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Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia O conforto térmico é algo cada vez mais valorizado pelo ser humano, sendo fundamental para a sua produtividade e o seu bem-estar. Porém, assegurar condições de conforto térmico tem consequências energéticas, económicas e ambientais. Os órgãos de governo da União Europeia consideram que o aumento da eficiência energética dos edifícios é algo de extrema importância, devido a estes serem grandes consumidores de energia. Logo, um método eficaz de reduzir custos energéticos e económicos e impactos ambientais passa por tornar os edifícios muito eficientes energeticamente. A eficiência energética de um edifício está diretamente relacionada com a qualidade das suas soluções construtivas. Uma forma de melhorar as características das soluções construtivas é o uso de isolamento térmico, de modo a diminuir as trocas de calor entre o exterior e o interior de um edifício. O presente estudo tinha como objetivo a realização de uma análise económica, energética e ambiental da aplicação do isolamento térmico aos edifícios do continente europeu. Esta análise permitiu compreender a influência da aplicação de isolamento térmico na eficiência energética dos edifícios e assim perceber a influência desta medida nos custos energéticos, económicos e ambientais do ciclo de vida completo dos edifícios localizados no continente europeu. Adicionalmente, fez-se uma verificação de qual o material isolante térmico mais adequado. A análise foi efetuada segundo as perspetivas económica, energética e ambiental. Os custos do conforto térmico dependem da tipologia de uso do edifício e do tipo de clima. Assim, de forma a representar as tipologias do edificado europeu foram selecionados seis edifícios diferentes, sendo estes: um apartamento e uma moradia (edifícios residenciais), uma clínica (edifício de serviços com funcionamento permanente), uma escola e uma agência bancária (edifícios de serviços com funcionamento intermitente) e um supermercado (edifício de comércio com funcionamento intermitente. Para representar o clima do continente europeu foram selecionadas 5 localizações, em função do número de graus-dia de aquecimento e de arrefecimento, envolvendo assim 5 tipos de clima: Málaga (quente), Lisboa (moderado), Valladolid (frio), Varsóvia (muito frio), Reykjavik (extremamente frio). Recorreu-se à folha de cálculo CalProTerm para a obtenção das propriedades termofísicas das soluções construtivas opacas e ao software SEnergEd para a realização da simulação do comportamento energético, económico e ambiental do ciclo de vida dos edifícios. A versão do software SEnergEd disponibilizada não realizava a análise ambiental do ciclo de vida do edifício, pelo que foi necessário proceder à implementação desta vertente, munindo este software com os algoritmos necessários à realização do cálculo de impactos ambientais.Os resultados obtidos mostram, em termos muito genéricos, que a aplicação de isolamento térmico à envolvente opaca dos edifícios do continente europeu é mais benéfica em termos energéticos e em termos ambientais do que sob a perspetiva económica. Adicionalmente, a espessura ótima de isolamento térmico depende da tipologia de edifício, do tipo de clima e da perspetiva com que foi efetuada a análise (energética, ambiental ou económica). Thermal comfort is something increasingly valued by the human being, being fundamental for their productivity and well-being. However, ensuring thermal comfort conditions has energy, economic and environmental consequences. The Governing Bodies of the European Union consider that increasing the energy efficiency of buildings is extremely important, especially due to being one of the major energy consumers. Therefore, an effective method of reducing energy and economic costs and environmental impacts is to make buildings very energy efficient. The energy efficiency of a building is directly related to the quality of its constructive solutions. One way to improve the characteristics of constructive solutions is the use of thermal insulation, so as to decrease heat exchanges between the outside and the interior of a building.The present study aimed to carry out an economic, energy and environmental analysis of the application of thermal insulation to buildings on the European continent. This analysis made it possible to understand the influence of the application of thermal insulation on the energy efficiency of buildings and thus to understand the influence of this measure on the energy, economic and environmental costs of the complete life cycle of buildings located on the European continent. Additionally, a verification was made of which is the most suitable thermal insulating material. The analysis was carried out according to the economic, energy and environmental perspectives. Thermal comfort costs depend on the type of use of the building and the type of climate. Thus, to represent the typologies of European buildings, six different buildings were selected, namely: an apartment and a house (residential buildings), a clinic (service building with permanent operation), a school and a bank branch (buildings of services with intermittent operation) and a supermarket (commercial building with intermittent operation. To represent the climate of the European continent, 5 locations were selected, depending on the number of degree-days of heating and cooling, thus involving 5 types of climate: Malaga (hot), Lisbon (moderate), Valladolid (cold), Warsaw (very cold), Reykjavik (extremely cold).The CalProTerm spreadsheet was used to obtain the thermophysical properties of the opaque constructive solutions, the SEnergEd software was used to simulate the energy, economic and environmental behavior of the buildings' life cycle. The version of the SEnergEd software initially available did not carry out the environmental analysis of the building's life cycle, therefore it was necessary to implement this aspect, providing this software with the algorithms necessary to carry out the calculation of environmental impacts.The results obtained showed, in very general terms, that the application of thermal insulation to the opaque envelope of buildings on the European continent is more beneficial in energy and environmental terms than from an economic perspective. Additionally, the optimal thickness of thermal insulation depends on the type of building, the type of climate and the perspective from which the analysis was carried out (energy, environmental or economic).

Relatório de Estágio do Mestrado em Ensino de Geografia no 3º ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário apresentado à Faculdade de Letras O presente relatório de estágio visa apresentar uma análise e reflexão das atividades letivas e extralectivas ao longo do Estágio Pedagógico Supervisionado, desenvolvido na Escola Secundária Dr.ª Maria Cândida, em Mira, durante o ano letivo 2020/2021. Além disso, pretendo efetuar uma reflexão da aplicação da estratégia didático-pedagógica, neste caso concreto a Aplicação dos Media na Educação Geográfica e Ambiental, caso específico do Jornal aplicado ao tema das Alterações Climáticas. O relatório está dividido em três partes. A primeira parte, onde é feita a descrição geral da escola, acompanhado do enquadramento geográfico, turma, núcleo de estágio e das atividades realizadas ao longo do estágio. A segunda parte, está direcionada para a reflexão teórica e científica associada ao tema da aplicação didática.O tema da componente científica é as Alterações Climáticas e os seus impactos na saúde humana, assim como o surgimento ou ressurgimento de doenças parasitárias na Europa. Na terceira parte é apresentada a estratégia didática, o jornal realizado pelos alunos, acompanhado dos resultados obtidos ao inquérito realizado aos professores do agrupamento e aos alunos sobre o mesmo. Neste capítulo também se encontra uma reflexão sobre o ensino à distância e os impactos na aprendizagem tanto nos professores como alunos. Os objetivos propostos para esta estratégia foram positivos, uma vez que obtive o feedback desejado por parte dos alunos, assim como toda a dedicação na construção do jornal. This internship report aims to present an analysis and reflection of teaching and extralegal activities throughout the Supervised Pedagogical Internship, developed in Escola Secundária Dr. ª Maria Cândida, in Mira, during the school year 2020/2021. In addition, I intend to reflect on the application of didactic-pedagogical strategy, in this specific case the Application of Media in Geographic and Environmental Education, the specific case of the newspaper applied to the theme of Climate Change.The report is divided in three parts. The first part, where the general description of the school is made, accompanied by the geographic framing, class, internship nucleus and the activities carried out throughout the internship. The second part is directed towards the theoretical and scientific reflection associated with the theme of didactic application. The theme of the scientific component is Climate Change and its impacts on human health, as well as the emergence or resurgence of parasitic diseases in Europe.In the third part, the didactic strategy is presented, the newspaper made by the students, accompanied by the results obtained from the survey carried out to the teachers of the grouping and to the students about it. In this chapter there is also a reflection on distance learning and the impacts on learning for both teachers and students. The objectives proposed for this strategy were positive, since I obtained the desired feedback from the students, as well as all the dedication in the construction of the newspaper.

Relatório de Estágio do Mestrado em Gestão apresentado à Faculdade de Economia No âmbito do Mestrado em Gestão da Faculdade de Economia da Universidade de Coimbra, foi elaborado o presente documento que reflete o estágio curricular de 4 meses realizado na EDP-Gestão da Produção. A temática da RSE, escolhida como foco do presente relatório, surge por ter emergido como uma preocupação central a vários dos assuntos abordados durante o estágio e por se considerar um tema central para a empresa EDP, desde logo por fazer parte do Índice de Sustentabilidade Dow Jones. O objetivo do trabalho é o desenvolvimento das principais temáticas da RSE, apresentando-se a evolução conceptual, os principais modelos teóricos e a sistematização das teorias, assim como a abordagem Europeia e Nacional à RSE, a distinção dos conceitos de RSE, Sustentabilidade e Desenvolvimento Sustentável, as vantagens da implementação da RSE e os instrumentos e ferramentas que são utilizados pelas empresas – normas internacionais, relatórios de sustentabilidade, GRI Standards e índices de RSE. Por fim, analisa-se o impacto da RSE nas comunidades locais, recorrendo ao estudo do Relatório de Sustentabilidade da EDP. Pode-se inferir que as práticas de RSE têm um impacto bastante positivo nas comunidades locais, quer ao nível do seu bem-estar quer ao nível do desenvolvimento económico e que o desenvolvimento e investimento em práticas de Responsabilidade Social tem também um retorno positivo para a empresa. A EDP tem um elevado comprometimento com as comunidades locais ao desenvolver um conjunto de programas de investimento social, assumindo a sustentabilidade no seu ADN e contribuindo ativamente e de forma voluntária para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). As part of the Master’s degree in Management at the Faculty of Economics of the University of Coimbra, this document was prepared to reflect the curricular internship of 4 months held at EDP-Production Management. The theme of Corporate Social Responsibility (CSR), chosen as the focus of this report, emerged as a central concern to several of the issues addressed during the internship and because it is considered a central theme for the EDP company, since it is part of the Dow Jones Sustainability Index. The aim of the work is the development of the main themes of CSR, presenting the conceptual evolution, the main theoretical models and the systematization of theories, as well as the European and National approach to CSR, the distinction of the concepts of CSR, Sustainability and Sustainable Development, the advantages of the implementation of CSR and the tools that are used by companies – international standards, sustainability reports, GRI Standards and CSR indexes. Finally, the impact of CSR on local communities is analyzed, using the study of EDP’s Sustainability Report. It can be inferred that CSR practices have a very positive impact on local communities, both in terms of their well-being and in terms of economic development and that the development and investment in Social Responsibility practices also have a positive return on the company. EDP has a high commitment to local communities by developing a set of social investment programs, assuming sustainability in its DNA and contributing actively and voluntarily to the Sustainable Development Goals.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia In photovoltaic solar systems in buildings, the mismatch between the energy generation and consumption leads to the need to inject energy into the grid, with a negative economic impact. To avoid it, the use of energy storage systems is increasingly important in order to store the surplus energy generation to be used in periods where the generation is lower than the consumption. Therefore, arises the need of intelligent control algorithms which, according to a predefined objective, ensure the correct management not only of the energy storage system, but also of the available solar resource.The main objective of this thesis was to analyse the impact of photovoltaic solar energy generation together with an energy storage system with lithium ion batteries in buildings of the services sector. For that, the building of the Department of Electrical and Computer Engineering of the University of Coimbra, which already has a photovoltaic solar system installed, was used as case study. The sizing of a possible expansion of the current photovoltaic system was done, as well as the sizing of a storage system with the aim to ensure reduction of costs with the purchased electricity. Thus, an intelligent control algorithm was implemented in MATLAB environment with the objective of managing and controlling the storage system to ensure the objectives of maximizing the self-consumption and minimizing costs with energy imported from the grid.Different scenarios were simulated and analysed, and through the analysis of the technical and economic availability it was possible to verify that the developed control strategies were successful, allowing to achieve good results regarding the reduction of the costs with the imported energy from the grid and the maximization of the self-consumption, as well as making the investment in the storage system cost-effective. Nos sistemas solares fotovoltaicos em edifícios o desajuste entre a produção de energia elétrica e o consumo leva à necessidade de injeção de energia na rede, com um impacto económico negativo. Para o evitar, é cada vez mais importante o uso de sistemas de armazenamento, com vista a armazenar a energia gerada em excesso de modo a esta ser utilizada em períodos onde a produção seja inferior ao consumo. Surge assim a necessidade de algoritmos de controlo inteligentes que, de acordo com um objetivo predefinido, assegurem a gestão correta não só do sistema de armazenamento, mas também do recurso solar disponível.O objetivo primordial desta dissertação foi analisar o impacto da geração de energia elétrica solar fotovoltaica em conjunto com um sistema de armazenamento de energia elétrica com baterias de iões de lítio em edifícios do setor dos serviços. Para tal, foi utilizado como objeto de estudo o edifício do Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores da Universidade de Coimbra que conta já com um sistema solar fotovoltaico instalado. Foi realizado o dimensionamento de uma possível expansão do sistema atual, assim como o dimensionamento de um sistema de armazenamento que permita reduzir os custos com a compra de energia elétrica da rede. Assim, foi também implementado em ambiente MATLAB um algoritmo de controlo inteligente com o objetivo de fazer a gestão e controlo do sistema de armazenamento para assegurar os objetivos de maximização do autoconsumo e de minimização dos custos com a energia importada da rede.Foram simulados e analisados diferentes cenários e através da análise da viabilidade técnica e económica realizada foi possível constatar que as estratégias de controlo desenvolvidas foram bem-sucedidas, permitindo alcançar bons resultados relativos à redução dos custos com a importação de energia da rede e maximização do autoconsumo, assim como tornar rentável o investimento no sistema de armazenamento.

Dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia The evolution of society, its demographic growth, and its technological and economic development made electricity an essential good, causing the consumption of electricity to increase over the years, to guarantee these supply fossil fuels were used in its production an unsustainable option that has generated high levels of pollution and a climate crisis. To address these problems, the European Union established the European Directive 2018/2001. This directive allows renewable energy self-consumers to produce, consume, share, store and sell electricity, promoting various sustainable behaviors such as reducing energy bills, reducing CO2 emissions, combating energy poverty, and reducing the cost of energy—initial investment. This dissertation aims to develop different methodologies for defining the sharing coefficients of energy produced in a CER and to establish comparisons of their performance in the CER. The CER used as a case study in this dissertation is composed of two schools in Coimbra and the DEEC building. In a preliminary analysis of the consumption of each building, several simulations were carried out to find out which would be the best location of production in the CER, having that choice fell on school 1. Five methods were developed to define the coefficients of sharing the surplus energy produced by the CER by its members. In key 1, fixed coefficient, a fixed percentage of energy sharing is assigned, in key 2 the sharing coefficients are proportional to the consumption of each user, that is, members who have higher consumption receive a greater percentage of energy. Keys 3, 4, and 5 all have the same energy sharing philosophy, they follow a list of priorities, with energy sharing being done by serving the highest priorities until they run out of energy or all members of the list see their consumption needs. satisfied. According to the results obtained, it was possible to conclude that the best key or the most beneficial key for this particular CER would be key 3, as it generates less unused surplus energy and still has good equity, that is, it is energy effectively used annually by CER members, one member, in this case, uses 58% and another 42%.In short, to choose the distribution key that optimizes the sharing of surplus energy in a community, we must consider the community, since each key has its advantages and disadvantages, and its use varies according to the CER. A evolução da sociedade, o seu crescimento demográfico e o seu desenvolvimento tecnológico e económico, tornou a eletricidade um bem essencial, fazendo com que o consumo de energia elétrica aumentasse ao longo dos anos, para garantir esta oferta foram utilizados combustíveis fósseis na sua produção, uma opção não sustentável que gerou elevados níveis de poluição e uma crise climática. Para colmatar esses problemas a União Europeia estabeleceu a Diretiva Europeia 2018/2001. Essa diretiva permite aos autoconsumidores de energia renovável produzir, consumir, partilhar, armazenar e vender eletricidade, promovendo diversos comportamentos sustentáveis como redução na fatura energética, a redução das emissões de CO2, combate à pobreza energética e consequentemente a redução no custo do investimento inicial. A presente dissertação tem como objetivo desenvolver diversas metodologias de definição dos coeficientes de partilha de energia produzida numa CER e estabelecer comparações do seu desempenho na CER. A CER usada como estudo de caso nesta dissertação é composta por dois estabelecimentos escolares de Coimbra e pelo edifício do DEEC. Numa análise preliminar dos consumos de cada edifício, realizou-se várias simulações para descobrir qual seria a melhor localização da produção na CER, tendo essa escolha recaído na escola 1. Foram desenvolvidos cinco métodos para definição dos coeficientes de partilha da energia excedentária produzida pela CER pelos membros da mesma. Na chave 1, coeficiente fixo, é atribuída uma percentagem fixa de partilha de energia, na chave 2 os coeficientes de partilha são proporcionais ao consumo de cada utilizador, ou seja, membros que tenham maior consumo recebem uma maior percentagem de energia. Já as chaves 3, 4, 5 têm todas a mesma filosofia de partilha de energia, seguem uma lista de prioridades, sendo a partilha de energia feita servindo os mais prioritários até esgotar a energia ou todos os membros da lista vejam as suas necessidades de consumo satisfeitas. De acordo com os resultados obtidos foi possível concluir que a melhor chave ou a chave mais benéfica para esta a CER em particular seria a chave 3, por gerar menos energia excedentária não utilizada e mesmo assim ter uma boa equidade, ou seja, é a energia efetivamente utilizada anualmente pelos membros da CER, um membro, neste caso, utiliza 58% e outro 42%. Em suma, para se escolher a chave de repartição que otimiza a partilha da energia excedentária duma comunidade, devemos ter em consideração a comunidade, visto que, cada chave tem as suas vantagens e desvantagens e a sua utilização varia de acordo com a CER.

Dissertação de Mestrado Integrado em Arquitetura apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Esta dissertação foi desenvolvida no âmbito do tema B iniciado na cadeira de Seminário de Investigação, Atelier de Projeto II e continuada em Laboratório de Projeto 1 no ano letivo2020/2021. O tema apresentado foi “Cabo do Mundo 21 – Projeto para uma Cidade Urgente Post-Covid e Post-Carbono”. Dele resultou uma proposta de reconversão urbana da refinaria petrolífera de Leça da Palmeira numa perspetiva futura de descarbonização e pós-pandemia.Após uma contextualização local histórica e geográfica foi elaborada uma estratégia coletiva para toda a área da refinaria e para a área envolvente, dividindo-a por 3 fases de trabalho desenvolvidas em conformidade. A área que este projeto propõe está situada na zona norte da refinaria, onde é proposta a sua transformação numa “cidade-parque”.Na perspetiva da sustentabilidade, mobilidade e consciencialização sanitária para um quotidiano preparado para o futuro, é desenvolvida individualmente uma secção desta área. Implementa-se um programa de funções estratégicas e articuladas, o qual envolve a criação de uma estação de hidrogénio verde que alimente energeticamente os meios de transporte e idealmente a eletricidade doméstica, complementada pelo uso de energia obtida através de turbinas eólicas e painéis solares. É proposto neste projeto a implantação de edifícios de habitação coletiva e ateliês de trabalho, ambos numa perspetiva de co-living (co-housing e co-working). Estabelece-se ainda um paralelismo entre o meio urbano e o meio ambiente, com propostas de parques e hortas comunitárias (estas para produção e consumo próprio ou para troca num Mercado Biológico). O projeto é desenvolvido sob uma premissa de sistemas que trabalham em conformidade sustentável, mas que podem ser isolados garantindo um quotidiano dinâmico para uma vida mental e fisicamente saudável em situações pandémicas, como ocorre nos confinamentos. O projeto da nova cidade-parque propõe a reconversão do parque industrial, mantendo a sua memória, e gera a oportunidade de pensar a cidade e a arquitetura na perspetiva do condicionamento provocado por adversidades sociais e distanciamentos sanitários. This thesis was developed under the theme B started in the Research Seminar, ProjectWorkshop II and was continued in the Project Laboratory 1 class in the academic year of2020/2021, “Cabo do Mundo 21 - Project for an Urgent City of Post-Covid and Post-Carbon”.This theme intends to develop a proposal for the requalification of the oil refinery in Leça da Palmeira in a future perspective of decarbonization and post-pandemic point of view.After a local historical and geographic contextualization, a collective strategy for the entire oil refinery area and its surroundings were drawn up, dividing it into 3 work areas developed accordingly. The area that this project proposes is located in the north of the refinery, unfinished and where a continuation of its morphology is proposed in a group dynamic that ends in a large park.From the perspective of sustainability, mobility and health awareness for a daily life prepared for the future, a section of this area is individually developed. With the implementation of a program of strategic and articulated functions, from a green hydrogen station that energetically supplies the means of transportation and, ideally, domestic electricity, supported by the use of wind farms and solar panels. This project proposes the installation of collective housing buildings and work studios, both from a Co-Living perspective. As well as the connection between the urban and the environment, with proposals for community parks and gardens (these for their own production and consumption of vegetables or fruit or for their exchange in a farmer’s market also proposed in this project). The project is developed under the premise of a few systems that work in sustainable compliance that can be isolated, always guaranteeing a dynamic and sustainable daily life for a mentally, physically and healthy life in pandemic situations, such as confinement.The project is developed for a new city park, an industrial requalification keeping its memory and an opportunity to think about the city and architecture in urban and social planning, in perspectives of conditioning caused by social adversities and sanitary distances.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia A transição energética urge num momento em que as alterações climáticas e o previsto aumento do consumo global de energia figuram como uma ameaça ao planeta. Esta mudança foca-se na descarbonização, sendo o desenvolvimento de novas tecnologias de armazenamento de energia de fonte renovável fulcral neste processo. O gás é o combustível mais utilizado para a preparação de Águas Quentes Sanitárias (AQS) no setor residencial, representando uma parcela considerável da energia final consumida na União Europeia (UE). De modo a reduzir, ou mesmo substituir, o uso dessa fonte de energia por fontes de cariz renovável, como é o caso da energia solar, os sistemas de acumulação de energia térmica desempenham um papel importante. Neste contexto, tem-se vindo a estudar a contribuição que a integração da tecnologia de sorção possa vir a ter neste tipo de sistemas, uma vez que apresenta valores de densidade de armazenamento e eficiência superiores aos sistemas convencionais (armazenamento sensível e latente). Neste trabalho, um sistema de armazenamento de energia térmica com módulo de adsorção, anteriormente desenvolvido com recurso aos programas TRNSYS e MATLAB para o caso de uma moradia unifamiliar (4 pessoas), foi usado para analisar a influência da gama de consumo de AQS no desempenho do sistema. No estudo, consideram-se edifícioscom 25, 50, 75 e 100 pessoas e é estudada a influência dos parâmetros geométricos dos vários componentes do sistema.Para os vários níveis de consumo estudados, verificou-se que um condensador mais longo, um evaporador com tubos de menor diâmetro e alhetas mais longas, bem como um adsorsor mais comprido, de menor diâmetro e com um maior número de alhetas interiores melhoram a eficiência do sistema. Em contrapartida, a utilização de alhetas exteriores no adsorsor não melhora o desempenho do sistema, pelo que podem ser desprezadas. A utilização de reservatórios de pré-aquecimento de maiores dimensões aumenta o desempenho, embora tenha que se ter em conta o custo e o espaço adicionais necessários. As configurações finais dos sistemas estudados com módulo de adsorção permitem obter poupanças relativas de energia de 15,0%; 16,0%; 13,3%; 10,8% e 8,9% em relação aos sistemas convencionais para os casos estudados de 4, 25, 50, 75 e 100 pessoas, respetiva mente. As correspondentes frações renováveis dos sistemas com adsorsor foram de 79,8%; 78,7%; 80,0%; 80,8% e 81,5%, cerca de 2 a 4% superior às frações renováveis obtidas para os sistemas convencionais. Tendo em conta apenas o meio adsorvente, as respetivas densidades de armazenamento de energia ponderada durante os períodos de descarga obtidas foram 38,8 kWh/m3; 40,1 kWh/m3; 38,9 kWh/m3; 40,2 kWh/m3 e 41,5 kWh/m3. Em síntese, à medida que a dimensão do sistema aumenta por causa de um maior consumo diário de AQS, a poupança relativa de energia tende a diminuir. Por outro lado, a fração renovável e a densidade de armazenamento tendem a aumentar ligeiramente. The energy transition is urgent at a time when climate change and the predicted increase in global energy consumption pose a threat to the planet. This shift focuses on decarbonization, being the development of new renewable energy storage technologies essential to this process. Gas is the most widely used fuel for Domestic Hot Water (DHW) preparation in the residential sector, representing a considerable share of the final energy consumed in the European Union (EU). In order to reduce, or even replace, the use of this energy source with renewable sources, such as solar energy, thermal energy storage systems play an important role. In this context, it has been studied the contribution that the integration of sorption technology may have in this type of systems, since it presents higher values of storage density and efficiency than conventional systems (sensitive and latent storage). In this work, a thermal energy storage system with adsorption module, previously developed using TRNSYS and MATLAB programs for the case of a single family house (4 people), was used to analyze the influence of the DHW consumption range on the system performance. In the study buildings with 25, 50, 75 and 100 people are considered, and the influence of the geometric parameters of the various system components is studied.For the various levels of consumption studied, it was found that a longer condenser, an evaporator with smaller diameter tubes and lengthy fins, as well as a longer, smaller diameter adsorber with a greater number of inner fins improve the efficiency of the system. In contrast, the use of outer fins on the adsorber doesn’t improve the performance of the system and can therefore be disregarded. The use of larger preheat tanks increases performance, although the additional cost and space required must be considered. The final configurations of the systems studied with adsorption module allow relative energy savings of 15.0%, 16.0%, 13.3%, 10.8% and 8.9% compared to conventional systems for the cases studied of 4, 25, 50, 75 and 100 people, respectively. The corresponding renewable fractions of the systems with adsorber were 79.8%, 78.7%, 80.0%, 80.8% and 81.5%, about 2 to 4% higher than the renewable fractions obtained for the conventional systems. Taking into account only the adsorptive medium, the respective weighted energy storage densities during the discharge periods obtained were 38.8 kWh/m3, 40.1 kWh/m3, 38.9 kWh/m3, 40.2 kWh/m3 and 41.5 kWh/m3. In summary, as the system size increases because of higher daily DHW consumption, the relative energy savings tend to decrease, on the other hand, the renewable fraction and storage density tend to increase slightly. Outro - Este trabalho tem o apoio do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) via COMPETE – Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI), no âmbito do projeto AdsorTech – Tecnologia de adsorção para armazenamento suplementar de energia térmica (47070).

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia O consumo de energia elétrica tem vindo a aumentar globalmente, de ano para ano, devido ao aumento constante de população mundial, ao desenvolvimento tecnológico atual em países desenvolvidos e a evolução de países em desenvolvimento. Sendo que esta tendência não apresenta sinais de abrandamento, a aposta e desenvolvimento de alternativas ao consumo de combustíveis fósseis para a produção de energia é um dever. A produção de energia a partir de fontes de renováveis é o caminho a seguir, de forma a atingir a sustentabilidade energética.A operação de sistemas isolados com alta penetração de energias renováveis, embora seja um passo em direção à sustentabilidade energética, traz problemas acrescidos na gestão do equilíbrio entre a produção e a procura de energia, devido a geração inconstante e a falta de resposta a variações de carga. A introdução de sistemas de armazenamento de energia à escala do sistema elétrico, para auxiliar a integração de energias renováveis na produção de eletricidade, é a solução analisada nesta dissertação, utilizando os sistemas elétricos das ilhas da Graciosa e do Porto Santo como esto de caso. Com recurso ao software Hybrid Optimization Model for Electric Renewable (Homer Energy Pro), desenvolvido especialmente para o design e análise tecno-económica de sistemas híbridos de pequena dimensão, apresenta-se o dimensionamento e análise dos sistemas referidos anteriormente, a avaliação do impacto da introdução de sistemas de armazenamento e a capacidade de estes operarem totalmente a partir de fontes de energia renovável. The electrical energy consumption has been increasing globally, year by year, due to continuous world population growth, the current technological development in developed countries and the evolution of developing countries. Considering that this trend shows no signs of slowing down, the investment and development of alternatives to fossil fuel consumption relating to energy production is an obligation. Production of energy from renewable sources is the way in order to achieve energy sustainability. The operation of isolated systems with high penetration of renewable energies, although it is a step towards energy sustainability, brings increased problems in the management of the balance between production and demand for energy, due to inconstant generation and lack of response to load variations. The introduction of energy storage systems in the electric system, to help the integration of renewable energies in the production of electricity, is the solution analyzed in this dissertation, using the electrical systems of the islands of Graciosa and Porto Santo as a starting point. With the use of Hybrid Optimization Model for Electric Renewable (Homer Energy Pro) software, developed entirely for the desing and techno-economic analysis of small-sized hybrid systems, the sizing and analysis of the systems mentioned above, the assessment of the impact of the introduction of storage systems and the ability of them to operate fully from renewable energy sources nowadays are presented.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Química apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia O estudo de novos tipos de energia e seus processos de produção tem sido encorajada devido ao elevado consumo energético global. A biomassa lenhocelulósica, devido à sua ubiquidade, tem sido alvo de extensos estudos com vista à produção de açúcares fermentáveis, produtos intermédios em diversos processos industriais, ou etanol. Adicionalmente, a nível industrial, são produzidas quantidades elevadas de lamas primárias que ainda podem ser reaproveitadas para a obtenção de produtos com valor acrescentado.Os processos biotecnológicos são processos de baixo custo energético e manutenção, o que os torna especialmente interessantes para aplicações e processos industriais. Dentro desses processos, encontra-se a hidrólise enzimática, um processo que recorre a enzimas, como a celulase, para transformar celulose em glucose, um açúcar fermentável, e a sacarificação e fermentação simultâneas, ou SSF, um processo que se foca na produção de bioetanol com recurso a leveduras, como a levedura Saccharomyces cerevisiae, que consomem os açúcares simples na sua atividade metabólica.O principal objetivo deste trabalho foi estudar a viabilidade das lamas primárias, provenientes de uma fábrica de papel kraft, às quais foram adicionadas fibras recicladas, para a produção direta de açúcares fermentáveis, através do processo de hidrólise enzimática e para a produção de bioetanol, através da metodologia SSF.Observou-se que a partir do processo de hidrólise enzimática, a concentração máxima de glucose obtida para as lamas primárias foi de 15,2 g L-1, resultando num rendimento teórico de hidrólise de 64,6%. Posteriormente estudou-se a aplicação de um tratamento alcalino com fosfato monopotássico, um agente que permite remover tintas, onde se obteve uma concentração de açúcares de 19,6 g L-1 ao fim de 24 h de reação.Na metodologia SSF obtiveram-se concentrações máximas de etanol de 6,2 g L-1 para as lamas primárias sem tratamento e de 6,9 g L-1 para as lamas primárias com tratamento alcalino, para uma consistência de 3% de massa de suspensão. No entanto, para as lamas com o tratamento mencionado anteriormente, e para uma consistência superior, 6%, obteve-se uma concentração máxima de etanol de 11,8 g L-1. The study of new types of energy and their production processes has been encouraged due to the high global energy consumption. Lignocellulosic biomass, due to its ubiquity, has been the subject of extensive studies considering the production of fermentable sugars, intermediate compounds in various chemical processes, and ethanol production. Additionally, at an industrial level, high quantities of sludge are produced that can still be used to generate products with greater value.Biotechnological processes are processes with a low energy and maintenance cost, which make them especially valued for industrial applications and processes. Within these processes, enzymatic hydrolysis is a process that uses enzymes, like cellulose, to transform cellulose into glucose, a fermentable sugar, and simultaneous saccharification and fermentation (SSF) is a process that produces bioethanol with the utilization of yeasts, like Saccharomyces cerevisiae, who consume simple sugars for their metabolism to produce ethanol.The primary objective of this work was to study the viability of the primary sludge, given by a kraft paper facility, to which were added recycled fibres, for the direct production of fermentable sugars, by the use of the enzymatic hydrolysis process, and for bioethanol production, by the use of the SSF methodology.The maximum sugar concentration observed in the enzymatic hydrolysis, for the primary non-treated sludge was 15,2 g L-1, which represents a theoretical hydrolysis yield of 64,6%. Meanwhile, by applying an alkaline treatment with the aid of monopotassium phosphate, an additive that allows ink removal, a maximum sugar concentration of 19,6 g L-1 was obtained, after 24 h.In the SSF methodology, the maximum ethanol concentration was 6,2 g L-1 for the non-treated primary sludge and 6,6 g L-1 for the treated sludge, both for a mass concentration of 3%. However, for a higher consistency, 6%, a maximum ethanol concentration of 11,8 g L-1 was obtained for the treated primary sludge.

Dissertação de Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia O aumento das atividades nos diferentes setores de produção e/ou serviços tem impulsionado a deterioração do meio ambiente. Consequentemente, a degradação do meio ambiente tornou-se num tema de destaque dentro das organizações. As atividades de uma organização podem afetar tanto a própria organização como, também, fora da própria organização. Como tal, as organizações começaram a adotar o conceito de sustentabilidade nas suas cadeias de abastecimento, a fim de mitigar a poluição, melhorar o desempenho ambiental e o bem-estar social, aumentar a eficiência das diversas atividades e maximizar o lucro. Uma gestão sustentável de uma cadeia de abastecimento envolve a consideração das questões ambientais de todos os processos envolvidos, mas também as questões sociais e económicas, com o objetivo de minimizar as suas consequências negativas. Contudo, implementar o sustainable supply chain management (SSCM), dificilmente é uma tarefa fácil para a maioria das organizações, pois existem diversos fatores que funcionam como barreiras.Este estudo tem como objetivo identificar e compreender melhor as barreiras ao SSCM, já que este é um passo crucial para as conseguir ultrapassar, procedendo à sua priorização e classificação relativamente à sua importância, através da técnica Best-Worst Method (BWM). Os principais resultados sugerem que as barreiras económicas e financeiras surgem como a principal categoria de barreiras, nomeadamente, a falta de financiamento e de capital para realizar mudanças funcionam como o maior entrave ao SSCM. Deste modo, pode-se concluir que este estudo pode ser útil para organizações que pretendam implementar o SSCM, fornecendo informações sobre as barreiras mais importantes e as estratégias que podem ajudar à sua superação. The increase in activities in different production and/or service sectors, has driven the deterioration of the environment. Consequently, environmental degradation has become an issue of global prominence within organizations. The activities of an organization can affect its environment, both within the organization itself (the supply chain, customers and suppliers) and also outside the organization (the environment, society and the economy). As such, organizations have begun to adopt the concept of sustainability in their supply chains in order to mitigate pollution, improve environmental performance and social well- being, increase the efficiency of the various activities, enhance the brand, develop the company, and maximise profit. Sustainable supply chain management (SSCM) involves considering the environmental issues of all the processes involved, but also the social and economic issues, in order to minimise their negative consequences. However, implementing SSCM is hardly an easy task for most organizations, as there are several factors that act as barriers.This study aims to identify and better understand the barriers to SSCM, since this is a crucial step to overcome them, and to prioritise and classify them according to their importance, through the Best-Worst Method (BWM) technique, so that sustainability in supply chains can be achieved. The main results suggest that economic and financial barriers emerge as the main category of barriers, namely, the lack of funding and capital to make changes in activities and include sustainability, act as the biggest barrier to SSCM. Thus, it can be concluded that this study can be applied to organizations that intend to implement SSCM, providing information about the most relevant barriers and the strategies that can help overcome them.