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Antonio Babo Alberto Barbosa Fernando Leite ANTONIO NETO DA SILVA. DEIMOS MANUEL COLLARES PEREIRA. IPES
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Plenary Session
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Antonio Babo
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Plenary Session
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES & POLÍTICAS URBANAS António Pérez Babo
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES & POLÍTICAS URBANAS
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(+)
inovação tecnológica
apresenta vantagens focadas num problema específico
levanta novas questões
estradas automáticas
terá outros efeitos colaterais
veículos elétricos
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
O que poderá representar para as metrópoles a futura automatização das estradas ?
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
Investimento reduzido (se comparado com AV ferroviária) equipamento das autoestradas e dos veículos
Condução automóvel sem mãos permitirá trabalhar / dormir / ‘fazer sala’ / reunir / ler durante a viagem, solução em TI na origem e destino das viagens interurbanas
Automated Highway Systems (AHS) -‐ Cem Ünsal (1998) -‐ Carnegie Mellon University
1 - ALTERNATIVA (ou ameaça) à AV Ferroviária ? 2 - Aumento de tráfego nas cidades e metrópoles com agravamento dos problemas de estacionamento www.porto21worldforum.org Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
Representará o automóvel elétrico a hipermassificação do carro próprio, sem danos ambientais ?
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
A massificação dos veículos elétricos aguarda apenas por tecnologia que resolva a autonomia / custo elevado das baterias?
Eliminação da poluição do ar e do ruído
1 - Aumento substancial da taxa de utilização automóvel por eliminação do argumento ambiental
2 - Forte crescimento do uso da bicicleta em meio urbano o que exigirá a preparação dos espaços-canal nas cidades
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
“a metrópole é agora um território de habitação multilocal “...
local compr as local amigos
loca emp l rego
la esco s filho
... “de ambientes temáticos” ligados entre si por uma hipermobilidade DUPUY, Gabriel – L’Auto et la ville. Flammarion, 1995
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
veículo automóvel | evolução em curso ü ü ü ü
grande ü pequeno poluente ü limpo poucos ü muitos para todas as escalas
o processo de smartização automóvel ainda não terminou...
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
dissuasão carro próprio
compacidade urbana transportes alternativos
o processo de smartização automóvel ainda não terminou... ocupação extensiva do solo
medidas coerentes infraestrutura apropriada www.porto21worldforum.org Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
gestão dos espaços-canal para a multimodalidade um caminho que também necessita de sistemas tecnológicos de informação e comunicação personalizada... e de regulação de prioridades
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
“O regresso dos veículos de duas rodas não depende nem do militantismo ecológico nem da utopia retrógrada...
... a automobilidade individual nas cidades implica uma tal evolução.”
DUPUY, Gabriel – L’Auto et la ville. Flammarion, 1995
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Alberto Barbosa
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Plenary Session
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Mesa redonda
Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades www.porto21worldforum.org Alberto Barbosa
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Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades OS GRANDES DESAFIOS DAS CIDADES SMART GRIDS MOBILIDADE ELÉCTRICA INOVAÇÃO E NOVAS TECNOLOGIAS
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OS GRANDES DESAFIOS DAS CIDADES “Mais de dois terços da população europeia vive em áreas urbanas. As cidades são lugares que geram problemas e que, ao mesmo tempo, engendram soluções. São terreno fértil para a ciência e tecnologia, a inovação, a cultura e a criatividade individual e colectiva, sendo também importantes para mitigar o impacto das alterações climáticas.”
in: Cidades de Amanhã, Desafios, Visões e Perspec>vas (prefácio) www.porto21worldforum.org Página18
Desafios Globais • População urbana • Objecivos de Quioto: energias alternaivas e eficiência energéica
Urbanização
Ambiente
ultrapassa população rural • Mais de 20 megacidades (>10M habitantes)
• Crescente
necessidade energéica, acelerada pela demografia de economias emergentes
Segurança
• Consumo de água
Mobilidade
em constante aumento Energia • >1000 M de pessoas sem fornecimento de água para consumo
• Crescimento
Água
drásico de viajantes e mobilidade
• População envelhecida • Elevadas perdas
Saúde
económicas devido a congesionamento de trânsito
devido a melhorias nos cuidados de saúde e qualidade de vida
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Tendências energéLcas
Procura energéLca crescente
ObjeLvos climáLcos ambiciosos
Integração de geração renovável, veículos elétricos e eficiência energéLca
Obrigam a uma maior flexibilidade das redes eléctricas www.porto21worldforum.org Página20
Smart Grids são a chave As Smart Grids são a chave que viabiliza os objeLvos: mais geração renovável, mais veículos eléctricos e maior eficiência energéLca Veículos Elétricos
Renováveis
Smart Grids
Eficiência EnergéLca
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Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades OS GRANDES DESAFIOS DAS CIDADES SMART GRIDS MOBILIDADE ELÉCTRICA INOVAÇÃO E NOVAS TECNOLOGIAS
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Smart Grids
Arquitetura IlustraLva demand management
power plant
solar plant disturbance in the grid sensors for FDIR
devices for protecion isolated micro grid
storage
hydro plant wind farm
electric vehicle industrial plant with generaion
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Smart Grids
Impacto da tecnologia
Generaion Plant
Transmission
User
Distribuion
EHV
HV
Transmission Substaion
MV
Distribuion Substaion
LV
Distribuion Transformer
Consumer Prosumer
Automaion / Management Reach
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Smart Grids Integração de renováveis na rede eléctrica • A intermitência das fontes renováveis não garante que este ipo de aivo de geração ofereça a qualidade de energia pretendida • A redução (curtailment) de segmentos de produção (aerogeradores, zonas PV) pode resultar do compromisso de equilíbrio entre a procura e a produção, ou de certas condições de planeamento, comprometendo os objeivos do promotor
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Smart Grids Integração de Veículos Elétricos (infraestrutura de carregamento) na rede eléctrica • Carga dinâmica, com elevada variabilidade de comportamento quanto ao consumo em determinados períodos do dia • Actuais padrões de comportamentos sugerem preferência por carregamento em períodos de ponta, paricularmente ao serão, com agravamento das necessidades de potência
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Smart Grids Eficiência Energéica (Demand Response) • O papel do uilizador final é fundamental, mas tem constrangimentos • Postura cultural, eco-‐friendliness • Falta de ferramentas para consciencialização energéica • Smart homes ainda pouco disseminadas
• O papel do comercializador de energia é também fundamental, mas tem constrangimentos • Ausência de políicas para dinamização de tarifas dinâmicas, promotoras de uma boa resposta da procura
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Smart Grids Armazenamento de Energia (Storage) • As soluções de armazenamento de energia contribuem para a redução dos efeitos anteriormente descritos, promovendo uma boa resposta da procura, através de diferentes tecnologias • Baterias • Volantes de inércia (flywheels) • Gravitacional (pumped-‐hydro) • Ar comprimido • Outras
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Smart Grids Aplicações em Energy Storage Systems (ESS) Centrais ESS
Transmissão (MAT)
Reserva Girante
ESS cargas
Nivelamento de Carga Regulação de Frequência
Distribuição (BT) ESS Peak-‐shaving Load-‐shiNing
ESS Armazenamento por bombagem
ESS
ESS
Outras fontes renováveis
Peak-‐shaving Nivelamento de Carga Diferimento Invesimento
Compensação de Tensão
cargas
ESS Sub-‐transmissão (AT) Qualidade de Energia Capacidade Firme
Distribuição (MT)
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Smart Grids Integração dos Sistemas de Storage
• Múliplas vantagens! • Load shiNing / >me-‐of-‐use (DSM/DR) • Peak-‐shaving • Equilíbrio de fases • Regulação de tensão • Qualidade de energia / cavas de tensão / harmónico • Gestão de regiões insulares ou isoladas • Regulação de frequência • Opimização de geradores (combuswveis fósseis) • Redução de emissões • Gestão integrada de RES (Virtual Power Plant) • Carregamento inteligente de VE • Backup em modo “ilha”
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Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades OS GRANDES DESAFIOS DAS CIDADES SMART GRIDS MOBILIDADE ELÉCTRICA INOVAÇÃO E NOVAS TECNOLOGIAS
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Mobilidade eléctrica Porquê? • O potencial de redução de CO2 do VE é total, se forem usadas fontes limpas de produção de electricidade
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Mobilidade eléctrica Porquê? • Também o rendimento energéico total (well to wheel) é bem superior ao dos veículos tradicionais
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Carregador eléctrico urbano personalizado para promotores
• Vários invesimentos na área da Mobilidade Eléctrica em curso no mundo Masdar (Abu Dhabi)
Masdar tem como objectivo tornar-se numa das cidades mais sustentáveis do mundo. A Efacec instalou, em colaboração com a Mitsubishi Heavy Industries Ltd (MHI), um carregador Efacec EV QC, que integra o primeiro posto de carregamento rápido do Médio Oriente.
Instalação actual dos carregadores rápidos em Masdar
Este foi o primeiro de vários fornecimentos entretanto efectuados pela Efacec.
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Carregador eléctrico urbano personalizado para promotores
• Vários invesimentos na área da Mobilidade Eléctrica em curso no mundo
Turquia
A Efacec é o parceiro e fornecedor exclusivo da operadora de mobilidade eléctrica turca ESARJ desde 2010. ü A Esarj foi estabelecida em 2008 com o objectivo de liderar o negócio de carregadores para veículos eléctricos actualmente em forte crescimento, iniciando operações de I&D de forma a alcançar uma posição de excelência no negócio das redes de carregadores para veículos eléctricos. ü Em 2011, assinou um acordo de parceria de soluções com a Renault Turquia encontrando-se actualmente envolvida na actualização das infraestruturas eléctricas dos concessionários da Renault e no fornecimento de uma solução completa para clientes de VE’s. www.porto21worldforum.org Página35
Carregador eléctrico urbano personalizado para promotores
• Vários invesimentos na área da Mobilidade Eléctrica em curso no mundo Instalação actual: Posto de alimentação atrás; EUA Controlador central e interface de ü Fornecimento de 900 unidades até 2014, prevendo-‐se o aumento desta quanidade, já que os EUA têm um plano ambicioso para a mobilidade eléctrica. ü Estão já previstos projectos para as cidades de Chicago (a maior do estado de Illinois, com cerca de 2,7 milhões de habitantes) e São Francisco (a quarta cidade mais populosa da Califórnia, com cerca de 800 mil habitantes), bem como com para os estados da Pensilvânia e Oregon e várias enidades privadas em toda a América.
uLlizador à frente.
Estudos de interface homem-‐máquina de carregadores rápidos
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Mobilidade eléctrica pública autocarro totalmente eléctrico Caetano / Efacec Autocarro 100% eléctrico: COBUS 2500 EL
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Conclusão • As tendências atuais na área das Redes Avançadas de Energia (Smart Grids) e na área da Mobilidade Elétrica são uma janela de oportunidade para os players industriais oferecerem soluções inovadoras, suportadas por novas tecnologias, em prol das cidades – InovGrid / InovCity, Évora – MOBI.E, nas principais cidades portuguesas
• tem sido um dos players nacionais com relevância nestas incursões, tanto a nível nacional como internacional • Outros parceiros nacionais, tais como a , que pariciparam nos projetos InovGrid e MOBI.E, têm também contribuído para a internacionalização da
inovação de base tecnológica que se faz em Portugal
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FERNANDO LEITE. LIPOR
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Plenary Session
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ANTONIO NETO DA SILVA. DEIMOS
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Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades 16 e 17 ABR 2013
DEIMOS Engenharia, S.A. António Neto da Silva (Presidente)
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As cidades são grandes ecossistemas vivos Consomem cerca 75% da energia mundial
Geram 80% dos gases com efeito de estufa
Albergarão 70% população mundial em 2050
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As cidades requerem uma gestão eficiente Mais e mais complexa informação Decisões em tempo real Decisões inteligentes
Tecnologias de detecção remota (satélites)
Redes de sensores locais
Sistema cidade
Tecnologias de informação e comunicação
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Satélites para Urbanismo e Sustentabilidade Control Urbanístico Detecção de alterações Interacção urbana-rural Urbanismo e Cartografía Detecção de riscos urbanos Controlo de Infraestructuras
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DEIMOS-1
Estuário do Tejo e Sado
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Interacção espaço urbano-natural Página58
DEIMOS-1
Veneza (Itália)
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Monitorização urbana - efluentes Página59
DEIMOS-1
São Paulo (Brasil)
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Análise de ocupação do solo Página60
DEIMOS-1
Eagan(EUA)
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caracterização reservatórios água Página61
DEIMOS-1
São Francisco (EUA)
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Monitorização urbana Página62
Imagem original DEIMOS-1
Almeria (Espanha)
mapa existente www.porto21worldforum.org
mapa extraído
identificaçação alterações Cartografia de redes viárias Página63
Satélites para Gestão de Emergências Caracterização de riscos urbanisticos
Monitorização de inundações
Caracterização de incêndios
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DEIMOS-1
Japão
www.porto21worldforum.org Cidade nas encostas de um vulcão activo Página65
DEIMOS-1
Ribatejo (Março 2013)
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Área afectada pelas cheias Página66
Antes
DEIMOS-1
Japão
Depois
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Primeiras imagens 4h após tsunami Página67
DEIMOS-1
Portugal (Castelo Branco)
www.porto21worldforum.org Quantificação de área de Incêndio em menos de 48h Página68
Satélites para Monitorização Ambiental Qualidade da água em zonas urbanas Detecção e seguimento de derrames de efluentes Ilhas térmicas
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DEIMOS-1
China
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Contaminação de águas interiores Página70
DEIMOS-1
Foz do Gudalquivir (Mar.13) www.porto21worldforum.org
Descarga de efluentes no oceano Página71
Kalamaria (Grécia)
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zonas quentes da cidade Página72
Cidades Sistemas únicos a proteger Onde o futuro será decisivo
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Obrigado
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Plenary Session
MANUEL COLLARES PEREIRA. IPES
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Retrofit-‐ o que fazer com os edificios existentes ? por exemplo : “double skin”…
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Uma revolução...?!
• • • • • • •
Os edificios do futuro serão mais confortáveis Conforto e Sustentabilidade Conforto e custos controlados Novos materiais, novos equipamentos, nova engenharia/arquitectura Uma oportunidade extraordinária para Portugal, um país: -‐ com sol e temperaturas amenas -‐com forte dependencia (ainda!?) de combuswveis fósseis...
-‐ e à procura de novas ideias para a sua economia www.porto21worldforum.org Porto,2013
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Disponibilidade da radiação solar
110 Azimute = 0 grau Azimute = 15 Azimute = 30 Azimute = 45 Azimute = 60 Azimute = 75 Azimute = 90
100 P 90 (%) 80 70 60 0
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30
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60
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Inclinação (grau)
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Electricidade solar nas cidades
• Fotovoltaico (PV) cada vez mais barato • Nas cidades: a ligação directa à rede • Seremos todos, em breve, auto-‐produtores ?
PV-‐ em telhados e coberturas
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+PV em fachadas
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Electricidade solar nas cidades
• Qual o custo hoje do sistema instalado? • Potencia nominal do sistema ao meio dia solar na direcção perpendicular ao sol num céu azul : Wp(ico) • Custo do sistema instalado: em € • €/Wp instalado • O preço que pagamos pelo kWh hoje, traduz-‐se em quantos anos de recuperação do invesimento? • Dados de radiação solar de Lisboa • PR=0.75
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Lisboa -‐ Custo do Wp vs Preço do kWh para diferentes períodos de retorno 2 16
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0.65-‐0.70 €/Wp
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Lisboa -‐ Custo do Wp vs Preço do kWh para diferentes períodos de retorno 2 16
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AT www.porto21worldforum.org MT/BT Porto,2013 domesico
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O fotovoltaico nas cidades
Injecção na rede: “Net metering” (legislação que não existe ainda…) Com armazenamento: Baterias: Carregamento de baterias (veículo eléctrico) Gestão da energia das baterias: com a “uility” a gestão da oferta e da procura • uma situação “win-‐win”? Sim! Num futuro próximo… • • • • • •
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Conclusão
• Produzir a sua energia: uma revolução que vem aí! • Compawvel com o desenvolvimento sustentável e uma boa parte da solução para o desafio das alterações climáicas e das suas consequências • Para Portugal, com a sua tecnologia e abundante recurso solar, é uma enorme oportunidade • Mas não podemos ficar à espera... • OBRIGADO pela vossa atenção! collarespereira@uevora.pt
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