Previsão da vulnerabilidade financeira no setor sem fins lucrativos

Dissertação de Mestrado em Ciências Económicas e EmpresariaisO setor que comporta as OSFL desempenha atualmente um papel essencial nas sociedades modernas, quer a nível social, ambiental, cultural e até mesmo a nível económico. Deste modo, compete a todos os agentes a tarefa de evitar cenários que enfraqueçam as condições de atuação destas organizações. A possível previsão de acontecimentos desta natureza ganha aqui uma importância significativa. Apesar da temática de previsão de falências ter sido amplamente abordada no setor com fins lucrativos, o mesmo não aconteceu no setor sem fins lucrativos. Este estudo pretende determinar quais as variáveis que ajudam a prever dificuldades financeiras que estas organizações possam ter. Verificou-se que, para o total da amostra final, todas as variáveis do modelo de Altman (1968) possuem significância, no modelo de Ohlson (1980) apenas uma não possui significância e no modelo de Tuckman (1991), dos quatro indicadores, dois não possuíram significância. No entanto, das variáveis com significância, algumas mostraram sinal contrário ao esperado, ou seja, alguns indicadores que se esperava afetarem a situação financeira das OSFL, nesta amostra, revelaram o contrário. Relativamente aos subsetores, verificaram-se diferenças significativas relativamente ao modelo para a amostra total final. Verificou-se que variáveis que não se mostraram significativas para a amostra final, foram-no para determinados subsetores. Por outro lado, variáveis que foram significativas na amostra final não o foram em alguns subsetores.ABSTRACT: The sector of non-profitable organizations currently plays an essential role in modern societies, both socially, environmentally, culturally and even economically. Thus, it is up to all the agents the task of avoiding scenarios that weaken the acting conditions of those organizations. The possible prediction of events of such nature acquires here a significant importance. Although the subject of bankruptcy predictions has been broadly addressed in the sector for profit, it hasn’t been the same in the non-profitable sector. This study intends to determine which the variables that help predicting financial difficulties that those organizations may have. It has been verified that, for the total final sample, all the variables from the Altman (1968) model possess significance, in the Ohlson (1980) model only one has no significance and in the Tuckman and Chang (1991) model, from the four indicators, two of them have no significance. However, from the variables with significance, some have shown contrary sign to what was expected, meaning, some of the indicators expected to affect the financial situation of the NPO, in this sample, revealed the opposite. Regarding the subsectors, significant differences have been verified in comparison to the model for the total final sample. It has been verified that variables that didn’t show as significant for the final sample, were significant for certain subsectors. On the other hand, some of the variables that were significant in the final sample didn’t show as such in some subsectors

Performance Assessment of Turbo-roundabouts in Corridors

AbstractThere is a widespread agreement in the scientific community that the transformation of a conventional multi-lane roundabout into a turbo-roundabout results in a significant increase of road safety levels. However there is no consensus regarding its effect in terms of capacity, as there are some authors that point towards a small reduction in capacity, namely in the major roads entries. The concept of turbo-roundabout is quite recent and therefore there are only a few studies of its performance, in particular, when applied in a network or in a corridor.In this context, this paper focuses on the evaluation of the performance of the turbo-roundabout solution, when applied in corridor, compared to a normal double-lane roundabout. The analysis was based on two key components: capacity and pollutant emissions. The work was supported by microsimulation techniques using the AIMSUN software, based on a real case study calibrated and validated for this purpose.It was possible to conclude that the turbo-roundabout performance is strongly influenced by the traffic load of the network, severely losing its performance in oversaturation conditions. The performance of the solution was also particularly sensitive to the traffic directional distribution, both in the entries as well as in the corridor. In global terms, it was found that the results for the environmental indicators follow the progress of the capacity indicators

Engineering low-noise gene expression systems for single-molecule experiments

Tese de mestrado, Biologia Molecular e Genética, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2018A heterogeneidade observada na natureza é muitas vezes desfavorável para experiências de microbiologia ou de biologia sintética, altamente influenciadas pela plasticidade genética das populações. Para este tipo de experiências é importante minimizar a variabilidade, ou seja, diminuir o ruído entre células da mesma população. O ruído pode ser definido como a soma de fatores intrínsecos, que interferem na expressão de um gene de interesse como por exemplo a transcrição e tradução, e de fatores extrínsecos, como por exemplo as taxas de transcrição ou a quantidade de proteína expressa. Por outro lado, para experiências que envolvam expressão de proteínas é importante desenvolver um sistema que possibilite um controlo dessa mesma expressão, diminuindo o ruído. Apesar da identificação destes problemas, atualmente muitos investigadores preferem utilizar sistemas menos apropriados com altos níveis de ruído entre outros problemas facilmente solucionáveis. O objetivo principal deste trabalho é a caracterização e utilização de sistemas com baixo ruído e expressão controlada de proteínas de modo a possibilitar a criação de um sistema de dois plasmídeos capaz de expressar independentemente dois genes com níveis reduzidos de ruído. Foram testados vários sistemas que contêm algumas características capazes de contornar estes problemas como a autorregulação negativa, transcrição bicistrónica e ainda a adição de diferentes promotores constitutivos de modo a diminuir a extensão da expressão proteica. Todos os plasmídeos foram testados em Escherichia coli utilizando microscopia e citometria de fluxo como ferramentas de caracterização do ruído e da expressão proteica. Indutores de expressão proteica como a tetraciclina e um análogo (ATc) foram testados de forma a testar os níveis de níveis de indução da expressão de proteína e o ruído. Com a tetraciclina, apesar de se esperar que o ruído induzido fosse menor uma vez que o ATc se liga mais fortemente ao promotor, resultou num maior ruído. Mais testes com concentrações de indutor menores têm de ser feitos. Para todos os sistemas com promotor PLLTetO-1 foi utilizado ATc como indutor uma vez que nas concentrações mais elevadas testadas a tetraciclina torna-se bastante tóxica para as células. Foram também testados dois plasmídeos com número de cópias diferente (pZH509 e pJS101). Ambos os plasmídeos contêm o mesmo sistema de expressão proteica em que uma proteína de interesse e um repressor são traduzidos do mesmo mRNA, neste caso GFP e TetR foram testados. Os resultados permitiram concluir que mesmo com plasmídeos com número de cópias diferente as diferenças a nível de ruído são diminutas apesar da grande diferença nos níveis de expressão da proteína. As grandes variações ao nível da expressão proteica são muito provavelmente causadas pela diferença no número de cópias dos plasmídeos e o ruído mais elevado a elevados níveis de indução observado para pZH509 deve-se ao facto de o sistema, nesses níveis de indução, poder passar de um estado regulado para um estado não regulado. Contudo, o plasmídeo pJS101 pode substituir o plasmídeo pZH509 se forem usadas concentrações maiores de indutor. Dois sistemas idênticos ao anterior (pJS102 e pJS103), mas com a variante de possuírem LacI enquanto repressor e com diferentes promotores entre si (PLLacO-1 e PLLacOsym respetivamente) foram também construídos e analisados. No caso do plasmídeo de pJS102 conclui-se que a curva de indução é próxima à do sistema Tet e que o ruído é também idêntico apesar de se verificar o mesmo problema acima referido de expressão proteica muito díspar. O outro sistema não funcionou como esperado uma vez que apresentou uma grande repressão do promotor levando a baixa expressão de GFP e a altos níveis de ruído. Os resultados obtidos sugerem que a energia de ligação do repressor a este promotor poderá ser mais forte impedindo que este se desassocie levando a crer que maior concentração de indutor não iria alterar os níveis de expressão. Contudo não existem modelos matemáticos que considerem dois locais de ligação de repressor, que é o caso de pJS103, e, portanto, mais estudos teriam de ser feitos para podermos confirmar esta hipótese. Com esta experiênciaconfirma-se que sistemas de autorregulação bicistronica baseados em LacI podem substituir sistemas que utilizem TetR. Foram testados ainda três promotores constitutivos (pJS23103, pJS23105 e pJS23106) inseridos anteriormente ao gene que codifica o repressor. Desta forma, seria expectável que uma expressão constitutiva do repressor diminuísse expressão basal de GFP. A hipótese inicial era a de que um promotor com 40% da força do promotor Tet seria ideal para que se obtivesse um ruído baixo a níveis intermédios o que não se observava para o pZH520 e ao mesmo tempo um intervalo de níveis de expressão maior que o observado para pZH509. As forças relativas dos promotores eram de 1%, 24% e 47% respetivamente, mas não foram comparados à força do promotor Tet não permitindo saber se algum corresponderia aos 40% acima referidos. Apenas pJS23103 mostrou potencial de melhoria de extensão dos níveis de expressão proteica, mas propõe-se que sejam testados mais promotores com forças compreendidas entre a do promotor pJS23103 e do promotor pJS23105. O plasmídeo pZH713 (idêntico ao plasmídeo pJS102) apresenta a expressão da proteína PP7cp em fusão com SYFP2 (em detrimento da GFP)foi utilizado para que se obtivesse o intervalo de indução de IPTG que permite a ligação do PP7cp às repetições PP7, observável acima do ruído de fundo. Concluimos que o intervalo de indução mais adequado situa-se entre os 5 e os 40 μM. Este plasmídeo foi também utilizado para detetar moléculas de mRNA individuais com a técnica de hibridização in situ de fluorescência de moléculas individuais uma vez que esta permite deteção e quantificação de mRNAs específicos. Contudo, apresenta alguns problemas como o facto de apenas ser possível utilizá-la em células fixadas. A estirpe Escherichia coliMG1655, que contém um inserto (ISB0072) com um gene que codifica mVenus-Cro e ainda vinte e quatro repetições de PP7 foi utilizada nesta experiência. Este inserto foi testado em trabalhos anteriores e expressa mRNAs individuais. Assim, foi possível observar que a localização da proteína correspondia à localização das repetições tanto no mRNA expresso a partir do plasmídeo como do mRNA expresso a partir do cromossoma. Os dados obtidos apontam para que se tenham observado mRNAs individuais e uma boa correlação entre PP7cp e as repetições em PP7. Baseados nos sistemas acima testados, dois plasmídeos foram criados (pZH740 e pZH742) e co transformados em Escherichia coliMG1655. O objetivo da criação deste sistema é que o mesmo permitisse exprimir controladamente dois genes, em simultâneo, em populações heterogéneas, com níveis de ruído iguais ou menores que o de genes constitutivamente expressos a partir de cromossomas (limite de ruído extrínseco) ao mesmo tempo reduzindo problemas de agregação de proteínas. O plasmídeo pZH740 permite a expressão da proteína Pf3 que possui um N-terminal que se liga à membrana e um C-terminal que fica sempre virado para o citoplasma enquanto pZH742 permite a expressão da proteína PP7. Com este sistema foi possível exprimir independentemente duas proteínas distintas. No futuro, a proteína Pf3 será usada para facilitar a contagem de proteínas uma vez que se liga à membrana celular permitindo assim comparar a expressão proteica ao número de mRNAs transcritos. O objectivo é obter a expressão de uma proteína por mRNA. Mais testes são necessários fazer ao sistema de dois plasmídeos, mas prevê-se a possibilidade de o estender para a expressão de três proteínas utilizando uma origem de replicação, um repressor e respetivo indutor e uma seleção de antibiótico diferentes.Natural heterogeneity is often unfavorable in microbiological or synthetic biology experiments. Thus, lower noise in cells populations can be beneficial. For example, low noise can be useful in experiments involving protein expression. In this manuscript, we present systems capable of solving those problems. Several plasmids using bicistronic autoregulation of GFP expression were tested. First, we found that noise was similar for compatible plasmids with different copy numbers, although they exhibited different protein expression levels. Second, we analyzed two analogous systems with either lactose or tetracycline repressors controlling gene expression. We concluded that noise is low for both systems. A plasmid with stronger lactose repressor binding did not work well, showing that repression strength is a key parameter for this type of gene expression system. Third, three constitutive promoters were tested to try to decrease uninduced GFP expression. One weak promoter showed potential for improving the dynamic range of protein expression. We propose that promoters with intermediate strengths should be tested. Finally, our new plasmids were applied for imaging single mRNA molecules in living E. coli cells. The system based on the lactose repressor was used to express fluorescent proteins that bound mRNA molecules containing tandem repeats. Induction was varied to achieve single mRNA imaging, verified by an independent hybridization method for mRNA imaging. Correlation was observed between mRNAs detected by fluorescent protein binding and hybridization. An mRNA detection plasmid based on this lactose repressor system was co-transformed with another, compatible plasmid that is independently controlled by the tetracycline repressor. With this two-plasmid system, we can now express two different genes independently with low noise. We anticipate the possibility of extending this principle to three proteins

A 3D printing application

Within UrbLog project, this dissertation first goal involves the development of a joint system concept to apply on the tubular internal structure of a hybrid airship prototype – Prototype 3. Such concept aims the application of additive manufacturing technologies, taking advantage of all benefits associated to this type of fabrication. Resorting then to the fused filament fabrication (one of the most common type of additive manufacturing technology), and after the development of several ideas using computer aided design software, a functional joint system concept was presented. The clamping mechanism capacity of the developed joint was validated by means of a suspension test. Taking into account a possible application of additive manufacturing technology, more specifically the fused filament fabrication, on Prototype 3 structure, it is necessary to conduct studies on the commercially available materials and on the different printing settings. Therefore, the following dissertation also aimed the execution of flexural and tensile trials to analyse both the mechanical properties of parts printed with three different materials – PLA, ABS, and Carbonfil-, and the impact of the infill printing setting (or in other words evaluate the impact of an internal mass reduction). The obtained results showed that all three materials produce parts with quite distinct characteristics. While PLA parts present the highest strength values, Carbonfil and ABS printed samples are respectively the stiffer and the most ductile. The internal mass reduction study was performed by comparing the mechanical properties of test samples with 100% and 50% infill percentages. For all materials, such reduction led to a decrease on both the stiffness and strength of the printed parts. Regarding, for example the tensile and flexural strength, 50% infill parts showed a reduction of respectively 34% and 19% when comparing with the completely solid samples. It was also observed within this trial, that the infill impact on parts strength is superior comparing with the specific modulus, and that such impact increases along the applied load.O primeiro objetivo desta dissertação surge no âmbito do projecto UrbLog. Mais especificamente, pretende-se desenvolver um conceito para um sistema de junção a aplicar na estrutura tubular de um protótipo de um dirigível híbrido – Protótipo 3. O desenvolvimento de tal conceito visa ao mesmo tempo aplicar tecnologias de fabricação aditiva (impressão 3D), tirando proveito dos vários benefícios associados. Assim sendo, após o desenvolvimento de várias ideias recorrendo a programas de desenho computacional, e usando uma das mais comuns técnicas de fabricação aditiva, Fused filament fabrication, foi possível apresentar um sistema de junção funcional. A execução de um teste de suspensão permitiu validar o mecanismo de aperto da junta desenvolvida. Tendo então em conta uma possível futura aplicação de fabricação aditiva, mais especificamente fused filament fabrication, na estrutura interna do Protótipo 3, torna-se necessário o estudo de diferentes materiais disponíveis no mercado e de várias possíveis configurações de impressão. Seguindo esta linha de pensamento, e através da execução de testes de flexão e tração, foi desenvolvido, na presente dissertação, um estudo das propriedades mecânicas de peças impressas em três materiais diferentes – PLA, ABS e Carbonfil - e também uma análise ao efeito que a definição infill (enchimento) tem nas propriedades de objetos impressos, isto é, uma análise do impacto provocado por uma redução do enchimento. Os resultados mostraram que os três materiais produzem peças com características bastante distintas. Por exemplo, enquanto o PLA produz partes mais resistentes, o Carbonfil e o ABS, tendem, respetivamente, a produzir partes mais rígidas e dúcteis. A análise do efeito que o enchimento tem sobre as pecas produzidas, foi executada comparando provetes de teste completamente sólidos (infill-100%) com provetes com um enchimento de 50% (infill-50%). Os resultados obtidos mostram, para todos os materiais testados, que tal redução de enchimento tem como consequência um deterioramento das propriedades mecânicas, mais especificamente uma redução da rigidez e da resistência dos materiais impressos. Tendo em conta por exemplo a resistência à flexão e à tração, um enchimento de 50% levou a uma diminuição em cerca de 34% da resistência à tração e em cerca de 19% da resistência à flexão. Foi também verificado com este teste que o impacto da redução de enchimento é superior na resistência que no módulo elástico dos materiais impressos, e que tal impacto aumenta conjuntamente com a força aplicada

User innovation in healthcare : a perspective across developing countries

The healthcare sector faces vital challenges, on the one hand the spread of chronic diseases at a global scale. On the other hand, rising delivery costs in healthcare create a necessity for innovation. Research show patients and caregivers as one of the sources for innovation in healthcare, by self-providing treatments, therapies or medical devices to better cope with their unmet needs, imposed by health disorders commercially unattractive for medical manufacturers’ investment (Oliveira et al., 2015). Van der Boor et al. (2014) concluded that high levels of need, the existence of flexible platforms, and the access to information and communication technology, contribute to the occurrence of this phenomenon in the developing world. Our research questions are: What are the major drivers for user innovation in healthcare, in developing countries? Which socio-economic factors influence user innovations development in these countries? Which local complementary assets affect entrepreneurship? To what extent can user solutions, created in developing countries, be adopted in developed regions? We applied a multiple case-study method, conducting eleven semi-structured interviews and four surveys of “patient innovators” from 13 developing countries. 86.7% of the innovations were developed by users with a clear perception of the fragile conditions in the analysed countries. Reputation achieved amongst their communities was recognized by users as another major driver (46.7%). The most problematic socioeconomic factor verified is healthcare, where 86.7% of user innovators reported issues. 66.7% of users rely on complementary technologies as the major complementary asset. Furthermore, 20.0% sample solutions could be adopted by developed countries.O setor da saúde enfrenta desafios vitais, por um lado devido ao alastramento global de doenças crónicas. Por outro, devido aos aumentos nos custos da saúde, gerando-se uma necessidade de inovação. Estudos mostram doentes e cuidadores como uma das fontes de inovação, ao criarem tratamentos, terapias ou dispositivos médicos para lidar melhor com as necessidades não atendidas, impostas por problemas de saúde comercialmente pouco atrativos para investimentos dos fabricantes médicos (Oliveira et al., 2015). Van der Boor et al. (2014) concluiu que altos níveis de necessidade, existência de plataformas flexíveis e acesso a tecnologias da informação e comunicação, contribuem para a ocorrência deste fenómeno no mundo subdesenvolvido. As questões de investigação são: Quais os principais fatores para a inovação de doentes utilizadores, nos países subdesenvolvidos? Que fatores socioeconómicos que influenciam o desenvolvimento de inovações por utilizadores nesses países? Que ativos complementares locais que afetam o empreendedorismo? Em que medida estas soluções, criadas em países subdesenvolvidos, poderão ser adotadas em regiões desenvolvidas? Aplicamos um método de estudo-de-caso múltiplo, com quinze entrevistas semiestruturadas e quatro questionários de “doentes inovadores”. A amostra é composta por 13 países subdesenvolvidos. 86.7% das inovações foram desenvolvidas por utilizadores conscientes das condições frágeis nos países analisados. A reputação que utilizadores inovadores adquirem nas suas comunidades é outra das motivações (46.7%). A saúde é o fator socioeconómico verificado mais problemático, 86.7% dos inovadores reportaram problemas. 60.0% dos utilizadores apostam em marketing e/ou tecnologias complementares como ativos complementares. Além disso, 20.0% destas inovações podem ser adotadas por países desenvolvidos

Integration of a model for volatile release in the CFD simulation of an industrial biomass boiler

Doctoral Thesis for PhD degree in Leaders for Technical IndustriesMotivada por sua disponibilidade, abundância generalizada e preocupações ambientais, a biomassa sólida tornou-se uma opção competitiva para diversificar a produção de eletricidade entre os recursos de energia renovável. Este trabalho tem como objetivo caraterizar o comportamento da combustão de espécies de biomassa frequentemente utilizadas em centrais termoelétricas para suportar o desenvolvimento de um modelo numérico para modelação eficiente e precisa da conversão de biomassa numa caldeira industrial a grelha. A eficiência da caldeira numa central de 35 MWth foi calculada como sendo aproximadamente 80%. Amostras selecionadas de biomassa de eucalipto, pinheiro, acácia e oliveira foram testadas com o analisador térmico Hot Disk TPS 2500S. A condutividade térmica ficou compreendida entre 0,239 e 0,404 W/mK. Além disso, a capacidade calorífica apresentou uma variação entre 0,855 e 2,442 MJ/m3K, e a difusividade térmica entre 0,187 e 0,258 mm2/s. Para a análise final e aproximada foram utilizados os equipamentos LECO TruSpec CHN Macro e LECO CS-200 e uma mufla, respetivamente. Os dados revelaram uma maior reatividade do eucalipto, cerca de 2 vezes superior aos outros combustíveis, e a propensão da acácia a produzir emissões poluentes (principalmente à base de azoto) e problemas de deposição de cinzas devido à sua composição química. Amostras de pequenas dimensões (cerca de 10 mg) foram usadas para medir a perda de massa e a sua reatividade num analisador termogravimétrico (TGA) da TA Instruments, modelo SDT 2960. Os testes foram realizados em atmosfera oxidante, a uma taxa de aquecimento entre 5 e 100 ºC/min, até 900 ºC. Observou-se que numa ampla faixa de temperaturas, a conversão do combustível segue uma sequência de secagem, desvolatilização e combustão do resíduo carbonoso. Amostras de maiores dimensões foram testadas num reator construído para esse fim, e que simula o processo de desvolatilização de forma controlável. Neste, a perda de massa foi medida continuamente ao longo do tempo enquanto os compostos da fase gasosa foram recolhidos em sacos para posterior análise num cromatógrafo gasoso da Bruker Scion 456-GC equipado com um detetor de condutividade térmica. Ao contrário dos dados do TGA, concluiu-se que na oxidação de biomassas, utilizando partículas maiores, não é possível distinguir as sucessivas etapas de conversão, devido à maior resistência interna de difusão. Avaliando a influência da esbelteza da amostra (rácio comprimento/espessura), concluiu-se que a taxa de desvolatilização depende apenas da sua espessura e não do volume. Além disso, para temperaturas mais altas do reator, a taxa de perda de massa é independente do tipo de biomassa. Os compostos gasosos libertados durante a conversão térmica do eucalipto apresentaram forte correlação com a temperatura do reator, sendo CO2 e CO sempre os principais produtos de desvolatilização. A dependência da temperatura de ambos os compostos apresentam, para o CO, um aumento de 8 a 13% entre 600 e 800°C, enquanto o de CO2 aumenta apenas ligeiramente de 11 a 12%. O modelo eXtended Discrete Element Method foi usado para descrever a desvolatilização no reator. Os resultados foram comparados com os dados experimentais e, embora tenha sido observada uma boa concordância, concluiu-se que a oxidação do resíduo carbonoso necessita de um modelo de difusão. A simulação do escoamento no interior da caldeira foi feita utilizando o software ANSYS Fluent. Neste, um modelo empírico externo para prever a conversão de biomassa ao longo da grelha é acoplado a um modelo CFD para prever o escoamento reativo dentro da caldeira. Os resultados destacaram a contribuição da contração na seção intermédia da fornalha, e a necessidade de um maior caudal de ar secundário para reduzir as emissões de CO. Os resultados mostram que modificando a razão entre o ar primário e secundário de 79/21 para 40/60, obteve-se uma redução da fração mássica de CO de 0.009 para 0.0003.Motivated by their availability, widespread abundance, and environmental concerns, solid biomass has become a competitive option to diversify electricity production amongst the renewable energy resources. This work aims to characterize the combustion behavior of solid biomass species frequently used in power plants as a route to support the development of a numerical model for efficient and accurate modeling of biomass conversion in an industrial grate-fired boiler. The boiler efficiency of a power plant rated at 35 MWth was calculated as approximately 80%. Selected samples of biomass (eucalyptus, pine, acacia, and olive) were tested with a Hot Disk Thermal Constants Analyzer TPS 2500S. The thermal conductivity, varied in the range of 0.239 to 0.404 W/mK. In addition, the heat capacity is within 0.855 to 2.442 MJ/m3K, and the thermal diffusivity is between 0.187 and 0.258 mm2/s. The ultimate and proximity analysis was carried out on the fuel samples using LECO TruSpec CHN Macro and LECO CS-200 equipment and a muffle furnace, respectively. The data revealed a higher reactivity of eucalyptus, which is around 2 times higher than that of other fuels, and the propensity of the acacia to produce pollutant emissions (mostly Nitrogen based) and ash deposition problems due to their chemical composition. Small size samples (around 10 mg each) were used to measure the mass loss and their reactivity in a thermogravimetric analyzer (TGA) from TA Instruments, model SDT 2960. The tests were carried out on an oxidizing atmosphere at a heating rate between 5 and 100 ºC/min up to 900 ºC. It was observed that over a wide range of temperatures, fuel conversion follows a sequence of drying, devolatilization, and char combustion. Larger samples of heartwood were tested in a purpose built reactor that simulates the devolatilization process under a controllable manner. In this, the mass loss was continuously measured along the time while the gas phase compounds were collected in bags for subsequent analysis in a gas chromatograph Bruker Scion 456-GC equipped with a thermal conductivity detector. As opposed to the TGA data, it was concluded that all fuels show that the combustion of large particles does not exhibit separate consecutive conversion stages, due to internal diffusion resistance. This was further highlighted by varying the sample aspect ratio. It was concluded that the devolatilization rate depends on the smallest dimension and not on the bulk size. Furthermore, at higher reactor temperatures, the mass loss profile is independent of the biomass. The gas compounds released with eucalyptus presented a strong correlation with the reactor temperature, being CO2 and CO always the main devolatilization products. The temperature dependence of both compounds shows, for CO, an increase from 8 to 13% between 600 and 800 °C, while the CO2 yield is only slightly increasing from 11 to 12%. The eXtended Discrete Element Method model was implemented to describe the devolatilization inside the reactor. The results were compared with the experimental data and, while a good agreement was observed, it was concluded that the char oxidation needs to be also represented by a diffusion model. The numerical model was developed using the ANSYS Fluent software. In this, a user defined empirical model to predict the biomass conversion along the grate was coupled with a freeboard model to predict reactive flow inside the boiler. The results highlighted the contribution of the converging sections in the middle section of the furnace and the need for a higher secondary air flow rate to reduce CO emissions. The results show that a reduction of the CO mass fraction from 0.009 to 0.0003 was possible with a modification of the primary to secondary air split ratio from 79/21 to 40/60.Fundação para a Ciência e a Tecnologia for sponsoring my research, through the grant SFRH/BD/130588/2017

Automotive gestures recognition based on capacitive sensing

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e ComputadoresDriven by technological advancements, vehicles have steadily increased in sophistication, specially in the way drivers and passengers interact with their vehicles. For example, the BMW 7 series driver-controlled systems, contains over 700 functions. Whereas, it makes easier to navigate streets, talk on phone and more, this may lead to visual distraction, since when paying attention to a task not driving related, the brain focus on that activity. That distraction is, according to studies, the third cause of accidents, only surpassed by speeding and drunk driving. Driver distraction is stressed as the main concern by regulators, in particular, National Highway Transportation Safety Agency (NHTSA), which is developing recommended limits for the amount of time a driver needs to spend glancing away from the road to operate in-car features. Diverting attention from driving can be fatal; therefore, automakers have been challenged to design safer and comfortable human-machine interfaces (HMIs) without missing the latest technological achievements. This dissertation aims to mitigate driver distraction by developing a gestural recognition system that allows the user a more comfortable and intuitive experience while driving. The developed system outlines the algorithms to recognize gestures using the capacitive technology.Impulsionados pelos avanços tecnológicos, os automóveis tem de forma continua aumentado em complexidade, sobretudo na forma como os conductores e passageiros interagem com os seus veículos. Por exemplo, os sistemas controlados pelo condutor do BMW série 7 continham mais de 700 funções. Embora, isto facilite a navegação entre locais, falar ao telemóvel entre outros, isso pode levar a uma distração visual, já que ao prestar atenção a uma tarefa não relacionados com a condução, o cérebro se concentra nessa atividade. Essa distração é, de acordo com os estudos, a terceira causa de acidentes, apenas ultrapassada pelo excesso de velocidade e condução embriagada. A distração do condutor é realçada como a principal preocupação dos reguladores, em particular, a National Highway Transportation Safety Agency (NHTSA), que está desenvolvendo os limites recomendados para a quantidade de tempo que um condutor precisa de desviar o olhar da estrada para controlar os sistemas do carro. Desviar a atenção da conducção, pode ser fatal; portanto, os fabricante de automóveis têm sido desafiados a projetar interfaces homemmáquina (HMIs) mais seguras e confortáveis, sem perder as últimas conquistas tecnológicas. Esta dissertação tem como objetivo minimizar a distração do condutor, desenvolvendo um sistema de reconhecimento gestual que permite ao utilizador uma experiência mais confortável e intuitiva ao conduzir. O sistema desenvolvido descreve os algoritmos de reconhecimento de gestos usando a tecnologia capacitiva.It is worth noting that this work has been financially supported by the Portugal Incentive System for Research and Technological Development in scope of the projects in co-promotion number 036265/2013 (HMIExcel 2013-2015), number 002814/2015 (iFACTORY 2015-2018) and number 002797/2015 (INNOVCAR 2015-2018)

Football and politics : preference for football teams in Portugal correlates with political party identification

In Portugal it is known that at the dinner table one does not speak about football, politics or religion. This dissertation addresses two of these three topics that constitute the backbone of our society and aims to, firstly demystify a common belief that Sporting Clube de Portugal fans tend to support right wing parties and ideologies while their Sport Lisboa e Benfica rivals tend to support left-wing ones. Secondly, to determine to which extent do the football clubs have any leverage in influencing their fans to choose a political party or ideology preference based on their history and values. A chain of analysis made it possible to discover that Sporting fans are indeed right wing supporters (p-value=0,053), even if the same is not true regarding the political parties. Moreover, it was also possible to conclude that the football clubs do not have any power over their fans regarding the choice of their political preferences. In addition to this, there was a surprising result that derived from the collected data and concludes that the more to the right is one’s political preference, the more enthusiastic one is regarding football (pvalue= 0,015; b=2,54). In the end, this dissertation accomplished its mission and hopefully made way for future research, not only to find out why the enthusiasm for football is correlated with a political variable, but also to investigate similar variables and their correlation with other Portuguese football clubs.Em Portugal todos sabemos que à mesa não se discute nem futebol, nem política, nem religião. Esta dissertação aborda dois dos três tópicos que são pilares da nossa sociedade e tem como primeiro objetivo desmistificar a crença social de que os adeptos do Sporting Clube de Portugal tendem a apoiar partidos e ideologias politicas de direita enquanto que os seus rivais do Sport Lisboa e Benfica tendem a apoiar as de esquerda. Em segundo, determinar até que ponto os clubes de futebol têm algum poder para influenciar os seus adeptos nas escolhas de ideologia ou partido políticos baseado na história e valores do próprio clube. Com este encadeamento de análises foi possível descobrir que, de facto, os adeptos do Sporting apoiam a direita política (p-value=0,053), mesmo que este resultado não seja verdade no que toca aos partidos políticos. De mais a mais, foi possível concluir também que os clubes de futebol não exercem qualquer influência nos seus adeptos no que toca à escolha de preferências politicas. Além de tudo isto, resultante da amostra recolhida, surgiu um resultado surpreendente que nos diz que quanto mais à direita está a preferência política de uma pessoa, maior é o seu entusiasmo pelo futebol (pvalue= 0,015; b=2,54). No fim de contas, esta dissertação atingiu os seus objetivos e (espera o autor) abriu caminho para futuras pesquisas, não só pelas razões que levam o entusiasmo pelo jogo estar relacionado com uma variável politica, mas também para que investigações similares possam ser feitas com outros clubes portugueses