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- Forest biomass plant site selection using multicriteria spatial analysis: The study case of Beira Baixa, PortugalPublication . Quinta-Nova, L.C.; Pedro, NunoIn this study we developed a decision support system based on multicriteria spatial analysis in order to select sites suitable to locate biomass plants. A set of environmental, economic and social criteria was defined, evaluated and weighted in the context of Saaty's analytic hierarchies. The best alternatives were obtained after applying Analytic Hierarchy Process (AHP). The model was applied to the central region of Portugal where forest and agriculture are the most representative land uses. Finally, sensitivity analysis of the set of factors and their associated weights was performed to test the robustness of the model. The proposed evaluation model provides a valuable reference for decision makers in establishing a standardized means of selecting the optimal location for new biomass plants.
- Avaliação do potencial de produção de etanol de 2ª geração a partir dos resíduos das podas do olivalPublication . Pedro, Nuno; Duarte, Ana PaulaOs resíduos das podas do olival constituem um resíduo agrícola largamente disponível em Portugal. Estima-se que as quantidades de material produzido anualmente nas podas do Olival possam ascender a 290 000 toneladas por ano. Este material, sem qualquer utilização comercial até ao presente, pode assim ser valorizado servindo como matéria-prima para a produção de etanol de segunda geração. Este processo exige a realização de três etapas sequenciais: pré-tratamento, hidrólise enzimática e fermentação. O objectivo do presente trabalho consiste em avaliar o potencial de produção de etanol de segunda geração com base na libertação de açúcares resultante de diferentes pré-tratamentos e da hidrólise enzimática subsequente. Neste trabalho foram testados quatro pré-tratamentos: 1) com ácido sulfúrico diluído [temperatura: 60 a 180 º C, tempo: 30 a 120 minutos e concentração de H2SO4: 0,50 a 5,00% (w/w)], 2) com hidróxido de sódio [temperatura: 40 a 140 °C, tempo: 20 a 120 minutos e concentração de NaOH: 0,31 a 61,9 % (w/w)], 3) com hidróxido de sódio e peróxido de hidrogénio [tempo de 45 minutos, temperatura: 40 a 140 °C, concentração de NaOH: 0,31 a 6,19% (w / w) e concentração de H2O2: 0,31 a 6,19% (w/w)] e 4) com amoníaco [temperatura: 50 a 100 º C, tempo: 60 a 480 minutos e concentração de NH3: 1,00 a 15,00% (w/w)]. Os ensaios de hidrólise enzimática nos resíduos sólidos dos pré-tratados foram realizados com uma concentração de sólidos de 5% (w/v), em tampão citrato 50mM com pH de 4,8 e com uma concentração de BSA de 60mg/g de biomassa seca. A mistura de reacção foi incubada a 50ºC, durante 174h, num agitador orbital com agitação de 150rpm. Para a hidrólise enzimática foram utilizados três complexos enzimáticos comerciais da Novozymes (Dinamarca), NS22086 (complexo de celulases – 148FPU/ml), NS22118 (b-glucosidase - 426 p-NPGU/ml) e NS22083 (Xilanase – 7498 IU/ml) tendo sido testadas duas cargas enzimáticas 6FPU/g de substrato, 18 p-NPGU/g de substrato, 18 IU/g de substrato e 18FPU/g de substrato, 36 p-NPGU/g de substrato, 36 IU/g de substrato. A biomassa utilizada apresentou uma composição em hidratos de carbono de 51,25% sendo a glucose o principal constituinte com 33,59%. Os teores de lenhina e extractáveis determinados na biomassa foram respectivamente de 24,96% e 15,84%. O pré-tratamento realizado com ácido sulfúrico com uma concentração de 4,09% (w/w), durante 102 minutos e com uma temperatura de 156ºC apresentou um rendimento de 84%na hidrólise enzimática realizada com 18FPU/g de substrato, 36 p-NPGU/g de substrato e 36 IU/g de substrato. Nestas condições atingiu-se a maior taxa de açúcares disponíveis para fermentação, correspondendo a soma dos açúcares libertados para o hidrolisado durante o pré-tratamento com os açúcares libertados durante a hidrólise enzimática, a 90% dos açúcares existentes na biomassa.
- Manual de boas práticas. Medidas de adaptação às alterações climáticas na gestão dos riscos naturais e ambientais.Publication . Veiga, Anabela; Andrade, Cristina; Quinta-Nova, L.C.; Santos, Luís; Pedro, Nuno; Fernandez, Paulo; Anastácio, Rita; Mourato, SandraEste Manual pretende ser um veículo de informação útil para tornar as populações mais resilientes aos riscos climáticos e aumentar a consciência ambiental coletiva. Tem como objetivo numa primeira leitura, despertar em cada um dos leitores a importância da autoproteção e posteriormente desencadear conversas com familiares e amigos sobre boas práticas quer de prevenção, quer de atuação em situação de emergência. Neste manual consideram-se pessoas de risco: idosos ou dependentes, recém-nascidos e crianças pequenas e pessoas com doença crónica. O Manual deve estar na sua casa ou local de trabalho, em local acessível, e deve ser lido por todos.
- "Paisagens Fire-Smart. Criando Territórios Resilientes ao Fogo”: resumosPublication . Quinta-Nova, L.C.; Guiomar, Nuno; Viegas Firmino, Ana Maria; Fernandez, Paulo; Alegria, C.M.M.; Pedro, Nuno; Monteiro, José Massano; Almeida, C.A.M.; Ferreira, DoraA publicação contém os resumos das comunicações apresentadas no Seminário "“Paisagens Fire-Smart. Criando Territórios Resilientes ao Fogo”
- CLIMRisk -Climate change adaptation measures in the management of natural and environmental risksPublication . Andrade, Cristina; Veiga, Anabela; Santos, Luís; Quinta-Nova, L.C.; Bom, Maria João; Pedro, Nuno; Fernandez, Paulo; Anastácio, Rita; Mourato, Sandra; Touret, Nuno; Mendes, PedroNatural hazards and correlated risks fill worldwide headlines raising both public and governmental concern. Though only major impacts reach the national headlines, locally many regions are already experiencing hands-on the effects of climate change by means of droughts, heatwaves, floods, forest fires, among others. The loss of lives and the considerable cost to the public revenue led to the decree of new representative offices and branches of crisis and civil protection. Facing a new public and scientific information demand for new data and above all solutions for such pertinent issues, the Polytechnic of Tomar proposes CLIMRisk ’Climate change adaptation measures in the management of natural and environmental risks’ as a starting point to a new integrated line of research where all variables alike will be addressed, studied and interpreted in a geographical database (geodatabase). The consortium encompasses both in scientific research relevance and geographical coverage the institutions: Polytechnics of Tomar, Leiria and Castelo Branco; the Municipalities of Our´em and Ferreira do Zˆezere; and the Civil Protection and Forestry bureaus. The CLIMRisk project focuses on a specific transitional area (NUTS II), strategically located between the southern plains and the northern mountainous area, which intrinsically experiences the influence of the complete set of risks characteristic to both regions. Building upon the published research and the technical ability of the created consortium, CLIMRisk proposes the integrated study of climate, coastal areas, rivers, forestry, and biological variables, associated risks, thus building upon the created knowledgebase to propose useable tailor made adaptation measures. The outputs of the project clearly benefit the scientific community and inherent educational mainstreaming, whereas directly targeting organizations dealing with the general public, and environmental education. Furthermore, is of utmost relevance for policymakers, decision-makers, and stakeholders, as a valuable tool in developing suitable adaptation measures, which hopefully will reduce their harmful effects at a regional scale.
- Alkaline pretreatments of agricultural residues for ethanol productionPublication . Pedro, Nuno; Duarte, A.P.Residues of olive trees pruning need to be removed every year so as not to compromise the health of the fruit (olives). However, at present, despite disposal costs, there is no monetization this waste. Therefore, the use of this waste for the production of cellulosic ethanol could be quite promising. In the present work, the optimization of dilute acid pretreatment conditions of olive tree pruning was studied. A fundamental step in the production of ethanol from lignocellulosic materials is the improvement of the carbohydrates accessibility to enzymatic hydrolysis, which can be performed with physic-chemical pretreatments.
- Sistema de Informação Geográfica para gestão de resíduos florestaisPublication . Pedro, Nuno; Alegria, C.M.M.; Fernandez, Paulo; Monteiro, José Massano; Afonso, Filipe; Silva, Isabel CastanheiraA valorização dos resíduos florestais tem sido assumida como uma tarefa importante, com o objectivo de transformar um desperdício, com forte influência na proliferação de incêndios, numa matéria-prima susceptível de originar rentabilidade. O Estado Português para impulsionar esta valorização lançou em 2006 o concurso para atribuição de 15 centrais de biomassa. À margem deste processo o Estado permitiu ao grupo Altri/EDP a construção de 5 novas centrais. Com este plano previa-se atingir em 2010 um acréscimo de 250MW em potência instalada, correspondendo este incremento a um aumento anual de consumo de biomassa de cerca de 3 milhões de toneladas. O Sistema de Informação Geográfica (SIG) criado teve o objectivo de avaliar a sustentabilidade, durante 5 anos, de fornecimento de biomassa à central termoeléctrica a edificar em Proença-a-Nova. O raio de recolha de biomassa considerado foi de 30km em torno da central. O SIG criado foi construído em cinco etapas. A primeira consistiu no planeamento e realização do inventário florestal. Este realizou-se através de uma amostragem, em quadrícula, com 200 parcelas. A recolha de informação foi executada com vista a caracterizar os povoamentos adultos, a regeneração natural, os matos e as condições de acessibilidade, em particular o declive e a distância às vias de comunicação. As fontes identificadas de biomassa residual foram: (1) as pontas e ramos, e (2) a casca, nos povoamentos adultos de Pinheiro bravo e Eucalipto, (3) as varas cortadas na 2ª e 3ª rotação nos povoamentos de Eucalipto em talhadia (4) as árvores com dap<7cm na regeneração natural, (5) os matos em sub-coberto e (6) os resíduos das indústrias transformadoras da madeira. A segunda etapa consistiu no tratamento e organização hierárquica dos dados. A hierarquização teve o objectivo de permitir uma coincidência temporal nas intervenções silvícolas. Esta decisão tem como base o modelo de silvicultura definido para os povoamentos adultos. Desta forma, o sistema exige para uma dada localização que a intervenção na regeneração natural ou no estrato arbustivo esteja dependente temporalmente da intervenção requerida no povoamento adulto. A terceira etapa consistiu na selecção de equações de crescimento para os estratos amostrados. A simulação das variáveis caracterizadoras dos estratos foi realizada, sempre que possível, por equações de estimativa ajustadas à área em estudo. Depois de projectar o crescimento e identificados os anos de intervenção cultural procedeu-se ao cálculo anual de produção de resíduos para as parcelas consideradas. Na quarta etapa a produção anual de resíduos nas parcelas foi integrada na tabela de atributos do ArcGIS tendo-se procedido a uma krigagem ordinária como modelo de interpolação espacial. Esta distribuição espacial das produções foi, na última etapa do processo, combinada com o mapa de explorabilidade, mapa este resultante da agregação do declive do terreno com a distância às vias de comunicação. O SIG criado permitiu: (1) localizar espacialmente as intervenções culturais a efectuar, (2) estimar as quantidades de resíduos produzidos durante o período em análise, (3) associar as quantidades disponíveis às condições de exploração.
- Climate change adaptation measures in the management of natural and environmental risks (ClimRisk)Publication . Fernandez, Paulo; Quinta-Nova, L.C.; Pedro, NunoThe CLIMRisk project focuses on a specific transitional area (NUTS II), strategically located between the southern plains and the northern mountainous area, which intrinsically experience the influence of the complete set of risks characteristic to both regions. Building upon the published research and the technical ability of the created consortium, CLIMRisk proposed the integrated study of climate variability and evolution (2041-2070), coastal erosion, rivershed water quality (Nabão and Lis rivers), biomonitoring and flood risk assessment, forest fire hazards, thus building upon the created knowledge base to propose usable tailor made adaptation measures. The outputs of the project clearly benefit the scientific community and inherent educational mainstreaming, whereas directly targeting organizations dealing with the general public, and environmental education. Furthermore, is of utmost relevance for policy makers, decision-makers,and stakeholders,as a valuable tool in developing suitable adaptation measures, which hopefully will reduce their harmful effects at a regional scale.
- Projeto ClimRisk - Brochura sobre riscosPublication . Andrade, Cristina; Veiga, Anabela; Mourato, Sandra; Santos, Luís; Pedro, Nuno; Fernandez, Paulo; Quinta-Nova, L.C.A brochura apresenta os principais conceitos relacionados com os riscos naturais e ambientais, bem como sobre as alterações climáticas, ao público em geral.
- Assessing forestry biomass by means of field work a geostatistics process : a case in Northern PortugalPublication . Aranha, José; Viana, H.F.; Pedro, Nuno; Rodrigues, RosaliaTo assess Forest Biomass availability requires a hard field work survey and elaborate calculation techniques for vegetation classification and quantification. In March, April and May 2006, 900 sampling plots were surveyed with a help of a portable GIS (Geographical Information System) with GPS (Global Positioning System) capabilities. Within each sampling plot, an extensive field work was made in order to completely classify and quantify available forestry biomass. Data collection was regarding total number of trees within sampling plot, individual trees diameter at breast height, mean tree’s height, mean tree’s volume, mean tree’s canopy height and mean tree’s age. The results showed a range of values from 6.00 up to 21.00 dry ton./ha for adult Pinus pinaster (maritime pine) stands and from 1.00 up to 6.00 dry ton./ha for adult Eucalyptus globulus (eucalyptus) stands, both for thinning stands or for clear cut stands. In a second stage, they were applied geostatistic techniques (e.g. Weighted Inverse Distance, Kriging) in order to extend sampling plot results to fully study area and to create continuous biomass maps.
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