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Projeto de investigação
Laboratory of Separation and Reaction Engineering
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The Effect of a Naturally Ventilated Roof on the Thermal Behaviour of a Building under Mediterranean Summer Conditions
Publication . Ramos, João; Aires, Luis
With the increasing cost associated with energy consumption, climate change and the greater awareness of the population to issues related to energy and environmental efficiency, energy conservation in buildings has been encouraged, along with the development of several solutions based on a more sustainable construction. Building cooling is the most challenging issue in the Mediterranean climate. The roof is one of the main elements of the building’s opaque envelope, where the choice of materials and the implementation of appropriate passive technologies determine the thermal performance of a building. The present work aims to assess the impact of natural ventilation of a roof cavity on the thermal environment of a dwelling house under Mediterranean summer conditions. An experimental study was developed in a small-scale prototype of a typical dwelling house, comprising a ceramic tile roof with vented eaves and insulated sub-tile panels according to the construction solution of the Humbelino Monteiro SA company. The thermal performance of this roof solution was assessed under real climatic conditions based on continuous measurements of the air velocity inside the air gap, the temperature of the air and the surface temperature of all roof layers. Weather conditions were also monitored continuously. Connected with the heat transfer mechanisms, the obtained temperature and air velocity profiles data were analysed and discussed.
Autosomal recessive hypotrichosis with loose anagen hairs associated with TKFC mutations*
Publication . Onoufriadis, A.; Cabezas, A.; Ng, J. C. F.; Canales, J.; Costas, M. J.; Ribeiro, J. M.; Rodrigues, J. R.; McAleer, M. A.; Castelo‐Soccio, L.; Simpson, M. A.; Fraternali, F.; Irvine, A. D.; Cameselle, J. C.; McGrath, J. A.
Background: Loose anagen hair is a rare form of impaired hair anchorage in which anagen hairs that lack inner and outer root sheaths can be gently and painlessly plucked from the scalp. This condition usually occurs in children and is often self-limiting. A genetic basis for the disorder has been suggested but not proven. A better understanding the aetiology of loose anagen hair may improve prevention and treatment strategies. Objectives: To identify a possible genetic basis of loose anagen hair using next-generation DNA sequencing and functional analysis of variants identified. Methods: In this case study, whole-exome sequencing analysis of a pedigree with one affected individual with features of loose anagen hair was performed. Results: The patient was found to be compound heterozygous for two single-nucleotide substitutions in TKFC resulting in the following missense mutations: c.574G> C (p.Gly192Arg) and c.682C> T (p.Arg228Trp). Structural analysis of human TKFC showed that both mutations are located near the active site cavity. Kinetic assays of recombinant proteins bearing either of these amino acid substitutions showed almost no dihydroxyacetone kinase or D-glyceraldehyde kinase activity, and FMN cyclase activity reduced to just 10% of wildtype catalytic activity. Conclusions: TKFC missense mutations may predispose to the development of loose anagen hairs. Identification of this new biochemical pathobiology expands the metabolic and genetic basis of hypotrichosis.
Avaliação do Ciclo de Vida da Metalomecânica
Publication . Jorge, Delfina Maria de Oliveira; Oliveira, Nelson Simões
O presente trabalho desenvolve uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) da
metalomecânica, de acordo com as normas internacionais ISO 14040:2006, ISO 14044:2006
e Regulamento (UE) 2024/3110, com o objetivo de identificar e quantificar os potenciais
impactes ambientais associados à sua atividade. A unidade declarada corresponde a 1 kg de
estrutura metálica pronta para expedição, numa abordagem cradle-to-gate, abrangendo as
etapas de corte, decapagem, calandragem, quinagem, furação, soldadura, pintura, consumos
energéticos e fluxos residuais.
A avaliação foi realizada com recurso à metodologia Environmental Footprint 3.1,
utilizando o software SimaPro e bases de dados secundárias (Ecoinvent 3.11), sempre que
os dados primários não estavam disponíveis. Os resultados foram normalizados, permitindo
identificar e priorizar as categorias de impacte mais relevantes.
As análises evidenciaram que o processo de produção do aço é responsável por mais
de 93% dos impactes na utilização de água e eutrofização da água doce, e por mais de 70%
nas radiações ionizantes, ecotoxicidade da água doce, partículas em suspensão e alterações
climáticas. No processo de produção das estruturas metálicas destaca-se a utilização do solo
e toxicidade humana cancerígena com impactes acima dos 60%, toxicidade humana não
cancerígena com cerca de 50% dos impactes e restantes categorias de impacte abaixo de
17% do total de impactes ambientais.
Este trabalho contribui para a literatura científica ao disponibilizar inventários e
resultados específicos da realidade industrial portuguesa, reforçando a importância da
integração da ACV como ferramenta de apoio à decisão na indústria metalomecânica. Os
resultados sustentam o alinhamento desta atividade com os Objetivos de Desenvolvimento
Sustentável (7, 9, 12 e 13) e fornecem uma base sólida para a definição de estratégias de
economia circular e de neutralidade carbónica no setor.
Application of Multi-Criteria Analysis for Selecting Solvents in Plastic Recycling
Publication . Ochoa, Harold Alexander Saigua; Oliveira, Nelson Simões; Heleno, Maria Lizete Lopes
One of the emerging technologies with the greatest potential in plastic recycling is
selective dissolution precipitation (SDP). This technique enables the recovery of polymer
materials with near-virgin quality. However, the selection of appropriate solvents
remains a critical challenge and a key opportunity for improving process efficiency and
applicability. In this study, the Analytic Hierarchy Process (AHP) was applied as a multi
criteria decision-making tool for solvent evaluation. The parameters considered were
solubility, hazard level, and cost. Solubility was assessed using Hansen Solubility
Parameters, hazard was evaluated using GHS H-codes, and cost data were obtained from
vendor quotations and commercial sources.
The results identified the most suitable solvents for each polymer: ethyl benzoate (S17)
for polystyrene (P1), p-cymene (S5) for polyethylene (P2), cumene (S18) for
polypropylene (P3), anisole (S1) for polyethylene terephthalate (P4), and dimethyl
isosorbide (S6) for polyvinyl chloride (P5).
Overall, this work provides a structured and practical framework for solvent selection in
SDP. The proposed approach supports safer and more sustainable recycling practices and
contributes to the advancement and potential industrial implementation of selective
dissolution technologies, contributing to the advancement and potential industrial
implementation of selective dissolution technologies.
Avaliação do Ciclo de Vida do Processo de Dissolução/Precipitação no Tratamento de Resíduos Plásticos
Publication . Cunha, Joel do Espirito Santo da; Oliveira, Nelson Simões; Heleno, Maria Lizete Lopes
O crescente consumo de plásticos torna cada vez mais relevante o desenvolvimento de
estratégias sustentáveis para a reciclagem. O presente projeto teve como objetivo propor e
validar um método de separação de uma mistura de resíduos plásticos através do processo
de dissolução/precipitação. Para tal, a abordagem integrou a seleção de solventes verdes, a
avaliação dos riscos associados e a otimização das condições operacionais, visando
maximizar a eficiência do processo e o seu impacte ambiental.
Numa segunda fase, foi desenvolvida uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) para
identificar e quantificar impactes ambientais do processo proposto, permitindo a comparação
com as soluções de fim de vida convencionais: a deposição em aterro e a incineração. A
unidade funcional considerada correspondeu ao tratamento de 100 kg de resíduos plásticos,
com vista à recuperação dos polímeros, numa abordagem porta-a-porta (gate-to-gate),
abrangendo as etapas de pré-tratamento e as operações unitárias associadas ao processo de
dissolução/precipitação. A avaliação foi realizada com recurso à metodologia de avaliação
de impacte Environmental Footprint (versão 3.1) e ao software SimaPro, recorrendo a dados
primários (obtidos experimentalmente e por via bibliográfica) e a dados secundários
provenientes da base de dados Ecoinvent (versão 3.11). Os resultados evidenciaram que as
emissões difusas de solvente e anti-solvente são os principais responsáveis pelos impactes
nas categorias de formação fotoquímica de ozono (47,8%) e toxicidade humana,
cancerígenos (5,5%). Por outro lado, o consumo de energia elétrica, associado sobretudo às
etapas de destilação, domina as restantes categorias de impacte mais relevantes: utilização
de recursos minerais (9,0%) e fósseis (8,2%), toxicidade humana, não cancerígenos (5,2%)
e alterações climáticas (4,2%).
Apesar do processo em estudo apresentar impactes ambientais superiores à incineração e
deposição em aterro, este trabalho contribuiu para disponibilizar uma possível metodologia
para a seleção de solventes e separação de uma mistura de resíduos plásticos.
Adicionalmente, apresenta um modelo de escalonamento do nível laboratorial para o
industrial, fornecendo um inventário detalhado e resultados específicos que servem de base
para otimização e implementação desta tecnologia no âmbito da economia circular.
Unidades organizacionais
Descrição
Palavras-chave
Cyclic Separation and Reaction Processes,Product Engineering,Catalysis and Carbon Materials,Thermodynamics and Environment,
Contribuidores
Financiadores
Entidade financiadora
Fundação para a Ciência e a Tecnologia, I.P.
Programa de financiamento
Financiamento do Plano Estratégico de Unidades de I&D - 2019
Número da atribuição
UID/EQU/50020/2019