Engenharia Química e Sustentabilidade

Código:

EQ0091

Sigla:

EQS

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Tecnológicas

Ocorrência: 2016/2017 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEQ	59	Plano de estudos oficial	4	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Esta unidade curricular tem como principal objetivo proporcionar aos estudantes competências em todos ao aspetos relacionados com a recuperação de energia; redução da poluição na fonte; tratamentos de fim de linha de efluentes e resíduos; metodologia de análise de ciclo de vida (ACV) e potenciais aplicações da mesma; e avaliação de sustentabilidade ambiental, económica e social e como esta pode ser quantificada com base no paradigma do ciclo de vida de produtos e/ou processos.

 

Resultados de aprendizagem e competências

1. Aquisição de conhecimentos técnicos

1.1 Conhecimentos nucleares de engenharia na área dos processos: recuperação de energia; redução da poluição na fonte.

1.2. Avaliação dos impactes ambientais potenciais associados ao ciclo de vida do produto; avaliação de sustentabilidade de produtos e/ou processos.

1.3 Conhecimentos avançados de engenharia: tecnologia do estrangulamento, tratamentos de fim de linha.

1. Aquisição de aptidões pessoais e profissionais

2.1 Aptidões profissionais e atitudes: saber estruturar estudos de ACV e Avaliação de sustentabilidade distinguindo-os de outros instrumentos de análise e/ou gestão ambiental; compreender a influência crescente das partes interessadas (“stakeholders”), da legislação e tratados internacionais vigentes ou mesmo futuros, e do ambiente no qual as empresas operam, para por exemplo, agregar mais valor aos produtos e/ou serviços, e obtenção de vantagens competitivas; compreender as implicações estratégicas para as empresas no curto e longo prazo, incluindo aspectos práticos, como o relatório de sustentabilidade, a necessidade de serem mais pró-activas neste domínio, e como a inovação e o desenvolvimento de novos produtos ou modelos de negócio pode ser promovida a partir das oportunidades geradas pela sustentabilidade.

1. Aquisição de aptidões inter-pessoais

3.1 Trabalho em grupo: Formação a nível de desenvolvimento de trabalhos em equipa.

3.2 Comunicação em línguas estrangeiras: inglês.

1. Conceção, projeto, implementação e operação de sistemas

4.1 Contexto externo e social: Compreender a necessidade de se pensar numa perspectiva de ciclo de vida nas actividades produtivas e durante o desenvolvimento de novos produtos e/ou serviços; Ser capaz de quantificar a sustentabilidade de produtos, serviços, ou processos de uma empresa e/ou organização, tomando em conta os impactes nas várias dimensões da sustentabilidade (ambiental, económica e social).

4.2 Conceção e engenharia de sistemas: Conceitos de integração de processos; aproveitamento de resíduos.

4.3 Projeto: Projeto de instalações energeticamente integradas; procura de soluções de minimização de efluentes em instalações industriais.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Eficiência energética e gestão de energia térmica.

1.1 Introdução à Gestão de Energia Térmica. O que é uma auditoria de energia. A macro auditoria e a micro auditoria. A micro-auditoria ou auditoria propriamente dita. Modo de proceder.
1.2 A quantificação e qualificação das energias envolvidas. A energia primária equivalente.
1.3 Legislação de 1982 e nova legislação de 2008.
1.4 Fatores de conversão. Tabelas e formulas. Fatores de Emissão. Intensidade Carbónica. Intensidade Energética. Consumo Específico de Energia. Metas a atingir na antiga e na nova legislação para os diversos parâmetros caracterizadores do desempenho energético e ambiental das empresas.
1.5 Princípios gerais da contabilidade energética. Custos de uma operação. Custos operatórios. Custo em capital imobilizado. Custo integral unitário.
1.6 Escalas de valores. Escalas monetárias. Escalas materiais. Conteúdos energéticos. Conteúdo energético operativo. Conteúdo energético líquido. Conteúdo energético bruto. Escalas de energia. Tempo de equivalência de um conversor energético. Comparação entre as contabilidades energética e monetária. Valor acrescentado de uma unidade de energia.
1.7 Cogeração. Vantagens e desvantagens. Tipos de instalações de cogeração. A termodinâmica das instalações de cogeração. Rendimento elétrico. Rendimento elétrico artificial. Rendimento elétrico equivalente. Fator de utilização de energia. Fator de utilização de energia ponderado. Indice de economia de energia. Razão de demanda de energia primária.
1.8 Avaliação do impacto ambiental da cogeração. Condições para a existência de cogerações amigáveis para o ambiente.
1.9 Análise económica de sistemas de cogeração. Valorização em base energética e energética. Princípios gerais da distribuição de custos. Caso de uma cogeração com turbina a vapor. Métodos para o desenvolvimento de equações extra ou de redução do número de varáveis.
1.10 Métodos expeditos para a definição dos custos. Definição do preço da electricidade. Definição do preço do calor útil. Condição limite para a viabilidade de uma instalação de cogeração.
1.11 Trigeração. A cogeração frio-eletricidade. A trigeração simultânea. Condições para que a cogeração frio-eletricidade seja amigável para o ambiente.

1. Análise de Ciclo de Vida (ACV):

2.1 Definição; importância; aplicações directas;

2.2 Evolução e harmonização da metodologia;

2.3 Normas ISO aplicáveis (NP EN ISO 14040:2008);

2.4 ACV do produto versus processo;

2.5 Exemplos de software de ACV.

2.6 Etapas da metodologia de ACV: definição do objectivo e âmbito; análise de inventário; avaliação dos impactes ambientais; e interpretação dos resultados.

2.7 Exemplos de aplicação, estudos de caso, análise e resolução de problemas práticos.

 

1. Avaliação da sustentabilidade:

3.1 O que é sustentabilidade: enquadramento, definição e aspectos fundamentais.

3.2 Sustentabilidade como uma componente central das actividades produtivas actuais e futuras.

3.3 Necessidade de ter uma abordagem de ciclo de vida para uma adequada avaliação da sustentabilidade.

3.4 As dificuldades na quantificação da sustentabilidade de produtos ou processos: definição de indicadores e gestão de “stakeholders”.

3.5 Relação com a responsabilidade social corporativa e a ética nos negócios.

3.6 Estratégias práticas: “Life Cycle Thinking”, economia circular, eco-eficiência, eco-design, inovação contínua, entre outras.

3.7 Avaliação e reporte de sustentabilidade: definição de indicadores, dados e avaliação de impacto, pegadas ecológicas (p.ex pegada carbónica e hídrica), entre outros.

3.8 Exemplos de aplicação e estudos de caso.

 

1. Tratamentos de fim de linha (tecnologias de tratamento de efluentes e resíduos).

 

Bibliografia Obrigatória

Apontamentos fornecidos pelos vários docentes ao longo do semestre
Pinho, C. ; Sebenta de Energia Térmica e Eficiência Energética, 2012

Bibliografia Complementar

Mary Ann Curran; Environmental life-cycle assessment. ISBN: 0-07-015063-X
Henrikke Baumann & Anne-Marie Tillman; The hitch hiker.s guide to LCA. ISBN: 91-44-02364-2
ULL; Environmental Management -Life cycle assessment : Iso 14040

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teórico e teórico-práticas de exposição e discussão de casos de estudo.

 

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de processos
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de projecto

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	65,00
Teste	35,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	106,00
Frequência das aulas	56,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Frequência das aulas de acordo com as normas da FEUP.

 

Fórmula de cálculo da classificação final

Avaliação distribuída (CF1) e exame final (CF2).

A avaliação distribuída (CF1) incidirá sobre o primeiro módulo de EQS, que corresponde às componentes de eficiência energética e gestão da energia térmica e consiste na realização de um mini-teste na semana 6.

O exame final (CF2) incidirá exclusivamente sobre os restantes módulos de EQS, que correspondem à análise de ciclo de vida, avaliação da sustentabilidade e tratamentos de fim de linha.

A classificação final (CF) será obtida pela soma das duas componentes considerando os respectivos pesos (CF=0,35CF1+0,65CF2). Os tópicos abordados na avaliação distribuída não serão abordados no exame final.
Nota importante: Só existirá aprovação à disciplina se a CF for maior ou igual a 10 e as componentes CF1 e CF2, individualmente, forem maiores ou iguais a 7 em 20.

 

Provas e trabalhos especiais

Não se aplica.

 

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Exame com os conteúdos totais da disciplina.

 

Melhoria de classificação

Poderá incidir sobre a componente de “avaliação distribuída” e/ou componente “Exame Final”