Ecologia Industrial

Imagem d@ Abílio Manuel Pereira da Silva [Ficheiro Local]
Abílio Manuel Pereira da Silva
Código:
18186
Ano:
1
Semestre:
S1
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
TP(60H)
Área Científica:
Engenharia Mecânica
Objectivos de Aprendizagem:
-Conhecer diferentes classes de resíduos, os fluxos e a gestão de resíduos, os planos estratégicos e as políticas ambientais para uma utilização eficiente dos recursos naturais.
-Adquirir conhecimentos científicos sobre o ciclo de vida dos materiais, a economia circular dos materiais, os principais riscos das cadeias de abastecimento e a dependência dos materiais críticos para a inovação tecnológica.
-Compreender o consumo, geração e armazenamento de energia incorporada nos materiais e a sua relação com o impacto ambiental.
-Compreender as estratégias de seleção de materiais e saber aplicar os critérios ecológicos na seleção de materiais.
-Saber dar exemplos de casos de sucesso de economia circular aplicada aos materiais e compreender o papel da valorização de resíduos na inovação tecnológica.
-Compreender a ecologia industrial como uma abordagem que relaciona a indústria e o ambiente, incluindo a análise dos efeitos dos fluxos de materiais e energia no uso e transformação de recursos
Conteúdos programáticos:
1. Introdução. Análise dos fluxos dos materiais. Recursos naturais e impacte ambiental da mineração. Abundância e dependência dos materiais.
2. Economia circular e recuperação de recursos. Estratégias e políticas ambientais. Classificação e gestão de resíduos. Mineração urbana. O ciclo de vida dos materiais.
3. Materiais e sustentabilidade. Economia circular dos materiais. Live Cycle Assessment (LCA). Riscos da cadeia de abastecimento de materiais.
4. Consumo de energia dos materiais. Energia nos materiais e o impacte ambiental. Emissões carbónicas. Materiais de mudança de fase.
5. Estratégias de seleção de materiais. Índices dos materiais. Dados ecológicos. Aplicação de critérios ecológicos na seleção de materiais.
6. Casos de estudo de economia circular aplicados a materiais. Valorização de resíduos.
7. Avaliação e análise de impactes ambientais. Gestão eficiente dos recursos e dos fluxos materiais, conforme práticas correntes em ecologia industrial e economia circular.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
Semanalmente leciona-se duas horas de aulas expositivas com disponibilização dos diapositivos preparados com conteúdo didático e uma hora de aula com resolução de exercícios selecionados com grau de dificuldade crescente para a compreensão da interdependência das propriedades dos materiais da estrutura cristalina e tratamentos de melhoria. Utilização de bases de dados de propriedades de materiais e treino na aprendizagem de linguagem técnica para a compreensão das respetivas grandezas.
Realização de pelo menos um trabalho de análise e síntese (TAS), em grupo com apresentação oral em aula plenária, onde se aplica a aprendizagem de “saber-saber”, através da análise, compreensão e síntese de casos de estudo onde a economia circular e a valorização de resíduos é uma mais valia para a obtenção de novos materiais.
Realização de pelo menos um trabalho de laboratório (TLab), em grupo com feitura de relatório, onde se aplica a aprendizagem de “saber fazer” através do contacto com a valorização
Bibliografia principal:
Notas de aula, fichas de exercícios e apontamentos disponibilizados no moodle.
Michael F. Ashby, Materials and the Environment. Eco-informed Material Choice (2020), Elsevier, ISBN: 9780128215210. João A. Labrincha, Rui M. Novais, Dachamir Hotza, Materiais & Sustentabilidade (2024), EngeBook, ISBN: 9789899177482. Julia L.F. Goldstein, Paul Foulkes-Arellano, Materials and Sustainability. Building a Circular Future (2024), Routledge, ISBN: 9781032529325.
Michael F. Ashby, Materials Selection in Mechanical Design (2010), Elsevier, ISBN: 9781856176637.
Donald R. Askeland, Pradeep P. Fulay, Wendelin J. Wright, The Science and Engineering of Materials (2010), CL Engineering, ISBN: 100495296023.
Thomas E. Graedel e Braden Allenby, Industrial Ecology and Sustainable Engineering (2009), Pearson, ISBN: 0136008062. Shinichiro Nakamura, A Practical Guide to Industrial Ecology by Input-Output Analysis (2023), Springer, ISBN: 978-3-031-43683-3. Artigos científicos escolhidos pelos docentes.
Língua:
Português