ESTGV - DA - Dissertações de mestrado (após aprovadas pelo júri)
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Browsing ESTGV - DA - Dissertações de mestrado (após aprovadas pelo júri) by Field of Science and Technology (FOS) "Engenharia e Tecnologia::Engenharia do Ambiente"
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- Análise do potencial de adsorção de iões metálicos em solução aquosa por resíduos lenhocelulósicosPublication . Macena, Morgana Weber; Cruz-Lopes, Luísa Paula Gonçalves Oliveira Valente daA remoção de metais pesados do ambiente tem sido uma preocupação constante, dado que muitos destes metais têm efeito cumulativo, podendo interferir negativamente na saúde humana. Com este estudo pretende-se analisar quatro materiais lenhocelulósicos (a casca de noz, casca de castanha, restos de madeira e de madeira queimada) considerados resíduos agroindustriais e de baixo custo, mas com potencial adsorvente e capacidade de reter iões metálicos em sua superfície. Visto que a qualidade dos recursos hídricos é grandemente afetada pelos metais pesados, neste trabalho foi estudada a contaminação causada pelo chumbo (Pb2+), pelo crómio (Cr6+) e pelo níquel (Ni2+). De forma a avaliar o processo, procedeu-se à otimização do pH da solução, a determinação da cinética da adsorção e das isotérmicas de equilíbrio. Para tal, foram calculados os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula, assim como, as isotérmicas de equilíbrio de Langmuir e Freundlich. Os resultados obtidos mostraram a faixa de pH de 6,5 a 7,5 como a mais favorável para reter os iões de chumbo, o pH em torno de 5,0 foi o mais adequado para o níquel, e o valor por volta dos 4,5 foi utilizado para o crómio. Relativamente à cinética da adsorção dos iões de chumbo e níquel, estes encontram-se bem representados pelo modelo de pseudo-segunda ordem. Para o crómio, a casca de noz e a madeira queimada tiveram melhor representatividade pelo modelo de pseudo-primeira ordem e os demais biossorventes pelo modelo de pseudo-segunda ordem. No que se refere às isotérmicas de equilíbrio, para os iões de chumbo, o modelo de Langmuir foi mais representativo para a casca de noz, casca de castanha e madeira queimada, já a madeira, foi mais bem descrita pelo modelo de Freundlich. A isotérmica de Langmuir obteve melhor ajuste para os iões de níquel e de crómio. Este trabalho permite concluir que todos os resíduos lenhocelulósicos utilizados são capazes de reter os iões metálicos. Porém, a adsorção mais significativa foi conseguida com os iões de chumbo.
- Aplicabilidade de sensores de baixo custo a redes de monitorização da qualidade do arPublication . Leite, João Miguel Barrote Lopes; Pinho, Paulo Gabriel Fernandes de; Marques, Bruno Filipe Lopes GarciaA crescente consciencialização da comunidade internacional para a problemática das alterações climáticas, bem como o agravamento de patologias associadas à má qualidade do ar, levou a comunidade científica a repensar as suas políticas de controlo e monitorização da qualidade do ar, onde as atuais redes pontuais de malha pouco densa, compostas por estruturas de elevadas dimensões, elevados custos e elevados processos de manutenção e operacionalidade,per si, não se adequam à escala à qual serão exigidos resultados num futuro próximo. Assim sendo, o paradigma da monitorização convencional e de referência (de acordo com métodos e equipamentos que cumprem todas as exigências normalizadas) está desta forma a mudar, tirando partido da evolução técnica de sensores de baixo custo, promovendo, por exemplo, a criação de novas redes de monitorização complementar, o controlo de emissões na fonte e o combate às emissões fugitivas, bem como a avaliação da qualidade do ar ao nível da microescala da exposição individual. No entanto, surgem novos condicionalismos associados à dúbia qualidade dos dados e inexistência de regulamentação para a comercialização de sensores ou sistemas de monitorização de baixo custo, o que faz com que, praticamente na generalidade dos casos, se esteja a seguir o perigoso caminho da disponibilização de dados em quantidade, mas de fraca qualidade. O objetivo geral do presente trabalho foi o desenvolvimento e avaliação de desempenho de um sistema de monitorização de ozono (03) e dióxido de azoto (N02) no ar ambiente utilizando sensores de baixo custo, com a capacidade de aquisição e partilha de dados em tempo real. A avaliação do desempenho do sistema de monitorização através da avaliação da sua sensibilidade (resposta a uma dada concentração de gás), da influência da sua resposta a variação controlada de condições ambientais de humidade relativa e temperatura e a avaliação do seu desempenho em situação real de monitorização da qualidade do ar. A avaliação foi realizada através de múltiplos ensaios realizados em condições controladas, com vários sistemas de monitorização semelhantes compostos por elementos individuais distintos. Nos ensaios laboratoriais de determinação da sensibilidade, foi possível constatar que a totalidade dos sistemas de monitorização tiveram um bom desempenho em termos de tempos de resposta, estabilização de sinal e linearidade, quando testados com diferentes concentrações de gás (03 e N02) injetadas permitindo determinar um fator de sensibilidade (voltagem vs. concentração do gás). No entanto, verificou-se que o fator de sensibilidade de cada sistema de monitorização obtido nos ensaios de laboratório foi distinto do determinado pelo fabricante dos sensores eletroquímicos (especificações do mesmo quando estes foram adquiridos). O facto da sensibilidade do sistema de monitorização depender do sistema de aquisição e partilha de sinal para além da dependência do sensor electroquímico veio confirmar, a já esperada necessidade de efetuar a calibração para cada sistema de monitorização de forma individualizada. Os ensaio laboratoriais para a determinação dos zeros de tensão de cada sistema de monitorização (voltagens gerada pelo elétrodo de trabalho e pelo elétrodo auxiliar do sensor eletroquímico quando o sistema de monitorização é exposto a concentrações nulas dos gases a que é reativo) e da influência da humidade relativa do ambiente em que os sistemas de monitorização se encontram, permitiram constatar que a mesma não influencia de forma significativa a resposta dos sistemas, podendo ser desprezada no cálculo da concentração do poluente. No que respeita à avaliação da influência da temperatura ambiente nos zeros de tensão gerados pelos sistemas de monitorização foi possível concluir que, para temperaturas entre os 15°C e os 30°C, esta tem uma influência linear inversa nos zeros de tensão, isto é, à medida que sobe a temperatura o zero de tensão diminui. No caso dos sistemas de monitorização de N02, verificou-se uma maior dependência da temperatura, com a descida de 1°C a significar um acréscimo aproximado de 2m V na corrente gerada pelo elétrodo de trabalho. A avaliação do desempenho dos sistemas de monitorização quando colocados em condições ambientais de temperatura e humidade relativa não controladas foi efetuada através de ensaios de determinação da concentração de 03 e N02 no ar ambiente exterior. Para o caso particular dos sensores do tipo Ox foi notória a boa resposta dos sensores avaliados, com as curvas de concentração a acompanharem o padrão traçado pelo método de referência tanto no ensaio de Fase 1 como Fase 2. Foi assim possível concluir que os níveis de concentração de 03 obtidos, beneficiam significativamente com a correção dos zeros de tensão em função da temperatura, reduzindo o seu desvio, em termos médios 42% e 27%, fixando-se os desvios médios relativamente ao método de referência em -1 % e 7%, %, para o Sistema 1 (Sensor OX 158) e para o Sistema 2 (Sensor OX 155), respetivamente. Pelo contrário, no caso dos sensores do tipo N02 os resultados obtidos revelaram que os níveis de concentração de N02 obtidos em sensores do tipo N02, são prejudicados com a correção dos zeros de tensão em função da temperatura, aumentando o seu desvio, em termos médios 98% e 236%, fixando-se os desvios relativamente ao método de referência em 62% e 199%, para o Sistema 1 (Sensor N02 515) e Sistema 2 (Sensor N02 520), respetivamente. No ensaio de Fase 2, foi possível constatar, essencialmente através da análise das dispersões obtidas, a dificuldade, por parte dos sensores N02 515 e N02 520, na determinação de N02 isoladamente (e respetiva blindagem ao 03) como consta das especificações técnicas dos mesmos que se reflete em resultados, essencialmente, para concentrações baixas onde a dispersão revela uma elevada variabilidade de valores. Foi ainda possível concluir sobre a necessidade de calibrações e ajuste de cada sistema produzido através de ensaios em contínuo, em ar ambiente, por ajuste com analisadores de referência, revelando-se insuficiente a simples calibração laboratorial.
- Avaliação da qualidade do ar na cidadede Lisboa. Utilização de dados da Rede de Estações de Referência e da Rede Estações IndicativasPublication . Ferreira, Rafaela Alexandra Rodrigues; Pinho, Paulo Gabriel Fernandes deFoi realizada uma análise dos dados relativos à qualidade do ar disponibilizados pela Câmara Municipal de Lisboa relativos à Rede de Monitorização de Parâmetros Ambientais da CML, bem como os dados disponibilizados pela Agência Portuguesa do Ambiente relativos à Rede de Referência, com o intuito de caracterizar a qualidade do ar na cidade de Lisboa, no ano de 2022, identificando hotspots de poluição e relacionando a concentração dos poluentes com possíveis fontes. Previamente à análise da qualidade do ar da cidade de Lisboa foi avaliado o desempenho, no ano de 2022, das estações portáteis utilizadas na Rede de Monitorização de Parâmetros Ambientais da CML por comparação direta dos valores medidos pelas estações da Rede de Referência da Avenida da Liberdade, de Entrecampos, de Santa Cruz de Benfica e de Olivais situadas nos mesmos locais. Para esta análise foram utilizados os dados em bruto (sem qualquer tratamento de eliminação ou validação dos mesmos). Para as PM10 foi analisada a regressão linear dos valores diários tendo sido obtidos os seguintes resultados de coeficiente de determinação: R 2 de 0,75 para a estação da Avenida da Liberdade; R 2 de 0,59 para a estação de Entrecampos; R2 de 0,61 para a estação de Benfica e R 2 de 0,62 para a estação dos Olivais. Foi também realizada a análise de incerteza máxima, tendo-se verificado que, para as estações da Avenida da Liberdade/Entrecampos/Benfica/Olivais: 97/93/93/98% dos valores diários medidos pela estação da rede indicativa se encontram dentro do intervalo de referência, ao considerar simultaneamente o valor de incerteza máxima permitido para medições fixas e o valor de incerteza máxima para medições indicativas. Para o NO2 foi analisada a regressão linear dos valores horários tendo sido obtidos os seguintes resultados de coeficiente de determinação: R 2 de 0,88 para a estação da Avenida da Liberdade; R 2 de 0,70 para a estação de Entrecampos; R 2 de 0,53 para a estação de Benfica e R 2 de 0,84 para a estação dos Olivais. Foi também realizada a análise de incerteza máxima, tendo-se verificado que, para as estações da Avenida da Liberdade/Entrecampos/Benfica/Olivais: 61/34/56/61% dos valores diários medidos pela estação da rede indicativa se encontram dentro do intervalo de referência, ao considerar simultaneamente o valor de incerteza máxima permitido para medições fixas e o valor de incerteza máxima para medições indicativas. A análise da qualidade do ar, no ano de 2022, nas estações de referência da cidade de Lisboa, permitiu verificar que apenas foi ultrapassado o valor limite de proteção da saúde humana para o NO2 na estação da Avenida da Liberdade. A análise dos dados recolhidos por 36 estações estudadas, pertencentes à Rede de Monitorização de Parâmetros Ambientais da CML permitiu identificar a ultrapassagem do valor limite de proteção da saúde humana para o NO2 em 6 locais na zona da Baixa de Lisboa. Para as PM10 nas 36 estações estudadas, pertencentes à Rede de Monitorização de Parâmetros Ambientais da CML, à semelhança do que se verificou nas estações de referência, para o ano de 2022, não foi verificada a ultrapassagem ao valor limites de proteção da saúde humana. A análise dos dados recolhidos pelas 36 estações permitiu identificar zonas da cidade, sobretudo na Baixa e Moscavide, em que a concentração de PM10 foi mais elevada designadamente na Avenida de Ceuta, Rua da Atalaia, Rua dos Lusíadas, Rua Sá Nogueira, Rua Ilha dos Amores e Rua Chen He e Rua Vasco da Gama Fernandes. Relativamente à Rede de Monitorização de Parâmetros Ambientais da CML verifica se que, mesmo com as limitações apontadas, esta é uma mais valia como complemento à Rede de Estações de Referência, na medida em que permite mapear a qualidade do ar na cidade a uma escala de maior pormenor em alternativa aos estudos pontuais realizados com recurso a difusores passivos ou campanhas de curta duração realizadas com estações móveis dotadas de equipamentos de referência. No entanto, para a melhoria do desempenho da Rede recomenda-se um aumento da frequência de manutenção realizada nas estações da Rede. Recomenda-se, também, de modo a garantir o bom funcionamento de todas as estações da Rede, que a localização das estações portáteis deve ser rotativa, sendo que todas devem ser periodicamente colocadas junto a estações de referência, para que o seu desempenho possa ser avaliado e se proceda às ações de manutenção e calibração necessárias. Identificou-se também a necessidade de os dados disponibilizados no Portal da CM de Lisboa serem validados e disponibilizados após essa mesma validação de forma a serem eliminados os dados espúrios ou em períodos de mau funcionamento de uma dada estação.
- Avaliação do Ciclo de Vida de um Novo Material para Utilização em Mobiliário – Caso de Estudo do Painel SimplyCeramPublication . Silva, Luiza Fernandes Carneiro da; Silva, Maria Elisabete Ferreira da; Ferreira, José Vicente RodriguesA Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é uma das ferramentas analíticas mais importantes disponíveis para fornecer a base científica de soluções de engenharia para a sustentabilidade. O foco deste estudo foi a ACV de um novo material para utilização em mobiliário, mais especificamente o painel SimplyCeram, que é um produto do tipo painel destinado ao uso em bancadas. Foi aplicada a ACV ao painel em questão, em três diferentes estudos, que envolveram diferentes etapas do ciclo de vida do painel. O primeiro trata de um estudo do tipo cradle-to-gate, o segundo aplica-se à gestão dos resíduos da produção, tendo ambos avaliado a etapa de produção, e o terceiro refere-se a um estudo do tipo cradle-to-grave, que envolveu as etapas de construção, de utilização, fim de vida e os benefícios e cargas ambientais para além da fronteira do sistema. O método escolhido para avaliação de impacte em todos os estudos foi o EPD 2018 (EPD faz referência à Environmental Product Declaration, ou Declaração Ambiental de Produto - DAP), disponível no software SimaPro PhD e Acidificação, Eutrofização, Aquecimento Global, Oxidação Fotoquímica, Depleção Abiótica (elementos), Depleção Abiótica (combustíveis fósseis), Escassez de Água e Depleção da Camada de Ozono foram as categorias de impacte consideradas, em todos os estudos. No primeiro estudo, observou-se que os maiores contribuintes para os impactes são os dois materiais plásticos usados para formar o substrato do painel. A contribuição total do PVC varia de um mínimo de 39% para Eutrofização e um máximo de 85% para Depleção da Camada de Ozono, enquanto o poliéster varia de um mínimo de 10% para Depleção da Camada de Ozono e um máximo de cerca de 46% para Oxidação Fotoquímica. No segundo estudo, dois cenários de gestão de resíduos foram comparados e observou-se que a reciclagem dos resíduos gerados na produção do painel diminui os impactes ambientais em todas as categorias, variando de 101% a 1894%. Porém, quando observados os impactes totais num 1 m2 de produção de painéis, essa redução não é muito significativa, variando de 0,29% a 27,09%. No terceiro estudo, foi aplicada a ACV do tipo cradle-to-grave ao painel e foram analisados dois cenários diferentes para a fase de final de vida do produto, um onde é considerada a deposição em aterro dos resíduos e o segundo cenário onde é considerado que 70% dos resíduos podem ser recuperados por meio de reciclagem e 30% são encaminhados para aterro. Observou-se que o processo de fabricação é o principal contribuinte para a geração de impactes. Também foi demonstrado que a reciclagem dos resíduos no fim de vida dos painéis diminui os impactes ambientais em todas as categorias, conforme o esperado, com a variação entre 0,2% na Depleção da Camada de Ozono a 16,6% na Eutrofização.
- Avaliação dos serviços de ecossistema na zona do espelho de água da Fraguinha na serra da AradaPublication . Graça, Francisco Antunes da; Silva, Maria Elisabete FerreiraOs Serviços de Ecossistema (SE) contemplam todos os bens e serviços, económicos ou não, que são providenciados pelos vários ecossistemas que se encontram distribuídos por todo o mundo. Como tal, e devido aos impactes que a humanidade exerceu sobre os ecossistemas, surge a necessidade de desenvolver métodos que permitam avaliar e quantificar os serviços que os ecossistemas podem fornecer (Provisão, Regulação, Suporte e Cultural) de modo que possam ser protegidos e geridos de forma sustentável. Este estudo, desenvolvido na área do espelho de água da Fraguinha, na serra da Arada, tem como objetivo a avaliação dos Serviços de Ecossistema na zona de estudo. Pretende-se igualmente obter dados que facilitem o desenvolvimento de iniciativas para um correto aproveitamento, gestão e restauro desses mesmos serviços. Por fim, procurou-se perceber qual a interação das pessoas com os Serviços de Ecossistema presentes na área e qual a recetividade ao cenário possível da construção de uma praia fluvial no espelho de água da Fraguinha. A área de estudo caracteriza-se por ser uma área rural e pouco populosa, na zona montanhosa da Serra da Arada. Nesta encontra-se um espelho de água e vários cursos de água permanentes, um parque de campismo e um conjunto de vários ecossistemas dominados por matos de urzais e zonas florestadas. Tendo por base os princípios da Millennium Ecosystem Assessment (MEA), foram utilizadas duas metodologias distintas: metodologia direta, baseada na recolha e tratamento de dados de campo da área de estudo, e metodologia indireta, na qual foram desenvolvidos inquéritos seguidos do tratamento estatístico dos resultados. Os resultados associados à metodologia direta permitem perceber que a área de estudo da Fraguinha dispõe de uma heterogeneidade de ecossistemas, providenciando por isso igualmente uma heterogeneidade de Serviços de Ecossistema, sendo a área associada ao parque de campismo a área com maior diversidade e quantidade de SE. Os Serviços de Ecossistema de Provisão, com uma representação de 54%, e de Regulação, com 46% de representatividade, são os mais representados na área de estudo, tanto a nível de distribuição como quantidade. Porém, através dos resultados da metodologia indireta pode-se inferir que para a população inquirida (71 pessoas), as atividades associadas ao Serviço de Ecossistema Cultural são as mais valorizadas na área de estudo. É também possível concluir que, na opinião dos inquiridos, a área do espelho de água da Fraguinha deverá ser mantida o mais natural possível. Apesar dos resultados apresentados pelas duas metodologias serem discordantes quanto aos Serviços de Ecossistema mais relevantes para a área de estudo, ambas as metodologias permitem concluir que a zona do espelho de água apresenta necessidades relativas ao aproveitamento do espaço natural e atividades de lazer que poderiam dar mais relevância ao SE Cultural. A medida colocada em estudo por parte da ADRL da implementação de uma praia fluvial, poderia de certa forma ser uma das soluções para combater este facto. Porém, os resultados dos inquéritos não parecem demonstrar uma relação relevante entre a construção da praia fluvial e o aumento da afluência à zona da Fraguinha. A disponibilidade de apenas 15,5% dos inquiridos para a contribuir monetariamente para a realização deste projeto, ajuda a reforçar ainda mais esta ideia, pelo que esta solução necessitará de mais estudo para verificar a sua viabilidade. Com o presente estudo contribuiu-se não só para a quantificação dos SE da área de estudo do espelho de água da Fraguinha, como também se oferece um contributo para um melhor entendimento dos SE a nível nacional e sobre como se pode gerir, proteger e potenciar sustentávelmente.
- Avaliação microbiológica em materiais de construção e do potencial risco em ensaios laboratoriaisPublication . Costa, Catarina Isabel Marques da; Silva, Maria Elisabete FerreiraO presente projeto de mestrado foi realizado na Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Viseu (ESTGV), teve a duração de seis meses, compreendidos entre o dia 06 de fevereiro de 2017 e o dia 31 de julho de 2017, tendo como tema principal a “Avaliação Microbiológica em Materiais de Construção e do Potencial Risco em Ensaios Laboratoriais”. Este estudo teve como principais objetivos avaliar primeiramente numa escala laboratorial a resistência de diferentes materiais de construção ao desenvolvimento de fungos e numa segunda parte do trabalho, avaliar o risco de exposição dos técnicos de um laboratório de investigação de um estabelecimento de ensino superior aos agentes biológicos e químicos. Deste modo, inicialmente realizaram-se um conjuntos de testes laboratoriais utilizando diferentes materiais de construção (argamassas e gesso cartonado) e sujeitos à aplicação de distintos sistemas de pintura tendo em conta as suas características variadas (substrato, natureza, proteção fúngica, entre outras). Estes provetes de ensaio foram posteriormente inoculados com uma espécie fúngica característica de ambientes internos. Os ensaios decorreram numa câmara climática em condições ambientais controladas de temperatura e humidade relativa. A investigação incidiu na avaliação quantitativa e qualitativa da população fúngica ao longo do período de amostragens definido (6 meses). Durante o ensaio procedeu-se à avaliação dos substratos e sistemas de pintura aplicados nos provetes de ensaio. A identificação da espécie fúngica foi efetuada através de análises macroscópicas, microscópicas para estudo da sua morfologia entre outras características e através de testes bioquímicos . A caracterização do estado final de conservação dos provetes de ensaio foi fundamentada no ensaio de carbonatação com base na determinação do valor de pH e na aspersão do indicador fenolftaleína in situ. Em simultâneo, procedeu-se à medição dos Compostos Orgânicos Voláteis (COV) totais na câmara climática onde estavam a decorrer os testes. As amostragens microbiológicas ao ar interior e a medição dos parâmetros físicos e químicos ocorreram numa instituição de ensino superior, mais precisamente em espaços pertencentes a um laboratório de investigação académico. A avaliação da exposição aos agentes biológicos foi realizada com base em duas metodologias distintas, respetivamente amostragem ativa e passiva. A amostragem ativa realizada com recurso a uma bomba de extração do ar na avaliação da população de fungos e bactérias e a amostragem passiva na avaliação apenas da população de fungos. Esta última avaliação consistiu na colocação de caixas de Petri abertas com meio sólido para a sedimentação dos esporos fúngicos ou fragmentos presentes no ar ambiente, por ação da gravidade durante um certo período de tempo conhecido. A avaliação da exposição aos agentes químicos e medições de parâmetros físicos foi realizada aquando das amostragens biológicas e para os mesmos espaços, tendo sido efetuadas medições de parâmetros tais como a temperatura, humidade relativa do ar, o dióxido de carbono (CO2) e os COV totais através de medições em contínuo realizadas por equipamentos de medição eletrónicos. Os resultados obtidos revelaram que tanto na avaliação quantitativa como na qualitativa as contagens máximas de fungos foram registadas nos provetes de gesso cartonado em relação aos provetes de argamassa. Os substratos de gesso, revelaramse pouco resistentes ao desenvolvimento de fungos, comparativamente aos provetes de argamassa. A aplicação de sistemas de pintura nos provetes de argamassa com níveis de proteção elevada numa das camadas, não permitiu concluir qual das tintas usadas como primário ou acabamento assegura a ausência de fungos. Os provetes constituídos pelo sistemas de pintura à base de cal e de tintas acrílicas demonstraram um desempenho desfavorável face ao desenvolvimento de fungos. Os testes realizados para a identificação da espécie fúngica indicaram que talvez estivéssemos perante a espécie Penicillium brevicompactum. O ensaio de carbonatação segundo os dois processos mencionados revelou que os provetes não apresentam qualquer indicio de carbonatação, e por fim a medição de COV no interior da camara climática revelou que não existe uma relação significativa entre os mesmos e o crescimento dos fungos. Os resultados relativos às amostragens passiva aos fungos e ativa às bactérias revelaram valores que se encontravam fora da gama de contagem definida por caixa. As concentrações resultantes da amostragem ativa aos fungos revelaram que os locais próximos da câmara climática são os que apresentam uma maior concentração fúngica coincidentes com temperaturas elevadas, mas humidades relativas baixas. Os valores medidos de temperatura e humidade relativa do ar não apresentam qualquer risco para a saúde e conforto térmico dos técnicos. As concentrações de Unidades Formadoras de Colónias (UFC) não se encontram dentro do limite legal estabelecido pela legislação nacional, deste modo nada se pode concluir sobre o risco que representam para os técnicos expostos às mesmas, teriam de ser realizadas novas avaliações. As medições em contínuo dos COV totais permitiram concluir que as suas concentrações medidas se encontram acima dos limites legais, sendo a exposição aos mesmos considerada de médio risco para os técnicos. Enquanto a monitorização das concentrações de CO2 encontram-se dentro do limite legal estabelecido pela legislação, não comportando qualquer risco para os técnicos. Por fim, foram ainda propostas algumas medidas de prevenção relativas à ventilação dos espaços, sendo fundamental a realização de 5 renovações por hora de forma a diminuir o risco de exposição aos agentes monitorizados.
- Behavior of pellets combustion produced with pine and RDF (Refused derived fuel) in a domestic boilerPublication . Mauro, Brigida; Brás, Isabel Paula Lopes; Pereira, Carlos Alberto CatorzeO principal objectivo deste trabalho é a avaliação das características físicas e das emissões poluentes decorrentes da combustão de peletes compostas por diferentes tipos de matérias-primas, nomeadamente o Pinus pinaster e o combustíveis derivados de resíduos (CDR). O procedimento experimental decorreu Através da utilização de utilização de uma caldeira doméstica (com potência térmica de 20 kW) tendo-se avaliado asua eficiência térmica com a utilização das diferentes misturas do materiais acima referidos. Os peletes de pinheiro utilizados já estavam certificados de acordo com os padrões ENplus, uma vez que foram cedidos por uma produtora portuguesa. Da mesma empresa também foi cedida a madeira de pinheiro moída utilizada durante a fase de peletização no laboratório dos combustíveis compostos por diferentes percentagens de pinheiro e CDR. Este último foi cedido pelo sistema de gestão de resíduos sólidos urrbanos da Associaçao de Municípios da Região do Planalto Beirão. Inicilamente começou-se por preparar as misturas dos dois tipos de matérias-primas (pinho e CDR) em três percentagens: 5% de CDR / 95% de pinus, 10% de CDR / 90% de pinus e 15% de CDR / 85% de pinho, avaliando como comparação peletes apenas de pinho. As análises físicas foram então realizadas na matéria-prima (teor de humidade e análise granulométrica). Após o preparação, as características das peletes foram avaliadas (humidade, durabilidade mecânica, teor de finos, tamanho e densidade aparente). Posteriormente, foi avaliada a combustão, nomeadmanete a efeciência da calderia e as emissoes gasosas resultantes do processo, apenas com a carga térmica "alta" na caldeira. Durante a combustão, a eficiência térmica foi determinada usando o método direto e, em particular, os parâmetros registrados no estado estacionário. No mesmo regime, foram analisadas as emissões poluentes (CO, NOx e CO2) e compostos orgânicos voláteis (COV). Os resultados mostram que a eficiência térmica foi maior no caso de peletes de pinho (cerca de 61%), como esperado, mas foi quase similar no caso dos três tipos de pellets compostos por diferentes percentuais de pinus e CDR (cerca de 50%). Os níveis de emissões de CO, CO2 e NOx, como esperado, são maiores no caso de peletes com CDR em comparação com peletes de pinheiro (100% de pinho). As emissões de CO, em particular, são de cerca de 379 ppm no caso de peletes formados a partir de pinheiro e cerca de 498 ppm e 442 ppm, respectivamente, no caso de peletes formados por 10% e 15% de CDR. A diferença é menos evidente no caso das emissões de CO2, mas é patente no caso das emissões de NOx e NO. De facto, para o NOx existem emissões de cerca de 90, 150 e 164 ppm, respectivamente, para combustíveis formados por pinho, 10% e 15% de RDF. A mesma tendência ocorre no caso das emissões de NO.
- Caracterização da qualidade do ar do Município de ViseuPublication . Pinto, Ilda dos Prazeres Fonseca; Pinho, Paulo Gabriel Fernandes deA avaliação da qualidade do ar, na atual política europeia é implementada através da diretiva 2008/50/CE, relativa à gestão e avaliação da qualidade do ar e baseia-se no princípio de que os Estados-Membros da União Europeia dividem os seus territórios num conjunto de zonas de gestão. A maior parte das grandes cidades da União Europeia são abrangidas como fazendo parte dessas zonas de gestão, contudo, as zonas e cidades que ficam fora do critério que obriga à avaliação em contínuo da qualidade do ar por implementação de Estações de Monitorização da Qualidade do Ar (EMQA), geralmente não dispõem de meios para avaliar a qualidade do ar, existindo, assim, uma grande lacuna de dados relativos à exposição destas populações à poluição atmosférica e uma relação entre a qualidade do ar e as fontes de emissão locais. O Município de Viseu possui uma EMQA tendo sido adquirida no âmbito do Programa POLIS no ano de 2015 e localiza-se no Centro de Monitorização e Interpretação Ambiental (CMIA) de Viseu. No âmbito desta dissertação foi avaliada a qualidade do ar na cidade de Viseu. A avaliação foi realizada com recurso à EMQA do Instituto Politécnico de Viseu. Foram realizadas 3 campanhas de caracterização da qualidade do ar em Parques da Cidade de Viseu e foram analisados dados passados (histórico) da monitorização realizada na Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Viseu. No âmbito deste trabalho foi também efetuada uma avaliação e tentativa de operacionalização da EMQA do Município de Viseu. Foram igualmente desenvolvidas ações de sensibilização direcionadas a alunos do secundário, permitindo motivar os alunos para o estudo da poluição atmosférica, bem como ter a oportunidade de conhecer as características e o funcionamento de uma EMQA fora da sala de aula.
- Chemical and thermal properties of mixes of extruded refuse derived fuel and pinePublication . Salvati, Jessica; Brás, Isabel Paula Lopes; Pereira, Carlos Alberto CatorzeO aumento contínuo do consumo de eletricidade e dos preços dos combustíveis fósseis tradicionais são um forte incentivo para a necessidade da utilização de péletes como combustível para aquecimento e produção energética, tanto para uso doméstico quanto para aplicações industriais. Este trabalho experimental avalia a possibilidade da mistura de combustível sólido derivado de resíduos (CDR) e pinho (biomassa) para a produção de péletes, com o objetivo de desviar resíduos urbanos dos aterros sobre-utilizados e saturados e reduzir as emissões de gases com efeito de estufa produzindo fontes alternativas de energia. Em termos experimentais foram estudadas principalmente as propriedades térmicas e químicas de péletes de pinho e CDR, onde estes últimos são obtidos através do tratamento dos rejeitados dos tratamentos mecânicos e biológicos (MBT) realizados no centro municipal de tratamento de resíduos sólidos da Associação de Municípios da Região do Planalto Beirão. Determinou-se o conteúdo da humidade, das cinzas, da matéria volátil e do carbono fixo presente em cada amostra de péletes preparadas com diferentes misturas de pinho e CDR, nomeadamente: 100% pinho, 5% CDR:95% pinho, 10% CDR:90% pinho e 15% CDR:85% pinho. Foi também realizada a análise de alguns elementos com características poluentes, como o cloro, enxofre e azoto com o método de combustão na bomba calorimétrica, obtendo-se a sua concentração percentual, para estudar o impacto ambiental ou técnico no processo de combustão das misturas de péletes preparadas. Do ponto de vista da avaliação térmica destes combustíveis foi avaliado o poder calorífico superior também recorrendo ao calorímetro. O trabalho experimental foi concluído com uma análise das cinzas decorrentes da combustão das péletes sob avaliação na caldeira doméstica (20 kW) quanto ao seu teor de metais pesados (Pb, Cd, Cu, Ni, Zn, Cr). Desta forma pretendeu-se fazer uma caracterização das cinzas e avaliação da sua toxicidade. Verificou-se que as características das péletes produzidas com adição de CDR não apresentavam características marcadamente diferentes das preparadas apenas com pinheiro. O teor de cloro, enxofre e azoto, com a adição de 15% de CDR nos péletes, apresentam valores baixos (0,06%, 0,04%, 0,005%) e o poder calorífico superior (PCS) aumentou para 21,02 MJ/kg. A caracterização das cinzas não apresentou diferenças significativas com a adição de CDR e são classificadas como não perigosas.
- Desenvolvimento de uma calculadora de pegada de carbono com aplicação ao setor industrial. Caso de estudo do setor têxtil e do vestuárioPublication . Duarte, Cláudia Susana Borges Correia Oliveira; Silva, Maria Elisabete FerreiraO presente trabalho teve como objetivo elaborar uma calculadora de pegada de carbono (PC) para estimar as emissões de CO2e associadas ao Setor Têxtil e do Vestuário (STV) em Portugal. Adicionalmente, pretendeu-se aplicar e validar a calculadora PC. A calculadora foi desenvolvida no Microsoft Excel (versão 365), tendo como base a metodologia de avaliação do ciclo de vida (ACV) do produto e a Greenhouse Gas Protocol (GHG Protocol). A aplicação destas metodologias permitiu determinar as principais fontes de emissão, selecionar os componentes e indicadores a considerar, pesquisar, selecionar ou quando indisponíveis determinar os fatores de emissão e desenvolver as fórmulas de cálculo. A calculadora PC desenvolvida possibilita às empresas do STV quantificar as emissões de gases com efeito de estufa (GEE) por âmbito 1, 2 e 3. As emissões de âmbito 1 são emissões diretas, associadas aos componentes energia (inclui o processo de cogeração), transporte de matérias-primas, produto acabado e pessoas e captação de água. As emissões indiretas de âmbito 2, associadas ao componente eletricidade e de âmbito 3, associadas aos componentes água da rede pública, água residual, transporte, viagens de negócios (inclui as dormidas), resíduos e tratamento em fim de vida. Esta permite ainda quantificar as emissões evitadas e as compensadas. As emissões evitadas associadas à produção de eletricidade através de fontes renováveis (painéis fotovoltaicos, p.e.) e valorização/reutilização de resíduos, as compensadas associadas à plantação de árvores. A calculadora foi aplicada a duas empresas do setor em estudo, a Empresa A, produção de têxteis para o lar e a Empresa B, produção de vestuário. Para a Empresa A, a pegada total foi de 10 000 t CO2e e 188 t CO2e para a Empresa B. No caso da Empresa A, as emissões de âmbito 1, contribuíram com 78%, as de âmbito 2 com 15%, as de âmbito 3 com 7% e as emissões evitadas com 1% para a pegada final da empresa. Para a Empresa B, as emissões de âmbito 1, contribuíram com 16%, as de âmbito 2 com 35% e as de âmbito 3 com 49% para a pegada final. A validação da calculadora foi baseada no método de autoavaliação, ou seja, pela comparação com duas calculadoras disponíveis on-line, a Greenhouse Gas Emissions Calculator (GGEC), desenvolvida pela United Nations Climate Change e a Huella de Carbono de una Organización (HCO), desenvolvida pelo Ministério Espanhol para a Transição Ecológica. Os componentes energia, transporte (produtos e pessoas) e eletricidade foram comparados com as duas calculadoras, ao passo que, água, água residual, matérias-primas, viagens de negócios (inclui as viagens de avião e dormidas) só com a GGEC. Os valores obtidos com a presente calculadora, para ambas as empresas, foram inferiores aos obtidos com as calculadoras disponíveis on-line, à exceção do obtido para os componentes energia (consumo de gás natural) e água residual. A diferença encontrada nos valores obtidos para cada componente está relacionada com os fatores emissão (FE) usados, visto a metodologia seguida pelas calculadoras ser a mesma. Perante os resultados obtidos, a calculadora posiciona-se como sendo uma ferramenta útil para as empresas do setor estimarem e monitorizarem as suas emissões e com isso definirem as medidas que permitam reduzir ou compensar a sua pegada de carbono.