Added value from biomass by broader utilization of fuels and CHP plants

The present work, where additional value-creating processes in existing combined heat and power (CHP) structures have been examined, is motivated by a political- and consumer-driven strive towards a bioeconomy and a stagnation for the existing business models in large parts of the CHP sector. The research is based on cases where the integration of flash pyrolysis for co-production of bio-oil, co-gasification for production of fuel gas and synthetic biofuels as well as leaching of extractable fuel components in existing CHP plants have been simulated. In particular, this work has focused on the CHP plants that utilize boilers of fluidized bed (FB) type, where the concept of coupling a separate FB reactor to the FB of the boiler forms an important basis for the analyses. In such dual fluidized bed (DFB) technology, heat is transferred from the boiler to the new rector that is operating with other fluidization media than air, thereby enabling other thermochemical processes than combustion to take place. The result of this work shows that broader operations at existing CHP plants have the potential to enable production of significant volumes of chemicals and/or fuels with high efficiency, while maintaining heat supply to external customers. Based on the insight that the technical preconditions for a broader operation are favourable, the motivation and ability among the incumbents in the Swedish CHP sector to participate in a transition of their operation towards a biorefinery was examined. The result of this assessment showed that the incumbents believe that a broader operation can create significant values for their own operations, the society and the environment, but that they lack both a strong motivation as well as important abilities to move into the new technological fields. If the concepts of broader production are widely implemented in the Swedish FB based CHP sector, this can substantially contribute in the transition towards a bioeconomy.

Microbial Evaluation Of Traumatized Teeth Treated With Triple Antibiotic Paste Or Calcium Hydroxide With 2% Chlorhexidine Gel In Pulp Revascularization.

Revascularization outcome depends on microbial elimination because apical repair will not happen in the presence of infected tissues. This study evaluated the microbial composition of traumatized immature teeth and assessed their reduction during different stages of the revascularization procedures performed with 2 intracanal medicaments. Fifteen patients (7-17 years old) with immature teeth were submitted to the revascularization procedures; they were divided into 2 groups according to the intracanal medicament used: TAP group (n = 7), medicated with a triple antibiotic paste, and CHP group (n = 8), dressed with calcium hydroxide + 2% chlorhexidine gel. Samples were taken before any treatment (S1), after irrigation with 6% NaOCl (S2), after irrigation with 2% chlorhexidine (S3), after intracanal dressing (S4), and after 17% EDTA irrigation (S5). Cultivable bacteria recovered from the 5 stages were counted and identified by means of polymerase chain reaction assay (16S rRNA). Both groups had colony-forming unit counts significantly reduced after S2 (P < .05); however, no significant difference was found between the irrigants (S2 and S3, P = .99). No difference in bacteria counts was found between the intracanal medicaments used (P = .95). The most prevalent bacteria detected were Actinomyces naeslundii (66.67%), followed by Porphyromonas endodontalis, Parvimonas micra, and Fusobacterium nucleatum, which were detected in 33.34% of the root canals. An average of 2.13 species per canal was found, and no statistical correlation was observed between bacterial species and clinical/radiographic features. The microbial profile of infected immature teeth is similar to that of primarily infected permanent teeth. The greatest bacterial reduction was promoted by the irrigation solutions. The revascularization protocols that used the tested intracanal medicaments were efficient in reducing viable bacteria in necrotic immature teeth.

Cohabitation with a sick cage mate: Effects on ascitic form of Ehrlich tumor growth and macrophage activity

The present study was designed to evaluate the effects of mice cohabitation with a sick conspecific cage mate on peritoneal macrophage activity and on resistance to Ehrlich tumor growth. Female mice housed in pairs were divided into control and experimental groups. One mouse of each control pair was inoculated with NaCl (0.1 ml/10 g) intraperitoneally and the other, called `companion of healthy partner` (CHP), was kept undisturbed. One animal of each experimental pair of mice was inoculated with 5.0 x 10(6) Ehrlich tumor cells intraperitoneally and the other, the subject of this study, was called `companion of sick partner` (CSP). Peritoneal macrophages were removed from CSP and CHP mice to analyze resident macrophage activity (experiment 1), macrophage activity after Mycobacterium bovis (experiment 2) or Ehrlich tumor cells (experiment 3) in vivo inoculations. The resistance of CSP and CHP mice to Ehrlich tumor growth was also analyzed (experiment 4). Differences between groups were not found on resident macrophage activity. However, Onco-BCG- and Ehrlich tumor-activated macrophages from CSP mice presented a decreased intensity and percentage of phagocytosis and an increased respiratory burst in the presence of Staphylococcus aureus stimulation in vitro. CSP animals at the same time displayed a decreased resistance to Ehrlich tumor growth. These data were discussed in light of a possible psychological stress effect imposed by the housing condition on mice`s peritoneal macrophage activity and, as a consequence, on their resistance to Ehrlich tumor growth. Copyright (c) 2008 S. Karger AG, Basel.

Demonstração da viabilidade de implementação de uma central de cogeração a um centro informático

A compactação dos equipamentos de tecnologia de informação e os aumentos simultâneos no consumo de energia dos processadores levam a que seja assegurada a distribuição adequada de ar frio, a remoção do ar quente, a capacidade adequada de arrefecimento e uma diminuição do consumo de energia. Considerando-se a cogeração como uma alternativa energeticamente eficiente em relação a outros métodos de produção de energia, com este trabalho faz-se a análise à rentabilidade de uma eventual integração de um sistema de cogeração num centro informático.

Combined heat and power and consumption optimization in a SCADA-based system

The operation of power systems in a Smart Grid (SG) context brings new opportunities to consumers as active players, in order to fully reach the SG advantages. In this context, concepts as smart homes or smart buildings are promising approaches to perform the optimization of the consumption, while reducing the electricity costs. This paper proposes an intelligent methodology to support the consumption optimization of an industrial consumer, which has a Combined Heat and Power (CHP) facility. A SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) system developed by the authors is used to support the implementation of the proposed methodology. An optimization algorithm implemented in the system in order to perform the determination of the optimal consumption and CHP levels in each instant, according to the Demand Response (DR) opportunities. The paper includes a case study with several scenarios of consumption and heat demand in the context of a DR event which specifies a maximum demand level for the consumer.

Avaliação da auto-suficiência energética na indústria nacional arrozeira

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia mecânica

Relatório de estágio: empreendedorismo be your own boss

Mestrado em Gestão e Empreendedorismo

Capacidade diagnóstica dos biomarcadores de rastreio Pré-natal

Introdução: Algumas anomalias fetais podem colocar sérios riscos para a saúde materna ou estar associadas a uma diminuição acentuada da qualidade de vida do novo ser em formação, ou ainda, ser incompatíveis com a vida do mesmo. O Rastreio Pré-natal (RPN) é um teste que se destina a seleccionar gravidezes com um risco aumentado de apresentarem um feto com malformações. O desenvolvimento de métodos de rastreio pré-natal de anomalias cromossómicas teve grande impacto no diagnóstico pré-natal (DPN). Tradicionalmente, a idade materna era vista como o principal teste de rastreio, pelo que todas as mulheres com idade igual ou superior a 35 anos são aconselhadas a realizar amniocentese. Actualmente maioria das amniocenteses já não são realizadas exclusivamente com base na idade materna, mas com base nos resultados dos teste de rastreio actualmente recomendados, devem-se oferecer a todas as grávidas a possibilidade de efectuarem os testes de rastreio pré-natal uma vez que estes são universais, pois aconselhar a amniocentese a todas as mulheres com idade igual ou superior a 35 anos, apresenta baixa capacidade diagnóstica, uma vez que quer neste estudo, quer noutros estudos publicados, apresentam evidência de malformações fetais em mulheres com idade inferior aos 35 anos. Novos testes de rastreio pré-natal, assim a sua combinação, possibilita a determinação do risco de desenvolver um feto com estas anomalias com elevada probabilidade. As malformações genéticas estão associadas a elevada morbilidade e mortalidade. Os testes de rastreio pré-natal assumem especial importância, uma vez que, permitem a sua detecção, ainda numa fase precoce. O objectivo deste estudo foi avaliar a capacidade diagnóstica dos marcadores bioquímicos analisando os resultados dos diferentes métodos de rastreio pré-natal numa amostra de grávidas que realizaram amniocentese. A população deste estudo foi os registos das amniocenteses, das mulheres grávidas do Serviço de Obstetrícia do Hospital de Santo António -CHP. Resultados: Foram recolhidos 722 registos de amniocenteses, 540 foram realizadas com base na idade materna, 144 no resultado positivo do rastreio bioquímico e 38 com base nos dados ecográficos. No total, 697 (96,5%) das amniocenteses foram negativas e 25 (3,5%) positivas. Relativamente aos testes bioquímicos de rastreio, verificamos que existe uma proporção de 7,64% (n=11) de verdadeiros positivos, e 92,36% (n=133) de falsos positivos. Conclusão: Não existem evidências para afirmar que os marcadores bioquímicos de rastreio pré-natal tenham capacidade diagnóstica, mas tem grande utilidade clínica na detecção do risco de malformações fetais, e por isso mesmo, segundo as ultimas recomendações de consenso, o RPN e o DPN devem estar disponíveis para todas as mulheres que iniciem a sua rotina pré-natal antes das 20 semanas de gestação, independentemente da sua idade.

Impacto da cogeração na minimização dos custos de energia elétrica

A promoção da cogeração foi um claro sinal de reconhecimento das vantagens deste sistema por parte da União Europeia. Face às preocupações de aprovisionamento energético e escassez de energia primária na Europa, foi promovida a cogeração, mediante a concessão de benefícios a nível do preço de venda da energia elétrica e de vários prémios. Contudo, estes incentivos não deixam de ter um impacto negativo no sistema, se se tiver em linha de conta que estes provocam um aumento do preço da energia elétrica para os clientes finais. Este foi o problema escolhido como objeto de estudo desta dissertação e que veio permitir concluir que, apesar de agora se pagar na fatura mensal (cliente em BTN) um valor adicional em cerca de 1€ devido à existência da cogeração, isto será benéfico futuramente, caso a política do estado Português mantenha estes apoios aos agentes da cogeração. No âmbito do regime remuneratório para a produção em cogeração, foi criada a ferramenta em Excel para simular o comportamento dos sistemas, tendo em conta as necessidades energéticas e muitas outras características. A principal função da ferramenta é a possibilidade de estimar a remuneração de uma unidade de cogeração em função da tecnologia utilizada e para diferentes condições de funcionamento.

Electricity markets modeling considering complex contracts and aggregators

All over the world, the liberalization of electricity markets, which follows different paradigms, has created new challenges for those involved in this sector. In order to respond to these challenges, electric power systems suffered a significant restructuring in its mode of operation and planning. This restructuring resulted in a considerable increase of the electric sector competitiveness. Particularly, the Ancillary Services (AS) market has been target of constant renovations in its operation mode as it is a targeted market for the trading of services, which have as main objective to ensure the operation of electric power systems with appropriate levels of stability, safety, quality, equity and competitiveness. In this way, with the increasing penetration of distributed energy resources including distributed generation, demand response, storage units and electric vehicles, it is essential to develop new smarter and hierarchical methods of operation of electric power systems. As these resources are mostly connected to the distribution network, it is important to consider the introduction of this kind of resources in AS delivery in order to achieve greater reliability and cost efficiency of electrical power systems operation. The main contribution of this work is the design and development of mechanisms and methodologies of AS market and for energy and AS joint market, considering different management entities of transmission and distribution networks. Several models developed in this work consider the most common AS in the liberalized market environment: Regulation Down; Regulation Up; Spinning Reserve and Non-Spinning Reserve. The presented models consider different rules and ways of operation, such as the division of market by network areas, which allows the congestion management of interconnections between areas; or the ancillary service cascading process, which allows the replacement of AS of superior quality by lower quality of AS, ensuring a better economic performance of the market. A major contribution of this work is the development an innovative methodology of market clearing process to be used in the energy and AS joint market, able to ensure viable and feasible solutions in markets, where there are technical constraints in the transmission network involving its division into areas or regions. The proposed method is based on the determination of Bialek topological factors and considers the contribution of the dispatch for all services of increase of generation (energy, Regulation Up, Spinning and Non-Spinning reserves) in network congestion. The use of Bialek factors in each iteration of the proposed methodology allows limiting the bids in the market while ensuring that the solution is feasible in any context of system operation. Another important contribution of this work is the model of the contribution of distributed energy resources in the ancillary services. In this way, a Virtual Power Player (VPP) is considered in order to aggregate, manage and interact with distributed energy resources. The VPP manages all the agents aggregated, being able to supply AS to the system operator, with the main purpose of participation in electricity market. In order to ensure their participation in the AS, the VPP should have a set of contracts with the agents that include a set of diversified and adapted rules to each kind of distributed resource. All methodologies developed and implemented in this work have been integrated into the MASCEM simulator, which is a simulator based on a multi-agent system that allows to study complex operation of electricity markets. In this way, the developed methodologies allow the simulator to cover more operation contexts of the present and future of the electricity market. In this way, this dissertation offers a huge contribution to the AS market simulation, based on models and mechanisms currently used in several real markets, as well as the introduction of innovative methodologies of market clearing process on the energy and AS joint market. This dissertation presents five case studies; each one consists of multiple scenarios. The first case study illustrates the application of AS market simulation considering several bids of market players. The energy and ancillary services joint market simulation is exposed in the second case study. In the third case study it is developed a comparison between the simulation of the joint market methodology, in which the player bids to the ancillary services is considered by network areas and a reference methodology. The fourth case study presents the simulation of joint market methodology based on Bialek topological distribution factors applied to transmission network with 7 buses managed by a TSO. The last case study presents a joint market model simulation which considers the aggregation of small players to a VPP, as well as complex contracts related to these entities. The case study comprises a distribution network with 33 buses managed by VPP, which comprises several kinds of distributed resources, such as photovoltaic, CHP, fuel cells, wind turbines, biomass, small hydro, municipal solid waste, demand response, and storage units.

Esclonamento de máquinas de cogeração utilzando programação inteira mista

As centrais termoelétricas convencionais convertem apenas parte do combustível consumido na produção de energia elétrica, sendo que outra parte resulta em perdas sob a forma de calor. Neste sentido, surgiram as unidades de cogeração, ou Combined Heat and Power (CHP), que permitem reaproveitar a energia dissipada sob a forma de energia térmica e disponibilizá-la, em conjunto com a energia elétrica gerada, para consumo doméstico ou industrial, tornando-as mais eficientes que as unidades convencionais Os custos de produção de energia elétrica e de calor das unidades CHP são representados por uma função não-linear e apresentam uma região de operação admissível que pode ser convexa ou não-convexa, dependendo das caraterísticas de cada unidade. Por estas razões, a modelação de unidades CHP no âmbito do escalonamento de geradores elétricos (na literatura inglesa Unit Commitment Problem (UCP)) tem especial relevância para as empresas que possuem, também, este tipo de unidades. Estas empresas têm como objetivo definir, entre as unidades CHP e as unidades que apenas geram energia elétrica ou calor, quais devem ser ligadas e os respetivos níveis de produção para satisfazer a procura de energia elétrica e de calor a um custo mínimo. Neste documento são propostos dois modelos de programação inteira mista para o UCP com inclusão de unidades de cogeração: um modelo não-linear que inclui a função real de custo de produção das unidades CHP e um modelo que propõe uma linearização da referida função baseada na combinação convexa de um número pré-definido de pontos extremos. Em ambos os modelos a região de operação admissível não-convexa é modelada através da divisão desta àrea em duas àreas convexas distintas. Testes computacionais efetuados com ambos os modelos para várias instâncias permitiram verificar a eficiência do modelo linear proposto. Este modelo permitiu obter as soluções ótimas do modelo não-linear com tempos computationais significativamente menores. Para além disso, ambos os modelos foram testados com e sem a inclusão de restrições de tomada e deslastre de carga, permitindo concluir que este tipo de restrições aumenta a complexidade do problema sendo que o tempo computacional exigido para a resolução do mesmo cresce significativamente.

O modelo de transporte de doentes não urgentes : estudo do caso Hospital Geral de Santo António

RESUMO - Contexto: A avaliação das práticas de um hospital na utilização do transporte não urgente, mais concretamente, a análise do procedimento utilizado nas respectivas requisições de transporte não urgente, por patologia, da estrutura de custos por tipo de transporte e sua validação em termos de conformidade para respectivo pagamento. Objectivos: Os objectivos deste trabalho são a i) avaliação da adequação das práticas do transporte não urgente, do Hospital Geral de Santo António (HGSA) do Centro Hospitalar do Porto (CHP), ao normativo legal em vigor, ii) do grau de conformidade das requisições de transporte analisadas com os critérios clínicos estabelecidos, iii) mensurar os custos de transporte programado na estrutura hospitalar e avaliar a dimensão dos transportes injustificados/inadequados, no orçamento do HGSA. Metodologia: A partir da análise do normativo legal do transporte não urgente e do Regulamento Interno do HGSA, foram criadas duas matrizes, feita uma análise comparativa entre as mesmas, com o objectivo de permitir aferir do grau de conformidade do Regulamento face ao normativo legal. De 560 requisições de transporte e de 525 facturas de transporte não urgente, foi realizada uma comparação do grau de adequação das práticas do HGSA face ao estabelecido legal e clinicamente. Na vertente da análise do grau de conformidade do Regulamento face ao normativo legal foram os dois documentos comparados de acordo com os requisitos estabelecidos na Lei, tendo sido definidas as seguintes variáveis para as seguintes situações: i) situações abrangidas pelo transporte não urgente, taxa de conformidade situações abrangidas (TCSA) ii) justificações clinicas para o direito a tal tipo de transporte, taxa de conformidade justificações clinicas (TCJC) tendo, posteriormente, sido definida e calculada uma taxa global de conformidade (TCG). Na vertente do grau de adequação entre os critérios clínicos definidos e a sua aplicação prática bem como da definição da dimensão dos custos e sua representatividade no transporte injustificado/inadequado foram, para a primeira questão, criadas quatro variáveis, Transporte Justificado (TJ), Transporte Justificado mas não o meio utilizado (TJnm), Transporte Justificado mas sem sustentação clínica (TJssc) e Transporte Não Justificado (TNJ) e para a segunda questão três variáveis, o Transporte em Ambulância (TA), o Transporte em Táxi (TT) e o Transporte Publico ou Próprio (TP). Resultados: Conclui-se do presente estudo que o Regulamento Interno do CHP tem, nas duas situações em análise, um grau elevado de conformidade com o respectivo normativo legal, de acordo com a Taxa de Conformidade Global (80%). Também é possível concluir na adequação dos critérios clínicos definidos à sua aplicação prática que os mesmos se adequam em 85,7% das situações analisadas, ou seja, em 85,7% das vezes o transporte estava justificado, sendo que em 38% das vezes o transporte estava integralmente justificado, em 49% das vezes estava justificado mas não o meio utilizado e em 14% encontrava-se justificado mas sem a sustentação clinica devida. No que respeita ao tipo de transporte utilizado dos transportes justificados, 90 % foi realizado em ambulância, 8% em táxi e 2% em transporte publico ou próprio e dos transportes não justificados 92,5% foi realizado em ambulância, 2,5% em táxi e 5% em transporte publico ou próprio. No que concerne à causa clínica, nos transportes justificados, 53,3% deve-se a problemas do aparelho locomotor, 25% a alterações neurológicas, 16,3% a patologias que condicionam incapacidade funcional em repouso ou para a actividade mínima diária, 4,6% a transplante renal, 0,4% a Hemodiálise/Diálise e 0,4% a casos sociais e nos transportes injustificados, 69,2% deveu-se a alterações neurológicas e 30,8% a problemas do aparelho locomotor. O custo do transporte injustificado ascendeu a 304.172,50 € enquanto o do transporte inadequado ascendeu a 187.263 €.

Transplantação hepática no C. H. Porto

RESUMO - Contexto: a actividade de transplantação hepática envolve um número considerável de profissionais multidisciplinares e, possui uma alocação de verbas importante do ponto de vista do administrador hospitalar. Estudar e analisar a actividade de transplantação hepática no Centro Hospitalar do Porto (CHP), é por isso, objecto do trabalho. Objectivos: Efectuar uma análise custo/proveito do processo de transplantação hepática para o CHP nos anos de 2010, 2011 e 2012 e, caracterizar a população em estudo com o maior número de variáveis possível. Metodologia: Seleccionou-se para análise os pacientes com o Grupo de Diagnóstico Homogéneo (GDH) 480 que realizaram transplante hepático entre 1 de Janeiro de 2010 até 30 de Junho de 2012 de modo a quantificar os custos e proveitos dos 161 pacientes desde a fase pré-transplante, passando pelo internamento até aos 6 meses após a alta hospitalar da fase pós-transplante. Na análise de custos da fase pré-transplante consideraram-se os custos com recursos humanos (RH) médicos das consultas e o custo com meios complementares de diagnóstico e terapêutica (MCDT’s). Na fase de internamento considerou-se os custos relativos à cirurgia (RH e material de consumo clinico e farmacológico) e diárias de internamento. Para a fase pós-transplante contabilizou-se os custos relativos a RH médicos das consultas, o custo com MCDT’s e fármacos. O apuramento de proveitos decorreu do contrato programa da instituição, da Portaria 839-A/2009 de 31 de Julho para o cálculo pelo peso relativo do transplante hepático, pelo Despacho nº 19964/2008 de 28 de Julho para a comparticipação dos fármacos. Considerou-se ainda o incentivo à transplantação pelos Despachos nº6155/2006, de 15 de Março e nº 10485/2011, de 19 de Agosto. Resultados: Da análise global dos 161 GDH’s o verificado foi um custo total para o CHP de 7.505.518,89euro (um custo médio de 46.618,13euro por paciente). Quanto aos proveitos utilizando o contrato programa do CHP bem como os Despachos relativos ao incentivo à transplantação e à comparticipação de fármacos, existiu proveitos de 7.089.462,77euro (proveito médio de 44.033,93euro). Se o cálculo dos proveitos de internamento fosse pelo peso relativo do transplante hepático os proveitos seriam de 21.834.655,50euro (proveito médio de 135.618,98euro).

Predicting type of delivery by identification of obstetric risk factors through data mining

In Maternity Care, a quick decision has to be made about the most suitable delivery type for the current patient. Guidelines are followed by physicians to support that decision; however, those practice recommendations are limited and underused. In the last years, caesarean delivery has been pursued in over 28% of pregnancies, and other operative techniques regarding specific problems have also been excessively employed. This study identifies obstetric and pregnancy factors that can be used to predict the most appropriate delivery technique, through the induction of data mining models using real data gathered in the perinatal and maternal care unit of Centro Hospitalar of Oporto (CHP). Predicting the type of birth envisions high-quality services, increased safety and effectiveness of specific practices to help guide maternity care decisions and facilitate optimal outcomes in mother and child. In this work was possible to acquire good results, achieving sensitivity and specificity values of 90.11% and 80.05%, respectively, providing the CHP with a model capable of correctly identify caesarean sections and vaginal deliveries.