Processos Oxidativos Avançados para Remediação de Águas Contaminadas por Pesticidas

Este trabalho teve como objectivo inicial o estudo de processos oxidativos avançados de forma a remediar e tratar águas contaminadas por pesticidas. No entanto, ao longo do trabalho experimental, constatou-se que os produtos resultantes da degradação de pesticidas são muitas vezes mais tóxicos do que os compostos que lhes deram origem e que, por isso, degradar um composto nem sempre é o melhor para o ambiente. Assim, neste trabalho, procurou-se estudar o processo de degradação com o objectivo de minimizar o impacto ambiental dos pesticidas na água e no ambiente em geral. A parte experimental deste trabalho foi dividida em duas etapas, sendo que, em ambas, a voltametria de onda quadrada e a espectrofotometria de UV/Vis foram os métodos de análise utilizados, para acompanhar o processo de fotodegradação. Na primeira etapa estudou-se a relação entre a estrutura química dos pesticidas MCPA, MCPP, 2.4-D e Dicloroprop e a sua fotodegradação. Soluções aquosas dos pesticidas enunciados foram submetidas a irradiação UV/vis, com incrementos variáveis de tempo de irradiação. Os resultados obtidos, nesta etapa, permitiram constatar diferenças na percentagem de degradação dos diferentes pesticidas. Dos pesticidas estudados verificou-se uma maior fotodegradação para o MCPA e MCPP seguido do Dicloroprop e finalmente o 2.4-D que se degradou menos. Os dados obtidos sugerem que a fotodegradação destes pesticidas está intimamente ligada com a estrutura das moléculas. A presença de um maior número de grupos cloro ligados ao anel aromático nos pesticidas 2,4-D e Dicloroprop faz com que estes sejam mais estáveis e por isso se degradam menos que o MCPA e o MCPP. Por outro lado, o facto de o 2,4-D apresentar um potencial de oxidação mais elevado do que o Dicloroprop, faz com que este seja mais difícil de degradar, o que justifica a diferença entre os dois. Desta forma, foi possível concluir que a estrutura dos pesticidas condiciona o processo de degradação, como esperado. Na segunda etapa, estudou-se a estabilização dos pesticidas MCPA e MCPP após encapsulação, com 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina (HP-β-CD), em água desionizada e em água do rio. Para tal, submeteram-se as soluções aquosas dos pesticidas com e sem ciclodextrina, a irradiação UV/vis, também com incrementos variáveis de tempo. No caso do MCPA verificou-se que, tanto para água desionizada como para água do rio, que este herbicida encapsulado se degrada bastante menos do que o MCPA livre. O encapsulamento permitiu reduzir quase para metade a taxa de fotodegradação. Assim, confirmou-se que a HP-β-CD permite estabilizar este pesticida, tornando-o mais resistente à fotodegradação. Desta forma, originam-se menos produtos de degradação, os quais podem ser mais tóxicos, e reduz-se de o impacto ambiental deste herbicida. Verificou-se também que o MCPA livre se degrada mais em água do rio do que em água desionizada, provavelmente devido à matéria orgânica presente nesta água, que promove o processo de degradação. No que respeita ao MCPP também se constatou que este herbicida se degrada menos encapsulado do que livre, em água desionizada e em água do rio. Neste caso, conseguiu-se reduzir pouco a taxa de fotodegradação, mas, ainda assim se verifica uma estabilização deste pesticida através do encapsulamento. No entanto, tornou-se mais evidente a estabilização do MCPP após encapsulação em água do rio, já que apresenta uma taxa de fotodegradação menor. Este facto demonstra que a HP-β-CD permite estabilizar também este pesticida, tornando-o mais resistente à fotodegradação, e reduzindo seu impacto ambiental.

Redução do Impacto Ambiental de Poluentes Orgânicos Persistentes

Nos dias de hoje a contaminação dos solos e águas subterrâneas com pesticidas através da agricultura tornou-se um problema. Problema este, considerado ainda maior nas áreas onde o abastecimento de água potável é quase totalmente à base de água subterrânea, causando deste modo risco para a saúde humana devido à exposição directa de possíveis resíduos de pesticidas na água potável. É certo que a persistência dos pesticidas no solo é importante para obter um bom controlo sob as ervas daninhas durante a sua época de crescimento, contudo o uso desses pesticidas contamina não só o solo como as águas superficiais. As questões acerca do uso de pesticidas na actualidade continuarão a persistir, uma vez que existem muitos factores e características inerentes a este processo que necessitam de ser abordadas e mais importante que isso estudadas, como por exemplo a sua degradação e toxicidade. Neste trabalho efectuou-se o encapsulamento de pesticidas em moléculas de β – ciclodextrina (β-CD). O que se pretende com este encapsulamento, é aumentar a hidrofilicidade do pesticida de forma a garantir que este persista o tempo suficiente permitindo um bom controlo das ervas daninhas, tendo sempre em conta as preocupações inerentes ao uso dos pesticidas, como por exemplo a dificuldade de biodegradação. O estudo centrou-se em torno de dois dos pesticidas mais utilizados em Portugal: MCPA e Bentazona. Estes herbicidas foram encapsulados individualmente na β-CD formando assim complexos, mais solúveis e eventualmente mais estáveis quimicamente garantindo uma redução dos efeitos dos pesticidas no meio ambiente. Este estudo foi dividido essencialmente em duas partes: a síntese e caracterização dos complexos pesticida-β-CD e posteriormente a avaliação da estabilidade química em solução aquosa e da solubilidade dos complexos formados. A utilização de diversas técnicas analíticas nomeadamente DSC, FTIR, Espectrofotometria de UV, HPLC e Electroquímica permitiram concluir que o pesticida MCPA encapsula pela acção da β-CD aquando do complexo formado em solução etanólica e numa proporção estequiométrica MCPA:β-CD de 1:2 respectivamente. Obteve-se para as várias soluções estudadas, todas elas com concentrações diferentes de β-CD, uma constante de estabilidade de 102,4. No caso da Bentazona, os resultados preliminares obtidos indiciam claramente a formação de um complexo com a β-CD para o complexo formado em solução etanólica.

Sensoriamento óptico quase-distribuído aplicado ao monitoramento de trocadores de calor de usinas hidrelétricas

This work aims to develop optical sensors for temperature monitoring in hydroelectric power plant heat exchangers. The proposed sensors are based on the Fiber Bragg Gratings technology. First of all, a prototype with three sensors inscribed in a same fiber was developed. This fiber was then fixed to a conventional Pt100 sensor rod and inserted in a thermowell. The ensemble was then calibrated in a workbench, presenting a maximum combined uncertainty of 2,06 °C. The sensor was installed in one of the heat exchangers of the Salto Osório’s hydroelectric power plant. This power plant is situated in the Iguaçu river, at the Paraná state. Despite the satisfactory results, the sensor was improved to a second version. In this, fifteen optical Bragg sensors were inscribed in a same fiber. The fixation with a conventional sensor was no longer necessary, because the first version results comproved the efficiency and response time in comparison to a conventional sensor. For this reason, it was decided to position the fiber inside a stainless steel rod, due to his low thermal expansion coefficient and high corrosion immunity. The utilization of fifteen fiber Bragg gratings aims to improve the sensor spatial resolution. Therefore, measurements every ten centimeters with respect to the heat exchanger’s height are possible. This provides the generation of a thermal map of the heat exchanger’s surface, which can be used for determination of possible points of obstruction in the hydraulic circuit of the heat exchanger. The heat exchanger’s obstruction in hydroelectric power plants usually occur by bio-fouling, and has direct influence in the generator’s cooling system efficiency. The obtained results have demonstrated the feasibility in application of the optical sensors technology in hydroelectric power plants.

Estrategias metodológicas para contribuir el aprendizaje del álgebra y geometría en el primero de bachillerato del Colegio Nacional Mixto San Joaquín, durante el año lectivo 2012– 2013

Las estrategias metodológicas utilizadas en este trabajo tratan de mejorar el rendimiento y conocimiento del bloque curricular Álgebra y Geometría en los estudiantes del primero de bachillerato del Colegio Nacional Mixto “San Joaquín”. Las estrategias metodológicas planificadas para el bloque curricular Álgebra y Geometría fueron aplicadas en su totalidad, pero hubieron inconvenientes que se fueron solucionando en el proceso de la enseñanza – aprendizaje del bloque como: la utilización del laboratorio de computación, las diferentes actividades extra curriculares y las políticas de la institución. Las actividades lúdicas elaboradas en este bloque curricular,son las que más disfrutaron los estudiantes, por ser diferentes a las actividades tradicionales que se realiza en la enseñanza de la Matemática, otra actividad que causo novedad, es la aplicación de las TIC, como es el caso de la utilización del software GeoGebra y Modellus que permiten resolver ejercicios y problemas mediante gráficas y animaciones, otra herramienta de aprendizaje didáctico es la aplicación del internet como medio de consulta para reforzar significativamente los conocimientos. Los resultados de las evaluaciones aplicadas a los estudiantes de los primeros de bachillerato de esta institución, demuestran que las estrategias metodológicas utilizadas, lograron mejorar el rendimiento y conocimientos del bloque Álgebra y Geometría.

Aplicación web para enseñanza/aprendizaje de cálculo y álgebra

El principal objetivo de este trabajo fin de grado es la implementación de una aplicación web que permita realizar actividades de enseñanza/aprendizaje en las ramas de cálculo y álgebra de las matemáticas, enfocada principalmente en los contenidos impartidos en las asignaturas de matemáticas en Bachillerato, concretamente de la unidad de realización de derivadas. Se han desarrollado dos modelos: Uno para el profesor, que permite la generación de los ejercicios, así como la consulta de las posibles soluciones. Esta aplicación ofrece al docente la posibilidad de mediante una serie de ajustes, generar de forma dinámica las actividades deseadas. Otro para el alumno, que permite la realización de las actividades y la inclusión de respuestas paso a paso, además de la visualización de las correcciones a sus procedimientos. Para el desarrollo de estas aplicaciones se ha usado el lenguaje Java con ayuda de JSON para el intercambio de datos. También se ha utilizado el motor de respuestas Wolfram Alpha para realizar las correcciones paso a paso de las respuestas de los alumnos.

MAIS(F) : Moodle : Android : interface simplificado para utilização de fóruns

É crescente a utilização dos dispositivos móveis com ecrãs maiores e melhores, mais memória, maiores capacidades multimédia e métodos mais refinados para introduzir dados. Dispositivos que integram comunicações, acesso à internet e diversos tipos de sensores possibilitarão, seguramente, abordagens inovadoras e criativas em atividades pedagógicas, em contraste com as utilizações atuais nos computadores pessoais. A análise das aplicações que atualmente integram os módulos do Moodle nos dispositivos móveis mostra que existe ainda um longo caminho a percorrer. As aplicações existentes têm, quase na sua totalidade, como objetivo adaptar o interface aos dispositivos móveis, o que é apenas o primeiro passo no sentido de aproveitar todas as potencialidades destes dispositivos. É, pois, possível imaginar um futuro próximo, onde as potencialidades dos dispositivos móveis darão origem a aplicações com um enorme potencial de aprendizagem, que advém do facto de os estudantes encontrarem conexões entre as suas vidas e a sua educação, através da realização de atividades em contexto no dispositivo móvel, sempre omnipresente. Com este trabalho de investigação e desenvolvimento pretende-se: a) avaliar o estado da arte do mobile learning, na área dos Learning Management System (LMS); b) refletir sobre as funcionalidades que deve oferecer uma aplicação para dispositivos móveis, com enfoque no sistema operativo Android, que permita a gestão e atualização dos fóruns e ficheiros do Moodle; c) conceber e produzir a referida aplicação, de acordo com as especificações consideradas relevantes; d) avaliar o seu impacto educativo e funcional. É demonstrado neste estudo que o recurso a dispositivos móveis potencia a aprendizagem baseada em LMS (Learning Management System), identificando-se as vantagens da sua utilização. São também apresentadas as funcionalidades da aplicação Mais(f), desenvolvida no âmbito da investigação, a avaliação da mesma pelos participantes no estudo, bem como as perspectivas futuras de utilização da aplicação Mais(f).

Gestão nos Serviços com Sistemas de Monitorização e Implementação do Smart Pricing

A presente dissertação foi elaborada no âmbito do Mestrado em Engenharia Electrotécnica (MEE) no Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), em regime empresarial, na empresa PH Energia Lda. Tem-se verificado que, ao longo dos últimos anos, os mercados estão cada vez mais competitivos, tornando-se quase imperativo que as empresas apostem numa boa otimização dos processos produtivos. Produzir cada vez mais, mais rapidamente e com menos recursos disponíveis, ou seja, de forma eficiente, são os desafios de todas as empresas que pretendem permanecer no mercado. Neste contexto surge o tema de tese, “Gestão nos Serviços com Sistemas de Monitorização e Implementação do Smart Pricing”, cujo objetivo tem como base principal a otimização das plataformas da PH Energia numa cultura de melhoria contínua e orientação para o cliente e promover aplicação da tarifa indexada e Smart Pricing em empresas de maneira a que exista uma maior poupança. Ao longo desta dissertação, foram desenvolvidos cálculos associados à monitorização e gestão nos serviços, bem como demonstrada a viabilidade dos mesmos na aplicação de tarifasindexadas e Smart Pricing no setor empresarial e, para finalizar, a compensação que é possível obter ao deslocar o diagrama de cargas, mantendo sempre o mesmo consumo. Na elaboração deste trabalho fez-se o cruzamento de duas plataformas informáticas designadas GesEnergy e Kisense, com ajuda da empresa VPS que tem como parceria a empresa Energia Simples. Em relação ao plano indexado, foram realizados dois estudos de dois balcões do Banco Popular de Portugal de forma a explicitar quando e como deve ser aplicada a tarifa indexada, gestão da procura, bem como deve ser deslocação do consumo, de forma a abranger as horas mais vantajosas em que o preço de energia elétrica é mais baixo.