Produ??o de eletricidade em c?lulas de combust?vel microbianas com plantas - um novo servi?o de ecossistemas das infraestruturas verdes
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/20.500.11960/3914 |
Resumo: | A instala??o de infraestruturas verdes para a adapta??o dos meios urbanos e periurbanos ?s altera??es clim?ticas e aos padr?es meteorol?gicos pode aumentar a resili?ncia dos edif?cios e do territ?rio. Tanto as coberturas verdes como os telhados verdes s?o um exemplo de uma abordagem de adapta??o para refor?ar a capacidade de lidar com as mudan?as clim?ticas, bem como uma forma de aproveitamento das ?guas pluviais. A associa??o destas infraestruturas verdes a c?lulas de combust?vel microbianas (MFCs) constitui uma Solu??o de Base Natural para a produ??o de eletricidade. As MFCs s?o uma fonte alternativa de produ??o de energia renov?vel, atrav?s da oxida??o de mat?ria org?nica por microrganismos, gerando corrente el?trica. Neste contexto, o presente estudo focou-se, por um lado, na avalia??o do impacto do jardim vertical instalado na Escola Superior Agr?ria do IPVC (ESA-IPVC) no efeito de ilha de calor atrav?s da recolha e an?lise de imagens termogr?ficas e, por outro lado, na avalia??o do potencial de produ??o de eletricidade por c?lulas de combust?vel microbianas associadas a plantas (PMFC) existentes nesta infraestrutura verde. As plantas selecionadas para este estudo foram a Mentha pulegium e a Mentha piperita, que s?o plantas arom?ticas, medicinais e condiment?cias. Atrav?s da an?lise de imagens termogr?ficas verificou-se que a temperatura do jardim em zonas de maior desenvolvimento vegetativo (20,1?C e 28,9?C no inverno e ver?o, respetivamente) era menor do que em zonas de menor densidade de vegeta??o (33,7?C e 42,9?C no inverno e ver?o, respetivamente), o que demonstra que esta infraestrutura verde pode desempenhar um papel importante na mitiga??o do efeito de ?ilha de calor?. Nos ensaios realizados com PMFC comprovou-se a produ??o de energia el?trica por parte destas duas plantas. Na PMFC com Mentha pulegium obteve-se uma tens?o m?dia de 376mV e na PMFC com Mentha piperita de 201mV. Relativamente ? potencia m?xima obtida, esta foi de 4,92mW/m2 e de 5,24 mW/m2 para a Mentha pulegium e para a Mentha piperita, respetivamente. Com an?lises ? comunidade microbiana presente, quer no rizoma da planta, quer no ?nodo da PMFC, foi poss?vel perceber que os microrganismos predominantes s?o do g?nero pseudomonas sp e Stapylococcus. |
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Produ??o de eletricidade em c?lulas de combust?vel microbianas com plantas - um novo servi?o de ecossistemas das infraestruturas verdesPMFCMentha piperitaMentha pulegiumBioeletricidadeParedes verdesBioelectricityGreen wallsA instala??o de infraestruturas verdes para a adapta??o dos meios urbanos e periurbanos ?s altera??es clim?ticas e aos padr?es meteorol?gicos pode aumentar a resili?ncia dos edif?cios e do territ?rio. Tanto as coberturas verdes como os telhados verdes s?o um exemplo de uma abordagem de adapta??o para refor?ar a capacidade de lidar com as mudan?as clim?ticas, bem como uma forma de aproveitamento das ?guas pluviais. A associa??o destas infraestruturas verdes a c?lulas de combust?vel microbianas (MFCs) constitui uma Solu??o de Base Natural para a produ??o de eletricidade. As MFCs s?o uma fonte alternativa de produ??o de energia renov?vel, atrav?s da oxida??o de mat?ria org?nica por microrganismos, gerando corrente el?trica. Neste contexto, o presente estudo focou-se, por um lado, na avalia??o do impacto do jardim vertical instalado na Escola Superior Agr?ria do IPVC (ESA-IPVC) no efeito de ilha de calor atrav?s da recolha e an?lise de imagens termogr?ficas e, por outro lado, na avalia??o do potencial de produ??o de eletricidade por c?lulas de combust?vel microbianas associadas a plantas (PMFC) existentes nesta infraestrutura verde. As plantas selecionadas para este estudo foram a Mentha pulegium e a Mentha piperita, que s?o plantas arom?ticas, medicinais e condiment?cias. Atrav?s da an?lise de imagens termogr?ficas verificou-se que a temperatura do jardim em zonas de maior desenvolvimento vegetativo (20,1?C e 28,9?C no inverno e ver?o, respetivamente) era menor do que em zonas de menor densidade de vegeta??o (33,7?C e 42,9?C no inverno e ver?o, respetivamente), o que demonstra que esta infraestrutura verde pode desempenhar um papel importante na mitiga??o do efeito de ?ilha de calor?. Nos ensaios realizados com PMFC comprovou-se a produ??o de energia el?trica por parte destas duas plantas. Na PMFC com Mentha pulegium obteve-se uma tens?o m?dia de 376mV e na PMFC com Mentha piperita de 201mV. Relativamente ? potencia m?xima obtida, esta foi de 4,92mW/m2 e de 5,24 mW/m2 para a Mentha pulegium e para a Mentha piperita, respetivamente. Com an?lises ? comunidade microbiana presente, quer no rizoma da planta, quer no ?nodo da PMFC, foi poss?vel perceber que os microrganismos predominantes s?o do g?nero pseudomonas sp e Stapylococcus.Installing green infrastructure to adapt urban and peri-urban environments to climate change and weather patterns can increase the resilience of buildings and the territory. Both green covers and green roofs are an example of an adaptation approach to strengthen the capacity to deal with climate change, as well as a way of using rainwater. Combining these green infrastructures with microbial fuel cells (MFCs) is a Natural Based Solution for electricity production. MFCs are an alternative source of renewable energy through the oxidation of organic matter by microorganisms, generating electric current. In this context, this study focused on one hand, on assessing the impact of the vertical garden installed at the IPVC Escola Superior Agr?ria (ESA-IPVC) on the heat island effect through the collection and analysis of thermographic images and, on the other hand, on assessing the potential for electricity production by plant-associated microbial fuel cells (PMFC?s) in this green infrastructure. The plants selected for this study were Mentha pulegium and Mentha piperita, which are aromatic, medicinal and condiment plants. Analysis of thermographic images showed that the temperature of the garden in areas with more vegetation (20.1?C and 28.9?C in winter and summer, respectively) was lower than in areas with less vegetation (33.7?C and 42.9?C in winter and summer, respectively), demonstrating that this green infrastructure can play an important role in mitigating the "heat island" effect. In the tests carried out with PMFC, the production of electricity by these two plants was proven. In the PMFC with Mentha pulegium obtained an average voltage of 376mV and in the PMFC with Mentha piperita 201mV. The maximum power obtained was 4,92 mW/m2 and 5,24 mW/m2 for Mentha pulegium and Mentha piperita, respectively. Analysis of the microbial community present, both in the rhizome of the plant and in the anode of the PMFC, revealed that the predominant microorganisms were of the pseudomonas sp and stapylococcus types.2024-02-06T12:45:47Z2023-12-21T00:00:00Z2023-12-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/20.500.11960/3914TID:203491602porFonte, Patr?cia Moreira dainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-08T11:49:26Zoai:repositorio.ipvc.pt:20.500.11960/3914Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:36:48.340200Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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