A new concept in compressed air energy storage

Tese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015The aim of this master thesis is to explore a new concept in energy storage, the liquid assisted compressed air energy storage (LACAES). Several other energy storage technologies were briefly reviewed to set a comparative basis for LACAES. The fundamentals of compressed air energy storage (CAES) are explained, and an essential introduction to LACAES is made, emphasizing the advantages of LACAES over conventional CAES. From this comparison the most promising applications for LACAES technology are chosen. For one of the applications, in the field of human generated and stored power, an early prototype, named KeepIt™ is built and tested. The efficiency of the system, the possibility of power output control and the performance of crucial components are evaluated. Although KeepIt™ early prototype had a maximum efficiency of about 7 %, the guidelines for further development are well defined and great improvements on the performance are foreseen in future work.O objectivo desta tese de mestrado foi a de explorar o conceito da tecnologia de armazenamento de energia por ar comprimido assistida por líquido (LACAES). O armazenamento de energia tem um papel cada vez mais importante em sistemas de energia, desde armazenamento para a rede emobilidade eléctrica, as aplicações são imensas. Istomanifestase numa expectativa de crescimento de mercado em 10 vezes da actual dimensão em 2018 (Miller, 2014). Este crescimento tem vindo a alimentar um crescimento de investigação nas áreas de armazenamento por ar comprimido (CAES) devido ás suas características promissoras (Najjar u. Zaamout, 1998). Ainda assim o CAES não é ainda uma solução competitiva para omercado, essencialmente porque requer a queima de gás natural para compensar as ineficiências do armazenamento. A tecnologia LACAES vem resolver as ineficiências existentes no CAES com a introdução de compressões e expansões isotérmicas. Nesta tese, tecnologias de armazenamento de energia são revistas em síntese e, posteriormente, comparadas com LACAES. Os fundamentos da tecnologia de armazenamento de energia comar comprimido (CAES) são apresentados. As vantagens de LACAES sobre CAES são apresentadas e a LACAES é explicada. Desta comparação determinam-se as melhores aplicações para a tecnologia LACAES. Para a aplicação de produção e armazenamento de energia por esforço humano, um protótipo designado por KeepIt™é construído e testado. Testou-se a eficiência deste sistema, a eficácia do sistema de controlo de potência e o desempenho de componentes essenciais. Ainda que o protótipo KeepIt™tenhaumaeficiência de cerca de 7 %, osmelhoramentos necessários são descritos e uma grande melhoria na eficiência está prevista em trabalho futuro

Development of nanostructured thin films for humidity and temperature sensors

Dissertação de mestrado em FísicaThis work aims to present the entire production and response process of a set of multifunctional films capable of sensing temperature or relative humidity produced using the Physical Vapor Deposition, (PVD) with the assistance of the Glancing Angle Deposition technique - GLAD. In this work, two sets of thin films were prepared (chromium nitride (CrN) and chromium oxinitride (CrNxOy) grown with a zigzag like nanostructure, varying the amount of nitrogen and oxygen in order to obtain a variation in the electrical response when subjected to a variation in temperature or relative humidity. The films produced were analyzed by different characterization techniques in order to evaluate their structural, morphological and electrical properties. In order to obtain thin films with the capability to sense variations in temperature, a systematic study of the thermo-resistive effect of chromium nitride (CrNx) thin films with negative temperature coefficient of resistance (TCR) has been carried out. A systematic study of the thermoresistive effect of chromium nitride (CrNx) thin films with negative temperature coefficient of resistance (TCR) has been carried out. CrNx nanostructures were grown by reactive magnetron sputtering, with oblique angle deposition, under distinct Ar+N2 conditions. This experimental setup enables to confer a zigzag columnar morphology to the CrNx thin films and thus modify the structural, morphological and physical properties of the samples. X-ray diffraction and Scanning Electron Microscopy allowed to evaluate the evolution of the structural and morphological properties of the samples as a function of the N2 flux during the deposition. The thermoresistive response was evaluated by measuring the electrical resistivity as a function of temperature by the two-point method. The thin films with N2 flux between 4 and 8 sccm presented a negative TCR with values ranging from 9.18×10-4 ± 2.47×10-6 ºC-1 to 1.48×10-2 ± 1.74×10-5 ºC-1, respectively, and a very stable time response at a given temperature. The grain-boundary model was used to describe the experimental results and, in particular, the negative TCR values of the samples. In order to obtain thin films with relative humidity sensing capability, thin films based on chromium oxynitride (CrNxOy) were prepared with zigzag nanostructures and varying the amount of nitrogen and oxygen in order to enhance the humidity response. The obtained CrNxOy thin films show an increasing amount of oxygen as the N2+O2 mixture flux increased, leading to a transition from chromium nitride to chromium oxide. Further, a change from a BCC-Cr to a pure FCC-CrN phase is obtained as the oxygen in the sample increases. The amount of oxygen present in the composition of the coating leads to high electrical resistivity, raging from 1.27×10-6 ± 5.02×10-8 Ω.m for the sample with 16 at.% of O2 to 4.50×109 ± 4.20×107 Ω.m for the sample with 60 at.% of O2. The highest sensibility to the relative humidity (RH) variation from 40 % to 80 % was 1.87×10-2 ± 7.00×10-5 (RH%)-1. The obtained results demonstrate the potential of CrNx and of CrNxOy for sensor applications.Este trabalho visa apresentar todo o processo de produção e resposta de um conjunto de filmes finos multifuncionais com capacidade de sensorização de temperatura e/ou de humidade relativa produzidos através da técnica de deposição física em fase de vapor (Physical Vapor Deposition, PVD) com auxílio do sistema Glancing Angle Deposition - GLAD. Neste sentido, foram preparados dois conjuntos de filmes finos: filmes de nitreto de crómio (CrN) e oxinitreto de crómio (CrNxOy). Durante a preparação dos filmes nanoestruturados em ziguezague, foi variada a quantidade de oxigénio e azoto com a finalidade de se obter uma variação na resposta elétrica quando sujeitos a uma variação de temperatura ou humidade relativa. Os filmes produzidos foram sujeitos a diferentes técnicas de caracterização com o intuito de avaliar as propriedades estruturais, morfológicas e elétricas. Para os sensores de temperatura foram usados os filmes finos de CrNx, nos quais, as técnicas de difração raio-X e de microscopia eletrónica de varrimento permitiram a avaliação das propriedades estruturais e morfológicas das amostras de CrNx em função do fluxo de N2 durante a deposição. Efetuou-se um estudo sistemático do efeito termorresistivo dos filmes finos de CrNx, de modo a determinar o coeficiente de resistência de temperatura (TCR). A resposta termorresistiva foi avaliada medindo a resistividade elétrica em função da temperatura através do método de duas pontas. Os filmes finos depositados com um fluxo de N2 entre os 4 e os 8 sccm apresentaram um TCR negativo, com uma variação de 9.18×10-4 ± 2.47×10- 6 ºC-1 até 1.48×10-2 ± 1.74×10-5 ºC-1 e uma resposta elétrica estável ao longo do tempo para diferentes estágios de temperaturas. O modelo teórico de fronteira de grão foi usado para descrever os resultados experimentais obtidos. Para os sensores de humidade foram utilizados os filmes finos de CrNxOy. Os resultados obtidos demonstraram que com o aumento de oxigénio, à medida que o fluxo da mistura N2+O2 aumenta, ocorre uma transição de fase de nitreto de crómio para oxido de crómio. Ao mesmo tempo ocorre uma mudança na estrutura cristalina de cubica de corpo centrado do crómio (BCC-Cr) para uma estrutura cubica de face centrada (FCC-CrN). A quantidade de O2 presente na composição dos revestimentos faz com que exista um aumento da resistência elétrica, variando de 1.27×10-6 ± 5.02×10-8 Ω.m para a amostra com uma percentagem atómica de O2 de 16 % até 4.50×109 ± 4.20×107 Ω.m para a amostra com uma percentagem atómica de O2 de 60 %. A maior resposta do transdutor à variação de humidade relativa (RH) entre 40 % e 80 % foi de 1.87×10-2 ± 7.00×10-5 (RH%)-1 . Os resultados obtidos demonstram o potencial de CrNx e de CrNxOy para aplicações de sensorização

Construction of a Web-based Project Management Simulator: Proposal, Process and Features

This paper proposes a model of a simulation system of Project Management based on the Web environment (Project Management Virtual Environment - PMVE), its features, and the process of its construction. This system aims to support the process of teaching/learning the subject of project management. When compared with other work in this field, there are two aspects that standout: the use of the Web to enhance the interaction between the agents involved in the teaching/learning process, and the variety of skills considered in the system. More than focusing on a small set of processes dealing with technical work management, the solution presented here involves nearly all of the project management life cycle. The description of this solution starts by presenting the context of the problem being solved, highlighting some of the features of the project management activity. Next, the conceptual perspective behind the construction of the system is presented, followed by the technological solution and respective features

Safety and quality based traceability system for food supply chains

The onset of new technologies and new procedures for food production has reduced the familiarity and capability of consumers to discern the quality of products bought, as well as being unable to verify if all health and safety regulations were complied with. Traceability can be a tool for safety and quality assurance for perishable food as well as for process optimization and economic gain. However, it is often considered mere bureaucracy and an economic burden. Such is prevalent in micro and small-sized (MSE) enterprises. As they constitute most of food sector, the adoption of traceability systems is quite slow and mostly to satisfy legal requirements. In order to determine the main advantages and disadvantages of traceability models, implementation and technologies, a literature review and MSE focused analysis was performed. Economic gains, more quality and safety, better efficiency and a more direct contact with consumers are some of the main advantages. High implementation costs, poorly defined benefits, lack of compatibility, consumer focused perspective and exposure of sensitive information are some of the main issues. With the result of that analysis, a an open-source traceability framework was developed. The framework includes an external communication model and is accompanied by software capable of fulfilling all tasks required for quality assurance both internally and externally. It encompasses whole food supply chains and maintains records of quality and safety while not necessitating mature IT capabilities, uncommon characteristic of MSE’s. It is imperative for traceability systems to have a common structure for information exchange. Without it, these systems lose much of their utility as they will only be usable internally and will have reduced capacity to add value to products and manage recalls. It is also imperative to develop this type of framework by focusing it on existing resources such as HACCP flowcharts to define gateways for quality evaluation. With that in mind, the volume of information is divided between all stakeholders according to their necessities and funding capacities. Most of the information is stored by regulators as they have access to more funding. This improves the ease and flexibility of implementation of traceability systems by the companies. Using all developed tools an hypothetical food supply chain was simulated. The objective of this simulation was to observe all quality variations and capacity to transmit information. It was verified that the developed system was able to evaluate quality throughout an entire chain and to effectively communicate all necessary information.O surgimento de novas tecnologias e novos processos tem reduzido a familiaridade e capacidade dos consumidores em discernir a qualidade dos produtos adquiridos bem como a capacidade de verificar se todas as regras de higiene e segurança foram cumpridas. A rastreabilidade pode ser uma ferramenta capaz de assegurar a segurança e a qualidade de alimentos perecíveis bem como otimização de processos e ganho económico. Ainda assim, é regularmente considerada uma mera burocracia e um fardo económico, princiapalmente pelas micro, pequenas e médias empresas (PME). No entanto, estas constituem a maior parte do sector alimentar e uma vez que a rastreabilidade não é desejada para além do cumprimento de requisitos legais, a adopção de sistemas de rastreabilidade tem sido bastante lenta. De modo a determinar as maiores vantagens e desvantagens dos modelos de rastreabilidade, implementação e tecnologia, foi efectuada uma revisão de literature com crítica focada nas PME. Ganho económico, mais qualidade e segurança, maior eficiência e um contacto mais próximo com os consumidores são algumas das principais vantagens. Elevados custos de implementação, vantagens nem sempre tangíveis e fracamente definidas, falta de compatibilidade, perspectiva focada no consumidor e exposição de informação sensível são algumas das principais desvantagens. Com o resultado desta análise, foi desenvolvida uma estrutra open-source para sistemas de rastreabilidade. Esta estrutura inclui um modelo de comunicação externa e é acompanhada de software capaz de cumprir todas as tarefas requiridas para a garantia de qualidade tanto interna como externamente. Abrange cadeias de abastecimento alimentar inteiras e mantém registos de qualidade e segurança sem necessidade de elevada capacidade em tecnologias de informação, característica incomum das PME. É imperativo que os sistemas de rastreabilidade tenham uma estrutura de troca de informação comum. Sem a mesma, estes sistems perdem muita da sua utilidade pois apenas seriam usados para propósitos internos e isso significa que teriam uma maior dificuldade em auxiliar recolhas de produto impróprio e em adicionar valor aos produtos. É também imperativo que este tipo de estrutura seja desenvolvida com foco em recursos existentes tais como os fluxogramas do sistema HACCP como meio de segmentação de processos e avaliação de qualidade. Com isso em mente, o volume de informação é divido por todas partes de acordo com as suas necessidades e capacidades de financiamento. A maior parte da informação é mantida pelos reguladores devido à sua maior facilidade de acesso a fundos. Isto aumenta a facilidade e flexibilidade de implementação de sistemas de rastreabilidade por parte das empresas. Utilizando todas as ferramentas desenvolvidas foi efectuada uma simulação duma cadeia alimentar hipotética com objetivo de observar todas as variações de qualidade e a capacidade de transmissão de informação. Verfificou-se que o sistema é capaz de avaliar a qualiade e trasnmitir eficazmente toda a informação necessária

NOSSA TERRA, NOSSO REINO: ASPECTOS DECOLONIAIS NO EXISTIR AMAZÔNICO AMAPAENSE

While colonialism produced the idea of Brazil, coloniality introjected in our imaginaries the conception of our Amazon by reductionisms such as: "forest," "backward place," "land of Indians..." This article seeks to reveal the nuances of an Amazon existence amapaense, where its biology and tropical nature are integral parts of social and culturally diverse constitution, not reductionist element of its national formation. My goal Its try to clarify the real facets of an Amazon society now, where the reality of existence glimpses from Amapá the deconstruction of the colonial reductionist idea of Amazon multiplicities the imagetic unity of "incivility." I justify the proposal for the emergency by thinking about the Amazon: for plural territories; their differences; in the humanization of their subjects. Because Its a qualitative nature, I use bibliographic methodology in the study, and decoloniality is the link that concatenates epistemology and decolonial theoretical framework. By research question - how do the ways of living and everyday Amazonian existences in Amapá align with the intellectual productions of authors who seek to combat the evil of colonialism through decolonial studies? - I propose scientific argumentation who achieves as a result that the nuances of coloniality are an operation that subordinates all those (people and territories) that do not finds the "white" expectations stratification of racial violence and dichotomous inferiorities at the most diverse levels, being the Amapá and its population example of national territory directly affected by the perversity of the colonial optics.Si el colonialismo produjo la idea de Brasil, la colonialidad internalizó en nuestros imaginarios la concepción de nuestra Amazonía a través de reduccionismos como "selva", "lugar atrasado", "tierra de indios"... Este artículo busca revelar las sutilezas de una existencia amazónica amapaense, donde su biología y naturaleza tropical sean partes integrantes de su constitución social y culturalmente diversa, y no un elemento reduccionista de su formación nacional. Como objetivo, intento explicar las facetas reales de una sociedad amazónica actual, donde la realidad de existir se vislumbra a partir de Amapá, deshaciendo la idea colonial reduccionista de multiplicidades amazónicas a la unidad imagética de "incivilidad". Justifico la propuesta por la emergencia de pensar en la Amazonía: por territorios plurales; en sus diferencias; en la humanización de sus sujetos. Debido a su naturaleza cualitativa, utilizo una metodología bibliográfica en el estudio, siendo la decolonialidad el enlace que concatena la epistemología y el marco teórico decolonial. En cuanto a la pregunta de investigación - ¿cómo se alinean los modos de vida y las existencias cotidianas amazónicas amapaenses con las producciones intelectuales de autores que buscan combatir los males del colonialismo a través de estudios decoloniales? - propongo una argumentación científica que demuestra que las sutilezas de la colonialidad son una operación que subalterniza a todos aquellos (personas y territorios) que no corresponden a las expectativas "blancas" eurocéntricas, incurriendo en estratificación de violencias raciales e inferioridades dicotómicas en los más diversos niveles. El Amapá y su población son un ejemplo de un territorio nacional directamente afectado por la perversidad de la óptica colonial.Se o colonialismo produziu a ideia de Brasil, a colonialidade introjetou em nossos imaginários a concepção de nossa Amazônia por reducionismos como: "floresta", "lugar atrasado", "terra de índio"... Este artigo busca revelar as nuances de um existir amazônico amapaense, onde sua biologia e natureza tropical sejam partes integrantes de sua constituição social e culturalmente diversa, e não elemento reducionista de sua formação nacional. Como objetivo, tento explanar as facetas reais de uma sociedade amazônica do agora, onde a realidade de existir vislumbra a partir do Amapá a desconstrução da ideia colonial reducionista de multiplicidades amazônicas a unidade imagética de “incivilidade”. Justifico a proposta pela emergência em se pensar a Amazônia: por territórios plurais; nas suas diferenças; na humanização dos seus sujeitos. Por possuir natureza qualitativa, utilizo metodologia bibliográfica no estudo, sendo a decolonialidade o elo que concatena epistemologia e referencial teórico decoloniais. Por pergunta de pesquisa – como os modos de viver e existências amazônicas cotidianas amapaenses alinham-se as produções intelectuais de autores que buscam combater os males do colonialismo através de estudos decoloniais? – proponho argumentação científica que alcança como resultado que as nuances da colonialidade trata-se de operação que subalterniza todos aqueles (pessoas e territórios) que não correspondam às expectativas “brancas” eurocentradas, incorrendo em estratificação de violências raciais e inferioridades dicotômicas nos mais diversos níveis, sendo o Amapá e sua população exemplo de território nacional diretamente atingido pela perversidade da ótica colonial

O corpo político de Linn da Quebrada

This paper will discuss the categories of race, body, gender and sexuality based on the political being of rapper andperformer Linn da Quebrada. Linn is a Brazilian artist whose songs and performances subvert the universal “alpha male”standard of the funk and rap scene. Her voice targets society’s heteronormativity, with lyrics that explore the feminine beyondits biological aspect, exploring the category of woman from abject bodies (Butler, 2019) – trans, non-medicalized, effeminateand queer bodies. Based on a qualitative, exploratory and descriptive methodology, this documentary analysis investigatesLinn’s plurality, who uses art as a political instrument to advocate for the feminine and the TLGB community. The studyexplores the alterity of those defended and quoted by Linn’s music, articulating her perspective with concepts of authors suchas Judith Butler, Michel Foucault, Patricia Hill Collins, etc.Este artículo discutirá las categorías de raza, cuerpo, género y sexualidad a partir del análisis del ser político dela rapera e intérprete Linn da Quebrada, utilizando el análisis documental de las entrevistas de la artista asociadas aextractos de sus canciones. Linn es un producto musical brasileño que entra en la escena del funk y el rap con canciones yactuaciones que subvierten el patrón universal de comportamiento social sobre lo que se espera de ser hombre y ser mujer,ya que en sus letras trata el femenino de otros cuerpos (trans, sin silicona, afeminados, cuerpos enviados, etc.). Este es unestudio cualitativo, con análisis documental exploratorio y descriptivo junto con investigación bibliográfica. Se encontróque la pluralidad de la artista surge como un instrumento político para la defensa de un femenino no esperado por lamayoría de los individuos, dando voz a luchas libradas por los movimientos de mujeres y la comunidad TLGB. JudithButtler, Michel Foucault y Patricia Hill Collins son los autores que complementan teóricamente lo que Linn transmite en suobra artística.O artigo em comento trabalhará as categorias raça, corpo, gênero e sexualidade a partir da análise do ser político da rapper e performer Linn da Quebrada, por intermédio da análise documental de entrevistas da artista associadas a trechos de suas canções. Linn é produto musical brasileiro que adentra o cenário do funk e do rapper com canções e performances que subvertem o padrão universal de comportamento social dominante no que confere ao que se espera em ser homem e ser mulher, vez que em suas letras pensa o feminino em corpos outros  (corpos trans, não siliconados, afeminados, enviadados etc). Trata-se de estudo de natureza qualitativa, com análise documental exploratória e descritiva junto a pesquisa bibliográfica. Como resultado, constatou-se que a pluralidade da artista advém como instrumento político de defesa de um feminino não esperado pela maioria dos indivíduos, dando vazão por sua voz a lutas encampadas por movimentos de mulheres e pela comunidade TLGB[1]. Judith Buttler, Michael Focault e Patricia Hill Collins são autores que complementam teoricamente o que Linn transmite em seu trabalho artístico. Palavras-chaves: gênero; corpos; Linn.[1] A alteração da sigla LGBT para TLGB no texto parte de uma política de enaltecimento dos corpos travestis, transsexuais e transgêneros, sendo reiterado a terminologia por artistas pertencentes ao T da sigla, com o intuito de ampliar a visibilidade a elas nos diálogos efetivados em prol da comunidade