Projetos

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The overall objective of PlungOne is to modify the cooling design of the narrowneck punch, used in the glass industry, taking into account the implementation of additive manufacturing technologies (for metals) in the production chain of the new punch and the development of new materials/coatings in its manufacture. The main challenges associated with this component are related to the adequate definition of design, design and manufacturing strategies, so that, in an industrial environment, the cooling of the punch is as efficient as possible without compromising its mechanical integrity. Currently, the solution consists of introducing cooling pipettes inside the punch that are cooled by compressed air, however, the fragility of these metal tubes often fails the molding component in service. In addition to technical issues, material waste and high production times/costs are undesirable consequences for manufacturers of this component. The proposed strategy includes conceptual, mechanical and thermal aspects, to produce an integral punch and eliminate the need for pipettes, based on numerical models that accurately simulate the thermal behavior of punches under real operating conditions. This approach aims to improve the service life and efficiency of the punch-in service and reduce the amount of raw material and time required for its manufacture. At the end of the project, the results achieved are expected to result in a reduction in energy consumption and the ecological footprint in the various stages of the narrowneck punch life cycle, in line with the principles of Industry 4.0.

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O projeto H2NG, submetido no contexto do Aviso para apresentação de candidaturas (AAC) MPr-2023-7, tem como líder a PRF - GÁS, TECNOLOGIA E CONSTRUÇÃO, S.A., em colaboração com a STREAM Consulting LDA, a Universidade de Coimbra (ENESII) e a Associação para o Desenvolvimento da Aerodinâmica Industrial (ADAI). Este consórcio promove a conceção, o desenvolvimento, a construção e a realização de testes de protótipos de Estações Completas de mistura e injeção de hidrogénio verde nas redes de transporte e distribuição de gás, visando aumentar a sustentabilidade e reduzir a pegada carbónica da distribuição de energia. O objetivo principal do projeto consiste em projetar e desenvolver uma solução inovadora de uma Estação Completa de Mistura e Injeção de Hidrogénio nas Redes de Transporte (Alta Pressão) e Distribuição (Média/Baixa Pressão) de Gás Natural. Esta solução inovadora deverá: i) não conduzir à estratificação do hidrogénio no interior da conduta principal da rede; ii) evitar a fragilização das condutas de metal pelo contacto com o hidrogénio introduzido; iii) cumprir os requisitos de funcionamento das redes, nomeadamente de não provocar qualquer obstrução física na rede de transporte, devido à necessidade de passagem do equipamento de inspeção/manutenção; iv) cumprir os requisitos de operação, nomeadamente de homogeneidade da mistura de hidrogénio com gás natural nas condutas. Para cumprir os requisitos, o desenvolvimento da Estação Completa incluirá, nesta fase laboratorial, o projeto, desenvolvimento e construção de três subsistemas principais: pré-mistura, injeção e controlo/monitorização. O objetivo central é construir a Estação Completa, com o desenvolvimento desses subsistemas fundamentais que, em conjunto, assegurarão as funções necessárias.

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O projeto AirSecur visa o desenvolvimento de sistemas de purificação de ar inovadores que respondem à necessidade de proteção contra infeções respiratórias em espaços ocupados, alinhando-se com a estratégia da Ambiosfera para melhorar a Qualidade do Ar Interior (QAI) e promover soluções tecnologicamente avançadas para o setor da saúde pública e produtividade empresarial.
O objetivo principal do projeto AirSecur, consiste em desenvolver dois tipos de purificadores de ar, com diferentes dimensões e tecnologia validada em ambiente real, capazes de remover vírus, bactérias e fungos. O objetivo é reduzir a disseminação de infeções respiratórias em espaços com ocupação humana, impactando positivamente a saúde pública e a produtividade. Os modelos terão versões para áreas de até 100m² e de 100-300m², com monitorização em tempo real e uso de técnicas de Machine Learning e inteligência artificial para ajustar o funcionamento conforme a densidade de ocupação dos espaços. Os objetivos específicos incluem: i) desenvolver purificadores com monitorização em tempo real e ajuste automático com base nas necessidades do espaço; ii) aplicar a tecnologia de efeito Coanda para melhorar a distribuição do ar e garantir a eficácia na desinfeção das zonas ocupadas; iii) garantir que os protótipos sejam eficientes, sustentáveis, de fácil manutenção e com eficiência energética.

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Vivemos atualmente uma drastica transic;:ao energetica, das fontes de energia de origem fossil para energias de origem renovavel. Esta transicção deve-se, por um lado, a progressiva diminuição dos recursos energeticos de origem fossil, e, poi outro, as consequencias ambientais do seu uso, nomeadamente as elevadas emissões de gases de efeito de estufa. Nesta transição há alguns problemas para os quais e urgente encontrar solucôes eficientes, comae o caso da intermitencia e de, maior ou menor disponibilidade ao longo do ano, que frequentemente nao correspondem as necessidades de energia termica, particularmente para aquecimento ambiente e agua quente sanitaria em ediffcios.

Na vertente da energia termica solar, a solução para resolver a intrfnseca intermitencia e o desfasamento entre disponibilidade e necessidade passa pelo desenvolvimento de soluções de armazenamento de longo prazo que, embora tenham vindo a ser estudadas em diversas vertentes, continuam a apresentar problemas que limitam grandemente a acumulação e o aproveitamento da energia solar termica [2]. Assim, urge encontrar soluções que resolvam essas limitações, nomeadamente atraves (i) da maximização da densidade de armazenamento, (ii) da minimizac;:ao das perdas termicas durante o armazenamento, e (iii) do desenvolvimento de configurações que permitam processos de carga e descarga mais eficientes.

0 projeto AdsorSeason pretende contribuir para a resolução desta necessidade de armazenamento de longo prazo com as seguintes contribuições significativas. Partindo do know-how da equipa de investigação proceder-se-a ao estudo, definição e otimização de uma nova configura ao de sistema de armazenamento de energia termica solar de Longo prazo com elevada densidade de acumula ao e perdas termicas reduzidas, combinando um modulo de adsorção con um sistema convencional de acumulação de agua quente. Nesse sentido, tomando por base os estudos anteriores da equipa de investigação, sera especificado e desenvolvido um novo modelo numerico que permita avaliar e otimiza o funcionamento do sistema proposto, em diferentes aplicações. Na sequencia, sera construfdo e instrumentado um protótipo laboratorial, para ser avaliado em testes experimentais com diferentes cenarios e modos de funcionamento.

Tomando por referencia os resultados experimentais, o modelo numerico sera validado e extensivamente usado para definir e estudar novas caminhos de desenvolvimento: diferentes configurações e esquemas de operação dos permutadores de calor do modulo de adsorção, procurando as soluções de maior eficiencia; diferentes pares de trabalho para o ciclo de adsorção, identificando as vantagens e desvantagens e as soluções mais adequadas e eficientes; configurações com integração de materiais de mudança de fase para avaliar o efeito no aumento da eficiencia e da densidade de acumulação de energia do sistema.

Por fim, o nova modelo numerico sera usado para avaliar o funcionamento em diferentes condi oes climaticas, e escalas dimensionais e perfis de uso de energia termica (aquecimento ambiente e agua quente sanitaria) em edificios de varias tipologias. A avaliação do desempenho do sistema na vertente da variabilidade climatica sera tambem estudada numa perspetiva futura, recorrendo a experiencia da equipa de investigação, poise essencial compreender coma estes sistemas se comportarao no futuro face a enormidade dos problemas impastos pelas alterações climaticas.

0 projeto e uma co-promoção entre as unidades de investigação ADAI (lfder) e TEMA, a empresa industrial TANKPOR e o centro tecnologico CTCV. A equipa cobre as areas crfticas do conhecimento cientffico e tecnico do projeto, no desenvolvimento e no estudo experimental e numerico de sistemas de produção e acumulação de energia (ADAI e TEMA) no projeto e fabrico de equipamentos de acumulação de energia (TANKPOR) e na realização de ensaios de caracterização para certificação de sistemas termicos (CTCV). A proposta de investigaçãao conjuga a experiencia de diferentes investigadores, e tambem de engenheiros com grande experiencia e conhecimento, permitindo encontrar as orientações mais adequadas para o desenvolvimento de melhores sistemas de acumulação de energia termica de longo prazo. Na equipa do projeto, para alem de novas elementos nas equipas de investigação (ADAI e TEMA), serao tambem integrados investigadores doutorados para aumentar a capacitação de l&D da empresa industrial (TANKPOR).

Resultados anteriores da equipa de investigação mostraram uma poupança de 16% da energia para um sistema solar termico convencional quando o modulo de armazenamento por adsorçao e acoplado [5], razao pela qual o projeto ira certamente identificar soluções promissoras e novas caminhos para o desenvolvimento de sistemas de acumulacão de energia termica de longo prazo. Por fim, o projeto esta em linha com dois dos objetivos da Agenda 2030 das Nações Unidas (objetivos 7 e 11).

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As cidades irão ser substancialmente mais quentes no futuro, devido à subida da temperatura global, a qual levará a uma fraca qualidade do ar interior nos edifícios e, consequentemente, a impactos adversos à saúde humana. No caso de climas temperados, os edifícios correm o sério risco de sobreaquecimento, uma vez que as respetivas orientações de projeto tornar-se-ão irrelevantes ou extremamente ineficazes, dado terem sido pensadas fundamentalmente para aquecimento passivo do edifício. O aumento da temperatura global obrigará, por isso, a uma redefinição do tipo de sistemas de energia a utilizar, já que haverá um decréscimo de necessidades de aquecimento, por um lado, e um aumento do consumo de energia para arrefecimento, por outro. Sendo as necessidades de arrefecimento fortemente dependentes de sistemas de climatização acionados a eletricidade, o seu uso poderá levar ao aumento das emissões de gases com efeito de estufa em países com uma rede de energia baseada em combustíveis fósseis.

Considerando o longo período de vida dos edifícios e o facto de as novas edificações serem ainda dominantes na construção mundial, é urgente (i) demonstrar que muitas orientações atuais de projeto não são adequadas ao clima futuro, (ii) determinar as recomendações de projeto certas, para cada cenário de alterações climáticas, e (iii) preparar os profissionais para os aspetos negativos resultantes das previstas alterações climáticas.

O projeto CLING visa preencher esse vazio com quatro contribuições significativas. O projeto começa por selecionar cenários climáticos futuros e horizontes temporais do Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas (IPCC). A resolução mais larga das previsões do modelo climático é reduzia para uma resolução espacial e temporal mais fina necessária na simulação térmica de edifícios utilizando uma nova técnica de ‘morphing’ a desenvolver que corresponderá os dados meteorológicos passados às variáveis climáticas estimadas.

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Os principais objectivos deste projecto são identificar, avaliar, apoiar e divulgar a utilização de sistemas de energia sustentáveis para melhorar a qualidade do ar interior das habitações em Moçambique e reduzir o risco de exposição à pobreza energética. Sendo, portanto, essencial definir a população-alvo e desenvolver estratégias específicas e adequadas para cada tipo de bairro, contexto socioeconómico e fontes de combustível. O projecto pretende: (1) caracterizar e classificar as diversas circunstâncias habitacionais e populacionais; (2) desenvolver e avaliar medidas estratégicas de acordo com a classificação; (3) promover e difundir a operacionalização de medidas de melhoria; (4) reforçar as capacidades de investigação das instituições académicas locais e promover o seu papel como agentes de progresso na sociedade (contribuindo para a criação de um laboratório local de investigação em energia e sustentabilidade); e (5) reforçar as relações interinstitucionais e da sociedade civil. De acordo com o tema a investigar, bairros específicos na cidade de Pemba, província de Cabo Delgado, que é uma região profundamente afectada pela pobreza, serão utilizados como estudos de caso, visando a sua replicabilidade noutras regiões moçambicanas ou noutras regiões africanas.

Com o objectivo de melhorar a qualidade de vida em África a longo prazo, este projecto baseia-se na recém-criada cooperação entre a Universidade de Coimbra (Portugal) e a Universidade de Lúrio (Moçambique) no âmbito da investigação. Nesse sentido, pretende-se transmitir conhecimento e experiência aos investigadores moçambicanos para que estes possam, no futuro, actuar localmente de forma independente.

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O projeto AdsorTech parte do propósito da empresa TANKPOR, especializada na construção de reservatórios para produção e armazenamento de água quente, em apresentar produtos inovadores e mais eficientes. Nesse sentido, a empresa TANKPOR (líder do projeto) e três entidades do Sistema Científico e Tecnológico Nacional –a Universidade de Coimbra (UC), a Associação para o Desenvolvimento da Aerodinâmica Industrial (ADAI) e o Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro (CTCV) – juntaram-se em consórcio para o desenvolvimento de um produto totalmente inovador face ao estado da arte, tendo por base resultados de investigação exploratória desenvolvidos pelas equipas da UC/ADAI. Em concreto, pretende-se realizar trabalho de investigação aplicada para o desenvolvimento – conceção, dimensionamento e especificação; construção, ensaio e aperfeiçoamento – de equipamentos que, baseados no princípio do ciclo de adsorção, permitam o aumento da capacidade de armazenamento de energia em sistemas solares térmicos convencionais com acumulação de água quente.
Este tipo de soluções permite manter a simplicidade desses sistemas, sendo o seu desempenho melhorado através da integração de um módulo de adsorção, que, operando com um par adsorvente/adsorvato (neste caso, sílica-gel/água), tem a capacidade de armazenar a energia excedentária de um sistema solar térmico – que, de outro modo, seria dissipada −, devolvendo-a mais tarde, quando necessária, como calor de adsorção.

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No projeto MASK4MC (POCI-01-02B7-FEDER-050511) desenvolveu-se, baseado no princípio de vedação aerodinâmica de todo o seu contorno, um EPI cujo efeito de proteção reduz significativamente o risco de inalação de aerossóis e gotículas. Este projeto visa agora o refinamento numérico e validação experimental de novos protótipos, para melhorar índices de proteção explorando novos designs e materiais que permitam, entre outros aspetos, melhor vedação aerodinâmica e conforto durante a utilização, tendo como foco proporcionar uma proteção segura e eficaz aos profissionais de saúde.

Descrição | A crise pandémica da COVID-19, que afeta atualmente o mundo, levou à implementação generalizada de uma série de medidas drásticas no setor dos transportes que implicaram, por exemplo, uma redução substancial da lotação dos veículos de transporte público rodoviário. Neste setor, há o risco de contaminação por agentes patogénicos, quer dos profissionais que desenvolvem a sua atividade profissional quer dos passageiros que utilizam os meios de transporte.

Assim, neste projeto pretende-se desenvolver uma gama de equipamentos de purificação do ar para utilização em veículos de transporte rodoviário de passageiros. A necessidade deste tipo de equipamentos far-se-á sentir sobremaneira em transportes públicos de lotação elevada, onde os requisitos de ventilação determinados em cenários pré-pandemia tinham em conta principalmente critérios relacionados com as concentrações de poluentes físicos ou químicos. Isso resulta em caudais de ventilação por passageiro baixos para poder garantir um nível de diluição requerido para proporcionar o nível de segurança desejado relativamente a agentes patogénicos.

Trata-se de uma candidatura à tipologia I&D Empresas, na modalidade copromoção, sendo o consórcio promotor constituído por 1 empresa e 2 entidades não empresariais do sistema de I&I nacional: a empresa INDÚSTRIAS VENEPORTE, S.A., na qualidade de líder, e as ENESII ASSOCIAÇÃO PARA O DESENVOLVIMENTO DA AERODINAMICA INDUSTRIAL e UNIVERSIDADE DE COIMBRA, na qualidade de copromotores

Descrição | Dado o elevado risco de contaminação dos profissionais de saúde por agentes patogénicos, aquando da prestação de cuidados, e a escassez de EPIs de proteção respiratória, simultaneamente eficazes e confortáveis, é objetivo deste projeto, MASK4MC: Dispositivo de proteção individual para cuidados médicos, desenvolver e validar um novo EPI que preencha esta lacuna existente na oferta disponível no mercado. Pretende-se obter e validar um EPI que permita reduzir fortemente o risco de inalação na zona respirável de gotículas e aerossóis com carga viral potencialmente elevada. Para tal, serão exploradas soluções inovadoras de ventilação e proteção aerodinâmica do EPI. Em paralelo, serão otimizadas também os aspetos térmicos, visuais e acústicos, para obter uma solução eficaz de proteção em contexto de epidemia como a atual COVID-19.