Estudo técnico-económico de um sistema solar termoelétrico com back-up a biomassa

Este trabalho consistiu no estudo técnico-económico (dimensionamento) de uma central térmica solar de torre norte, com back-up a biomassa (pellets) para produção de energia elétrica. A partir da plataforma PVGIS obteve-se a irradiação normal direta, DNI, da região do Alentejo, Portugal, segundo critérios descritos na secção 3.1. O valor anual obtido foi de 2319 !"ℎ/%&, valor este que foi convertido em energia elétrica, obtendo-se, assim, um montante de 105.761.800 kWh por ano, em 25 anos. Estas importâncias foram obtidas através dos equipamentos que constituem a central, entre eles o campo solar (composto por 2067 helióstatos com área total de 188097 %&), a torre (convertendo a concentração da DNI para energia térmica ao fluído de transferência de calor, HTF), o bloco de potência (composta por permutador de calor, turbina, gerador elétrico e outros) e com ajuda de uma caldeira a biomassa (pellets) que consome cerca de 24.001,23 toneladas de pellets por ano. O estudo económico foi realizado num modelo executável no Excel, calculando, assim, o custo total do sistema, 138.515.886,87 €. A partir deste valor calcularam-se os indicadores económicos (Valor Atualizado Líquido, VAL=-12.282540,28 €) com uma tarifa bonificada de 0,22114 €/kWh, que indica que o sistema termo solar com back-up a biomassa (pellets) não é viável economicamente (e o mesmo acontece com o sistema termo solar sem a biomassa). O dimensionamento técnico do sistema CSP de torre é feito a partir de um modelo matemático executado em Excel e MatLab e pelo software System Advisor Model, SAM e o da caldeira a pellets é concretizado também no Excel. Os resultados do modelo matemático foram comparados com os valores obtidos no SAM para o mês típico de julho comprovando, assim, as fórmulas e conceitos contidos no estado da arte. Realizou-se, também, uma comparação dos valores anuais do sistema obtidos no SAM com os valores reais da Gemasolar (em Espanha), demonstrando então a veracidade dos valores obtidos no dimensionamento feito para Portugal.

Análise de perigos físicos não metálicos para a implementação da norma IFS em linhas automatizadas de padaria ultracongelada

As crises alimentares, a par de procedimentos nutricionais deficientes, vêm conferindo prioridade ao desenvolvimento de múltiplos aspetos de segurança e qualidade na indústria alimentar. Acresce ainda que a globalização do comércio também levou à necessidade de criação de padrões de qualidade e segurança alimentar tais como a IFS. Neste enquadramento, o objetivo deste estudo consistiu na análise de perigos físicos não metálicos, no âmbito da implementação da IFS, em unidades de padaria, numa indústria de produtos de panificação e pastelaria pré confecionados e ultracongelados. Inicialmente foi realizado um enquadramento teórico, o estudo do caso – PANICONGELADOS, massas congeladas SA, relativo ao processo produtivo das padarias 2 e 3. Procedeu-se posteriormente à análise dos perigos físicos não metálicos com incidência na avaliação das infraestruturas e equipamentos, revisão do SGSA, das metodologias e procedimentos estabelecidos para a gestão de perigos físicos relativos à produção, limpeza e higienização e manutenção. Com base no reconhecimento da situação apontaram-se as necessidades e oportunidades de melhoria. Definiram-se ainda as prioridades básicas para cumprimento dos requisitos relativos à obtenção da certificação IFS.

Avaliação do efeito da prótese auditiva usando a análise eletroencefalográfica

Dados atuais da Organização Mundial da Saúde (OMS) sobre a prevalência global da perda auditiva, indicam que mais de 360 milhões de pessoas no mundo sofrem de perda auditiva incapacitante. Sendo esta uma deficiência sensorial que afeta a comunicação e o inter-relacionamento das pessoas é particularmente limitante na população idosa e nos primeiros anos de vida. Atualmente a ciência e a tecnologia permitem a reabilitação auditiva de forma muito aceitável. No entanto, quando se trata de crianças com surdez congénita, a re(h)abilitação tem que ser eficaz, sendo importante avaliar a perceção auditiva (se ouve, o que ouve, como ouve). Considerando que a re(h)abilitação deve iniciar-se o mais cedo possível, é importante ter instrumentos que permitam perceber realmente não só se ouve, o que se ouve, mas também como se ouve, ajustando os equipamentos a cada caso. A presente tese apresenta um estudo onde se utilizou o Eletroencefalograma (EEG) como instrumento de avaliação do efeito das próteses auditivas, em crianças com surdez congénita adaptadas proteticamente, numa perspetiva de Avaliação de Tecnologia. A utilização nos casos do estudo pretendeu comparar a variação dos sinais cerebrais obtidos no EEG efetuado quando a criança com e sem as próteses auditivas foi submetida a um estímulo sonoro, dando ideia sobre a funcionalidade das mesmas. A validação do EEG neste contexto, teria o potencial de ser associado à re(h)abilitação auditiva como rotina, contribuindo para a otimização da funcionalidade das próteses auditivas desde o primeiro momento da adaptação. Esta utilização seria útil não só nas crianças mas também noutras situações, nomeadamente em indivíduos impedidos de verbalizar as suas queixas (que sofreram AVC, com atraso cognitivo, demência, entre outros). A análise e interpretação dos sinais de EEG mostrou-se inesperadamente complexa, possivelmente devido a interferências de estímulos visuais e outras fontes de distração presentes no momento em que o EEG foi realizado, levando apenas a uma análise qualitativa do resultado: Verificou-se que o EEG pode ser utilizado mesmo nas pessoas que têm próteses auditivas; o sinal de EEG apresenta variação quando a criança tem ou não as próteses auditivas colocadas; mas não foi possível correlacionar a variação do sinal de EEG com o som produzido ou a capacidade de escutar através de um algoritmo de MATLAB (ou EEGLAB), simples e reprodutível. A perspetiva da Avaliação de Tecnologia acompanhou este estudo desde o início, orientando a identificação do problema e a pesquisa bibliográfica inicial, e prosseguindo ao longo de toda a tese, levando ao aprofundamento de cada tema e subtema pensado ou relacionado com o assunto em estudo. Mais do que avaliar, esta metodologia de Avaliação de Tecnologia permitiu construir um enquadramento científico, político e de saúde sobre a surdez congénita, quando estudada nos mais novos adaptados proteticamente, resultando numa sequência de secções e subsecções teóricas que constituem o state of the art atual e completo. Foi também a Avaliação de Tecnologia que evidenciou a importância que a avaliação do efeito das próteses auditivas possa ter na re(h)abilitação auditiva, apresentando pistas que poderão ser úteis na tomada de decisão sobre o tipo de próteses, sobre a forma mais eficaz de as adequar às necessidades do défice da criança com surdez congénita, realçando a atualidade e interesse crescente que a metodologia aqui apresentada vem suscitando entre investigadores, engenheiros, profissionais de saúde e cuidadores, em todo o mundo.

Desenvolvimento e implementação de técnicas avançadas usando desvios com aplicação a calibrações no domínio de metrologia angular

O trabalho desenvolvido no decurso da elaboração da dissertação aqui apresentada decorreu no departamento de Metrologia do Instituto Português da Qualidade no âmbito de estágio. O tema que foi abordado está inserido na área de Metrologia Angular, onde a grandeza que se mede é o ângulo plano. Por esse facto os dois equipamentos de medição principais que foram utilizados foram o autocolimador e a mesa rotativa. O objectivo principal do trabalho visou a utilização de novas técnicas de avaliação de dados, que consistiu na separação dos erros do autocolimador e da mesa rotativa, quando a calibrar o autocolimador e trabalhá-los separadamente com o propósito de verificar se as incertezas são mais baixas relativamente aos métodos clássicos de calibração e assim garantir uma maior exactidão nos resultados. Este trabalho implicou a implementação de uma nova técnica de medição, assim como a implementação de um novo processo de obtenção dos dados. Estas técnicas baseiam-se em aplicar certos desvios aos dois sistemas que vão permitir a construção dos erros separadamente, tanto do autocolimador como da mesa rotativa, e que vai permitir, deste modo, que não seja necessário recorrer a padrões externos. A obtenção desses erros foi construída utilizando as Transformadas de Fourier Discretas, pois através destas é possível recuperar/gerar valores que entretanto se perderam, ou não foram possíveis de adquirir. Com o trabalho realizado, o laboratório implementou um novo método de calibração do sistema composto pelos instrumentos de medição, autocolimador e mesa rotativa, garantindo que os erros estão em conformidade

Aplicação do Seis Sigma na avaliação da inexatidão dos resultados laboratoriais do parâmetro cortisol sérico

No desenvolvimento deste caso de estudo, dentro do Programa Nacional de Avaliação Externa da Qualidade do Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge utilizou-se o Seis Sigma como metodologia e como métrica, de maneira a estruturar de forma intuitiva a sua aplicação na resolução de problemas e definir o principal objetivo. Como metodologia, o Seis Sigma recorre a diversas técnicas e ferramentas da qualidade, que visam a melhoria contínua de procedimentos. Enquanto métrica, o Seis Sigma apresenta uma meta a atingir para a qualidade. O ideal seria atingir-se a meta dos Seis Sigma, que significa 3,4 defeitos por milhão de oportunidades (taxa de defeitos de um determinado procedimento). Para reduzir a variabilidade de resultados entre laboratórios, referentes ao parâmetro Cortisol Sérico, aplicou-se o ciclo DMAIC (Define – Measure – Analyze – Improve – Control), a que correspondem cinco etapas diferentes. Em cada uma destas etapas utilizam-se as técnicas e ferramentas da qualidade, como referido anteriormente acerca do Seis Sigma enquanto metodologia, com o objetivo de melhorar processos. Inicia-se a primeira etapa com a identificação do problema e finaliza-se a última com o controlo e monitorização dos efeitos provocados pelas ações de melhoria implementadas. O objetivo dos programas de Avaliação Externa da Qualidade do Programa Nacional de Avaliação Externa da Qualidade é avaliar a performance quanto à variabilidade/uniformidade de resultados entre os laboratórios participantes. É de extrema importância a harmonização de resultados clínicos entre laboratórios, pois são estes resultados que fornecem informações ao profissional de saúde, sobre o estado de saúde do paciente, auxiliando no diagnóstico, tratamento e controlo de doenças. Caso isto não aconteça, será um fator crítico que pode fazer a diferença na saúde pública. Foram identificadas as causas de erros sistemáticos, causas de inexatidão laboratorial, a nível de métodos, equipamentos, reagentes e calibradores utilizados em laboratório e implementadas ações de melhoria mais relevantes. No final obteve-se um nível de qualidade sigma superior ao inicial, tal como tinha sido previsto nos objetivos. O nível da qualidade deve ser controlado ao longo do tempo, com o objetivo de identificar novas anomalias e melhorar continuamente.

Avaliação de um equipamento de fabrico por fusão de filamento

Esta dissertação diz respeito à manufactura por adição, onde são avaliadas as capacidades para diferentes condições de funcionamento de uma impressora 3D por fusão de filamento, de modo a poder quantificar as respectivas vantagens em comparação com outras opções actualmente disponíveis no mercado. Num contexto de inovação tecnológica, este trabalho tem em vista a validação e a possível aplicação deste tipo de equipamentos de fabrico no mercado empresarial e industrial. Realizaram-se ensaios de fabrico que permitem identificar diferentes áreas de aplicação através das características de funcionamento, como o tempo de fabrico, a precisão dimensional, a variação mínima da precisão e a rugosidade de superfícies verticais e horizontais. O equipamento utilizado foi uma impressora Leapfrog Creatr14. Nesta avaliação caracterizaram-se os três tipos de qualidade de impressão disponíveis (baixa, média e alta). Cada componente foi concebido para analisar um único aspecto da qualidade de impressão, mantendo todos os outros constantes. O conhecimento assim adquirido poderá servir como possível base de comparação dos equipamentos de fabrico por fusão de filamento, dado que é uma tecnologia em crescimento e em desenvolvimento constante.

Sensores “em movimento"

A domótica e a Internet das Coisas (Internet of Things – IoT) são dois conceitos que estão a ter bastante impacto na sociedade e a mudar o seu quotidiano, pelo que o utilizador é mais exigente na utilização dos seus equipamentos, pretendendo, que sejam mais simples e eficazes. A IoT é também muito utilizada na vertente da qualidade de vida (verificação da qualidade do ar, temperatura etc.) pelo que é necessário a utilização de uma rede de sensores de forma que toda a informação recolhida seja disponibilizada ao utilizador. Os sensores estão ligados a nós da rede de forma a recolherem informação. Essa rede pode ser constituída por diferentes topologias, sendo que a mais usual é a rede em Malha, pois no caso de um dos nós deixar de funcionar, a mensagem é enviada através de outros nós até chegar ao nó principal. O passo seguinte consiste em enviar toda essa informação para a Cloud, sendo que, nas soluções existentes, é necessário que o utilizador tenha um ponto fixo (gateway) com acesso à internet. Quando não é possível internet por cabo, a solução é a utilização de redes sem fios ou a utilização de, por exemplo, um cartão 3G/4G que implica o pagamento de taxas às operadoras móveis. Estas soluções implicam, na sua grande maioria uma instalação elétrica para alimentação dos nós dos sensores. O grande problema surge quando o utilizador não possui nenhum acesso à Internet (no local onde são instalados os sensores), ou no caso de não existência de nenhuma instalação elétrica para alimentação dos nós dos sensores. A solução proposta nesta dissertação consiste na utilização de um telemóvel, de um utilizador aleatório, como gateway. Assim, um utilizador comum pode ligar os seus sensores onde for necessário. Esses sensores são configurados Over-The-Air através de uma camada de aplicação do dispositivo de comunicação, como por exemplo, o Synapse. Após configuração, os sensores estão prontos a recolher toda a informação e enviá-la através da rede até ao nó principal. O nó principal é constituído pelo dispositivo de comunicação referido anteriormente, ligado a um microcontrolador (Arduino, por exemplo) que tem agregado um leitor de cartões SD e um dispositivo Bluetooth (BLE). Toda a informação recolhida pelos sensores é guardada no cartão SD até que um utilizador, com um telemóvel (Smartphone Android com a aplicação desenvolvida instalada) com o Bluetooth ligado, se aproxime do nó principal. Assim que a ligação é aceite e estabelecida, a aplicação envia a data mais recente de um sensor específico presente na sua base de dados na Cloud para o Arduino, permitindo que este apague os dados mais antigos presentes no cartão e envie, como resposta para o telemóvel, a informação mais antiga recolhida pelo sensor, atualizando assim a informação. A aplicação deste conceito pode ser útil quando não existe nenhuma ligação à internet ou quando um utilizador, por exemplo uma entidade responsável pelo meio ambiente e que seja necessário inserir sensores numa floresta, para prevenção de fogos. Assim os nós vão enviar toda a informação recolhida através da sua rede. Posteriormente, cabe ao utilizador escolher um sítio estratégico, onde saiba que irão passar indivíduos com alguma frequência, de modo a que estes recebam essa informação para o seu telemóvel.

Influência das alterações do envolvimento ambiental e organizacional na redução das quedas em doentes em meio hospitalar

RESUMO - As quedas têm na sua grande maioria uma causa multifatorial. As investigações são substancialmente direcionadas na identificação dos fatores de risco intrínsecos ao doente. Os principais fatores do envolvimento físico e organizacional são frequentemente segregados, ignorando-se as contribuições que estes podem ter na ocorrência de quedas. O propósito desta investigação foi perceber a influência de alterações do envolvimento ambiental e organizacional na redução das quedas em doentes em meio hospitalar. De forma a alcançar este objetivo, analisou-se a informação de uma base de dados referente às quedas ocorridas num hospital da zona da Grande Lisboa, que mudou de instalações a meio do período em estudo. Entre 2012-2014 verificou-se um total 361 notificações de quedas. Nos 3 anos existiu uma redução de 55%. As quedas relacionadas com os fatores do Estado de Saúde do Doente reduziram em 46%, não apresentando significância estatística. Relativamente às quedas devido aos fatores de risco do envolvimento Ambiental e Organizacional, houve uma redução de 67%, considerada estatisticamente significativa. Ao analisar em detalhe os doentes com Nível de risco Elevado (escala de Morse), constata-se que a redução das quedas ao longo do período em estudo não é estatisticamente relevante. Conclui-se que as mudanças de instalações e a renovação de equipamentos poderão ter contribuído positivamente para uma redução das quedas durante o período em estudo. A nível organizacional, a aplicação das medidas preventivas, específicas para doentes com elevado risco de queda, aparentemente não foram suficientemente efetivas.

Próteses de sentido: a liberdade totalitária do dispositivo publicitário

O dispositivo publicitário sempre teve uma presença totalitária, no sentido de espaço e tempo, na vida dos indivíduos na sociedade de consumo (fala-se de 200 a 5 mil impactos diários). Nos anos mais recentes, a introdução de ferramentas digitais e a instituição de novos circuitos de comunicação levou a indústria publicitária a uma mudança de paradigma. A grande transformação está a acontecer ao nível das linhas de visibilidade, uma vez que a publicidade tradicional, baseada nos mass media, vem perdendo influência para os circuitos one-to-one. A crescente migração para os equipamentos pessoais e móveis (computadores, tablets ou smartphones) abriu caminho para novas formas de comunicação entre as marcas e os consumidores, com circuitos mais fechados ou mesmo personalizados. A alteração dos circuitos relacionais permite identificar um novo contexto: estamos a viver a era da publicidade invisível. Hoje a mensagem pode ser enviada apenas a públicos específicos, melhor identificados e por isso mais qualificados, passando longe do olhar dos consumidores que não interessa atingir. A introdução dessas ferramentas digitais institui uma nova economia do poder, uma vez que tornou a mensagem publicitária mais eficaz para fazer circular a mercadoria.

Otimização multiobjectivo para o aumento da fiabilidade em redes de distribuição radiais com incorporação de geração distribuída e sistemas de armazenamento

O planeamento das redes de distribuição de energia elétrica é considerado de extrema importância para o desenvolvimento de infraestruturas de elevada fiabilidade. A este nível, as empresas elétricas estão a ser confrontadas com objetivos contraditórios de clientes que requerem maior qualidade de serviço e dos que querem preços de energia mais baixos. Para competir neste contexto, é importante que as empresas elétricas estabeleçam um balanço entre os custos de investimento em equipamentos para aumentar a fiabilidade e o nível de fiabilidade alcançado com esse investimento. Este trabalho propõe resolver este problema de planeamento considerando a sua natureza multiobjectivo. Assim, foram desenvolvidos modelos matemáticos para a integração das diversas variáveis minimizadas associadas à fiabilidade, deste problema de otimização multiobjectivo. Nas últimas décadas, a crescente penetração da geração distribuída (GD) tem representado uma série de desafios técnicos para as redes de distribuição que foram concebidas de uma forma tradicional. Assim, propuseram-se modelos para a integração da GD no problema da fiabilidade deste tipo de redes. Neste contexto, também foi proposta uma abordagem para a análise da fiabilidade sob o ponto de vista da redução de gases de efeito de estufa. Neste momento, o problema da fiabilidade começa também a ser abordado quanto às interrupções momentâneas. Assim, considerou-se adicionalmente uma abordagem em que se consideram os sistemas de armazenamento de energia. Para a otimização das várias abordagens desenvolveram-se algoritmos de otimização do tipo evolutivo. Para testar as abordagens e modelos propostos, obtiveram-se resultados a partir de testes realizados sobre uma rede de distribuição real.