Teses de Mestrado ESA
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Percorrer Teses de Mestrado ESA por Domínios Científicos e Tecnológicos (FOS) "Ciências Agrárias::Outras Ciências Agrárias"
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- Aloe vera (Aloe barbadensis Mill.): aspectos químicos y bioactivos y potencial para desarrollo de extractos ricos en aloesinaPublication . Añibarro Ortega, Mikel; Ferreira, Isabel C.F.R.; Pinela, JoséEl Aloe vera (Aloe barbadensis Mill.) es una planta medicinal muy utilizada en todo el mundo desde el comienzo de la historia humana.
- A análise da economia circular (EC) numa instituições de ensino superior (IES)Publication . Bozz, Deborah; Gonçalves, Artur; Santos Junior, Elias Lira dosO crescimento populacional e as mudanças climáticas exercem pressão sobre os recursos hídricos, cruciais para o abastecimento de água potável e a sustentação de ecossistemas globais. As áreas montanhosas são particularmente vulneráveis a essas mudanças, influenciando eventos extremos como enchentes e secas. Este estudo investigou o uso do Sistema de Informações Geográficas (SIG) para caracterizar bacias hidrográficas em regiões montanhosas, focando na eficácia do método do Soil Conservation Service (SCS) para estimar o fluxo de água. Utilizando dados de Modelo Digital de Elevação, o SIG permitiu a delimitação precisa das áreas e análise detalhada do relevo, fornecendo informações cruciais para o modelo do SCS. Baseado na caracterização física e análise do solo, identificaram-se variáveis como a precipitação útil (hu) e tempo para ponta (tp), dependentes de fatores como precipitação média (P) e número de escoamento (N). Os resultados de caudal de pico (ex.: QP100anos = 525,8 m3/s) estimados para a bacia do alto Sabor demonstraram eficácia do método, corroborando estudos anteriores, onde 60% do escoamento total é composto pelo escoamento direto. A validação permitiu correlacionar variáveis e entender suas influências no comportamento hidrológico da bacia. Ficou evidente que medidas físicas e geométricas da bacia desempenham papel crucial na resposta do caudal de pico, destacando-se área e comprimento das linhas d'água. Simulações mostraram que aumentos de 10% na precipitação média resultaram em aumentos correspondentes no caudal, enquanto mudanças no coeficiente de escoamento também influenciaram o caudal de pico. Este estudo contribui para compreender a dinâmica hidrológica em regiões montanhosas, ressaltando a importância de considerer características físicas, geométricas, e mudanças climáticas e de uso do solo na previsão e mitigação de impactos de eventos extremos.
- Análise de um sistema de aquecimento urbano no campus do Instituto Politécnico de BragançaPublication . Remor, Paula; Azevedo, João; Feliciano, Manuel; Arioli, RafaelO aumento das preocupações ambientais decorrentes da evolução crescente das emissões de Gases de Efeito Estufa associadas ao uso de combustíveis fósseis, tem contribuído para a expansão na Europa e na América do Norte do Aquecimento Urbano (District Heating). Este sistema possibilita o aquecimento de um conjunto de edifícios a partir de uma única central de aquecimento. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a possibilidade de converter o atual sistema de aquecimento do ar ambiente dos vários edifícios do Campus do Instituto Politécnico de Bragança, em Portugal, num sistema de Aquecimento Urbano alimentado a biomassa florestal na forma de pellets. Procurou-se avaliar também a possibilidade de usar um sistema de cogeração, como forma de aumentar a eficiência de produção energética da central. Para tal, recorreu-se ao software RETScreen para modelar o sistema atual de aquecimento do Campus assim como para construir modelos de sistemas de aquecimento alternativos com os quais foi posteriormente comparado em termos energéticos, ambientais e de custos de combustível. Os resultados indicam que um sistema de aquecimento urbano utilizando biomassa como combustível é uma alternativa com benefícios a nível das emissões de Gases de Efeito Estufa e em termos de custos com combustível, em particular quando baseada em sistemas de cogeração. Assim sendo, a conversão do sistema atual do IPB a gás natural num sistema de aquecimento urbano com cogeração e utilização de biomassa deve ser equacionada como uma solução viável num futuro próximo.
- Application of Ag-doped carbon nanotubes for wastewater treatment: antimicrobial and catalytic activityPublication . Leal, Leiddi Laura Maria; Gomes, Helder; GionaAn efficient wastewater treatment system provides economic, environmental, and social advantages that positively impact communities. Therefore, this study proposes the application of silver-doped carbon nanotubes obtained by upcycling plastic solid waste for wastewater treatment to evaluate their antimicrobial and catalytic activity. The metallic catalyst used in the chemical vapor deposition of carbon nanotubes was prepared with a composition of 88% alumina phase, 9% nickel oxide phase, and 3% cobalt ferrite phase with a polymer mix (25% low-density polyethylene, 35% high-density polyethylene, and 40% polypropylene). The carbon nanotubes were functionalized with 15.2 M nitric acid and subsequently subjected to two silver doping techniques (0.05 M): one by chemical co-precipitation with 0.05 M sodium borohydride, with 5% and 10% silver and the other by wet impregnation, also with 5% and 10% silver. The results obtained for N2 adsorption isotherms characterize the materials as Type IV, attributed to mesoporous materials. BET, thermogravimetric, and elemental analyses demonstrated that doping by wet impregnation was more efficient than doping by chemical co- precipitation, resulting in higher surface areas, up to 219 m2/g, and higher C/H ratios (1546.7) in the 10% silver wet impregnation doping. CWPO experiments demonstrated that the catalysts doped by wet impregnation with 5% and 10% silver were the only ones capable of reducing 100% of the bisphenol-A concentration (100 ppm) after 8 hours of reaction, with the CNT doped by wet impregnation with 5% silver showing the best overall performance. Adsorption and desorption experiments of the materials recovered from the reaction confirmed that the pollutant was mainly oxidized, not adsorbed, and the adsorptions observed were characterized as physisorptions. The CWPO experiment coupled with the disinfection of an Escherichia coli bacterial strain at an initial concentration of 0.5 on the McFarland scale over a simulated pollutant matrix showed that hydrogen peroxide (537 ppm), as well as the CWPO reaction using 5% silver wet impregnation doped CNT was able to eliminate 99.99% of the microorganisms, demonstrating a bactericidal effect.
- Avaliação da disponibilidade de espaços verdes públicos no contexto urbano e a sua relação com a perceção dos residentes. Um estudo para a cidade de BragançaPublication . Silva, Gabriela Cardoso da; Gonçalves, Artur; Mezzomo, Maristela Denise MorescoOs espaços verdes públicos urbanos são muito importantes no contexto urbano. Influenciam de diversas formas na qualidade de vida das populações, proporcionando benefícios ambientais, sociais e econômicos. A fim de avaliar a disponibilidade destes espaços na cidade de Bragança, foram realizadas análises utilizando indicadores, com apoio dos software ArcGIS 9.3 e QGis 2.14.0-Essen, que permitiram avaliar a oferta destes espaços nas suas diferentes tipologias e categorias dimensionais. Para o efeito foram aplicados os indicadores: Percentagem de espaços verdes, Espaços verdes per capita, Distância média, Índice de Área Verde por Área de Implantação e Índice de Área Verde por Área Coberta. Posteriormente, procedeu-se à aplicação de inquéritos a fim de avaliar as perceções e atitudes de uma amostra da população de Bragança, realizando análises descritivas e estatísticas, com recurso ao software SPSS17, buscando descrever a atual relação com os espaços verdes e usando testes não paramétricos para identificar diferenças entre subgrupos da amostra, numa análise centrada em dois níveis: a escala urbana e a escala de Bairro. Procurando avaliar possíveis alterações futuras, foram testados cenários realistas, um correspondendo à introdução de espaços verdes em terrenos na posse da Autarquia e outro considerando a ampliação das áreas verdes previstas no Plano de Urbanização de Bragança de 2010. Os Resultados permitiram identificar diferenças relevantes na oferta de espaços verdes da cidade. Aplicando os indicadores foi possível verificar que existe a concentração de espaços verdes de maior dimensão na zona central da cidade, denotando um claro desequilíbrio na introdução de novos espaços em zonas de expansão urbana. Os inquéritos aplicados possibilitaram constatar que os inquiridos que possuem maior disponibilidade de espaços verdes em seu bairro de residência apresentam respostas mais satisfatórias em relação a acessibilidade e a aparência visual e paisagística dos bairros. Da análise de cenários resulta que com a implantação de novos espaços verdes, para as duas análises, ocorreria uma melhoria da oferta e distribuição dos espaços verdes na cidade permitindo um maior reequilíbrio face à concentração na zona central, melhorando a acessibilidade para toda a população.
- Avaliação das Propriedades Bioativas de Diferentes Partes de Humulus lupulus L.: Potencial Antioxidante, Antimicrobiano e Composição QuímicaPublication . Pires, Nelson Miguel Gonçalves; Pires, Tânia C.S.P.; Sousa, Maria JoãoEste estudo, teve como objetivo analisar, as propriedades bioativas e a composição química de diferentes partes da planta Humulus lupulus L. (lúpulo), incluindo flores, folhas e rizomas de duas cultivares (Cascade e Nugget) e um Espontâneo. Os principais parâmetros analisados, foram a capacidade antioxidante, a composição de compostos fenólicos, além da atividade antibacteriana e antifúngica dos extratos. Os resultados demonstraram, que o rizoma da cultivar Nugget, apresentou a maior atividade antioxidante, com um IC50 de 0,0635 mg/mL no ensaio DPPH, seguido pelo rizoma do Espontâneo com 0,079 mg/mL. As folhas também exibiram uma atividade antioxidante, com o IC50 variando entre 0,25 mg/mL (Cascade) e 0,077 mg/mL (Espontâneo). Por outro lado, as flores apresentaram a menor capacidade antioxidante, com valores de IC50 de 0,164 mg/mL (Espontâneo) e 0,39 mg/mL (Nugget). No ensaio de TBARS, que determina a inibição da peroxidação lipídica, os rizomas também se destacaram com 0,0004 mg/mL (Nugget). Em termos de compostos fenólicos, as flores destacaram-se, por apresentar a maior quantidade de compostos fenólicos totais a variar entre 5,74 mg/g (Cascade) e 7,2mg/g (Nugget). A flor da cultivar Cascade, apresentou o maior teor de ácidos fenólicos totais (2,04 mg/g), enquanto o maior conteúdo de flavonoides, foi encontrado nas folhas do Espontâneo (5,5 mg/g). O rizoma também se destacou pela presença de (+) -Catequina, com concentrações de 0,054 mg/g (Cascade), 0,089 mg/g (Espontâneo) e 0,051mg/g (Nugget), compostos que são reconhecidos pelo seu forte potencial antioxidante. A avaliação da atividade antimicrobiana, mostrou variabilidade entre as diferentes partes da planta. Para as duas cultivares e para o espontâneo avaliadas, o rizoma foi a parte da planta que se destacou com maior atividade antimicrobiana, especialmente contra bactérias Gram-positivas, como Listeria monocytogenes com valores de CMI de 0,3 mg/mL na cultivar Cascade e Espontâneo e Enterococcus faecalis com valores de CMI de 2,5 mg/mL (Nugget) e 0,3 mg/mL (Cascade). Também mostrou eficácia moderada, contra bactérias Gram-negativas, como Morganella morganii (CMI de 0,6 mg/mL). Há uma variabilidade considerável, na atividade antifúngica dos extratos das diferentes partes das plantas de lúpulo, com destaque para os extratos de folha e rizoma, que demonstraram melhor potencial antifúngico. É de salientar que apenas o Espontâneo apresentou ação fungistática para o Aspergillus brasiliensis com valores de CMIs entre 2,5 mg/mL (rizoma) e 5mg/mL (folha). Esses resultados indicam que o rizoma de Humulus lupulus L. possui um potencial antioxidante e antimicrobiano promissor, o que pode ser explorado em diversas indústrias, como a farmacêutica e alimentar. As folhas, por sua vez, demonstram um alto teor de compostos bioativos, especialmente os fenólicos, que também têm potencial para aplicações futuras.
- Avaliação de conforto térmico em edifícios de interpretação ambiental em áreas protegidas no contexto transfronteiriço (Portugal – Espanha)Publication . Costa, Rafael de Quevedo; Gonçalves, Artur; Ribeiro, A.C.; Almeida, ElianeO conforto térmico humano desempenha um papel importante na qualidade de vida das populações, sendo uma componente da qualidade ambiental. O seu estudo pode contribuir para uma melhor gestão e adequação de edifícios e suas envolventes, melhorando a habitabilidade desses espaços. A avaliação do conforto térmico insere-se no âmbito da Bioclimatologia, tratando do elo entre os elementos climáticos e a fisiologia humana. Neste domínio, as variáveis de conforto térmico, condicionadas pelo contexto climático, são alteradas pelos edifícios e finalmente estão ainda sujeitas à perceção subjetiva dos utilizadores. Assumindo esta complexidade, esta tese, desenvolvida no âmbito do projeto transfronteiriço BIOURB NATUR, inclui uma série de estudos exploratórios de análise de conforto térmico e de perceção de conforto térmico em Casas de Interpretação Ambiental, no espaço transfronteiriço entre o Norte de Portugal e a provincia espanhola de Castela e leão, durante o período de inverno. Neste âmbito, pretendeu-se avaliar as condições de conforto térmico exterior e interior das casas analizadas, para além de avaliar a perceção de conforto dos utilizadores dos edifícios, com o fim último de fornecer indicações valiosas para a gestão da energia e adaptação bioclimática dos mesmos. A metodologia aplicada inclui a monitorização de diversos locais com recurso a estações de conforto térmico (interior) e a uma estação meteorológica (exterior), complementada pela realização, em alguns locais, de inquéritos de conforto térmico (interior). Os resultados obtidos para o interior dos edifícios foram analisados em contraste com sistemas de referência, como sejam a norma ASHRAE (1992), a ISO 7730 (2005) e a escala térmica de Fanger (1972), já os dados para os espaços exteriores foram interpretados pela Carta Bioclimática de Olgyay (1963). Para o estudo da perceção dos utilizadores foram desenvolvidos e aplicados inquéritos tendo como referência a norma ISO 10551. Os resultados obtidos traduzem a presença de condições pouco propícias à obtenção de conforto térmico nos espaços exteriores. No contexto interior, verificou-se que as condições de conforto térmico foram diversas, traduzindo a diversidade de contextos nas diferentes casas de interpretação ambiental estudas. Os resultados demonstram ainda que os edifícios que já se encontram em funcionamento e que apresentam soluções térmicas ativas e passivas apresentam melhores condições para a obtenção de conforto térmico, o que levou os utilizadores a demonstrarem uma melhor perceção de conforto. No caso dos edifícios que se encontram encerrados, a obtenção de condições de conforto térmico no período de inverno estará dependente da aplicação de medidas de incremento da temperatura, de modo ativo e passivo, sendo apresentadas algumas estratégias de adaptação. Os resultados da avaliação subjetiva de conforto térmico demonstram ainda a inexistência de condições que satisfaçam igualmente todos os utilizadores dos espaços interiores, refletindo a dificuldade de se atingir níveis adequados e universais de conforto térmico no interior dos edifícios.
- Avaliação do ciclo de vida de um vaso ornamental produzido a partir de subprodutos e resíduosPublication . Nahirney, Larissa Franciele; Gonçalves, Artur; Van Kaick, TamaraA transição da economia linear para a circular é essencial para mitigar os impactos ambientais e reduzir o consumo de recursos naturais. A estratégia de adotar a reincorporação de resíduos e utilizar subprodutos ganha força para impulsionar essa transição. Este estudo teve como objetivo analisar os impactos ambientais do processo produtivo de vasos ornamentais, que utilizam resíduos e subprodutos como matérias-primas, em colaboração com a Empresa X. Empregando a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) como ferramenta principal e seguindo as normas ISO 14040:2008 e ISO 14044:2014, a análise concentrou-se em identificar e quantificar os impactos ambientais em todas as etapas do processo produtivo. Utilizou-se como unidade funcional (UF) um único vaso ornamental, pesando 120 gramas e com capacidade interna de 330 cm³, com a fronteira de estudo "cradle-to-gate". Para realizar a ACV, os processos foram separados em dois grupos: o Grupo 1 representa o processo produtivo que não reincorpora as perdas, enquanto o Grupo 2 reincorpora as perdas. Para os dois grupos, foram avaliadas as seguintes categorias de impactos ambientais: Potencial de Aquecimento Global (PAG), Potencial de Formação Fotoquímica de Ozônio (PFFO), Potencial de Acidificação Terrestre (PAT) e Depleção de Recursos Abióticos (DRA). Os resultados da avaliação dos impactos ambientais identificaram que as etapas do Grupo 2 geram impactos menores ou iguais às do Grupo 1. Além disso, analisou-se o cenário para o fim de vida do produto final, "cradle-to-grave", permitindo identificar quais práticas são as mais sustentáveis para o seu descarte. A forma de descarte que gerou o menor impacto foi a compostagem, quando comparada com a disposição em aterro sanitário e a incineração. Também foi realizada a análise de cenários comparativos de materiais, por UF, como o poliestireno e o polietileno de alta densidade (PEAD). O vaso da Empresa X apresenta um menor impacto ambiental em PAG em relação aos outros materiais analisados. Para igualar o impacto ambiental de um vaso de polietileno, os vasos da Empresa X poderiam ser substituídos 5,3 vezes, e para igualar o impacto de um vaso de PEAD, seriam necessários 3,5 vasos. Este estudo demonstra a importância da ACV para ressaltar os benefícios das práticas sustentáveis na indústria, voltadas para uma produção responsável que incorpora os subprodutos como matéria-prima, destacando a importância da economia circular como fator marcante na redução dos impactos ambientais.
- Avaliação do pólen apícola como fonte de aminoácidosPublication . Costa, Graziela Simões Lopes da; Falcão, Soraia; Vilas-Boas, Miguel; Março, Paulo HenriqueO pólen apícola, coletado pelas abelhas das flores e armazenado na colmeia, é reconhecido por sua composição nutricional e bioativa. O pólen é benéfico para as abelhas porque é a principal fonte de proteínas enquanto, também, serve de alimento humano devido ao seu alto valor nutricional. É composto por sua maioria em água, proteínas, aminoácidos, carboidratos e lipídeos, mas ainda por compostos minoritários tais como minerais, vitaminas e compostos fenólicos, tornando-o um antioxidante. Este trabalho teve como objetivo analisar a composição do pólen presente nos grãos coletados e transformados pelas abelhas com ênfase em aminoácidos. Para isso, foram analisadas quatro amostras de pólen apícola, duas monoflorais e duas multiflorais, através de diferentes parâmetros de qualidade como pH, proteínas totais, cinzas, lipídeos, carboidratos e calorias. Os aminoácidos livres foram analisados por cromatografia líquida de alta pressão acoplada a um espectrômetro de massa de alta resolução com um detector Orbitrap (LC-HRMS), após a extração com H2O:ACN. Os resultados evidenciaram valores consistentes de proteínas, carboidratos e minerais, além de um perfil de aminoácidos essenciais e não essenciais, influenciado pela origem botânica. A análise estatística multivariada (PCA) permitiu distinguir claramente as amostras monoflorais das multiflorais, demonstrando que a composição de aminoácidos e as características físico-químicas são fortemente influenciadas pela origem floral. Os resultados de aminoácidos mostraram presenças maiores para a prolina, valina e fenilalanina com resultados baixos de desvio-padrão, enquanto para os outros aminoácidos, os resultados foram baixos, porém detectados por conta do método sensível utilizado. Esses resultados reforçam o potencial do pólen apícola como fonte natural de nutrientes essenciais e demonstram sua relevância tanto para a saúde das abelhas quanto para o consumo humano.
- Avaliação dos benefícios ambientais de soluções baseadas na natureza com o software i-Tree – O caso da zona industrial de Bragança - PortugalPublication . Pança, Fernanda Albertini; Gonçalves, Artur; Castro, José; Bortoli, MarceloA urbanização provoca grandes mudanças nos sistemas ambientais, relacionadas ao balanço de carbono, intercepção da água da chuva, poluição do ar e economia de energia de edifícios, como consequência das mudanças no ambiente natural. Além disso, as zonas industriais acabam por ser menos arborizadas devido às construções dos empreendimentos, que frequentemente representam vastas áreas urbanas, muitas vezes negligenciadas. Portanto, é necessário definir projetos que possam promover a transformação urbana, tornando as cidades mais agradáveis aos seus cidadãos. As Soluções Baseadas na Natureza (SBNs) buscam mitigar os efeitos antrópicos da urbanização por meio de inspiração na natureza. Assim, este trabalho teve como objetivo caracterizar a área de estudo e sua vegetação, construir uma base de dados de entrada no software i-Tree, simular os benefícios ambientais das SBNs (previstas no âmbito do Projeto POCTEP INDNATUR), na Zona Industrial das Cantarias (Bragança), com o software i-Tree e definir cenários com base nos dados de intervenção do projeto e em formulações alternativas. A metodologia começa com o levantamento de dados e medição de parâmetros das árvores, incluindo diâmetro na altura do peito, alturas totais, uso do solo, avaliação da saúde da copa (dieback, percentagem da copa que é composta de galhos mortos) e exposição à luz da copa. A ferramenta i-Tree foi utilizada para a simulação dos benefícios ambientais das SBNs, como meio de apoiar o Projeto POCTEP INDNATUR. O i-Tree Eco é uma ferramenta emblemática que quantificou os efeitos e valores da floresta urbana, tais como: características das árvores, remoção da poluição do ar, armazenameno e sequestro de carbono, produção de oxigénio, escoamento evitado, valores estruturais e funcionais e potenciais impactes de pragas, auxiliando assim no manejo e defesa de árvores e florestas, mostrando os riscos potenciais para a saúde das árvores e baseando-se em pesquisa de serviços florestais do USDA (Departamento de Agricultura dos Estados Unidos).