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An enormous amount of plastic waste resulting from the agricultural activities is produced every year. Part of this plastic remains in the fields, while the other part is sent to recycling or landfill. The use of biodegradable mulch films can play an important role towards a sustainable development in agricultural sector. These plastics can be plugged in the soil, after its use, among the crop residues. The aim of this study was to compare the performance of three different biodegradable mulch films (P1, P2 and P3) against the conventional polyethylene mulch film (P4), in the production of strawberries, during the autumn-winter cycle. The parameters followed during the crop cycle were yield, plant growth, fruit quality and pests and diseases. The biodegradable mulch films had different behaviors during the crop cycle, P3 showing the best performance with 85% soil coverage at the end of the crop cycle, followed by P2 and P1 with 70% and 20%, respectively. The soil coverage of the conventional mulch film was 100%. Compared to conventional mulch film, biodegradable mulches led to a decrease in the yield and in the harvest index, while there was an increase in the total dry biomass of the plants. Results obtained also showed that overall quality of fruits was not affected by the type of plastic. As a conclusion, this innovative agricultural practice can be an interesting alternative and a good opportunity for the farmers to try these promising alternatives to PE, without compromising the economical viability of its use, if there isn´t any decrease in the total yield. Mestrado em Engenharia do Ambiente - Instituto Superior de Agronomia

O constante crescimento do mercado de aparelhos eletronicos port ´ ateis tem vindo a observar-se ao ´ longo dos anos. Muitos destes aparelhos sao alimentados por baterias que ter ˜ ao de ser substitu ˜ ´ıdas, o que cria inconvenientes ambientais e de custos de manutenc¸ao. ˜ De forma a reduzir estas situac¸oes o conceito de ˜ Energy Harvesting (EH) tem vindo a ser explorado de forma a alimentar estes sistemas atraves de fontes de energia recolhidas do ambiente. ´ Este trabalho tem como objetivo a concretizac¸ao de um prototipo de um sistema de gest ˜ ao de ˜ potencia para energia recolhida de uma fonte de ˆ Radio Frequency (RF) a 2,45GHz, como por exemplo um router ou um AP de comunicac¸ao sem fios. ˜ O trabalho engloba o dimensionamento de uma antena planar para a recolha de energia e, posterior mente, o estudo da retificac¸ao do sinal recolhido, em tecnologia CMOS de 65nm, com vista a alimentar ˜ um bloco de elevac¸ao de tens ˜ ao do tipo ˜ BOOST, incluindo um oscilador em anel para comutac¸ao do ˜ bloco de conversao comutado. O objetivo ˜ e a obtenc¸ ´ ao˜ a sa ` ´ıda do sistema de um sinal de tensao˜ cont´ınuo superior a 1,2V, usando como alimentac¸ao a energia RF proveniente da antena planar.

Esta dissertação apresenta uma revisão bibliográfica exploratória alinhada com o método indutivo, relacionada com as tendências futuras na mobilidade urbana e o seu impacto nas cidades modernas. Com o rápido crescimento populacional e os desafios ambientais enfrentados pelas áreas urbanas, a mobilidade tornou-se um dos temas mais preponderantes da atualidade. O setor da mobilidade é um dos componentes da sociedade de maior relevância e dá resposta à necessidade intrínseca de movimentação de pessoas e bens. A pesquisa concentrou-se em identificar e analisar as principais tendências emergentes na mobilidade urbana, incluindo a ascensão de veículos elétricos, a integração de sistemas de transporte multimodal, a utilização de tecnologias inteligentes e a crescente relevância da componente sustentável e da inclusão. As principais conclusões deste estudo destacam o compromisso das políticas públicas para a mobilidade sustentável, através da promoção do transporte público e da multimodalidade. As tendências identificadas apontam para um futuro em que a mobilidade urbana seja mais eficiente, acessível e sustentável, beneficiando tanto os residentes urbanos como o meio ambiente. Destacou-se também o design como uma disciplina multidisciplinar que influência a conceção das cidades relativamente à requalificação dos espaços urbanos e à adaptação dos sistemas de transporte, promovendo a qualidade de vida e eficiência no quotidiano dos cidadãos.

As projeções atuais indicam um aumento na concentração atmosférica de dióxido de carbono [CO2] e, consequentemente, a intensificação da escassez dos recursos hídricos. A deficiência hídrica no solo, assim como outros fatores associados às alterações climáticas, são fatores ambientais que afetam significativamente a produtividade das culturas. Como a vegetação terrestre poderá atenuar os efeitos das mudanças climáticas? Como reagirão as plantas aos ambientes estressantes previstos para os próximos anos? Com base nos estudos que consideraram os efeitos da elevada [CO2] e que foram realizados com plantas de metabolismo C4, verificamos que se faz necessário investir no entendimento das respostas fisiológicas e genéticas que são reguladas frente aos múltiplos estresses (Capítulo 2). Desse modo, o objetivo dessa pesquisa foi compreender as principais respostas fisiológicas, bioquímicas e moleculares de genótipos de cana-de-açúcar, em decorrência da deficiência hídrica no solo associada ao aumento na [CO2]. Dois genótipos de cana-de-açúcar (IACSP94-2094 e IACSP94-2101), contrastantes em relação a diversas características agronômicas (por exemplo, recomendação de plantio e rusticidade), foram cultivados em casa de vegetação e, após 60 dias, submetidos ao bioensaio de elevada [CO2] e déficit hídrico. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos consistiram de plantas em condições ideais de irrigação e [CO2] de 410 ppm (controle), e plantas submetidas à elevada [CO2] (800 ppm) e déficit hídrico (estresse), por 30 dias. As análises compreenderam parâmetros biométricos, como o crescimento da parte aérea e do sistema radicular; parâmetros fisiológicos, como a medida da eficiência quântica do fotossistema II (FvFm), conteúdo de pigmentos fotossintéticos, entre outros; parâmetros bioquímicos e moleculares, relacionando a atividade de enzimas antioxidantes, conteúdo de glutationa (GSH), flavonoides, e a identificação por RNA-seq do cabedal gênico diferencialmente expresso. Em relação aos parâmetros de crescimento, as análises estatísticas mostraram o “agrupamento” das plantas avaliadas nas condições impostas (Capítulo 3). Os coeficientes de correlação entre os parâmetros biométricos foram positivamente significativos, ou seja, o estresse hídrico foi um fator limitante para ambos os genótipos, promovendo de forma geral, uma redução significativa no desenvolvimento da parte aérea e radicular das plantas. No entanto, observa-se vias de respostas/defesa diferencialmente regulados nesses genótipos (Capítulo 4). Um total de 2.081 e 4.266 genes foram diferencialmente expressos (DEGs) nos genótipos IACSP94-2094 e IACSP94-2101, respectivamente. O genótipo IACSP94-2101, mais responsivo ao estresse abiótico, ativa um conjunto mais expressivo de genes e induz um número considerável de peroxidases. Por outro lado, no genótipo IACSP94-2094, possivelmente ocorre um acúmulo transiente de peróxido de hidrogênio (H2O2) e malondialdeído (MDA), sinalizando para a ativação do sistema antioxidante e danos menos severos nos fotossistemas (PSI e PSII). DEGs relacionados à sinalização mediada por ácido abscísico, fotossíntese e metabolismo secundário foram identificados em ambos os genótipos. Ressalta-se que o presente trabalho realizou uma abordagem global do transcriptoma. Genes potencialmente de interesse podem ser caracterizados funcionalmente e desse modo, pode-se reconsiderar os efeitos dos estresses abióticos e definir estratégias biotecnológicas que visam o melhoramento genético de cana-de-açúcar. Current projections indicate an increase in the atmospheric concentration of carbon dioxide [CO2] and consequently an intensification of the scarcity of water resources. Water deficiency in the soil, as well as other factors associated with climate change, are environmental factors that significantly affect crop productivity. How can terrestrial vegetation mitigate the effects of climate change? How will plants react to the stressful environments expected in the coming years? Based on studies that considered the effects of elevated [CO2] and that were carried out with plants with C4 metabolism, we found that it is necessary to invest in the understanding of the physiological and genetic responses that are regulated under multiple stresses (Chapter 2). Thus, the objective of this research was to understand the main physiological, biochemical and molecular responses of sugarcane genotypes, due to water deficiency in the soil associated with increased [CO2]. Two sugarcane genotypes (IACSP94-2094 and IACSP94-2101), contrasting in relation to several agronomic characteristics (e.g., recommendation for planting and rusticity), were grown in a greenhouse and after 60 days, submitted to elevated [CO2] and water deficit experiment. The experiment was carried out in a completely randomized design. The treatments consisted of plants under ideal irrigation conditions and 410 ppm [CO2] (control), and plants subjected to elevated [CO2] (800 ppm) and water deficit (stress), for 30 days. The analyzes included biometric parameters such as the growth of the aerial part and the root system; physiological parameters, such as the quantum efficiency of photosystem II measurement (FvFm), photosynthetic pigments content, among others; biochemical, and molecular parameters, relating the antioxidant enzymes activity, glutathione (GSH) content, flavonoids, and RNA-seq for differentially expressed gene identification. Regarding the growth parameters, the statistical analyzes showed the “grouping” of the plants evaluated under the imposed conditions (Chapter 3). The correlation coefficients between the biometric parameters were positively significant, that is, water stress was a limiting factor for both genotypes, promoting, in general, a significant reduction in the development of the aerial and root parts of plants. However, we observed differently regulated response/defense pathways in these genotypes (Chapter 4). A total of 2,081 and 4,266 genes were differentially expressed (DEGs) in IACSP94-2094 and IACSP94-2101 genotypes, respectively. The IACSP94-2101 genotype, more responsive to abiotic stress, activates a more expressive set of genes and induces a considerable number of peroxidases. Otherwise, in the IACSP94-2094 genotype, there is possibly a hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde (MDA) transient accumulation, signaling of the antioxidant system activation and less severe damage to photosystems (PSI and PSII). DEGs related to abscisic acid-mediated signaling, photosynthesis, and secondary metabolism were identified in both genotypes. It is noteworthy that the present work carried out a global approach to the transcriptome. Potentially interesting genes can be functionally characterized and in this way, we can reconsider the abiotic stresses effects and define biotechnological strategies aimed at the genetic improvement of sugarcane. Pós-graduação em Agronomia (Genética e Melhoramento de Plantas) - FCAV Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) CNPQ: 200767/2019-4 CAPES: 001

Uma das maiores preocupações ambientais que tem recebido muita atenção da sociedade e que está a incrementar o fenómeno das alterações climáticas prende-se com o aumento das concentrações de CO2 na atmosfera. Na necessidade de combater este problema, foram estabelecidos acordos, como o Protocolo de Quioto e o Acordo de Paris, dos quais surgiram os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). De forma a alcançar esses objetivos, a Carbon Tax constitui-se como uma medida de desincentivo à emissão de gases, através da imposição de um custo sobre as emissões de CO2. O Exército Português enquanto organização estruturante do Estado, almeja manter-se na vanguarda das questões de desenvolvimento sustentável. Neste sentido, a presente investigação subordinada ao tema Carbon Tax, tem como principal objetivo perceber qual seria o efeito e as consequências deste imposto no Exército Português e, contribuir com medidas que possam melhorar a sustentabilidade da organização. Para tal, seguindo um raciocínio indutivo, foi utilizada uma estratégia metodológica mista, utilizando como principais técnicas de recolha de dados a análise de documentos, entrevistas, questionários e análise de dados registados pelas diversas Unidades do Exército Português na plataforma SIRCAE. Os resultados indicam que a Carbon Tax se constituiria como uma medida que fomentaria a conscientização dos membros e influenciaria a práticas mais sustentáveis, melhorando o Exército Português a nível da sustentabilidade, bem como seria um ponto positivo para a imagem institucional. Assim, foram propostas um conjunto de medidas a serem tomadas de forma a atingir a eficiência e as metas globalmente estabelecidas, nomeadamente, investir em fontes de energias renováveis, em eficiência energética, transformação do parque auto, designação de uma equipa responsável pelo registo e controlo dos consumos, entre outras.

The objective of this work was to evaluate the effect of increasing the atmospheric concentration of carbon dioxide on plant growth and leaf rust severity (caused by Hemileia vastatrix) on coffee (Coffea arabica). The 'Obata IAC 1669-20' and 'Catuai Vermelho IAC 144' cultivars, moderately resistant and susceptible to the disease, respectively, were used. The treatments consisted of 400 and 508 mu mol mol(-1) atmospheric CO2, in two types of open-top chambers (OTC). Plants of the two cultivars, grown in OTCs with addition of CO2, showed increased leaf area, and increased growth rate of height and stem diameter, in comparison with plants in OTCs with ambient CO2 concentration; however, the cultivars did not differ for leaf-wax content. On 'Catuai Vermelho IAC 144', rust severity reduced at increased CO2 concentration, for number of lesions, lesioned leaf area, number of sporulated lesions, sporulated leaf area, percentage of lesioned area, and area under disease progress curve; however, on 'Obata IAC 1669-20', the disease severity did not vary. The incidence of lesioned leaves per plant, latent period, urediniospore germinations, and appressorium formation are not changed by the 508 mu mol mol(-1) CO2 dose in both cultivars.

A sustentabilidade de um sistema depende em primeira análise da sua capacidade de não ultrapassar a resiliência de qualquer dos elementos que o compõem. Assim, o risco de erosão, a susceptibilidade e a tolerância à perda de solo aferem a sua resiliência aos factores externos, sendo uma medida da manutenção do potencial produtivo do sistema. Com base na Equação Universal de Perda de Solo foi desenvolvido um modelo de risco de erosão, que posteriormente foi implementado tendo em conta a tolerância à perda de solo, de acordo com a metodologia da FAO, que considera a profundidade do solo e as características do material originário, integrando a informação ao nível de um sistema de informação geográfica. Este trabalho deu origem ao desenvolvimento de uma metodologia de aferição da sustentabilidade do sistema florestal em função das características do solo e do coberto florestal. Assim, foi possível avaliar a manutenção do potencial produtivo dos sistemas florestais.

A presente dissertação é o resultado de um projeto de implementação de processos de inspeção e manutenção, realizado em ambiente de empresa, na Vimasol, empresa sediada em Guimarães que se divide em duas áreas de atuação: instalação e engenharia de sistemas AVAC e energias renováveis, e produção de pellets de madeira. Atualmente, existe uma grande preocupação com as questões ambientais e com a necessidade de transição para fontes de energia sustentáveis, estando a energia solar fotovoltaica em forte expansão no mundo. Nas instalações fotovoltaicas, como em qualquer sistema técnico ou industrial, é crucial ter uma gestão da manutenção o mais eficiente possível, apoiada por novas tecnologias compatíveis como o aumento do volume de equipamentos. Nos últimos anos, a evolução tecnológica teve um impacto muito grande ao nível da manutenção, tornando-se imperativo inovar e implementar novos processos de manutenção, de forma a assegurar o bom funcionamento dos equipamentos e consequentemente, diminuir custos. Neste projeto, realizou-se a análise das necessidades de manutenção da empresa, e da sua gestão de manutenção atual. Efetuou-se um estudo para determinar de que modo as novas tecnologias existentes podem ser utilizadas nos procedimentos de manutenção da empresa, e propôs-se um sistema de inspeção das instalações fotovoltaicas com recurso a drones. Foi selecionado um modelo de drone e respetivo programa de processamento de dados. Após análise de uma projeção do novo mercado de serviços de inspeção e manutenção de sistemas fotovoltaicos na empresa, conclui-se que o investimento no equipamento selecionado representa um valor facilmente amortizável num período inferior a dois anos. No final do projeto verificou-se a oportunidade para projetos futuros, nomeadamente para recolha e análise de dados de anomalias e respetivas causas e consequências, que podem permitir uma gestão de manutenção mais eficiente e um serviço mais completo para o cliente.

A presente dissertação, explora a viabilidade técnica e económica de uma unidade de produção de hidrogénio verde, utilizando uma central fotovoltaica, baterias e conexão à rede pública de eletricidade. Inicialmente, com o intuito de apresentar e compreender as temáticas a abordar foi realizada um estado da arte sobre os componentes do sistema de produção de hidrogénio verde, incluindo eletrolisadores, baterias e energia solar fotovoltaica. Também foi discutido os benefícios ambientais do hidrogénio verde, destacando a sua contribuição para a redução das emissões de gases de efeito estufa, a promoção da independência energética e a criação de uma matriz energética mais sustentável para Portugal e para o mundo. A integração da energia solar fotovoltaica no processo de produção de hidrogénio é apontada como um passo importante na caminhada rumo à neutralidade carbónica, alinhando-se com as metas estabelecidas por acordos internacionais, como o Acordo de Paris. Em seguida, foi realizado o estudo em si, este propõe a integração de uma central solar fotovoltaica com uma potência de 20 MW e um eletrolisador de 10 MW, complementados por baterias que armazenam o excesso de energia solar. Foi realizado o dimensionamento da central fotovoltaica utilizada considerando a sua localização, as características dos equipamentos e ainda o cálculo do custo nivelado da energia (LCOE), com e sem o uso de baterias. Posteriormente, foi feita a escolha do eletrolisador com base numa análise técnica detalhada, abordando o seu funcionamento e características, como o tipo de membrana e os custos associados. Seguidamente foram considerados quatro cenários de operação, variando a integração das baterias e a aquisição de energia da rede através de contratos de Power Purchase Agreement (PPA), para garantir a aquisição de energia renovável da rede, quando necessário, que permitiram avaliar o impacto das diferentes configurações na eficiência e no custo da produção de hidrogénio. No final, a tese apresenta uma análise detalhada dos resultados obtidos nos quatro cenários de operação, comparando o custo de produção de hidrogénio (€/kg-H2), o tempo de operação do eletrolisador, a flexibilidade oferecida pelas baterias e o impacto da compra de energia da rede.