ISEP - Instituto Superior de Engenharia do Porto
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Browsing ISEP - Instituto Superior de Engenharia do Porto by Sustainable Development Goals (SDG) "09:Indústria, Inovação e Infraestruturas"
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- 1º Ciclo de Palestras de Engenharia CivilPublication . Departamento de Engenharia Civil; Lopes, Duarte Barroso; Fontão, Eunice VilaverdeRealizou-se o I Ciclo de Palestras no Departamento de Engenharia Civil do Instituto Superior de Engenharia do Porto, sobre os seguintes temas: Revestimentos em Edifícios - dia 17 de Outubro de 2001 Zonas Costeiras - dia 14 de Novembro de 2001 Betão Reforçado com Fibras - dia 12 de Dezembro de 201 De que resultaram os textos das comunicações agora compilados. Na escolha dos temas considerou-se a sua actualidade e o facto de completarem os assuntos das aulas do curso de Engenharia Civil. No futuro prevê-se a realização de novos ciclos com temas diversos proporcionando a divulgação de conhecimentos e criando um espaço de diálogo com técnicos e investigadores. Não deve deixar de se referir, que estas palestras reflectem o empenho de docentes do DEC na actualização de conhecimentos em áreas científicas de elevado potencial e interesse para uma escola de engenharia de grandes tradições.
- Aferição das diferenças de acuidade visual de rolhas de cortiçaPublication . MONTEIRO, FILIPA BEATRIZ ALMEIDA; Correia, Maria Manuela BarbosaPortugal dis8ngue-se como o maior produtor de cor8ça, destacando-se na produção de rolhas de cor8ça u8lizadas para vedação de vinho. A qualidade destas é avaliada por classificação visual, uma técnica com elevada subje8vidade, exigindo assim a necessidade de calibrar os analistas, de modo a garan8r uma maior uniformidade e fiabilidade dos resultados. O estudo centrou-se na inves8gação das diferenças de acuidade visual e na capacidade de deteção de defeitos em rolhas de cor8ça natural entre analistas da qualidade, avaliando a repe8bilidade e reprodu8bilidade dos resultados, bem como a existência de diferenças esta8s8camente significa8vas. Foram analisadas 6 amostras de rolhas de diferentes classes e calibres por 15 analistas de 7 laboratórios dis8ntos. A análise dos dados ob8dos foi realizada através do método de Kapa de Fleiss, do método Kapa de Cohen e do teste z. Os resultados demonstraram uma boa repe8bilidade nas classificações realizadas pelos mesmos analistas. No entanto, observaram-se variações entre as avaliações de analistas do mesmo laboratório, em algumas amostras, sendo que essas diferenças foram esta8s8camente significa8vas. Estas discrepâncias tornam-se ainda mais acentuadas na comparação entre laboratórios, onde se verificou menor reprodu8bilidade e níveis de concordância reduzidos, reforçando a necessidade de homogeneização dos critérios de classificação visual entre empresas e de treino sistemá8co para reduzir as diferenças.
- Algoritmos Genéticos para Otimização de soluções integrando carregadores de veículos elétricos, auto-produção e armazenamento de energiaPublication . Nascimento, Fernanda Claudino Leite; Roque, Luís Augusto Correia; Mota, Alzira Maria Teixeira daÉ crescente a importância da energia renovável e da mobilidade elétrica, para enfrentar os desafios ambientais e energéticos atuais. Acerca da mobilidade elétrica, o número crescente de veículos elétricos a bateria e veículos elétricos híbridos plug-in, traz a necessidade de mais infraestrutura de carregamento, destes tipos de veículos, nas cidades e nas estradas, onde tais infraestrutas precisam estar conectadas à rede elétrica de distribuição, resultando em restrições como disponibilidade de potência. Este trabalho faz uma abordagem acerca do dimensionamento de uma estação de carregamentos rápidos de veículos elétricos, lidando com esse desafio através da implementação de um sistema de armazenamento de energia baseado em bateria BESS e considerando a inserção no sistema de uma fonte de energia renovável (energia solar). Pretendemos minimizar os custos globais de energia, para evitar atualizações futuras na infraestrutura e potencializar a integração de recursos de energia renovável. A metodologia adotada baseia-se no Algoritmo BRKGA, um método aplicado em problemas de otimização combinatória, para encontrar soluções ótimas que levem em consideração a carga de carros elétricos, a geração de energia renovável local e o armazenamento eficiente de energia com custos mínimos. Através de estudos de caso com diferentes cenários, implementamos a metodologia proposta. Foram obtidos resultados para o dimensionamento de uma estação de recarga com auto produção de energia de fonte renovável que minimizam os custos de energia. Este trabalho, destaca a importância contínua da pesquisa em Algoritmos Genéticos e seu papel relevante na resolução de problemas complexos relacionados à energia e mobilidade elétrica, pavimentando o caminho para um futuro mais sustentável e ecologicamente consciente.
- Alleviation of Fe-induced chlorosis of soybean plants grown in calcareous soil by a freeze-dried iron fertilizer containing siderophores produced by Rhizobium radiobacterPublication . Arcas, Alejandra; Sadeghi, S. Maryam; Lucena, Juan J.; Vindeirinho, João M.; Soares, Eduardo V.; Soares, Helena M. V. M.; López-Rayo, SandraThe concerns about the unsustainability of traditional synthetic Fe chelates lead to the search for new environmentally friendly alternatives, such as siderophores-based fertilizers. In this work, the focus was on the evaluation of a bio-based Fe-chelate fertilizer obtained from the culture of the siderophore-producer bacterium Rhizobium radiobacter. The suitability of a freeze-dried fertilizer formulated from a R. radiobacter culture labeled with 57Fe to alleviate Fe chlorosis in soybean plants cultivated in calcareous soil was analyzed and the new potential Fe fertilizer was evaluated in comparison to the traditional synthetic chelate o,oEDDHA/57Fe3+. This natural chelate was able to maintain chlorophyll content stable during all the pot trials and presented greater Fe concentration in the remaining soil fractions serving as an Fe pool for a long time whereas o,oEDDHA/57Fe3+ could supply Fe quickly. The new bio-based Fe siderophore fertilizer, derived from R. radiobacter culture, could be a green substitute to conventional synthetic chelates to address Fe chlorosis in calcareous soil conditions.
- Alzheimer's diagnosis beyond cerebrospinal fluid: Probe-Free Detection of Tau Proteins using MXene based redox systems and molecularly imprinted polymersPublication . Arjum, Ajith Mohan; Deshpande, Sudhaunsh; Dunlop, Tom; Norman, Beth; Oliviera, Daniela; Vulpe, Georgeta; Moreira, Felismina; Sharma, SanjivPhosphorylated Tau proteins are promising biomarkers for the diagnosis and prognosis of Alzheimer's disease. This study presents a novel voltametric sensor using a vanadium MXene polydopamine (VxPDA) redox active composite and a Tau-441-specific polyaniline molecularly imprinted polymer (PANI MIP) for the sensitive detection of Tau-441 in interstitial fluid (ISF) and plasma. The VxPDA/PANI MIP sensor demonstrates a broad detection range of 5 fg/mL to 5 ng/mL (122 aM/L to 122 pM/L) in ISF without the use of redox mediators, with a lower limit of detection (LOD) of 2.3 fg/mL (60 aM/L). Furthermore, a handheld device utilizing this technology successfully detects Tau-441 in artificial serum with high sensitivity (5 fg/mL to 150 fg/mL (122 aM/L to 366 aM/L)) and specificity within a clinically relevant range. The rapid detection time (∼32 min) and low cost (∼£20/device) of this sensor highlight its potential for minimally invasive, early AD diagnosis in clinical settings. This advancement aims to facilitate a transition away from invasive cerebrospinal fluid (CSF)-based diagnostic techniques for AD.
- Ambiente didático na nuvem para integração de dispositivos IoTPublication . Santos, Gabriele Soto; Leitão, João Miguel Queirós MagnoO progresso tecnológico está sempre em evolução, introduzindo uma diversidade de ferramentas e dispositivos que se integram cada vez mais à nossa rotina diária. A computação em nuvem e a Internet of Things (IoT) acompanham essa trajetória, abrindo novas oportunidades de conexão e armazenamento de dados. A computação em nuvem possui diversas aplicabilidades, sendo uma delas o auxilio da utilização destes dispositos. Empresas líderes nesse setor, como a Amazon Web Services (AWS) disponibilizam uma vasta gama de serviços em nuvem, incluindo recursos para IoT. Esta interconexão entre tecnologias e serviços na nuvem promove maior eficiência e flexibilidade nas aplicações, estimulando a inovação em diversos setores, desde corporativos até os contextos pessoal e educacional. Esta tese apresenta uma análise sobre a viabilidade da integração desses dispositivos com a plataforma da AWS, delineando de maneira concisa e minuciosa o procedimento para essa integração. Ela destaca a conexão com outros serviços disponíveis na plataforma, bem como diversos parâmetros de aplicabilidade desses serviços.
- Ambiente IoT híbrido seguroPublication . LEMOS, PEDRO VASSALO; Sampaio, Adelaide Isabel Santos Vieira BragaIn the growing world of Internet of Things (IoT) and factory automation, managing devices in a centralized and efficient manner is crucial since factories have hundreds of thousands of devices per location. Many of these devices are not connected to the internet due to most factory’s restrictions and still need to be managed. As establishing an internet connection from these offline devices is not an option, a secure approach must be designed to manage these devices way. With this objective, this dissertation explores a way to implement this solution dividing it in 2 major components. An edge component that sits in a server inside the factory to manage these devices in a containerized manner, using Azure IoT Edge solution. And a cloud component that has the objective to securely integrate the new edge component into the current solution to ensure a secure hybrid environment that the clients can trust. This work results in a proposition of an edge component, as well as a refined architecture for the cloud resources. Both solutions are highly automated, enabling a reproducible environment on the cloud side and an easy configuration for the client on the edge server.
- Amplified Sensitivity in SERS Detection of L1CAM With Silver Plasmonic Mesoporous Silica Capsules on an Imprinted FilmsPublication . Castaño-Guerrero, Yuselis; Arjones-Fernández, Belén; Moreira, Felismina T. C.; Alvarez-Puebla, Ramon A.; Correa-Duarte, Miguel A.; Águas, H.; Sales, M. Goreti F.This study presents a novel approach for dual detection, leveraging a combination of a Raman reporter-bearing nanomaterial and molecular imprinting polymers (MIP). A core-shell Au-Ag nanoparticles (Au-Ag NPs) encapsulated in mesoporous silica nanocapsules (Au-Ag NCs) and a new MIP-based material targeting L1CAM are used. The MIP prepared via surface imprinting on a carbon screen-printed electrode (C-SPE) used thionine (TH) as a monomer. The plasmonic Au-AgNCs are further functionalized with the Raman reporter 4-mercaptobenzoic acid (MBA) and anti-L1CAM for selective detection by surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectroscopy. The biosensor's analytical performance is evaluated using both SERS and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). EIS analysis reveals a linear response within the concentration range of 0.1 to 100 ng mL−1 in buffer and serum samples. SERS demonstrates a sensitivity ten times higher than EIS. Selectivity study demonstrates the biosensor's excellent specificity toward L1CAM, with minimal interference from other compounds such as creatinine, glucose, and carbohydrate antigen 19-9 (CA 19-9). The Raman signal from the reporter molecule correlates with increasing L1CAM concentrations, reinforcing the analytical findings obtained through electrochemical analysis. Thus, the combination of dual detection and recognition capabilities presents promising potential for detecting diverse biomarkers, especially in critical scenarios where reducing false-positive or false-negative errors is crucial.
- Análise das emissões de gases de efeito de estufa durante o ciclo de vida e o custo total de propriedade dos veículos elétricos a bateriaPublication . Vieira, Vasco da Silva Tavares; Ribeiro, Leonardo José da SilvaA Petibol, S.A. – Embalagens de plástico, é uma empresa cuja atividade sobressai na produção de plástico a partir da matéria-prima de Poliestireno Expandido (EPS) e Polipropileno Expandido (EPP). A aplicação deste material ocorre em diversas indústrias, tais como a eletrónica, alimentar, civil e, mais recentemente, desportiva. Ao longo da última década a empresa tem vindo a inovar-se e tem feito vários estudos na unidade industrial para identificar falhas e pontos a melhorar. Recentemente foi estudada a qualidade da água e a otimização dos seus consumos tal como os consumos de energia elétrica. Estes estudos contribuíram para a poupança de recursos da empresa e para menor pegada ambiental; a Petibol vê, de facto, a importância em continuar a investir neste tipo de análises à unidade industrial. A linha de vapor é neste momento o foco de estudo e inovação da unidade industrial. Neste estudo, primeiramente fez-se um levantamento de todo o circuito de vapor e respetivos consumíveis, o que permitiu concluir que seriam necessárias melhorias na instalação para adequá-la aos consumos e tarefas que lhe são exigidos. Após este levantamento, estudaram-se, teoricamente, todos os consumidores e produtores que integram a linha de vapor, que se compararam com valores reais obtidos mediante caudalímetros. Em seguida, com base na avaliação realizada na linha de vapor, averiguou-se o impacto da introdução de um novo consumidor de energia na linha de produção da Petibol. Com base nos consumidores atuais da empresa e na sua perspetiva de crescimento de produção será feito o dimensionamento ideal dos acumuladores de vapor e da caldeira. No final, será apresentada uma proposta de melhorias que seja capaz de garantir o bom funcionamento dos equipamentos, com a utilização mais eficiente uso de recursos.
- Análise de estado/risco de ativos de muito alta tensãoPublication . SILVA, MIGUEL SOUSA E; Andrade, Tiago BrancoEste trabalho é realizado no âmbito da dissertação de mestrado em Engenharia Eletrotécnica – Sistemas Elétricos de Energia. O tema desta dissertação é a análise de efeitos e riscos em ativos de muito alta tensão. Numa fase inicial deste trabalho é feita uma contextualização ao tema e são partilhados os objetivos do trabalho proposto. Foi também realizado um estado da arte relativo a tópicos que estão relacionados com o tema principal do trabalho. Neste documento é apresentada uma caracterização da Rede Nacional de Transporte e dos ativos pertencentes a uma rede de transporte de energia elétrica. É abordado também um tópico relacionado com manutenções, onde são apresentadas diferentes políticas de manutenção, desde políticas de manutenção corretiva, preventiva e preditiva. São apresentadas duas metodologias de cálculo com vista no cálculo de índices de saúde e criticidade dos ativos, para análise de estado e de risco dos mesmos. É feita uma aplicação destas metodologias a dois tipos de dispositivos, disjuntores e seccionadores, são também elaborados casos hipotéticos de estudos, de modo a avaliar possíveis resultados do uso destas metodologias. Na conclusão deste trabalho é abordada a importância da necessidade de manutenção dos ativos pertencentes à rede de transporte de energia elétrica e da correta aplicação das diferentes políticas de manutenção utilizadas. Conclui-se que recorrer ao cálculo de índices de saúde e criticidade é benéfico para a análise do estado e criticidade de ativos, sendo uma mais-valia para priorizar ações de intervenção entre ativos.