Arquivo da categoria: A Ciência do Leitor

A memória da Água – Texto de Carlos Corrêa

A memória da água

(Texto gentilmente cedido por Carlos Corrêa, Professor Emérito da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto)

Os casos das vacinas e homeopatia que recentemente vieram à baila trouxeram-me à ideia verificar pelas próprias mãos a “memória da água”. Comprei 5 litros de água ultrapura (com condutividade inferior a 0,056 mS/cm, com menos de 50 mg de C total, com teor de sódio, cloro e silício inferiores, respectivamente, a 1 mg/L, 2 mg/L e 3 mg /L) e, como não tenho filhos pequenos, pedi a um amigo se usava esta água na banheira do seu neto. Usei a banheira por ser costume dizer-se que “água do cú lavado faz o bebé falar mais explicado”.
Após o banho do bebé passei a água para um balão volumétrico de 10 L (importado expressamente) e completei o volume, com água ultrapura, a 10,00 L. A solução apresentava-se um pouco acastanhada, mas isenta de cheiro estranho. Passei 500 ml da solução para um balão de destilação de 1 L e levei à secura. Ficou um resíduo castanho (0,08 g) com cheiro característico, o que equivale a um total de 1,6 g, o que não é exagerado para um bebé de 11 meses.

Da restante água (9,50 L) retirei 250 mL a que juntei 30 g de carvão activado e fervi num balão, com condensador em posição vertical, durante 10 minutos. Deixei arrefecer e filtrei por filtro de pregas; o filtrado apresentava-se incolor, com leve cheiro a bebé. A solução foi depois destilada sucessivamente três vezes. Passamos azoto através da solução durante cerca de 10 minutos para remover restos de gases.

O líquido obtido (praticamente água) foi passado numa coluna com resina permutadora de iões (Bairy Resin Article D001 ) para remover catiões e, seguidamente, noutra coluna com resina permutadora de aniões (Bairy Resin Article D301), tendo também sido sujeito a osmose inversa e irradiada com luz UV de comprimento de onda 185-254 nm para remover possíveis enzimas.

A partir de 1,00 mL desta solução efectuaram-se 100 diluições sucessivas de 1:10, obtendo-se uma solução que teria à volta de [0,04 /(250 mL × 10100)] g de substâncias estranhas por mililitro e excedia a pureza da agua ultrapura …

No final, olhando bem de frente 100 ml desta água, contida num goblé de 250 mL perguntei-lhe:

– Lembras-te do cú do neto do meu amigo?

A água respondeu:

– Lembro-me, mas espero poder servir para ações mais nobres, em especial na homeopatia.

Como queria demonstrar, a água tem memória. Mais ainda, tem vontade própria.

PS-Verifiquei, também, que o ditado não é verdadeiro. O neto do meu amigo continua gago.

As regras da Biologia

Não sendo uma panaceia, as regras de Serengeti, segundo Sean B. Carroll, são um pilar fundamental da Biologia do futuro. 

A complexidade atrai-nos e assusta-nos. Por isso, tende-se sempre a tentar controlar essa mesma complexidade tentando desvendar os padrões que a caracterizam e as leis que a possam reger.

E se a Biologia se tornasse tão previsível como uma fórmula matemática? E será que essa mesma Biologia nos pode ajudar a acabar com a fome no mundo, a inverter o ritmo de degradação dos ecossistemas, das alterações climáticas e da extinção de espécies? Estas são as principais perguntas que o biólogo Sean Carroll tenta responder em The Serengeti Rules: the quest to discover how life works and why it matters.k10661

Nas últimas duas décadas, os cientistas que estudam os sistemas de relações ecológicas predador-presa têm argumentado que quase tudo nessas relações se encerra numa complexa rede de interacções. A base dos seus argumentos tem sido, essencialmente, feita de estudos sobre os caminhos bioquímicos numa célula, nas próprias interacções predador-presa ou até nos efeitos de cascata de genes num fenótipo. Mas quando se fala em redes, como a Sociologia mostra, não basta afirmar que elas existem e caracterizá-las; é preciso também perceber os mecanismos de resiliência que nelas existem.

Carroll vai, por isso, além da analogia das redes, pois acredita firmemente que a Biologia é demasiado complexa para ser explicada em termos de generalizações ou de predições. Este livro de Carroll é basicamente sobre a tão debatida questão da unificação na Biologia, já na senda dos trabalhos de Charles Darwin, James Watson e Francis Crick.

Mais: Carroll encontra um denominador comum em descobertas nas áreas da fisiologia, anatomia, regulação génica e cancro e analisa os trabalhos do Nobel Jacques Monod, Janet Rowley e de ecologistas como Tony Sinclair. O autor argumenta que, em todas as escalas de organização, a Biologia é regulada por axiomas de interacção em redes – desde o número de moléculas no nosso corpo ao número de espécies de animais e plantas dentro e entre ecossistemas. Depois de ter identificado as peças, junta-as novamente para definir regras de regulação – as Serengeti rules – que, segundo ele, são aplicáveis quer para a recuperação de ecossistemas quer para a gestão da biosfera.

O curioso é que uma mesma regra por ter diferentes nomes dependendo do contexto biológico. Por exemplo: a regra da lógica duplamente negativa responsável pelo abrandamento da síntese de um gene, num contexto de um ecossistema, chama-se regulação top-down que ocorre quando a abundância do número de predadores limita o crescimento da população de presas desse predador.

Outro argumento interessante de Carroll é que as regras que regulam as funções do corpo humano podem ser aplicadas em ecossistemas, em termos da conservação e recuperação dos mesmos.

Por último, mas não menos relevante, este livro não deixa de ser uma homenagem à Ecologia e a Charles Elton, que ajudou a definir a ecologia como o estudo das interacções entre espécies numa rede trófica (ou teia alimentar) modelada pelo ambiente.

PHOTOGRAPHY # 24 Vida Num Tronco

 

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A Ciência do Leitor Luís M. Guapo Murta Gomes.

Luís Miguel Guapo Murta Gomes é genealogista, licenciado pré-Bolonha, em Biologia (Ramo Científico-Tecnológico em Biologia Animal Aplicada) pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e Pós- -Graduado em Ciências da Informação e da Documentação, variante Arquivos, pela Universidade Fernando Pessoa (Porto).

Neste momento é autor de 2 livros:

– Santo Estevam de Fayoens um morgadio flaviense

– A Empresa de Viação Murta

PHOTOGRAPHY # 22 Uvas do Norte Alentejo

 

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A Ciência do Leitor Luís M. Guapo Murta Gomes.

Luís Miguel Guapo Murta Gomes é genealogista, licenciado pré-Bolonha, em Biologia (Ramo Científico-Tecnológico em Biologia Animal Aplicada) pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e Pós- -Graduado em Ciências da Informação e da Documentação, variante Arquivos, pela Universidade Fernando Pessoa (Porto).

Neste momento é autor de 2 livros:

– Santo Estevam de Fayoens um morgadio flaviense

– A Empresa de Viação Murta

Efeito de Meissner

Olá a todos os que seguem o Scientificus! É um prazer fazer parte da equipa que leva ciência até vocês.

Pensei em várias formas de começar esta minha participação, até que cheguei à conclusão que deveria trazer-vos aquilo de que mais gosto e que mais me espanta na física – o Efeito de Meissner.

Conheci o Efeito de Meissner numa aula de Física Geral do meu segundo ano da faculdade. Até lá não tinha achado grande piada a tudo o que fazia nas aulas de física e achava tudo demasiado teórico. Contudo, tudo fica bastante mais divertido quando passamos à prática –  o Efeito de Meissner foi das primeiras experiências físicas que eu vi e aquela que ainda hoje não me canso de rever.

Este efeito diz respeito à utilização de materiais supercondutores que quando atingem uma temperatura crítica, revelam duas fantásticas características:

  • Diminuição da resistência eléctrica do material para zero;
  • Torna-se um diamagnético perfeito, ou seja, todo o seu fluxo magnético é exteriorizado.

Estas temperaturas são normalmente bastante baixas. Por exemplo, os primeiros supercondutores atingiam a sua temperatura crítica com hélio líquido, cerca de 5,2 K (-268,95 ºC), contudo, é bastante caro, portanto, hoje em dia recorremos mais ao uso de azoto líquido cuja temperatura é de 77,15 K (-196ºC).

O vídeo a seguir mostra a execução de um Efeito de Meissner com azoto líquido.

Parece que a levitação de objetos tem afinal uma explicação!

Enjoy!

Photography # 19 Beleza na aparente Assimetria

Fotografia de Luís M. Guapo Murta Gomes

A Ciência do Leitor Luís M. Guapo Murta Gomes.

Luís Miguel Guapo Murta Gomes é genealogista, licenciado pré-Bolonha, em Biologia (Ramo Científico-Tecnológico em Biologia Animal Aplicada) pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e Pós- -Graduado em Ciências da Informação e da Documentação, variante Arquivos, pela Universidade Fernando Pessoa (Porto).

Neste momento é autor de 2 livros:

– Santo Estevam de Fayoens um morgadio flaviense

– A Empresa de Viação Murta

Photography # 18 Algures … no Norte Alentejo

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Fotografia de Luís M. Guapo Murta Gomes

A Ciência do Leitor Luís M. Guapo Murta Gomes.

Luís Miguel Guapo Murta Gomes é genealogista, licenciado pré-Bolonha, em Biologia (Ramo Científico-Tecnológico em Biologia Animal Aplicada) pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e Pós- -Graduado em Ciências da Informação e da Documentação, variante Arquivos, pela Universidade Fernando Pessoa (Porto).

Neste momento é autor de 2 livros:

– Santo Estevam de Fayoens um morgadio flaviense

– A Empresa de Viação Murta

Photography # 17 Buganvílias no Verão Alentejano

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Fotografia de Luís M. Guapo Murta Gomes

A Ciência do Leitor Luís M. Guapo Murta Gomes.

Luís Miguel Guapo Murta Gomes é genealogista, licenciado pré-Bolonha, em Biologia (Ramo Científico-Tecnológico em Biologia Animal Aplicada) pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e Pós- -Graduado em Ciências da Informação e da Documentação, variante Arquivos, pela Universidade Fernando Pessoa (Porto).

Neste momento é autor de 2 livros:

– Santo Estevam de Fayoens um morgadio flaviense

– A Empresa de Viação Murta

Clima@EduMedia: Educar para a ciência através dos média

Existe um novo projeto que quer levar as alterações climáticas às escolas do nosso país.

Chama-se Clima@EduMedia, é desenvolvido pela Faculdade de Letras da Universidade do Porto, e assume a missão de apoiar a educação nacional na área das mudanças climáticas, através do uso dos média.

O Clima@EduMedia insere-se no programa AdaPT – Adaptando Portugal às Alterações Climáticas e está a desenvolver um conjunto de ações com o objetivo de consciencializar a comunidade educativa – principalmente as cerca de 30 escolas portuguesas que entraram no projeto – para a importância da adoção de medidas de adaptação e de mitigação das alterações climáticas.

Entre março e junho deste ano, a equipa do Clima@EduMedia percorreu 31 escolas de Portugal Continental, para ensinar os alunos a produzirem conteúdos mediáticos sobre mudanças climáticas. A ação envolveu mais de 500 alunos, 80 professores e 55 especialistas em alterações climáticas, que se mostraram disponíveis para colaborar com o trabalho dos estudantes.

Uma outra ação consiste no lançamento do MOOC (Massive Online Open Course) intitulado “As alterações climáticas nos média escolares”, que inicia a 5 de outubro de 2015, na plataforma Miríada X. Trata-se de um curso online, gratuito, aberto a qualquer cidadão que queira inscrever-se e que comporta a vantagem de permitir ao formando a gestão do número de horas que dedica ao estudo.

Este MOOC é sobretudo dirigido aos professores das áreas ciências e aos responsáveis pelos média escolares, mas toda a comunidade educativa é chamada a participar.

Dentro das ações do Clima@EduMedia, existe ainda um concurso dirigido às escolas que participam no projeto, que tem em vista atribuir três prémios monetários às instituições que apresentarem as melhores propostas de medidas de adaptação e de mitigação para as suas escolas.

O Clima@EduMedia está integrado no Programa AdaPT, gerido pela Agência Portuguesa do Ambiente, IP (APA, IP), enquanto gestora do Fundo Português de Carbono (FPC), e é cofinanciado a 85% pelo EEA Grants e a 15% pelo FPC.

Sem dúvida, um projeto a conhecer…

A Ciência do Leitor Diana Seabra

Colaboradora do Projeto Clima@EduMedia

OLIVEIRA, AZEITE E ÁGUAS RESIDUAIS – Parte VI

ÁGUAS RUÇAS

 PROCESSOS DE TRATAMENTO E VALORIZAÇÃO

De acordo com as Directivas para a Conservação do Meio Ambiente para a redução do aspecto contaminante das águas ruças, têm-se desenvolvido estratégias de tratamento e rentabilização.

Todos os processos desenvolvidos, e testados, têm conduzido a maiores ou menores resultados, contribuindo para isso o uso de novos processos tecnológicos que visam reduzir significativamente a produção de águas ruças, durante os processos de extracção.

Apesar de todos os esforços, ainda não foi encontrada uma solução eficaz e economicamente sustentável. Conseguir a redução da CQO – parâmetro muito importante – de valores de [30 000 – 100 000] mg/L, para valores que rondem os 150 mg/L, valor limite de emissão (VLE), de acordo com as normas estabelecidas, é muito difícil de alcançar.

Seguidamente são demonstrados alguns usos e formas de rentabilização das águas ruças.

1. Utilização na Rega de Solos

Para a utilização das águas ruças na rega de solos é necessário atender ao seguinte:

  • As águas devem ser equitativamente distribuídas, de modo a assegurar que não há acumulação excessiva num determinado local, especialmente dos compostos fenólicos;
  • Devem ser utilizadas em solos de pH elevado ou rico em carbonatos e deve atender-se a um escalonamento do seu uso e em períodos não vegetativos. Esse mesmo uso não deverá ser superior a 30 m3ha-1ano-1;
  • Não devem ser aproveitadas no mesmo solo por mais que 2 anos consecutivos e ao pretender realizar-se a sementeira no terreno irrigado, com as águas ruças, deve esperar-se pelo menos 1 (um) mês após a irrigação.

Apesar do seu potencial fitotóxico – anteriormente já mencionado –, as águas ruças fornecem uma fonte rica em potássio, azoto, magnésio e fósforo, além de matéria orgânica que pode tornar melhor o solo em termos produtivos, assegurando a fertilidade dos solos.

As águas ruças não devem ser aproveitadas logo, após a extracção, nos solos pois estes podem ficar com um filme oleoso que poderá inibir os processos microbianos.

Devem ser usadas após cerca de 40 a 50 dias de armazenamento em lagoas, ou então depois se ter procedido à calagem, ou seja, à correcção do pH (da acidez) com cal. De mencionar que o uso de águas ruças em sistemas de regadio, deverá ser realizado entre Março e Novembro e não deverá ultrapassar os 80 m3 ha-1 ano

2. Lagoas de Evaporação e Métodos de Evaporação Forçada

Estas lagoas devem ter cerca de um metro de profundidade e capacidade de armazenamento de [300 – 400] m3 onde as águas ruças aí depositadas, sofrem um processo natural de evaporação. Esta evaporação dependerá das condições climatéricas da região. Durante a evaporação assiste-se a uma série de fenómenos biológicos que provocam a degradação da matéria orgânica, pelos microrganismos presentes, podendo ser aeróbios e/ou anaeróbios.

A construção destes grandes reservatórios deverá assegurar um constante bem-estar físico, químico e biológico do solo onde estão implantadas, de modo a evitar qualquer tipo de derrame.

Deverá remover-se a camada de gordura, que possa eventualmente formar-se e que pode atrapalhar o processo natural de evaporação, devendo ser construídas em áreas isoladas de populações humanas, uma vez que podem gerar maus odores que atraem imensos insectos.

Nos métodos de evaporação forçada, o tempo de evaporação é menor e são requeridas menores áreas de implantação. Num dos métodos, o líquido é aspergido sobre uns painéis que apresentam uma grande área de superfície de modo a rentabilizar o processo de evaporação forçada. Estes painéis estão convenientemente orientados para o Sol e para os ventos dominantes. Este processo é designado de HBS.

Outro método consiste na utilização de uma bomba hidráulica que, flutuando, permanece à superfície da lagoa de evaporação. Esta bomba hidráulica projecta as águas ruças, como se fosse um sistema de rega por aspersão, auxiliada pelos ventos dominantes. Este sistema é designado por Processo Alayco.

No final, o resíduo seco que permanece pode ser aproveitado para fertilizante do solo.

3. Degradação Biológica das Águas Ruças

De todos os métodos e processos de tratamento e rentabilização das águas ruças, os processos biológicos revelam-se da maior importância. Estes processos biológicos servem para a depuração orgânica das águas residuais e desenvolvem o seu esquema de acção através do uso e potencialidades de microrganismos. Os principais microrganismos que intervêm nos processos de tratamento, que ocorrem nas estações de tratamento biológico, são bactérias, fungos, algas e protozoários.

No seio das águas residuais, e resultante da sua composição química, surgem os microrganismos que se vão desenvolvendo e que vão degradando as águas ruças, tornando-as distintas. Esses microrganismos são capazes de suportar as condições de elevada toxicidade, pressão osmótica, elevadas temperaturas e são capazes de degradar os compostos fenólicos, grandes responsáveis pela toxicidade das águas residuais.

Leveduras como as Torulopsis utilis, Candida utilis e Saccharomyces cerevisiae, desenvolvem-se nas águas ruças e conseguem assimilar os açúcares redutores e não redutores por via fermentativa. Desta forma obtém-se uma biomassa rica em proteínas insolúveis.

O uso de outros fungos nos processos depurativos, que venham substituir as leveduras, torna a degradação das águas residuais mais abrangentes pois conseguem degradar uma maior quantidade de componentes orgânicos. Fungos como o Aspergillus niger, Aspergillus terreus e Geotrichum candidum conseguem produzir uma biomassa com 30% de proteínas de elevada digestibilidade.

Verifica-se que a coloração escura das águas ruças – que é provocada pela presença dos componentes fenólicos – é atenuada em cerca de 74%, assistindo-se a uma conversão em cerca de 80% da CQO, em determinadas condições, pelo uso de Phanerochaete chrysosporium. Tratamentos com Aspergillus niger reduzem a CQO em 61% e os compostos fenólicos em 58%.

Uma característica interessante dos fungos (que são microrganismos não fotossintéticos, heterotróficos e de uma forma geral, multicelulares) é necessitarem de pouco azoto, tornando-os extremamente importantes nos processos de tratamento das águas residuais. Destacam-se os géneros anteriormente referidos, podendo ainda acrescentar-se o Leptomicetus.

Relativamente à degradação das águas residuais, podemos salientar a acção das bactérias. As bactérias são microrganismos que, geralmente, se reproduzem por divisão binária, com cerca de [0,5 a 15] μm de tamanho, de morfologia diversa e que em geral são heterotróficas. Podem ser aeróbias e anaeróbias. Nos processos de tratamento das águas ruças que ocorrem sob condições aeróbias, pode-se destacar a presença dos géneros Lactobacillus, Pseudomonas, Flavobacterium, Sphaerotilus e Thiothrix. Em processos de tratamento anaeróbio surgem os géneros Streptococcus, Acetovibrio, Clostridium, Methanosarcina ou Methanobacterium.

A temperatura é um requisito específico para o desenvolvimento das bactérias e, tal como o pH, é um factor muito importante no crescimento das culturas bacterianas. De uma forma geral não suportam pH superior a 9,5 nem inferior a 4, sendo que o intervalo óptimo fica situado entre 6,5 e 7,5.

As algas e os protozoários que surgem durante os processos de depuração das águas residuais são microrganismos autotróficos (em que a fonte de carbono disponível é o CO2), fotossintéticos e podem ser unicelulares e pluricelurares; no caso das algas, podemos encontrar algas vermelhas como o género Chrysophyta, algas verdes como as Chlorella ou Euglenophyta e também algas azuis como as Cyanophyta. A presença destas algas conduz, geralmente, a uma tonalidade verde e a maus odores, sendo que apresentam como principal característica, a sua capacidade fotossintética. Na presença de luz, verifica-se o seguinte:

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CULTIVO DE PLEUROTUS USANDO ÁGUAS RUÇAS

As águas ruças podem servir para o cultivo de espécies de cogumelos como os do género Pleurotus, nomeadamente:

  • P. sajor-caju;
  • P. cornucopiae var. citrinopileatus.

A importância comercial destes dois cogumelos é diminuta, mas demonstra que as águas ruças servem para a produção de cogumelos para a alimentação humana. São precisamente os açúcares e os poliálcoois que servem de fonte de carbono para o crescimento de microrganismos, tornando assim as águas ruças rentáveis.

A produção do género Pleurotus começa a tornar-se rentável do ponto de vista económico, pois possui muitas características comuns ao Agaricus, que é o principal cogumelo produzido em larga escala para consumo humano. Para a produção deste tipo de cogumelos, são usados substratos que possuem diferentes concentrações de águas ruças.

Fig. 1 – Cogumelos do género Agaricus (retirado da internet).
Fig. 1 – Cogumelos do género Agaricus (retirado da internet).

a) Condições de cultivo

Para o cultivo deste tipo de cogumelos, é necessária a preparação de um substrato de palha que é encharcado em água ruça, o qual deve estar a uma temperatura de 25 ± 1º C, favorável ao crescimento da cultura fúngica, e a um pH adequado, normalmente entre 6,5 – 7,0. A humidade relativa deve rondar os 85 ± 5%. Durante esta fase de colonização dos fungos, a cultura não é arejada, nem iluminada; depois desta fase, as culturas são incubadas a uma temperatura de 20 ± 2º C e sujeitas a uma grande intensidade de luz, recorrendo ao uso de lâmpadas fluorescentes.

Tabela 1 – Crescimento fúngico do género Pleurotus em substratos contendo diferentes concentrações de águas ruças (adaptado).

  Concentração de água ruça (%) Colonização do micélio (dias) Crescimento dos primórdios (dias)
Pleurotus cornucopiae var. citrinopileatus 0

25

50

75

100

19

20

24

28

32

22

24

30

39

43

Pleurotus sajor-caju 0

25

50

75

100

21

24

27

32

36

28

35

39

46

53

Dependendo da concentração em água ruça e do pH, também a colonização do substrato vai variar. O que se verifica é que para o Pleurotus cornucopiae var. citrinopileatus numa situação de 0% de água ruça, a colonização micelial do substrato estava completa ao fim de 19 dias e que 3 dias depois, já havia crescimento dos primórdios do fungo. Para o mesmo fungo e para valores de concentração de 25 e 50%, a colonização do micélio é atrasada em cerca de 4 dias. Para valores maiores, a colonização é mais atrasada. O que se pode constatar é que o uso de águas ruças (25 – 50%), não mostra um efeito muito negativo no crescimento destes fungos, pode ser economicamente aceitável e uma alternativa ao cultivo de cogumelos, rentabilizando o uso das águas residuais.

b) Remoção de componentes fenólicos pelo uso de Pleurotus ostreatus

A remoção dos componentes fenólicos das águas ruças, que caracteristicamente dão cor escura às águas e são os principais responsáveis pela fitotoxicidade, pode ser levada a cabo pelo uso de uma espécie de Pleurotus em particular: Pleurotus ostreatus. Este fungo reduz significativamente a presença fenólica das águas ruças e a sua toxicidade, sendo que as águas residuais são esterilizadas para o efeito de actuação do fungo ser eficaz. Note-se que a esterilização das águas ruças deve ser considerado apenas como modelo.

A aplicação deste fungo onde ocorre este refinamento das águas ruças pode ser bastante eficaz, pois torna as águas residuais livres de componentes quimicamente nefastos para a agricultura e ambiente, rentabilizando-as.

Fig. 2 – Pleurotus ostreatus (retirado da internet).
Fig. 2 – Pleurotus ostreatus (retirado da internet).

A Ciência do Leitor Luís M. Guapo Murta Gomes.

Luís Miguel Guapo Murta Gomes é genealogista, licenciado pré-Bolonha, em Biologia (Ramo Científico-Tecnológico em Biologia Animal Aplicada) pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e Pós- -Graduado em Ciências da Informação e da Documentação, variante Arquivos, pela Universidade Fernando Pessoa (Porto).

Neste momento é autor de 2 livros:

– Santo Estevam de Fayoens um morgadio flaviense

– A Empresa de Viação Murta