IPS - ESTB - BIBLIOTECA - Dissertações de mestrado
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Esta coleção reúne dissertações, trabalhos de projeto e relatórios de estágio, no âmbito de cursos de 2.º ciclo (mestrados), em formato digital.
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Recent Submissions
- Mapeamento, inventário e caracterização das construções em adobe no concelho da MoitaPublication . Carvalho, Nelson Rodolfo Ferreira de; Oliveira, CristinaA construção com terra crua é uma prática ancestral, utilizada pelo ser humano desde que começou a erguer os seus primeiros abrigos. Ao longo dos séculos, diversas técnicas construtivas foram desenvolvidas, refletindo a diversidade cultural dos povos e adaptação às condições geográficas e climáticas de cada região. As culturas tradicionais de construção em terra foram progressivamente desaparecendo, com o impulso da industrialização da construção do mundo moderno. O conhecimento associado à arquitetura vernacular, que utiliza materiais locais e práticas sustentáveis, é uma herança cultural que pode ajudar a mitigar os impactos ambientais da indústria da construção. A (re)utilização da terra crua como material de construção apresenta vantagens significativas em termos de sustentabilidade, uma vez que pode ser reciclada e reutilizada sem prejudicar o ambiente, contribuindo para uma construção ecológica e economia circular. Com este trabalho pretende-se dar a conhecer uma técnica construtiva tradicional em terra crua - o adobe 3 amplamente utilizada no concelho da Moita até meados do século XX, compreender as razões que levaram ao seu abandono e identificar o potencial de revalorização dessa técnica, no contexto de uma construção mais sustentável e consciente. Foi realizado um levantamento do estado da arte, abordando as características do material, as diferentes técnicas de construção com terra e a evolução da construção e arquitetura em terra. Procedeu-se ao inventário e mapeamento das construções em adobe no concelho da Moita. A recolha de dados permitiu identificar o estado de conservação das construções, o tipo de uso e os fatores que influenciam a sua degradação ou preservação, culminando na análise dos resultados obtidos e na sugestão de trabalhos futuros.
- Sustainable cultivation of Chorella Vulgaris using winery effluents: a study on mixotrophic growth in photobioreactorsPublication . Dias, Catarina Rodrigues; Coelho, Ana Cláudia; Santos, Carla AmareloEvery year millions of hectoliters of wastewater are produced in the wine industry, which translate into high organic loads and high risk of contaminations. This production of waste conveys a big environmental issue, that can be attenuated via microalgal treatment. This study, included in the REDWine project, intends to investigate the valorization of these effluents, by including them in the production of Chlorella vulgaris biomass, that can have several applications. For this, four experimental setups were conducted, using different types and designs of photobioreactors (PBR), including a 1700 mL flat panel PBR, 800 mL Bubble Columns and 400 mL Erlenmeyer flasks. The results of these four assays showed that, not only it is clear the implementation of red wine effluents has a positive impact on Chlorella vulgaris, increasing its growth rate (the addition of sugar from effluent on the medium allows a mixotrophic growth), it also is efficient on its treatment, due to the decrease on organic load, polyphenolic and mineral composition. These experiments also helped with the optimization of the growth medium, as they aid to demonstrate the best effluent concentration (optimal growth at 10% (v/v) and overwhelming contamination at 30% (v/v)) and the best medium composition with nitrate, phosphate and magnesium supplementation. Overall, this study encourages the promotion of sustainable practices, improving and highlighting the importance of transforming red wine production effluents into high value products.
- Estudo de método alternativo para a determinação de produtos de acabamento em empresa produtora de fibras acrílicasPublication . Lopes, Miguel Alexandre Malato; Piçarra, SusanaO presente estágio curricular, realizado no âmbito da tese do mestrado em Engenharia Biológica e Química, foi desenvolvido nas instalações da SGL Composites, S.A. no Lavradio. Esta tese teve como objetivo principal o desenvolvimento de um novo método de determinação do teor de acabamento de fibras acrílicas pigmentadas, de forma a substituir o método interno atual, método BEHR, podendo levar até oito horas totais, por uma metodologia mais rápida e igualmente confiável. O trabalho iniciou-se com um estudo dos conceitos teóricos de suporte a extrações solidolíquido e dos métodos adotados para uso interno no laboratório. Após a realização dos estudos introdutórios iniciou-se a parte prática onde inicialmente se tentou desenvolver um novo procedimento que apresente estabilidade e confiança nos resultados obtidos. Ao fim de algumas tentativas e respetivos afinamentos foi desenvolvido um procedimento, ML4, que engloba os procedimentos já existentes para a determinação de humidade e do teor de acabamento pelo método Vortex. Este procedimento apresenta repetibilidade e, numa fase inicial, conduziu a resultados significativamente próximos dos obtidos pelo método BEHR. Seguiu-se a realização de múltiplos ensaios com o objetivo de validar o novo método. O primeiro ensaio pretendeu avaliar a confiança dos resultados obtidos, tendo sido para isso analisadas cinquenta fibras diferentes pelos dois métodos, BEHR e o método em desenvolvimento, ML4. Os valores obtidos pelos dois métodos foram comparados utilizando um software de analise estatística e que permitiu concluir que, não obstante o facto de os valores não coincidirem, medida a medida, os resultados globalmente obtidos pelos dois métodos eram estatisticamente semelhantes. A diferença de valores, caso a caso, não permite, contudo, a validação do método. Foram, assim, efetuados mais ensaios, com vista ao estudo da reprodutibilidade dos resultados, avaliação da diferença entre uma amostra cardada ou não, entre outros. No final de todos os ensaios os resultados obtidos mostraramse inconclusivos, tendo-se obtido valores idênticos pelos dois métodos para umas fibras e com diferenças muito significativas para outras. No final dos ensaios não foi possível validar o método desenvolvido devido à falta de coerência e repetibilidade do mesmo. O trabalho irá ser continuado, já fora do âmbito deste estágio, dadas as inúmeras possibilidades que ainda precisam de ser exploradas. Foram levantadas algumas hipóteses para justificar as diferenças obtidas, como a do pigmento utilizado na fibra ter alguma influência na remoção do acabamento pelo método desenvolvido, por exemplo.
- Estudo do desempenho de uma torre de refrigeração industrialPublication . Nascimento, Osvaldo Ariston Rodrigues do; Duarte, RaquelO presente trabalho foi realizado nas instalações industriais da ADP Fertilizantes, no âmbito do estágio curricular referente ao Curso de Mestrado em Engenharia Biológica e Química. O objetivo do estágio foi o estudo do Desempenho Térmico da Torre de Refrigeração do Tipo Contracorrente. O presente trabalho divide-se em duas fases, designadamente: A primeira, a análise económica dos biocidas hipoclorito de sódio (NaClO), utilizado no ano de 2018, e dióxido de cloro (ClO2), utilizado no ano de 2020 no tratamento da água de refrigeração, com base nos dados fornecidos de consumos de produtos no tratamento de água de refrigeração e, através dos quais foi possível verificar que o hipoclorito de sódio apresenta um custo mais alto que um sistema misto à base de hipoclorito de sódio e dióxido de cloro. A segunda fase baseou-se no estudo do desempenho térmico da torre de refrigeração 5 (TR5) de uma forma simplificada, comparando os dados fornecidos pela Empresa Esindus Portugal - Soluções Técnicas Industriais, Unipessoal, Lda. e os dados obtidos. Através de análises comparativas entre os dados do projecto e os dados coletados durante o estudo, observou-se que a torre apresentou uma eficiencia térmica inferior à projectada. As condições climatica mais quentes e húmidas de 2020 impactaram negativamente o desempenho dos ventiladoes, resultando em um aumento no consumo eletrico dos ventiladores (69,4A em 2020 e 67,8A em 2018). A capacidade de dissipação de calor foi inferior ao esperado ( 6,2°C em 2020 e 10°C em 2018)
- Estudo comparativo da utilização de supercondensadores em painéis integrados de energia fotovoltaica para armazenamento de energia e sua utilização comercialPublication . Santos, Pedro Miguel Mendes Janeira; Duarte, RaquelNum contexto atual e global, o paradigma da produção de energia renovável fotovoltaica está intrinsecamente ligado à eficiência e desenvolvimento de tecnologias de armazenamento e armazenamento desta energia produzida. A interação entre as tecnologias de energias renováveis e a inovação das tecnologias de armazenamento baseia-se principalmente no armazenamento, na capacidade, na velocidade de carregamento e na disponibilidade imediata dessa energia, associada ao desenvolvimento de sistemas de carregamento rápido para o setor da mobilidade elétrica, no qual os veículos elétricos desempenham um papel importante. A crescente procura de fontes de energia renováveis e sustentáveis tem impulsionado a investigação e o desenvolvimento de sistemas de energia fotovoltaica (PV). A energia solar, limpa e em abundância, oferece uma solução promissora para reduzir a dependência dos combustíveis fósseis e mitigar os impactos das alterações climáticas. No entanto, a natureza intermitente da luz solar apresenta desafios para a integração eficiente da energia fotovoltaica e o seu armazenamento desempenha um papel crucial na superação desses desafios, permitindo o uso da energia solar mesmo em períodos de baixa irradiação ou à noite. Este estudo investiga a viabilidade e o desempenho de sistemas de armazenamento de energia utilizando supercondensadores em conjunto com sistemas fotovoltaicos. Os supercondensadores, com as suas capacidades de carregamento e descarregamento rápido e vida útil prolongada, surgem como uma alternativa e complemento às tecnologias de armazenamento atuais para aplicações de curto prazo e de alta potência. O estudo inclui uma análise teórica da integração de supercondensadores em sistemas fotovoltaicos, explorando os benefícios em termos de eficiência, confiabilidade e custo. Os resultados obtidos fornecem informações valiosas sobre o potencial dos supercondensadores como solução complementar de armazenamento de energia fotovoltaica. Este estudo contribui para o avanço do conhecimento no domínio dos sistemas de energias renováveis e para a implementação eficaz de sistemas fotovoltaicos com armazenamento utilizando supercondensadores.
- Recuperação de resíduos de reciclagem de pilhas alcalinas para produção de elétrodos para supercondensadoresPublication . Gegaloto, João Pedro Lopes Gomes; Duarte, RaquelO estágio foi desenvolvido na Escola Superior de Tecnologia do Barreiro e no Centro de Química Estrutural do Instituto Superior Técnico. A reciclagem de pilhas alcalinas tem vindo a ganhar grande interesse na indústria de armazenamento de energia. A reutilização de componentes, materiais valiosos e inseridos na lista de matérias-primas críticas e essenciais para a EU de 2020, faz com que a reutilização de resíduos provenientes da reciclagem de pilhas alcalinas seja fundamental para a criação de uma economia circular. Ao longo do estágio foram realizados diferentes estudos e ensaios de forma a testar diferentes ativações e funcionalizações de resíduos de pilhas alcalinas de forma a encontrar quais as suas condições ótimas para possíveis utilizações futuras no que toca a supercondensadores redox, como por exemplo os supercondensadores. Previamente, foi feita uma análise de espetroscopia de raios X no resíduo e não nas amostras tratadas. Em alguns casos, o resíduo apresentou um desempenho superior, indicando que determinados tratamentos podem eliminar grupos cruciais para o comportamento redox ativo. Aponta-se a necessidade de se efetuar espetroscopia de raios X, também às amostras tratadas. O Na2SO4, apresentou um desempenho superior em relação ao KOH, exibindo faixas de potencial maiores durante os ciclos de carga e descarga. A CNiN3 sobressaiu-se com uma capacidade específica de 25 F/g, graças à possível combinação de azoto, carbono e a utilização de etanol como solvente. As caraterísticas de simetria dos elétrodos, apontam que estes podem ser usados como elétrodos positivos e negativos, enquadrando-se no uso em supercondensadores híbridos.
- Reabilitação arquitetónica do edifício multiuso da câmara do Montijo, mudança de uso para serviços técnicosPublication . Francisco, Gilson Forquilha Almeida; Lucas, SusanaA reabilitação arquitetónico do edifício multiuso da Câmara Municipal do Montijo teve como objetivo transformar o espaço para acomodar serviços técnicos, garantindo a preservação do património arquitetónico e a modernização necessária para a nova função. Este projeto foi realizado em várias fases, começando com uma análise detalhada do edifício, a identificação de patologias e a formulação de uma proposta que equilibre inovação e respeito pela história do local. O desenvolvimento do projeto envolveu três principais etapas. A primeira consistiu em um levantamento histórico e arquitetónico do edifício, seguido da avaliação das necessidades funcionais dos serviços técnicos da Câmara. Na segunda fase, foi elaborado um diagnóstico sobre o estado de conservação da estrutura, o que incluiu o levantamento de patologias e a avaliação da viabilidade de uma reabilitação sustentável. Por fim, na terceira etapa, o foco foi a criação de um programa arquitetónico detalhado, integrando soluções de acessibilidade, sustentabilidade e eficiência energética. A intervenção respeitou os elementos históricos do edifício, como a fachada e a estrutura original, ao mesmo tempo que introduziu materiais modernos para garantir a eficiência funcional e o conforto dos usuários. A proposta também abordou a melhoria da acessibilidade e a introdução de soluções de ventilação natural, além de atender aos regulamentos de segurança e sustentabilidade. Como resultado, o projeto conseguiu harmonizar a preservação do edifício com sua adaptação para novos usos, atingindo os objetivos traçados. A intervenção oferece um ambiente funcional que atenda às exigências contemporâneas, sem comprometer a identidade histórica do espaço. Este projeto demonstra a importância da reabilitação arquitetónico como uma ferramenta para revitalizar o património edificado, promovendo o desenvolvimento urbano sustentável e respeitando a história e o contexto cultural.
- Análise do impacto de aplicação do regulamento europeu relativo à criação de uma infraestrutura para combustíveis alternativosPublication . Torres, José Roberto Padilla; Borges, Rui Pedro; Serralha, FátimaA transição energética e a descarbonização do setor dos transportes são desafios estratégicos no combate às alterações climáticas. Este estudo analisa a aplicação do Regulamento (UE) 2023/1804, que estabelece metas para a implementação de infraestruturas de combustíveis alternativos, com foco no hidrogénio. O objetivo foi desenvolver uma solução para o abastecimento de hidrogénio em Portugal na Rede Transeuropeia de Transportes (RTE-T) de acordo com os requisitos regulamentares, cumprindo a distância máxima de 200 km entre estações. Foram considerados três cenários para a localização de estações de abastecimento. A análise foi conduzida através de um modelo matemático desenvolvido em Python, que distribui automaticamente os postos de abastecimento de hidrogénio nas infraestruturas rodoviárias existentes. O melhor cenário, identificado como cenário 2, prevê a instalação de 16 estações de abastecimento, incluindo localizações estratégicas como Valença, Vilar Formoso, Caia e o Porto de Sines. Este cenário assegurou uma cobertura abrangente e o cumprimento das diretrizes do regulamento. Os resultados indicam que, embora o cenário 2 apresente custos mais elevados, proporciona a melhor solução em termos de abrangência, conectividade transnacional e impacto estratégico. Conclui-se que a implementação desta rede de abastecimento de hidrogénio é viável, contribuindo para a descarbonização do setor dos transportes caso sejam utilizados processos de baixo carbono na produção de hidrogénio e fortalecendo a posição de Portugal na transição para uma economia sustentável.
- Aplicação da metodologia BIM em projetos de redes prediais de águas e esgotos: desafios e limitações da sua implementaçãoPublication . Silva, Wellington Vinícius da; Carriço, NelsonAtualmente, muitos profissionais do sector da construção apresentam uma certa resistência em abandonar os métodos tradicionais de desenvolvimento de projeto, para a adoção de uma nova metodologia enquadrada na procura da área da Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC). Tem-se observado gradualmente que diversos setores da construção têm adotado uma padronização e regulamentação própria, para a implementação da metodologia Building Information Modelling (BIM) no respetivo campo de atuação. Desenvolver um pensamento que clarifica como podem ser ultrapassadas as complexidades da tecnologia BIM, bem como apresentar os benefícios da sua utilização, é essencial para incentivar a construção de um novo paradigma a ser seguido. É certo que muitos profissionais precisam, sobretudo, de sensibilização e esclarecimento sobre os métodos e ferramentas que auxiliem na transição para uma nova metodologia de elaboração de projetos. Embora haja muitos desafios e limitações na implementação do BIM, os benefícios são significativos pois agregam um conjunto de vantagens que incluem uma melhor colaboração mútua, redução de erros, otimização de custos, maior qualidade, maior eficiência na elaboração dos projetos, entre muitos outros aspetos. A elaboração de projetos das redes prediais com base em programas que contêm a informação BIM continua a ser um grande desafio para várias equipas de projeto. Isso ocorre porque muitas equipas de projeto ainda empregam métodos tradicionais de representação, ou se utilizam programas nos quais, embora possuam a informação BIM, não são exploradas todas as suas potencialidades, resultando na criação de dados fragmentados e individualizados em vários arquivos, o que torna mais complexo a gestão de dados do projeto. Neste trabalho foi analisado o processo de introdução da metodologia BIM, direcionado para os projetos das redes prediais de abastecimento de água, de drenagem de águas residuais domésticas e pluviais, explorando estratégias de integração desse recurso.
- Argamassas ativadas alcalinamente com borracha de pneus usadosPublication . Costa, Ivo Jorge Magalhães da; Duarte, António; Bravo, MiguelA indústria da construção comporta problemas ambientais crescentes, devido à excessiva utilização de materiais naturais e às elevadas emissões de carbono para a atmosfera. Estas preocupações motivam a elaboração desta dissertação com vista ao estudo de argamassas sustentáveis baseadas na utilização de precursor substituto do cimento Portland e na incorporação de borracha de pneus usados substituindo o agregado fino. Na investigação, são produzidas argamassas de cimento e, em alternativa, são produzidas argamassas à base de cinzas volantes ativadas alcalinamente com solução combinada de hidróxido de sódio e silicato de sódio. Assim, são investigadas experimentalmente as propriedades de 14 tipos de argamassas, aos 28 e 56 dias, com um total de 84 provetes, desde argamassas de controlo/referência até argamassas incorporando borracha de pneus usados para substituir 5%, 10% e 20% (em volume) do agregado fino. Estuda-se também a utilização de um método de tratamento da borracha com hidróxido de sódio (NaOH) com o objetivo de melhorar a aderência entre a borracha e a matriz do precursor e assim atingir melhor desempenho. A campanha experimental inclui duas fases: na primeira fase, são caracterizados os materiais e determina-se a relação água/precursor das argamassas; na segunda fase, investigam-se as propriedades físicas e mecânicas das argamassas. Os ensaios laboratoriais realizados são os convencionais, sem especificidades associadas a aplicações particulares das argamassas (por exemplo, assentamento, revestimento, etc.). Entre os vários objetivos da dissertação estão a avaliação da influência do teor de borracha e do tratamento da borracha com hidróxido de sódio, no desempenho das argamassas. A investigação permite concluir, entre outros aspetos, que as argamassas de cinzas volantes podem constituir uma alternativa sustentável à utilização do cimento Portland tendo em consideração os melhores resultados ao nível da resistência e de outras propriedades. Por outro lado, o tratamento da borracha em solução saturada de NaOH durante 30 minutos revelou-se inviável porque conduz a uma redução do desempenho nas propriedades mecânicas, apesar dos resultados promissores descritos na literatura.