Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 51 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 9 Clase Interactiva: 12 Total: 75
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Centro Escola Técnica Superior de Enxeñaría
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Sen docencia (En extinción)
Matrícula: Non matriculable (Só plans en extinción)
Os obxectivos desta materia resúmense en dous puntos:
1) A enerxética industrial é máis que nunca unha cuestión sometida a un profundo análise cara a unha mellor xestión dos recursos enerxéticos, o estudo de tecnoloxías implicadas no deseño de novos procesos e a optimización dos procesos xa consolidados. Trátase en calquera caso de orientar os esforzos cara ao desenvolvemento dunha industria e unha sociedade cunha moito menor pegada de carbono.
2) Poñer en uso as potencialidades adquiridas ao longo do grado de Enxeñaría Química tanto no que se refire en dar continuidade ao xa coñecido na aplicación dos fundamentos de Termodinámica como no deseño de procesos asociadas á industria química e enerxética como o uso de ferramentas de cálculo específicas.
Os contidos que se desenvolven en 3,0 ECTS son os contemplados de forma sucinta no descritor da materia no plan de estudos do Máster en Enxeñaría Química e Bioprocesos, e que son: “O mercado enerxético. Combustibles: propiedades. Produción de enerxía. Calidade da enerxía. Exergía. Plantas de produción enerxética. Calderas. Ciclos combinados. Coxeración industrial.”
A materia orientouse cara a un contido eminentemente tecnolóxico, sobre un recurso esencial nos procesos industriais: a enerxía, que se aborda en tres bloques:
Bloque 1.- Recursos enerxéticos, a súa xestión (mercado enerxético), a súa utilización, e a súa transformación (equipos e procesos).
Bloque 2.- Planta enerxética. Tecnoloxías asociadas.
Bloque 3.- Integración de procesos: integración de calor e traballo. Redes de intercambiadores, bombas de calor.
Deste xeito, nos Bloques 1 e 2 abordaranse os recursos enerxéticos e a súa transformación nas plantas enerxéticas para o seu posterior uso industrial e doméstico. Sobre esta base, o Bloque 3 está orientado á optimización da transformación e uso da enerxía, tanto no que respecta á recuperación da enerxía como á súa calidade.
Bloque 1
O Tema 1 dedícase ao estudo das distintas formas de enerxía en uso na sociedade actual, e das tecnoloxías empregadas para ese fin, constituíndo todo iso o mercado enerxético, así como os riscos asociados aos sistemas enerxéticos.
O Tema 2 aborda o estudo dos recursos non renovables, entendendo por tales aqueles que se utilizan por encima das posibilidades de renovación dos mesmos: carbón, petróleo, gas natural, uranio e asociados.
No Tema 3 considéranse os recursos enerxéticos renovables: enerxías mariña, eólica, solar térmica, solar fotovoltaica, biomasa
No Tema 4 abórdase a estratexia de futuro: a curto, medio e longo prazo.
Bloque 2
O Tema 5 dedícase á análise da planta enerxética (combustión, ciclo auga-vapor e transformación eléctrica.
No Tema 6 estúdanse as outras tecnoloxías asociadas aos distintos recursos enerxéticos: turbinas de gas, ciclos combinados e sistemas de coxeración.
Bloque 3
O Tema 7 dedícase ao estudo das técnicas actuais de optimización enerxética das plantas industriais sobre unha forma de enerxía, a calor, empregadas no deseño dos sistemas de recuperación de calor.
Estas técnicas amplíanse no Tema 8 cara á capacidade de integración da calor e o traballo, ata alcanzar a integración enerxética total da planta industrial.
No Tema 9 introdúcese e aplica o concepto de eserxía a unha planta de produción enerxética; como unha forma distinta de avaliar a eficacia do proceso enerxéticamente integrado, non tan só en canto á cantidade de enerxía recuperada, senón tamén tendo en conta a calidade da enerxía residual e o seu potencial aproveitamento posterior.
TEMA 1 Recursos enerxéticos
Enerxía e potencia. Termodinámica e enerxía térmica. Entropía. Fluxos de enerxía. Produción e consumo. Riscos asociados aos sistemas enerxéticos (accidentes, xestión de residuos, emisións).
TEMA 2. Recursos non renovables
Carbón: reservas, produción e consumo, tecnoloxías avanzadas, combustibles líquidos derivados. Petróleo: reservas produción e consumo, industria petroquímica, petróleo sintético. Gas natural: reservas, produción e consumo, Enerxía nuclear: fisión nuclear, reactores nucleares
TEMA 3 Recursos renovables
Enerxía hidroeléctrica: turbinas, sistemas de almacenamento por bombeo; enerxía mariña: mareas e olas; correntes oceánicas. Enerxía eólica. Enerxía solar: térmica e fotovoltaica. Biomasa.
TEMA 4 O reto da enerxía.
Estratexia de futuro: a curto e medio prazo: eficiencia enerxética e enerxías renovables; a longo prazo: enerxía de fusión, solar fotovoltaica, xeotérmica, redución de consumo.
TEMA 5 A planta enerxética
Centrais térmicas. Combustibles, combustión, eficiencia de calderas e quentadores. Deseño de equipos de transmisión de calor. Ventiladores, bombas e turbinas de vapor.
TEMA 6 Outras tecnoloxías
Turbinas de gas. Combustión en leito fluidizado. Sistemas de coxeración.
TEMA 7. Integración de calor.
Optimización enerxética. Máxima recuperación de calor (MER). Síntese de redes de intercambiadores de calor.
TEMA 8. Integración energética total.
Integración de calor e traballo. Integración de bombas de calor. Sistemas de refrixeración.
TEMA 9. Calidade da enerxía.
Eserxía e análise eserxético. Aplicación á planta de produción enerxética.
Básica
W. Shepherd and D.W. Shepherd, “Energy Studies”, Imperial College Press, 2014
U.V. Shenoy: “Heat Exchanger Network Synthesis”. Gulf Publishing Company. Houston, 1995.
Complementaria
W. Smil, “Energy at the crossroads”, The MIT Press, 2003
B. Sorensen: “Renewable Energy”. Academic Press. London, 2000.
B. Linnhoff: “Process integration for the efficient use of energy”. The Institution of Chemical Engineers, 1982.
J.M. Smith, H.C. van Ness, M.M. Abbott: “Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química”. McGrawHill. México, 2003.
M. El-Halwagi, “Process Integration”, Elsevier, 2006.
K.W.Li and A.P.Priddy, “Power plant systems design”, J. Wiley & Sons, 1992
Iqbal, M. “An introduction to solar radiation”. Academic Press, San Diego (CA), 1984
P. Jain, "Wind Energy Engineering", 2nd Edition, McGraw_Hill, 2016
Xestión da documentación
Empregaranse as capacidades propias de Campus Virtual da USC como apoio á docencia.
Nesta materia o alumno adquirirá ou practicará una serie de competencias xenéricas, desexables en calquera titulación universitaria, e específicas, propias da enxeñaría en xeral ou específicas da Enxeñaría Enerxética en particular. Dentro do cadro de competencias recolleitas na memoria do título, os alumnos alcanzarán as seguintes competencias:
Competencias xerais e básicas:
CB9: Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan a públicos especializados e non especializados dun modo claro e sen ambigüidades.
CB10: Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en gran medida autodirixido ou autónomo.
CG6: Ter habilidade para solucionar problemas que son pouco familiares, incompletamente definidos, e teñen especificacións en competencia, considerando os posibles métodos de solución, incluídos os máis innovadores, seleccionando o máis apropiado, e poder corrixir a posta en práctica, avaliando as diferentes solucións de deseño.
CG10: Ter capacidade de análise e síntese para o progreso continuo de produtos, procesos, sistemas e servizos utilizando criterios de seguridade, viabilidade económica, calidade e xestión medioambiental.
Competencias específicas:
CE3: Aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en contornas novas ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados co área de estudo de Enxeñaría Química.
CE4: Capacidade para aplicar o método científico e os principios da enxeñaría e economía, para formular e resolver problemas complexos en procesos, equipos, instalacións e servizos, nos que a materia experimente cambios na súa composición, estado ou contido enerxético, característicos da industria química e doutros sectores relacionados entre os que se atopan o farmacéutico, biotecnolóxico, materiais, enerxético, alimentario ou medioambiental.
CE5: Concibir, proxectar, calcular, e deseñar procesos, equipos, instalacións industriais e servizos, no ámbito da enxeñaría química e sectores industriais relacionados, en termos de calidade, seguridade, economía, uso racional e eficiente dos recursos naturais e conservación do medio ambiente.
CE12: Posuír as habilidades da aprendizaxe autónoma para manter e mellorar as competencias propias da enxeñaría química que permitan o desenvolvemento continuo da profesión.
Competencias transversais:
CT2: Adaptarse aos cambios, sendo capaz de aplicar tecnoloxías novas e avanzadas e outros progresos relevantes, con iniciativa e espírito emprendedor.
CT6: Compromiso ético no marco do desenvolvemento sostible.
Seguirase a metodoloxía da materia equivalente no novo plan de estudos, que oferta docencia presencial:
P4142210 - Transición e integración enerxética
Seguirase o sistema de avaliación da materia equivalente no novo plan de estudos, que oferta docencia presencial:
P4142210 - Transición e integración enerxética
-
Jose Antonio Souto Gonzalez
- Departamento
- Enxeñaría Química
- Área
- Enxeñaría Química
- Teléfono
- 881816757
- Correo electrónico
- ja.souto [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Contratado/a Doutor
Juan Jose Casares Long
- Departamento
- Enxeñaría Química
- Área
- Enxeñaría Química
- Teléfono
- 881816794
- Correo electrónico
- juanjose.casares [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Emérito LOU