FCT: DQ - Dissertações de Mestrado
URI permanente para esta coleção:
Navegar
Entradas recentes
- Avaliação do Impacto de Barreiras de Mitigação em Cenários de Fuga de PropanoPublication . Moreira, Catarina Santana; Eusébio, MárioO presente trabalho teve como objetivo avaliar o impacto de barreiras de mitigação em cenários de fuga de propano. Para tal, foi realizada uma análise estruturada em três etapas: identificação de cenários críticos através de um HAZID, análise de consequências com o software PHAST considerando as variáveis mais relevantes, e desenvolvimento de um modelo CFD preliminar em OpenFOAM para avaliar o efeito de um muro de betão. No âmbito do HAZID, foram identificadas 19 causas potenciais de acidentes, bem como as respetivas medidas preventivas, destacando-se como as mais relevantes a sobrepressão, a corrosão interna/externa e as falhas em juntas, flanges e soldaduras. Foi ainda realizada uma estimativa do investimento fixo, considerando os principais equipamentos e custos de tubagens, tendo-se obtido um valor aproximado de 2.21M€. A análise em PHAST permitiu avaliar a influência das condições meteorológicas, rugosidade superficial do solo e elevação da fuga. Verificou-se que não existe um pior caso absoluto para a meteorologia, dependendo do tipo de cenário: em roturas, condições mais estáveis (classe 1,5/F) são mais gravosas, enquanto em fugas as diferenças são menos pronunciadas, sendo classes mais instáveis (4,4/D e 5,3/E) ligeiramente mais críticas. Observou-se ainda que maior rugosidade (z0=1m) conduz a maior retenção da nuvem e que fugas a menor elevação (0,3m) resultam na acumulação de maiores concentrações de gás. Em termos de risco, os cenários de dispersão e explosão apresentaram níveis aceitáveis, enquanto 6 cenários de jet fire se enquadram na zona ALARP. Verificou-se ainda que alguns cenários de dispersão e explosão atingem zonas densamente povoadas (zona F). Por fim, foi desenvolvido um modelo CFD preliminar em OpenFOAM, tendo sido testadas 3 malhas com diferentes níveis de refinamento. Foi possível estabilizar o escoamento de vento, sendo necessário trabalho adicional para simular a fuga de propano e avaliar o efeito do muro de betão nas consequências.
- Desenvolvimento e avaliação in vitro da bioequivalência de um medicamento genéricoPublication . Belém, Duarte Miguel Da Silva Cardoso Baldy; Eusébio, Mário; Costa, IsabelO desenvolvimento de formulações farmacêuticas semissólidas tópicas apresenta desafios significativos devido à complexa interdependência entre composição, microestrutura e desempenho na libertação do fármaco. No contexto do desenvolvimento de medicamentos genéricos, a demonstração de equivalência em relação ao medicamento de referência exige não só similaridade qualitativa (Q1) e quantitativa (Q2), mas também equivalência microestrutural (Q3), sendo este último aspeto particularmente crítico para produtos dermatológicos. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e caracterização de cremes óleo-em-água (O/A), avaliando a influência da composição e do processo de fabrico no comportamento reológico e no desempenho em ensaios de permeação in vitro (IVPT). Os ensaios reológicos evidenciaram diferenças claras entre formulações, permitindo distinguir sistemas com maior ou menor viscosidade aparente ao longo do intervalo de taxas de deformação. Formulações mais viscosas apresentaram maior resistência ao escoamento, enquanto formulações menos viscosas demonstraram maior fluidez e facilidade de aplicação. Estas diferenças refletiram-se no desempenho em IVPT, observando-se variações na permeação da substância ativa SA1 entre 101.57 e 228.98 µg/cm² e da SA2 entre 22.93 e 38,75 µg/cm². De forma consistente, formulações com maior viscosidade apresentaram menor permeação, indicando um efeito limitante da microestrutura. A incorporação de um novo grau do emoliente 1 conduziu a um aumento da viscosidade e a uma redução da permeação (73.46 µg/cm² para SA1 e 24.65 µg/cm² para SA2). Os resultados demonstram uma relação entre propriedades reológicas e desempenho de permeação, evidenciando a importância da microestrutura no desenvolvimento de formulações tópicas.
- Estudo da incorporação de reciclados de PP, PE, PVC e CaCO3 em polímeros de SEBS e PVCPublication . Santos, Beatriz Penetra Dias; Pereira, João; Eusébio, MárioEste estudo explora a incorporação de cinco tipos de materiais reciclados em formulações po-liméricas, utilizando duas abordagens. Para o polipropileno (PP) e o polietileno (PE) reciclados, as resi-nas virgens foram completamente substituídas, alcançando 7,93% e 2,36% de conteúdo reciclado, res-petivamente. Adicionalmente, a substituição do carbonato de cálcio (CaCO₃) por CaCO₃ reciclado re-sultou em 34,33% e 14,22% de conteúdo reciclado para as formulações de PP e PE, respetivamente. A abordagem para o cloreto de polivinilo (PVC) reciclado variou, tendo sido incorporados dois reciclados de PVC de diferentes fontes nomeados pelo fornecedor de PVC GNR e FT, com 80 e 90 de dureza na escala Shore A, respetivamente. Começou-se por incorporar 20%, 30% e 50% de PVC GNR reciclado na formulação número 3, seguida de modificações adicionais que envolveram a remoção do CaCO₃ na formulação com 50% reciclado. Para testar outras duas formulações incorporaram-se PVC FT a 20 e 30%. No total foram produzidas e analisadas dezassete formulações. Os ensaios da qualidade de cada fórmula incluíram: resistência à abrasão, dureza, hidrofobicidade, ensaios de tração, que forneceram dados sobre alongamento e força máxima, densidade, índice de fluidez (MFI), espectroscopia de infra-vermelho por transformada de Fourier (FTIR) e a análise às propriedades reológicas. Os resultados indicaram que as integrações que apresentaram menores variações relativamente aos padrões dese-jados foram, no caso das formulações com PP e PE quando apenas se substituiu a resina virgem e no caso das fórmulas com PVC ao colocar 50% de reciclado removendo o CaCO3 da fórmula. As análises reológicas realizadas não apresentaram sinais evidentes de degradação comprovado pela estabilidade do torque ao longo do tempo de ensaio. Esta investigação destaca o papel crítico da seleção de materiais reciclados adequados para otimizar o desempenho de compósitos poliméricos.
- Análise Comparativa Entre a Legislação Brasileira e Portuguesa Sobre Desvio de Função e os Impactos na Segurança Alimentar e ProdutividadePublication . Barreto, Ana Beatriz Cavalcanti Corral Sá; Matos, AnaO presente estudo analisa, numa perspetiva comparativa, a legislação brasileira e portuguesa relativa ao desvio de função, avaliando os seus impactos na produtividade organizacional e na segurança alimentar. A investigação combina uma revisão bibliográfica e documental com a aplicação de inquéritos a profissionais do setor alimentar em ambos os países. Os resultados evidenciam que, no Brasil, a maior rigidez legislativa tende a assegurar a conformidade técnica e a reduzir riscos associados à segurança alimentar, ainda que possa limitar a flexibilidade operacional. Em Portugal, a legislação caracteriza- se por maior adaptabilidade funcional, favorecendo a produtividade, mas exigindo mecanismos complementares de formação e fiscalização para prevenir falhas nos processos de higiene e segurança. A análise comparativa demonstra que a definição clara de funções, aliada a políticas de capacitação contínua e a uma fiscalização eficaz, constitui elemento essencial para a mitigação de riscos e para a promoção de práticas laborais sustentáveis. Conclui-se que a harmonização entre proteção laboral e flexibilidade organizacional é determinante para assegurar simultaneamente a eficiência produtiva e a segurança alimentar.
- Application of Carbon Membrane in Transesterification Process for Methanol RemovalPublication . Ferreira, Adriano Miguel Vieira; Kumakiri , Izumi; Crespo, JoãoO consumo global de energia tem vindo a aumentar anualmente, com cerca de 82% da energia proveniente de combustíveis fósseis. As indústrias química e petroquímica representam cerca de 30-35% da energia total consumida, sendo que grande parte é utilizada nas fases de separação e purificação, sendo o processo de destilação responsável por metade deste consumo. Desta forma, a tecnologia de separação por membranas revelou-se uma forma responsável e menos exaustiva em termos de consumo energético. O palmitato de metilo é um éster metílico de ácidos gordos normalmente encontrado no biodiesel obtido a partir do óleo de palma. Este componente precisa de ser removido ou parcialmente removido do biodiesel para melhorar as propriedades do biodiesel, como turbidez, ponto de nuvem e ponto de derrame. O palmitato de metilo irá melhorar o uso da biomassa. Uma das formas possíveis de upcycling é converter do palmitato de metilo para o palmato isopropilo (IPS), amplamente utilizado em cuidados estéticos e pessoais, como loções, cremes e outros produtos. Com esta experiência, planeia-se modelar o uso de membranas de carbono no processo de transesterificação, convertendo o palmitato de metilo em metanol e, aplicando o princípio de Le Chatelier, removendo metanol para aumentar a conversão dos reagentes. Utilizando o método de pervaporação, foi possível calcular a permeância que o metanol tem através da membrana 2,65x10-7 mol/m2 s bar. Através do modelo cinético foi possível modelar esta experiência e analisar quais os fatores importantes da membrana que precisam de ser melhorados. Assumindo que o isopropanol será o reagente em excesso, foram modelados cenários em que se observou que, em média, o aumento da sua concentração traria apenas um aumento de 4% na conversão com a permeância atual. Desta forma, observou-se como a permeância do metanol afeta a conversão; com o aumento da permeância para duplicar, houve um aumento de 8% na conversão e, com o aumento da permeância até ao quíntuplo, um aumento de 26%. Seguindo a mesma lógica, foi realizada uma análise da área da membrana, onde se registou que aumentar a área para duplicar traria um aumento médio de 7% na conversão.
- Otimização da reação de epimerização para produção de alulosePublication . Gonçalves, Bernardo João Madeira Fraga; Eusébio, Mário; Oliveira, InêsA crescente preocupação com o consumo excessivo de açúcares convencionais e os seus impactos negativos na saúde pública tem impulsionado a procura por alternativas mais saudáveis e sustentáveis. Entre estas, a D-alulose, um açúcar raro de baixo valor calórico e com propriedades sensoriais semelhantes às da sacarose, destaca-se como uma solução promissora. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a reação de epimerização da frutose em D-alulose, recorrendo à enzima D-psicose-3-epimerase, de forma a definir as condições operacionais mais favoráveis à sua produção. Foram estudadas variáveis como o pH, tipo e concentração de cofatores metálicos, percentagem de matéria seca do substrato, concentração enzimática, tempo de reação e origem da enzima. Os resultados demonstraram que a reação apresenta maior rendimento (aproximadamente 29 %) a pH 7,5, temperatura de 60°C e 24 h de tempo de reação. O tampão TRIS-HCl revelou-se o mais eficaz na estabilização do pH, enquanto o magnésio (1 mmol/L) se destacou como cofator mais adequado. A percentagem de matéria seca de 50% proporcionou as melhores condições de equilíbrio entre difusão das moléculas no xarope e atividade enzimática, resultando num rendimento máximo de conversão de aproximadamente 29%. Os resultados obtidos confirmam a viabilidade técnica da epimerização enzimática da frutose para produção de D-alulose em contexto laboratorial, abrindo caminho para o desenvolvimento de processos industriais sustentáveis e economicamente competitivos. O trabalho reforça o potencial da D-alulose como substituto da sacarose, contribuindo para a diversificação da oferta de adoçantes de baixo teor calórico e para a promoção de hábitos alimentares mais equilibrados.
- Projeto de Engenharia Conceptual de uma unidade de fabrico de produtos farmacêuticos à base de Canábis Medicinal, em PortugalPublication . Abrantes, Rita Victória; Eusébio, Mário; Vidinha, AldoA presente dissertação pretende desenvolver um Projeto Conceptual para a implementação de uma unidade de fabrico de produtos farmacêuticos à base de Canábis Medicinal, em Portugal. Com vista a resolver problemáticas como o número reduzido de unidades farmacêuticas de produção de extratos e isolados de Canábis, a falta de consistência de produtos no mercado e a ausência de produtos inovadores, este projeto perspetiva-se como uma oportunidade de negócio. O desenvolvimento do trabalho inicia-se com a análise de mercado que visa justificar a melhor localização para a implementação e construção da unidade fabril e, posterior cálculo da capacidade a instalar na fábrica, de forma a alcançar os mercados alvo de Portugal e Alemanha, assumindo um Market Share de 3,5%. Foi calculada a capacidade anual instalar, estabelecendo-se 505 kg de canabinóides por ano, vendidos sobre a forma de Isolados de CBD e Frascos de 300 ml de Nanoemulsão com 10% de CBD. Quanto ao desenvolvimento do Projeto de Engenharia Conceptual foi adotado o pro- cesso de extração com CO2 supercrítico. Pela elaboração do balanço mássico ao processo, o processamento de 25 kg de flor seca por dia, permite a produção de 1,3 kg de Cristais de CBD e 518 frascos de Nanoemulsões, diariamente. Finalizado o Projeto de Engenharia, foi calculado o investimento total, que ficará no valor de 19 Milhões de euros. O estudo conclui que o Projeto Conceptual de Implementação de uma nova unidade fabril de produção de produtos farmacêuticos à base de Canábis Medicinal tem viabilidade económica, dado que tem uma TIR de 26,63% e um VAL de 31,954,129€ Para complementar o estudo do projeto, sugere-se uma análise de risco às zonas de risco com classificação ATEX e ao perigo de contaminação cruzada.
- Enhancing Cycle life of AGM battery by studying alternative Expanders and Optimizing BaSO4 content in Negative Active MaterialPublication . Costa, Herlander Cristovão Novanio Monteiro da; Eusébio, Mário; Silva , DianaAs baterias Absorbent Glass Mat (AGM) produzidas pela EXIDE são muitas vezes utilizadas em sistemas de alimentação ininterrupta (UPS). Uma limitação fundamental desta tecnologia é o baixo ciclo de vida atribuído à degradação que afetam os materiais ativos negativos (NAM) e positivos (PAM), incluindo passivação, shedding e a perda excessiva de água. O objetivo principal da tese é aumentar em 50% o ciclo de vida da bateria, através da investigação dos aditivos alternativos no NAM. Foram estudadas quatro formulações: os produtos atuais (PA) com 0,5% de BaSO4 + Expander A, a primeira versão VT1 (1%BaSO4 + Expander A), a segunda versão VT2 (0,5% BaSO4 + Expander B) e a versão final VT3 (1%BaSO4 + Expander B). Foram desenvolvidos dois protótipos: primeiro seguiu-se o processo industrial padrão, enquanto o segundo incluiu um aumento de 1,57% no eletrólito e um programa de formação ajustado (duração superior em 1,95% e corrente reduzida em 5,4%). O resultado mostrou uma melhoria da bateria após a formação, com redução da perda de água (-7,94%) e da resistência interna (-10,84%). Foram realizados ensaios elétricos para validar as novas formulações incluindo testes de capacidade de descarga, impacto de stress a 55 °C durante 156 dias e ciclo da vida. Comparando com o produto atual (PA), o VT3 apresentou a maior capacidade de descarga (+1,25%). A 55 °C durante 156 dias, o VT3 exibiu a menor perda de água (71 g), menor aumento da resistência interna (+27%) e menor degradação da capacidade (-25%). No entanto, o VT3 apenas apresentou um aumento de 1% no ciclo de vida, enquanto as outras versões (VT1) exibiram o mesmo número de ciclos de vida que (PA).
- Desenvolvimento e validação de método analítico por GC-FID para a quantificação de terpenos em produtos de Cannabis sativa L. em ambiente GMPPublication . Abreu, João Pedro Domingos de; Bernardo, João; Eusébio, MárioA Cannabis sativa L. é uma planta muito conhecida pela sua versatilidade de utilização a nível alimentar, medicinal, cerimonial e até mesmo recreacional. Os compostos bioativos desta planta dividem-se em dois principais grandes grupos, os canabinoides e os não-canabinoides. Entre os canabinoides destacam-se o canabidiol (CBD) e o tetrahidrocanabinol (THC), sendo o último conhecido pelos seus efeitos psicoativos. Apesar da controvérsia em relação ao uso ilícito, a canábis tendo vindo a demonstrar a sua utilidade e pertinência a nível medicinal para o tratamento de sintomatologia associada a diversas doenças como o Parkinson, anorexia ou cancro. Em relação aos não-canabinoides, os terpenos são uma classe de bastante interesse pelas suas propriedades sensoriais com grande influência no perfil aromático das inflorescências desta planta medicinal. Neste trabalho, foi desenvolvido um método analítico baseado em cromatografia gasosa com deteção por ionização em chama (GC-FID) para a identificação e quantificação de terpenos em inflorescências de canábis. Como expectável, constatou-se que parâmetros como o volume de injeção, a concentração da amostra, o comprimento da coluna e a temperatura do forno influenciam significativamente os resultados cromatográficos O método foi validado com sucesso para 29 dos 30 terpenos estudados, em conformidade com as orientações do Conselho Internacional para Harmonização dos Requisitos Técnicos de Produtos Farmacêuticos para Uso Humano (ICH Q2 (R2)). Demonstrou cumprir os critérios estabelecidos para especificidade, linearidade, exatidão, recuperação, robustez, limite de quantificação, precisão, estabilidade das amostras e das soluções padrão, adequabilidade do sistema e ausência de efeito carry-over. A validação do método permitiu a sua implementação na rotina do laboratório de Controlo de Qualidade de uma Indústria Farmacêutica para análise de controlo de qualidade de produtos de canábis medicinal.
- Nanoparticle Formulation and Optimization for Macrophage Repolarization in CancerPublication . Silva, Ana Rita Fialho da; Soenen, Stefaan; Baptista, PedroCancer is a disease with a high mortality rate, and current treatment approaches are associated with several limitations. Despite advancements in novel treatments such as immunotherapy, gene therapy, and nanomedicine, success rates remain low. In this thesis, the use of a polymeric nanoparticle encoding for the Interferon Regulatory Factor 5 (IRF5) is proposed to induce macrophage repolarization from an anti-inflammatory to a pro-inflamma- tory stage. Additionally, nanoparticle biomimetic coating was explored for targeted delivery and cyto- toxicity reduction. Nanoparticle synthesis and characterization were evaluated, as well as in vitro as- sessment of nanoparticle cytotoxicity, transfection efficiency, uptake, and macrophage repolarization. Highly Branched Poly (β-amino ester)s (HPAEs) polymer synthesis was confirmed by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy. In addition, HPAEs showed a strong buffering capacity be- tween pH 4.5 to 7.5. Nanoparticles were synthesized using HPAEs polymer and Dynamic Light Scat- tering (DLS) and Electrophoretic Light Scattering (ELS) analysis were performed, obtaining nanoparti- cles with a diameter size between ≈168 nm to ≈189 nm, and a zeta potential of +41.5 mV to +43.1 mV, showing successful nanocomplex formation. HPAEs-pDNA nanoparticles remained stable for three days in Milli-Q water. In vitro analysis indicates that the HPAEs polymer was cytotoxic to both CT26 and RAW 264.7 cell lines, reducing cell viability by 50-80% at the highest polymer dose. Transfection was successful for CT26 cell line, obtaining ≈55% of transfection efficiency. Both cell lines exhibited a nanoparticle uptake above 90%. The biomimetic coating attempts did not result in stable HPAEs–pDNA nanoparticles, and the cytotoxicity of this nano-system was not reduced. However, preliminary results using the Ignite microfluidic device show that this platform may be suitable for achieving a consistent coating. These findings suggest that HPAEs-pDNA nanoparticles exhibit strong cellular uptake and proper- ties consistent with effective endosomal escape. Although the biomimetic coating strategy requires fur- ther optimization, these results demonstrate the potential of the Ignite microfluidic system to achieve successful nanoparticle coating and to serve as platform for macrophage repolarization approaches.