Repositório RCAAP

O presente relatório foi elaborado no âmbito do estágio curricular realizado no departamento financeiro do Hotel Infante Sagres, unidade de cinco estrelas localizada na cidade do Porto, no contexto da conclusão do Mestrado em Gestão Hoteleira. O documento reflete não só as atividades desempenhadas ao longo dos seis meses de estágio, como também uma análise crítica das práticas de gestão financeira adotadas pela unidade. São descritas as tarefas desenvolvidas nas áreas de income auditing, reconciliação de cartões, controlo interno e apoio contabilístico, bem como as ferramentas e sistemas informáticos utilizados. Paralelamente,o relatório inclui uma proposta de melhoria centrada na implementação do sistema DocMX, com vista a digitalização documental e otimização de fluxos de trabalho. Como resultado, este percurso de estágio permitiu aprofundar conhecimentos técnicos e operacionais, enquanto potenciou o desenvolvimento de competências transversais, como o pensamento crítico, a capacidade de adaptação, a organização e a comunicação interdepartamental — fundamentais para um desempenho eficaz no setor da hotelaria de excelência.

A Era da Surdez é o culminar na forma cénica de um projeto de investigação do Mestrado em Artes Cénicas, especialização Criação Teatral da ESMAE-IPP. Este projeto revisita e clarifica vontades de investigação expressas quer no ato da minha candidatura quer no desenrolar do primeiro e segundo anos curriculares do mestrado, enunciado também no título A Banda: a música e o teatro num diálogo cénico - A Era da Surdez. Esta monografia estrutura-se em 4 capítulos e um post scriptum. No primeiro capítulo referem-se as inspirações atuais ou passadas de artistas ou projeto que se relacionam com os tópicos de pesquisa. O segundo capítulo aborda a metodologia em investigação/ação desenvolvida na fase projetual e na fase de concretização do espetáculo. O terceiro capítulo dedica-se à fase de concretização da obra cénica A Era da Surdez, propriamente dita. No último capítulo sob o título Considerações Finais reflete-se sobre o impacto do espetáculo no público e adiantam-se inquietações do foro da encenação que alavancam possibilidades futuras. Em post scriptum mergulha-se numa perspetiva pessoal sobre A Força Fantasma: relatos de efemeridade do processo e da permanência do coletivo.

O setor têxtil é um dos maiores responsáveis pela poluição mundial. A utilização de matérias primas sintéticas e tóxicas de fontes não renováveis, como os combustíveis fósseis, contribui para o aquecimento global, poluição da água e tem consequências negativas na saúde humana e no ecossistema. Assim, a substituição das fibras sintéticas e compostos químicos utilizados nos processos de modificação têxtil é fundamental. O objetivo deste trabalho foi a funcionalização de fibras celulósicas de liocel com lenhosulfonatos, um subproduto da indústria da pasta de papel, a fim de obter um têxtil com diversas propriedades funcionais. Primeiramente, estudou-se a funcionalização dos tecidos não-tecidos de liocel com lenhosulfonatos sem pré-tratamento. Os resultados obtidos mostraram que o têxtil não apresenta grande solidez á lavagem. Desta forma, foi necessário aplicar um pré-tratamento cationizante para melhorar este aspeto. Neste trabalho foram usados dois cationizantes comerciais (Denimcol FIX-GF e Tanafix WRD-E), que foram usados como referência para avaliar a eficiência de um biocationizante, o quitosano. O pré-tratamento teve resultados positivos, melhorando o rendimento da funcionalização e a solidez à lavagem. Os melhores resultados foram obtidos quando se efetuou uma cationização por esgotamento a 60 °C, utilizando 1 % de quitosano, seguida da funcionalização com lenhosulfonatos por foulardagem. Os substratos obtidos pelo processo selecionado, funcionalizados com concentrações de 5, 10, 20 e 30 % de lenhosulfonatos, com e sem pré-tratamento de quitosano foram caracterizados. O objetivo foi avaliar as diferentes propriedades adquiridas pelos substratos aquando da funcionalização com diferentes concentrações de lenhosulfonatos. Os resultados indicam que, pela adição de lenhosulfonatos, os substratos têxteis obtêm não só uma cor castanha forte, mas também propriedades funcionais como ação antibacteriana e antioxidante e proteção 50+ contra a radiação ultravioleta. Desta forma, é possível afirmar que os lenhosulfonatos têm muito potencial como agentes de funcionalização orgânicos e biodegradáveis de tecidos não-tecidos de liocel, sendo possível o desenvolvimento de materiais com várias propriedades funcionais alinhados com os obje6vos sustentáveis da indústria têxtil.

Nesta dissertação é proposto e validado um algoritmo heurístico para o carregamento de veículos elétricos (VE) em ambiente residencial, integrando produção fotovoltaica (PV) e sistema de armazenamento (ESS). A motivação surge da necessidade de explorar metodologias de maximização do autoconsumo de energia solar para o carregamento de VE, onde se procura minimizar a dependência da rede pública, e em simultâneo, assegurar o cumprimento dos requisitos de autonomia definidos pelos utilizadores. O algoritmo de controlo foi desenvolvido e validado experimentalmente no laboratório x-Energy do INESC TEC. O algoritmo de controlo, implementado em Python sobre uma Raspberry Pi, recolhe ciclicamente medições de potência do PV, estado de carga do ESS e parâmetros do VE (SOC inicial e hora prevista de saída), definidos via dashboard em Node-RED. Com base na energia necessária e na janela temporal disponível, o algoritmo aplica uma hierarquia de decisão que prioriza o uso de energia solar, seguindo-se a utilização do ESS quando necessário e, em último recurso, recorrer à rede pública. As ordens de potência são transmitidas ao carregador de VE através de uma API. A monitorização em tempo real é assegurada por dashboards desenvolvidos em Node-RED. A solução foi avaliada em múltiplos cenários de operação, desde carregamento convencional até condições de baixa produção no sistema de PV.

Este trabalho tem como objetivo explorar o papel da Inteligência Artificial (IA) na gestão energética, destacando a sua contribuição para a sustentabilidade e eficiência no setor. A crescente procura de energia e os desafios associados às alterações climáticas tornam urgente a adoção de tecnologias avançadas que otimizem o uso de recursos energéticos e que reduzam os impactos ambientais. A IA, em conjunto com áreas como machine learning, deep learning e algoritmos de otimização, permite previsões precisas de consumo, a integração eficiente de fontes renováveis e a automatização de processos em redes inteligentes (smart grids). O estudo aborda ainda o papel das Comunidades Energéticas como soluções descentralizadas que promovem a produção, consumo e armazenamento de energia renovável a nível local. Estas comunidades, sustentadas por ferramentas como blockchain e contratos inteligentes, promovem a transparência e a democratização no setor energético. Adicionalmente, são discutidos métodos de armazenamento de energia e a sua relevância para mitigar a intermitência de fontes renováveis, além de práticas como Demand Response, que equilibram a oferta e a procura, maximizando a flexibilidade e a estabilidade do sistema elétrico. As inovações tecnológicas analisadas neste trabalho demonstram o potencial da IA e de sistemas avançados para superar desafios e transformar a gestão energética, alinhando‐a com as metas globais de sustentabilidade. Palavras‐

This study aimed to investigate the effects of carbon dioxide (CO₂) enrichment as a chemical pretreatment strategy for fresh sewage sludge, with a view toward its future application in optimizing anaerobic digestion (AD). The research was conducted through a systematic experimental approach, focusing on the detailed physicochemical characterization of sludge before and after controlled CO₂ injection, under different operational conditions. Initially, comparative tests were performed in both water and sludge using three types of microporous diffusers (SAIFILTER, REFRACTON, and TOPTITECH) to evaluate CO₂ mass transfer efficiency. The diffuser selection and optimal flow rate (4 L/min) were based on real-time measurements of the volumetric mass transfer coefficient (kLa) and dissolution efficiency. Subsequently, multiple enrichment trials were conducted using fresh sludge collected weekly from a municipal wastewater treatment plant, under strictly standardized sampling procedures to reduce variability. Chemical analyses included measurements of pH, oxidationreduction potential (ORP), electrical conductivity (EC), total solids (TS), chemical oxygen demand (COD and sCOD), the FOS/TAC ratio, and ammonium (NH₄⁺) concentration, both in raw and centrifuged samples. The study also assessed the effects of sludge aging under refrigeration for up to six days, with and without CO₂ enrichment, and included N₂ injection trials as a physical control. Results showed that CO₂ enrichment did not significantly alter pH or soluble COD (which remained between 6–7%), but consistently promoted a substantial increase in soluble NH₄⁺ concentrations— up to +63% post-injection, and up to +110% when combined with aging. This suggests a mechanism of physical desorption or shifts in ionic equilibrium within the sludge matrix. The kLa values in sludge remained low (max. 0.0016 s⁻¹), limiting CO₂ solubilization efficiency. The data indicate that CO₂ functions as a chemical conditioning agent—rather than a conventional physical or biological pretreatment— capable of modifying nitrogen speciation and redox balance without promoting significant organic matter solubilization. This effect may contribute to improved startup stability of anaerobic digesters, particularly in systems sensitive to ammonium variability.

O presente documento contempla um estudo dos principais fatores inerentes à operação e desenvolvimento dos conversores de potência bidirecionais Voltage Source Converters (VSCs). Estes conversores desempenham um papel fundamental no âmbito da integração das energias renováveis, nomeadamente a solar fotovoltaica e a eólica, e de baterias estacionárias, atuando como interface entre estes recursos e a rede. Numa fase inicial, são apresentadas as características mais preponderantes dos VSCs, bem como os princípios genéricos que sustentam o seu funcionamento. As transformadas de Clarke e Park surgem como ferramentas matemáticas que permitem simplificar a análise e o controlo destes conversores. O sincronismo com a rede, a técnica de modulação adotada e o método de controlo são aspetos de particular relevância no âmbito do desempenho destes conversores. Posteriormente, através de uma etapa de modelação, é caracterizado matematicamente o comportamento do VSC, o que permite desenvolver um modelo de controlo adequado. Toda a fundamentação teórica é validada em ambiente de simulação. Partindo das simulações nos domínios de tempo contínuo e discreto, é avaliado o desempenho do VSC sob diferentes condições de operação. Com base no suporte fornecido pela etapa de simulação, é desenvolvido um protótipo laboratorial de um VSC de interface à rede, considerando um sistema de armazenamento de energia a baterias. Após uma breve caracterização do hardware utilizado e da montagem efetuada, são abordados os aspetos fundamentais da implementação prática, incluindo as malhas de controlo e a geração dos sinais associados à modulação, os mecanismos de proteção e o tempo de execução do código desenvolvido. No final, através de um conjunto de ensaios laboratoriais, é validado o desempenho do protótipo concebido. Os resultados obtidos evidenciam a possibilidade de operação do VSC sob os quatro quadrantes de potência, sendo possível carregar ou descarregar as baterias e, simultaneamente, alterar o fator de potência imposto pelo conversor à rede. O controlo desacoplado das potências ativa e reativa, bem como a rápida resposta do conversor perante diferentes referências destas potências, elevam o valor do VSC enquanto solução de suporte à rede e de prestação de serviços de sistema, nomeadamente regulação de frequência e controlo de tensão.

The objectives of this work were: (1) to identify an isotherm model to relate the contaminant contents in the gas phase with those in the solid and non-aqueous liquid phases; (2) to develop a methodology for the estimation of the contaminant distribution in the different phases of the soil; and (3) to evaluate the influence of soil water content on the contaminant distribution in soil. For sandy soils with negligible contents of clay and natural organic matter, contaminated with benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, trichloroethylene (TCE), and perchloroethylene (PCE), it was concluded that: (1) Freundlich’s model showed to be adequate to relate the contaminant contents in the gas phase with those in the solid and non-aqueous liquid phases; (2) the distribution of the contaminants in the different phases present in the soil could be estimated with differences lower than 10% for 83% of the cases; and (3) an increase of the soil water content led to a decrease of the amount of contaminant in the solid and non-aqueous liquid phases, increasing the amount in the other phases.

As cyberattacks become more frequent, Threat Modeling has emerged as an essential component of software security practices. Traditionally, Threat Modeling is an intensive process, relying on experts to identify and evaluate risks within a system, which limits its adoption. The advent of Large Language Models (LLMs) presents an opportunity to automate this process. However, the successful application of these models in Threat Modeling requires careful prompt engineering and a rigorous strategy to assess the generated threat scenarios. The project investigates this applicability, centering on a case study involving the Institute of Science and Innovation in Mechanical and Industrial Engineering (INEGI) SUNDIAL application. Using STRIDE GPT as the tool for threat models generation, four prompting techniques were studied and applied: STRIDE GPT’s Initial Prompt, Chain of Thought (CoT), Negative-Only Few-Shot, and the combined NO-Few-Shot-CoT, across three LLMs. A Threat Model Evaluation Tool, TMEval, is proposed to enable focused comparison of identified STRIDE threats by LLMs against those in the ground truth for a specific application, employing four metrics: BLEU, ROUGE, BERTScore, and LLM-as-a-Judge. The emphasis is on the LLM-as-a-Judge approach across five dimensions: consistency, plausibility, and coverage of targets, weaknesses, and attack vectors. The results show that any LLM with a specific prompting strategy does not produce scenarios consistent with the ground truth across all threat categories, suggesting that performance depends on the category and the application context provided. For the case study, the NOFew- Shot-CoT prompting approach demonstrated the highest effectiveness across most categories.

Supervised learning serves as the foundation for many AI systems because it enables models to learn from labelled examples. However, label noise resulting from human annotation errors or systematic biases can diminish model performance and limit generalization capabilities. This challenge is particularly significant in critical domains such as healthcare, finance, and autonomous systems. This thesis focuses on studying the impact of label noise on supervised learning algorithms in order to evaluate its influence across different datasets and to propose robust strategies for mitigation. This project includes methods of loss correction, data augmentation, and advanced noise detection frameworks as examples and demonstrates their prospective advantages through empirical experiments. The provided noise-robust algorithms in the research can be used with any real-world scenarios to improve the resilience of the algorithm. The findings are meant to be a connection between academic research and practical implementation by offering guidelines for handling noisy datasets effectively while ensuring model reliability and fairness. The proposed approach raised the average F1-Score from 0.647 under baseline conditions to 0.757 after full optimization.

A presente Dissertação de Mestrado, desenvolvida no âmbito do mestrado em Engenharia Química na empresa ARCH Valadares, teve como principal objetivo, a caracterização e a incorporação de resíduos cerâmicos na pasta cerâmica provenientes da Centrifugadora 2, além da análise do impacto económico e ambiental associado ao reaproveitamento. Os resíduos tratados pela Centrifugadora 2 são águas de lavagens de utensílios, como equipamento e vasilhame, utilizado na preparação de vidrados cerâmicos, na preparação de pastas e nas olarias. Para a caracterização reológica e física das amostras recolhidas da Centrifugadora 2 e dos ensaios de incorporação, foram realizados testes de controlo de qualidade, avaliando a densidade, viscosidade, tixotropia, resistência mecânica, contrações, deformação e absorção de água, e testes complementares como a permeabilidade e a dilatação térmica. A primeira fase do trabalho começou com a caracterização das amostras de resíduos recolhidos, com progressivamente menos vidrado branco, para corroborar a proposta de reconfiguração do sistema da Centrifugadora 2, e eliminar a presença de vidrado branco. Os resultados obtidos confirmaram os efeitos negativos do vidrado branco para a reincorporação dos resíduos na pasta cerâmica. Já a segunda fase do estudo envolveu a caracterização dos ensaios de incorporação com diferentes percentagens de resíduo seco, nomeadamente com 0,5 %, 1,0 %, 1,5 %, 2,0 %, 5,0 % e 10,0 % em matéria da suspensão cerâmica. Os resultados obtidos demonstraram que até 2,0 % de incorporação de matéria seca de resíduo, as propriedades da pasta cerâmica permanecem dentro das especificações técnicas estabelecidas pela empresa, assegurando a qualidade do material final. Com a incorporação de 2,0 % e resíduo cerâmico, estima-se a substituição de 4,4 toneladas mensais de matérias-primas, com uma poupança mensal aproximadamente de 880 €, e uma redução de emissões de CO2 entre 3,30 e 4,18 toneladas por mês. Em suma, este estudo tem bastante relevância no mundo atual devido à importância que a economia circular e sustentabilidade tem na indústria, contribuindo para práticas mais eficientes e ambientalmente responsáveis, princípios presentes na ARCH Valadares.

O presente projeto foi desenvolvido no âmbito da Unidade Curricular “Projeto/ Dissertação/ Estágio”, do Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial, do Departamento de Engenharia Mecânica do Instituto Superior de Engenharia do Porto. O projeto tem como objetivo analisar e melhorar o Sistema de Gestão da Qualidade (SGQ) para o Instituto Superior de Administração e Gestão (ISAG), focando-se na melhoria da monitorização, avaliação e eficiência dos processos operacionais através da criação e implementação de uma aplicação integrada com diferentes dashboards. O estudo aborda as principais dificuldades enfrentadas pela instituição, como a fragmentação de informações, a dependência de registo manuais e a falta de uma solução integrada para a análise de dados em tempo real. O desenvolvimento deste projeto seguiu uma abordagem mista, combinando a revisão bibliográfica e o levantamento de dados sobre os processos atuais do SGQ, além de reuniões com os colaboradores-chave. Deste modo, a solução proposta inclui a criação de uma aplicação em Power Apps, combinada com dashboards dinâmicos e interativos desenvolvidos em Power BI, com o objetivo de centralizar os dados e melhorar a visibilidade e a tomada de decisões estratégicas. Em síntese, a implementação da solução melhorará significativamente a eficiência operacional, a agilidade na gestão da qualidade e a capacidade de monitorização dos indicadores-chave de desempenho (KPIs). O projeto também sugere que a solução proposta pode ser escalada para outros processos da instituição, proporcionando uma melhoria contínua no desempenho académico e administrativo.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de três ferramentas distintas — Ferramenta de Orçamentação, Ferramenta de Ensaio e Software de Suporte — criadas no âmbito do estágio na empresa Jayme da Costa (JdC). Inicialmente, o foco da dissertação centrava-se somente na Ferramenta de Orçamentação, uma aplicação desenvolvida em Python para otimizar o processo de desenho e orçamentação de quadros elétricos. No entanto, ao longo do estágio, identificaram-se outras necessidades críticas na empresa, o que levou ao desenvolvimento das duas ferramentas adicionais. A Ferramenta de Orçamentação foi concebida para automatizar o processo de criação de orçamentos e desenhos técnicos, integrando uma base de dados de componentes elétricos e permitindo a importação de ficheiros Drawing Exchange Format (DXF) para compatibilidade com outras ferramentas de Computer-aided design (CAD). A aplicação inclui funcionalidades avançadas, como a validação automática de projetos e a geração de orçamentos detalhados, reduzindo significativamente o tempo e os erros associados ao processo manual. A Ferramenta de Ensaio, desenvolvida em Node-RED, foi criada para automatizar os ensaios de quadros elétricos, desde a recolha de dados até à geração de relatórios de conformidade. Esta ferramenta integra-se com o SharePoint da empresa e suporta protocolos de comunicação industrial, como Modbus e IEC 60870-104, garantindo a precisão e a conformidade com os requisitos técnicos da E-Redes. Por fim, o Software de Suporte, também desenvolvido em Python, foi projetado para automatizar a gestão de dados críticos dos relés de proteção, incluindo a recolha e o envio de ficheiros para os servidores da E-Redes e da JdC. A utilização de Docker facilitou a distribuição e a integração com scripts externos, garantindo a portabilidade e a eficiência do software. Em conclusão, este trabalho não apenas resolveu os problemas específicos identificados na empresa, mas também demonstrou a viabilidade e os benefícios da automação no setor de quadros elétricos. As três ferramentas desenvolvidas contribuíram para a melhoria da eficiência operacional, a redução de erros humanos e a garantia de conformidade com os requisitos técnicos dos clientes.

In an era defined by rapid technological evolution, software systems underpin essential domains such as healthcare, finance and digital communication. Central to these systems are REST APIs, which enable seamless interaction across distributed services. However, the increasing complexity and ubiquity of these APIs have elevated concerns surrounding their security and robustness. Vulnerabilities in REST APIs can result in severe consequences, including data breaches, service outages and compromised user trust highlighting the need for intelligent and adaptive testing solutions. This thesis explores the integration of reinforcement learning (RL) into automated software testing, with a focus on algorithmic exploration strategies and evaluation metrics applied within FuzzTheRest, a state-of-the-art REST API fuzzing tool. While FuzzTheRest leverages the Epsilon- Greedy exploration strategy for action selection, its simplistic balance between exploration and exploitation limits its effectiveness in navigating complex API environments and uncovering subtle security flaws. To address these limitations, this review investigates the potential of Boltzmann Exploration, a probabilistic approach that adjusts action selection based on a softmax distribution over Q-values, enabling more nuanced and informed exploration of the test space. The study conducts a comparative analysis of multiple input generation strategies including random, evolutionary and RL-driven techniques evaluating their performance in adaptation to APIs and endpoints with complex parameterization terms, successful total number of HTTP responses, exploration fuzzing metrics and computational efficiency. In particular, the review highlights the impact of exploration strategies like Epsilon-Greedy and Boltzmann on the quality and depth of fuzzing outcomes. By synthesizing current literature and experimental insights, this review lays the groundwork for advancing RL-guided fuzzing methodologies. The findings aim to empower developers, testers and security practitioners with a deeper understanding of how exploration strategies choices influence the effectiveness of automated testing tools, contributing to more secure and resilient software systems.

O dimensionamento de canalizações elétricas em baixa tensão exige elevado conhecimento de normas, regulamentos e demais legislação em vigor, que especificam as condições que deverão ser verificadas para realizar o dimensionamento e proteção das instalações de modo a garantir o bom funcionamento e exploração das instalações elétricas. O dimensionamento de canalizações elétricas necessita de consulta de um elevado número de tabelas e cálculos associados que, por consequência, requer grande dedicação e tempo necessário para realizar a função. Esta dissertação tem como objetivo desenvolver uma ferramenta computacional interativa de auxílio ao cálculo de canalizações elétricas em baixa tensão, tendo em conta os critérios de natureza técnica e económica, assim como o dimensionamento dos respetivos dispositivos de proteção, de modo a minimizar o tempo de execução dos projetos de instalações elétricas recorrendo a um programa simples e de fácil de utilização. O programa será desenvolvido em ambiente gráfico interativo de forma que a sua utilização seja intuitiva, simples e de fácil utilização.

A presente dissertação centra-se na análise e melhoria dos processos logísticos de armazenagem de uma empresa do setor de transportes, e propõe a aplicação da metodologia PDCA em articulação com simulação computacional como ferramentas de apoio à decisão. O estudo nasce da necessidade crescente de responder aos desafios de eficiência operacional e redução de erros associados à gestão tradicional de armazéns, ainda fortemente dependente da intervenção humana. Numa primeira fase, foi realizada uma revisão bibliográfica detalhada sobre armazenagem, metodologias de melhoria contínua, inovação tecnológica e ferramentas de simulação. Esta fundamentação permitiu enquadrar a investigação na realidade atual das cadeias de abastecimento, onde a digitalização e a automação se apresentam como elementos-chave para a competitividade. Em seguida, foi aplicado um caso de estudo à empresa Europackers, onde se procedeu ao mapeamento dos processos logísticos existentes e se identificou pontos críticos que comprometiam a eficiência global do sistema. Com base na metodologia PDCA, foram definidas ações de melhoria e desenvolvidos modelos de simulação para as soluções propostas no software JaamSim, versão 2024.9.00, testando-se três cenários distintos: processo manual (estado atual), processo semiautomático e processo totalmente automatizado. As simulações foram realizadas em ambiente tridimensional (3D), o que permitiu uma representação visual mais realista dos processos, e a análise dos resultados foi complementada com códigos desenvolvidos em Python, que possibilitaram o tratamento estatístico dos dados e a geração automatizada de gráficos comparativos. Os resultados evidenciam ganhos significativos de eficiência nos cenários com maior grau de automatização, com destaque para a redução dos tempos de processamento, redução de trabalhadores (requalificação para outras tarefas) e menor dependência do esforço físico dos colaboradores necessários. Estes ganhos validam a aplicação conjunta da metodologia PDCA e da simulação computacional como estratégia eficaz para a modernização e melhoria dos processos de armazenagem. Este trabalho contribui, assim, para a consolidação do conhecimento na área da gestão logística e cadeia de abastecimento e oferece uma abordagem prática e replicável para organizações que procuram alinhar-se com as exigências atuais do mercado, onde a melhoria contínua sustentada por dados e tecnologia é fulcral para a sobrevivência e posicionamento das mesmas.

Railway speed control systems are essential for the safety and efficiency of railway transportation systems, as they ensure compliance with regulations and prevent accidents. As the demand for rail transport grows, rigorous verification of these systems is becomes increasingly critical. In such projects, errors are sometimes only detected during the testing phase, leading to costs that could have been avoided if these errors were identified in the early stages of the project. This thesis focuses on the topic of the formal verification of speed control system, specifically using model checking, to ensure that these systems meet safety requirements as well as performance standards. As the basis for the work presented in this thesis, we will adopt the EBICAB 700 architecture, and for which a small, yet representative, set of safety, operational, or regulatory requirements will be rigorously specified using well-known temporal logic languages, and verified against the system models using the model checking tools NuSMV and UPPAAL. This thesis work aims at contributing to the effort of demonstrating the feasibility and benefits of applying formal verification to railway systems, not only in terms of safety assurance but also as a strategy for reducing late-stage development risks and increased costs. It highlights the value of incorporating formal methods into the requirements and design phases of critical system engineering.

The characteristic topographical features (crystallite dimensions, surface morphology and roughness) of bioceramics may influence the adsorption of proteins relevant to bone regeneration. This work aims at analyzing the influence of two distinct nanophased hydroxyapatite (HA) ceramics, HA725 and HA1000 on fibronectin (FN) and osteonectin (ON) adsorption and MC3T3-E1 osteoblast adhesion and morphology. Both substrates were obtained using the same hydroxyapatite nanocrystals aggregates and applying the sintering temperatures of 725ºC and 1000ºC, respectively. The two proteins used in this work, FN as an adhesive glycoprotein and ON as a counter-adhesive protein, are known to be involved in the early stages of osteogenesis (cell adhesion, mobility and proliferation). The properties of the nanoHA substrates had an important role in the adsorption behavior of the two studied proteins and clearly affected the MC3T3- E1 morphology, distribution and metabolic activity. HA1000 surfaces presenting slightly larger grain size, higher root-mean-square roughness (Rq), lower surface area and porosity, allowed for higher amounts of both proteins adsorbed. These substrates also revealed increased number of exposed FN cell-binding domains as well as higher affinity for osteonectin. Regarding the osteoblast adhesion results, improved viability and cell number were found for HA1000 surfaces as compared to HA725 ones, independently of the presence or type of adsorbed protein. Therefore the osteoblast adhesion and metabolic activity seemed to be more sensitive to surfaces morphology and roughness than to the type of adsorbed proteins.

Este trabalho foi desenvolvido no Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), no âmbito da unidade curricular Dissertação/Estágio (DISEST), integrada no plano de estudos do Mestrado em Engenharia Química e no Centro de Inovação em Engenharia e Tecnologia Industrial (CIETI). O principal objetivo consistiu no estudo paramétrico da gasificação de uma gordura animal a partir da modelação no programa informático Aspen Plus. A validação paramétrica foi avaliada para os seguintes parâmetros: temperatura, a 750˚ C e a 950˚ C e razão, em massa, de vaporbiomassa (S/B) de 50/50 e de 75/25. Deste modo, realizaram-se duas simulações: a Simulação 1 e a Simulação 2, sendo que o modelo selecionado consiste num modelo de equilíbrio, não estequiométrico, baseado na minimização da energia livre de Gibbs para a composição em equilíbrio da gasificação. A principal diferença entre simulações foi o modo como a biomassa em estudo foi caracterizada no simulador. Para a Simulação 1 assumiu-se que a gordura animal seria equivalente a um carvão, sendo selecionados os métodos de previsão de propriedades termodinâmicas HCOALGEN e DCOALIGT, que permitem prever a entalpia de formação e a densidade, respetivamente, com base na caracterização elementar, imediata e da análise de enxofre. Na Simulação 1 utilizaram-se três modelos de reatores distintos: RStoic, RYield e RGibbs. Na Simulação 2 optou-se por uma abordagem mais direta e considerou-se que a gordura seria constituída por componentes frequentemente presentes em gorduras animais e vegetais. Neste caso, a simulação é apenas composta por um reator RGibbs, onde se atinge o equilíbrio da gasificação. Ao nível da simulação, também se determinou a temperatura para a qual a composição da corrente gasosa simulada mais se aproxima da composição obtida experimentalmente, através da minimização da soma dos quadrados dos resíduos, recorrendo à ferramenta de otimização do simulador.

O presente estudo foi desenvolvido no âmbito de um estágio de seis meses no Departamento de Energia e Infraestruturas da Continental Mabor – Indústria de Pneus, S.A., com o propósito de identificar e aplicar ações que visem reduzir o consumo de água tratada com origem no Rio Ave e melhorar a eficiência hídrica na unidade de produção. Com a entrada em funcionamento da Estação de Tratamento de Água 2 (ETA 2), foi possível atingir uma redução de aproximadamente 22 % na captação de água do rio. Esta unidade trata, em média, 7,7 m³/h (cerca de 185 m³/dia), permitindo a recirculação de correntes internas anteriormente descartadas. Como resultado, o consumo específico de água foi reduzido para cerca de 1,33 m³ por tonelada de pneu produzido, valor significativamente inferior ao registado em 2024 (1,6 m³/t), o que evidencia a melhoria real na eficiência hídrica da unidade. A poupança anual estimada ronda os 50.000 euros, e o investimento apresenta um período de retorno de aproximadamente cinco anos, evidenciando a eficácia técnica e a viabilidade financeira da solução adotada. Adicionalmente, foram analisadas outras soluções técnicas com potencial de aplicação futura. Entre estas, destaca-se a integração de um segundo estágio de osmose inversa para o reaproveitamento do rejeitado da osmose inversa (RO) existente, com elevada eficiência de remoção e um payback estimado de cerca de 3 anos. Foi igualmente avaliada a recuperação dos condensados industriais gerados no setor CST (vulcanização), cujo período de retorno se encontra igualmente na ordem dos três anos. A instalação de sistemas WSAC (Wet Surface Air Cooler), em substituição de torres de arrefecimento convencionais, revelou igualmente potencial de poupança de água significativa, sobretudo no caso da Torre N2, onde o payback projetado ronda os 6 anos. Já as alternativas, envolvendo o reaproveitamento das purgas das torres de arrefecimento ou a eletrodiálise inversa (EDR), apresentam limitações técnicas e económicas que inviabilizam, por ora, a sua implementação. Os resultados obtidos comprovam o potencial das soluções estudadas em promover uma utilização mais eficiente da água na indústria de pneus. A experiência com a ETA 2 demonstrou que intervenções bem direcionadas podem gerar benefícios ambientais e económicos relevantes. Face a este enquadramento, propõe-se a gradual integração das restantes soluções analisadas, de forma seletiva e sustentada, reforçando o compromisso da empresa com a gestão responsável dos recursos hídricos.