produtos petrolíferos importados, processo altamente dificultado pela inexistência de condições portuárias que permitam a recepção directa dos produtos petrolíferos. Assim torna-se imprescindível a racionalização deste sector de forma a minimizar os custos para o consumidor final, com a criação de condições de descarga no principal centro consumidor do país e a constituição de uma empresa de logística comum, que envolva as empresas privadas que trabalham neste ramo, a Enacol e a Vivo Energy. A segurança energética será reforçada com a constituição das reservas estratégicas de combustíveis. Para alcançar os objectivos preconizados neste trabalho, fiz pesquisas e estudos aprofundados com base na bibliografia citada, bem como nos relatórios, Leis, Decretos-Leis e trabalhos especializados. De igual modo realizei entrevistas a pessoas com competência nesta área, com a finalidade de compreender melhor o sector e dar meu contributo para o fortalecimento da sua eficiência, dado o impacto que tem na economia Cabo-verdiana.

Usabilidade e Acessibilidade na Sociedade de Informação em Cabo Verde Caso de estudo: Caixas da rede Vinti4

O trabalho que se segue, tem em vista os vários debates e a realidade cada vez mais vigente em vários países, onde após um grande avanço tecnológico ainda se vê vários excluídos, traz (essas abordagens) para a nossa realidade, onde ainda se dá os primeiros passos em relação ao uso das Tecnologias de Informação e Comunicação, factor indispensável na Sociedade de Informação. A realidade vista, em outros países, nos mostra que a Sociedade de Informação, dita “para todos”, não é efectivamente concretizada sendo ignorados vários aspectos sociais do passado e novos que surgem na “Era do Conhecimento”. Pois, se estamos na “Era do conhecimento”, onde sem a informação não se adquire o conhecimento, é preciso garantir que o maior número possível de pessoas tenham acesso a ela, isto é, sejam incluídos. Por outro lado, nem sempre os feitos tecnológicos se adaptaram ou têm servido adequadamente a pessoa humana, que procura cada vez mais a rapidez e simplicidade dos recursos que usa, criando assim um debate à volta de dois temas complementares: Acessibilidade e Usabilidade. No entanto, não é de todo objectivo deste trabalho discutir, de forma generalizada, a aplicação destes conceitos na sociedade de informação e os recursos providos, mas sim reflectir, com alguns exemplos práticos, sobre um assunto de grande pertinência social, não ficando de fora, como é obvio, a Engenharia que tem um papel fundamental, quer teoricamente, quer nos aspectos técnicos a ela associados. Portanto, durante este trabalho teremos a oportunidade de acompanhar, de forma geral, o que temos em relação à Sociedade de Informação em Cabo Verde, ganhando uma visão mais próxima do que se faz e como se faz. E perante esta consciência, introduziremos a questão da usabilidade e acessibilidade, na sua base teórica, anexados a exemplos de outras realidades e finalmente à sua efectivação na nossa realidade (caso de estudo: as máquina automáticas).

Redes Eléctricas Digitais Power Line Communication :- Desafios e Oportunidades para Cabo Verde

Para distribuir e socializar a informação, nos mais diversos locais e das formas mais rápidas possíveis, proliferam as redes de comunicação de dados, cada vez mais presentes em nosso quotidiano, especialmente através do uso das novas tecnologias. Dentre elas, destaca-se a tecnologia Power Line Communication (PLC) Linha de força de comunicação, em que os dados são transmitidos através da corrente eléctrica. Hoje, um pouco por todo o mundo, estuda-se a alternativa viável, desafios e oportunidades de se utilizar a rede de energia eléctrica como um canal efectivo para transmissão de dados, voz e imagem, tornando-se assim, também uma rede de comunicação de dados. Ainda sem uma oferta comercial a funcionar em Cabo Verde, apesar de já terem sido feito algumas tentativas de testes de equipamentos, a Power Line Communication é já utilizada com sucesso em vários países, ligando em banda larga casas e empresas. Assim, este trabalho pretende fazer o enquadramento da tecnologia em si, bem como analisar os desafios e oportunidades da implementação do PLC no mercado Cabo-verdiano.

Análise do Sistema de Tratamento de Efluentes Gasosos de uma Central de Valorização Energética de Resíduos Sólidos Urbanos

O sistema de tratamento dos gases formados durante a combustão de Resíduos Sólidos Urbanos, (RSU), é um dos componentes mais importantes de uma instalação de incineração. O seu controlo e optimização asseguram a redução dos gases nocivos formados para valores que não representam quaisquer perigos para a saúde pública e ambiental, o que leva a incineração a ser considerada uma das técnicas mais seguras e eficientes para o tratamento dos RSU. A combinação desta técnica com produção de energia eléctrica, por recuperação de calor da combustão dos resíduos, tem contribuído gradualmente para o desenvolvimento socioeconómico. Este trabalho surgiu da necessidade de optimização do sistema de controlo dos gases ácidos, (HCl, NOx, SO2 e HF), da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos, (CTRSU), da Empresa Valorsul e dos respectivos consumos dos reagentes utilizados no tratamento dos referidos gases, nomeadamente o leite de cal e a amónia. No entanto, procedeu-se apenas com uma análise detalhada do referido sistema de controlo, de modo a identificar as principais dificuldades e possíveis soluções teóricas para as mesmas. Os conhecimentos adquiridos poderão contribuir futuramente para a optimização do sistema de controlo em questão, de modo a garantir a dosagem óptima dos referidos reagentes, diminuindo assim o custo dos mesmos. O presente trabalho também tem como objectivos, a compreensão da tecnologia de valorização energética de resíduos no contexto do tratamento de RSU em Portugal e a análise do processo de formação dos gases durante a combustão dos RSU, principalmente a dos gases ácidos. Em Portugal o tratamento dos RSU é sobretudo por eliminação, deposição directa em aterro sanitário, tendo ocupado em 2012, uma percentagem de 54% do total dos RSU produzidos, no entanto a valorização tem vindo a desenvolver-se e actualmente cerca de 21% dos resíduos produzidos é valorizado energeticamente. Do mesmo modo, a Reciclagem e a valorização orgânica têm progredido nos últimos anos, embora lentamente. A formação dos gases ácidos é influenciada sobretudo pela composição física dos RSU, que contêm na sua matriz materiais constituídos por átomos de azoto, enxofre, cloro e fluor e por certas condições operatórias de incineração, nomeadamente temperatura elevadas, humidade e excesso de ar. A composição física dos resíduos é um parâmetro não controlável pelo operador do sistema de tratamento dos gases, pelo que as condições de incineração devem ser adequadamente controladas, no âmbito de prevenir ou reduzir a formação destes gases. A CTRSU da Valorsul apresenta, em geral, um sistema de tratamento dos gases eficiente, garantido assim que os valores limites de emissão dos gases se encontrem em conformidade com a lei. No entanto, para cumprir este requisito é necessário um consumo excessivo da amónia e leite de cal utilizados no tratamento destes gases. O elevado consumo destes reagentes deve-se sobretudo à dificuldade de optimização da dosagem dos mesmos, como VI consequência de um atraso verificado no sistema de controlo dos gases implementado na Central, “Sample and Hold PID”. Este atraso é de aproximadamente dois minutos e é causado pelo tempo em que os gases levam a percorrer o ponto onde é feita a injecção dos reagentes até ao ponto de extracção dos gases na chaminé, mais o tempo de atraso imposto pelo sistema de monitorização em contínuo das emissões. Através do software simulink do MATLAB realizou-se uma simples simulação do sistema de controlo de emissão dos gases NOx e caudal de amónia, em malha aberta com controlador proporcional, com o objectivo de reproduzir os resultados obtidos através de um controlo real em malha aberta realizada na CTRSU. Verificou-se que estes estão de acordo com o esperado, ou seja as saídas dos controladores do caudal de amónia e concentração do NOx, correspondem às variações efectuadas na válvula de regulação de amónia. Como possíveis soluções teóricas para a redução do atraso do sistema, sugeriu-se a introdução de um compensador de atraso baseado na técnica de Predição de Smith, no sistema de controlo já implementado, ou a implementação de um novo sistema de controlo baseado em sistemas de inteligências artificiais, nomeadamente as Redes Neuronais.

Incorporación electroquímica de CO2 a moléculas orgánicas

En el presente trabajo, se estudia en primer lugar el comportamiento electroquímico del CO2 mediante voltametría cíclica y electrólisis en disoluciones de dimetilformamida que contienen una concentración 0.1M de tetrabutilamonio tetrafluoroborato, utilizando Ag como electrodo de trabajo. El mecanismo de reducción electroquímico del CO2 incluye una primera transferencia monoelectrónica irreversible moderadamente rápida, seguida de una reacción química acoplada de segundo orden para dar principalmente carbonato y CO. La segunda parte del estudio consiste en investigar diferentes estrategias para incorporar CO2 a compuestos aromáticos substituidos con grupos electroatrayentes (nitro y ciano), con la finalidad de trabajar en condiciones suaves y aumentar los rendimientos de carboxilación. La incorporación de CO2 a este tipo de derivados permite la obtención de compuestos de alto valor añadido. Finalmente, se concluye que el factor determinante para la formación de productos carboxílicos es la carga eléctrica pasada y que la naturaleza del electrodo puede afectar tanto al tipo de productos obtenidos como a su distribución.

Estudio de base y definición de proyectos piloto para un PROGRAMA NACIONAL DE ELECTRIFICACIÓN RURAL EN PARAGUAY

El presente Informe es el Informe Final de los servicios de Cooperación Técnica “Programa Nacional de Electrificación Rural de Paraguay” CT 1039. Contiene los resultados de todas las actividades realizadas e integra los contenidos revisados de documentos anteriores. Los trabajos realizados para este informe han sido dirigidos por el Ing. Xavier Vallvé. Los autores del informe son los Ing. Pol Arranz-Piera, Ing. Jean-Claude Pulfer, con la colaboración del Ing. Enrique Velo y las aportaciones del Lic. Jaume Serrasolses y Sr. Jorge Sneij.

Energy Management for Stand-Alone Renewable Energy Systems (E-MAN-RES). Simulacions de sistemes.

L’objecte del present informe és la descripció dels treballs duts a terme en l’Activitat 2 del projecte E-MAN-RES: models de simulació i càlcul per optimització i anàlisi de sensibilitat de la gestió de la demanda, per part de la Universitat Politècnica de Catalunya.

Programa d’investigació aplicada per a l’impuls del desenvolupament energètic rural en Països en Desenvolupament – PRIADER

Informe final de la convocatòria de subvencions destinades a donar suport a projectes de sensibilització, educació, formació, capacitació i recerca en l’àmbit de cooperació al desenvolupament impulsats per determinats agents universitaris dins l’exercici 2008 (codi de convocatòria U2008)

Estudi per a la construcció de l'EDAR mitjançant filtres verds de la Nou de Gaià (Tarragonès)

El tractament de les aigües en nuclis menors de 2000 habitants es troba pendent de completar per part de l’Agència Catalana de l’Aigua més concretament al corresponent Pla de Sanejament d’Aigües Residuals Urbanes (PSARU). El nucli de La Nou de Gaià (al Tarragonès) es troba pendent de la construcció de la corresponent instal·lació de sanejament, projectada al 2007. Alternativament a les depuradores tradicionals basades en l’ús de formigó (o materials alternatius) i en la despesa elèctrica per assegurar una aeració i una evacuació dels fangs generats, existeixen tecnologies “toves”. Aquestes tecnologies, també conegudes com a “verdes”, es basen en imitar els sistemes naturals maximitzant el seu potencial d’autodepuració. A grans trets existeixen dos formes de depurar les aigües de forma ecològica”: llacunatges (existeix una capa d’aigua lliure) i filtres verds. El present estudi es basa en l’aplicació de filtres verds de morfologia vertical i flux subsuperficial, plantat amb canyes dels generes Scirpus o Phragmites. El resultat han estat 4 bases de 35*35 per a tractar un cabal de 150 m3/d i una població equivalent de 1272.

Estudi i primera fase per la implementació del FOFB al Sincrotró ALBA

Aquest treball és la culminació de les pràctiques realitzades al sincrotró ALBA. Situat a Cerdanyola del Vallès, ALBA és un accelerador de 3a generació que permet emmagatzemar un feix d'electrons confinat de fins a 400 mA a 3GeV d'energia, amb l'objectiu d'obtenir llum a partir dels girs provocats al feix. Els sincrotrons moderns com el d'ALBA, el que pretenen és aconseguir un major control i estabilitat de la llum. Per aconseguir-ho, cal que el feix d'electrons que creen la llum estigui controlat al màxim i la seva òrbita sigui estable. Amb aquest objectiu els sincrotrons estant implementant sistemes de Fast Orbit FeedBack (FOFB) o sistemes realimentats de correcció ràpida de l'òrbita, per realitzar correccions d'almenys 100Hz que estabilitzin el feix d'electrons amb menys d'un 10% de l'amplada del feix (5-10μm). El treball exposa el desenvolupament d'una part del sistema de correcció ràpida de l'òrbita dels electrons (FOFB) que s'està duent a terme al sincrotró ALBA. Concretament, s’han revisat els estudis previs realitzats durant la fase de disseny del sincrotró, s’han recalculat funcions de transferència i retards de tots els elements involucrats al sistema. També s’han realitzat simulacions per confirmar la viabilitat del sistema amb les noves dades i finalment s’ha desenvolupat part de la unitat de control determinant el Hardware i s'ha adquirit dades que permetran analitzar el soroll de l'òrbita que en futurs treballs determinaran millor l'algorisme de la unitat de control.

Shot noise in linear macroscopic resistors

We report on direct experimental evidence of shot noise in a linear macroscopic resistor. The origin of the shot noise comes from the fluctuation of the total number of charge carriers inside the resistor associated with their diffusive motion under the condition that the dielectric relaxation time becomes longer than the dynamic transit time. The present results show that neither potential barriers nor the absence of inelastic scattering are necessary to observe shot noise in electronic devices.

Direct modulation of electroluminescence from silicon nanocrystals beyond radiative recombination rates

We propose a light emitting transistor based on silicon nanocrystals provided with 200 Mbits/ s built-in modulation. Suppression of electroluminescence from silicon nanocrystals embedded into the gate oxide of a field effect transistor is achieved by fast Auger quenching. In this process, a modulating drain signal causes heating of carriers in the channel and facilitates the charge injection into the nanocrystals. This excess of charge enables fast nonradiative processes that are used to obtain 100% modulation depths at modulating voltages of 1 V.