Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Titorías: 1 Clase Expositiva: 14 Clase Interactiva: 12 Total: 27
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Enxeñaría Química
Áreas: Enxeñaría Química
Centro Escola Técnica Superior de Enxeñaría
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
Esta materia, de carácter optativo, está orientada á consecución de obxectivos esenciais para o traballo do enxeñeiro químico en calquera industria de proceso, tendo en conta que:
a) A enerxía é a única materia prima de alto valor requirida en todo proceso industrial.
b) Tanto desde o punto de vista económico como ambiental, a transición enerxética e o uso óptimo da enerxía son dous requirimentos básicos para a competitividade e sustentabilidade da industria química actual.
Esta necesidade substánciase dentro do Máster en Enxeñería Química e Bioprocesos en tres obxectivos:
1) A transición enerxética é máis que nunca unha realidade nos países desenvolvidos, sometida a unha profunda análise cara á necesaria substitución dos recursos enerxéticos non renovables por renovables e ao estudo das tecnoloxías implicadas no deseño e desenvolvemento de novos procesos.
2) A optimización enerxética de procesos, tanto de novos procesos como dos procesos xa consolidados, mediante a aplicación de criterios termodinámicos.
En ambos os obxectivos, trátase de orientar os esforzos técnicos cara ao deseño e desenvolvemento dunha industria energéticamente competitiva e máis sostible, e unha sociedade cunha moito menor pegada de carbono.
3) Poñer en uso e ampliar as potencialidades adquiridas ao longo do Grao en Enxeñería Química, tanto para dar continuidade ao xa coñecido na aplicación dos fundamentos de Termodinámica Aplicada, Enerxética Industrial e Optimización de Procesos Químicos no deseño de procesos, como para o uso de novas tecnoloxías e 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 Enxeñería Química e Bioprocesos, e que son: “Introdución: O sistema enerxético en transición. Recursos e vectores enerxéticos. Enerxía eólica terrestre e mariña. Enerxía hidráulica. Radiación solar e xeración fotovoltaica. Outras tecnoloxías e sistemas de almacenamento. Eficiencia enerxética na industria. Integración de calor e potencia. Calidade da enerxía.”
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.- O sistema enerxético. Recursos e vectores enerxéticos.
Bloque 2.- Enerxías renovables. Tecnoloxías asociadas. Sistemas de almacenamento de enerxía.
Bloque 3.- Integración de procesos: integración de calor e potencia. Redes de intercambiadores. Integración de máquinas térmicas. Calidade da enerxía.
Desta maneira, no Bloque 1 abordarase o sistema enerxético e os recursos e vectores enerxéticos básicos para a súa transición actual cara á maximización da explotación e uso dos recursos enerxéticos renovables.
O Bloque 2 está orientado, dunha parte, ás tecnoloxías de transformación dos recursos enerxéticos renovables, con especial incidencia nas enerxías renovables atmosféricas (ERA), e ás tecnoloxías de almacenamento de enerxía requiridas para garantir a dispoñibilidade de subministración.
O Bloque 3 está orientado á optimización da transformación e uso da enerxía, tanto no que respecta a a recuperación da enerxía como á calidade da enerxía.
Bloque 1
O Tema 1 dedícase á revisión 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 distintos modelos de sistemas enerxéticos.
No Tema 2 abórdase a estratexia actual de transición enerxética: a curto, medio e longo prazo.
Bloque 2
No Tema 3 considéranse, por unha banda, os recursos enerxéticos renovables, con especial incidencia nas enerxías renovables atmosféricas (ERA: eólica, solar, hidroeléctrica), mariñas e biomasa. Á vez que, dada a volatilidade das principais enerxías renovables e a necesidade de garantir a dispoñibilidade da subministración enerxética, introdúcense os principais sistemas de almacenamento de enerxía, para o seu uso posterior.
Bloque 3
O Tema 4 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 5 cara á capacidade de integración de calor e traballo, ata alcanzar a integración enerxética total da planta industrial.
No Tema 6 introdúcese e aplica o concepto de exerxía a unha planta de produción enerxética, como magnitude que mide a calidade da enerxía.
TEMA 1 Recursos enerxéticos.
O sistema enerxético. Recursos e vectores enerxéticos. O mercado enerxético.
TEMA 2. Transición enerxética.
Orixe da transición enerxética: Riscos asociados aos sistemas enerxéticos (accidentes, xestión de residuos, emisións). Modelos actuais de transición enerxética: a curto e medio prazo: eficiencia enerxética e enerxías renovables; a longo prazo: enerxía de fusión nuclear, enerxía geotérmica, redución de consumo.
TEMA 3 Recursos renovables e almacenamento da enerxía.
Enerxía hidroeléctrica: turbinas, sistemas de almacenamento por bombeo; enerxía mariña: mareas e ondas; correntes oceánicas. Enerxía eólica. Enerxía solar: térmica e fotovoltaica. Almacenamento en baterías. Biomasa.
TEMA 4. Integración de calor.
Optimización enerxética. Máxima recuperación de calor (MER). Síntese de redes de intercambiadores de calor.
TEMA 5. Integración enerxética total.
Integración de calor e potencia. Integración de turbinas. Bombas de calor e refrixeración. Aplicación ao proceso químico.
TEMA 6. Calidade da enerxía.
Concepto de exerxía. Análise exerxético.
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.
P. Jain, "Wind Energy Engineering", 2nd Edition, McGraw-Hill, 2016.
M. Iqbal “An introduction to solar radiation”. Academic Press, San Diego (CA), 1984.
B. Linnhoff: “Process integration for the efficient use of energy”. The Institution of Chemical Engineers, 1982.
M. El-Halwagi, “Process Integration”, Elsevier, 2006.
J.M. Smith, H.C. van Ness, M.M. Abbott: “Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química”. McGrawHill. México 2003.
Nesta materia o alumno alcanzará unha serie de resultados da aprendizaxe, tanto xerais e desexables en calquera titulación universitaria, como específicas, propias da enxeñería en xeral ou específicas da materia “Transición e integración enerxética” en particular.
Dentro do cadro de resultados da aprendizaxe recolleitos na memoria do título e divididos en coñecementos, competencias e habilidades, os alumnos alcanzarán os seguintes:
Coñecementos:
(CN02) Adquirir coñecementos avanzados e demostrar, nun contexto de investigación científica e tecnolóxica ou altamente especializado, unha comprensión detallada e fundamentada dos aspectos teóricos e prácticos e da metodoloxía de traballo nun ou máis campos de estudo en Enxeñería Química.
(CN04) Adquirir coñecementos avanzados para o deseño e a comprensión holística dos procesos químicos, desde unha perspectiva tanto fundamental como práctica.
Competencias:
(CP01) Aplicar coñecementos de matemáticas, física, química, bioloxía e outras ciencias naturais, obtidos mediante estudo, experiencia, e práctica, con razoamento crítico para establecer solucións viables economicamente a problemas técnicos.
(CP02) Conceptualizar modelos de enxeñería, aplicar métodos innovadores na resolución de problemas e aplicacións informáticas adecuadas, para o deseño, simulación, optimización e control de procesos e sistemas.
(CP03) Deseñar produtos, procesos, sistemas e servizos da industria química, así como a optimización doutros xa desenvolvidos, tomando como base tecnolóxica as diversas áreas da enxeñería química, comprensivas de procesos e fenómenos de transporte, operacións de separación e enxeñería das reaccións químicas, nucleares, electroquímicas e bioquímicas.
Habilidades:
(HD01) 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.
(HD02) Adaptarse aos cambios estruturais da sociedade motivados por factores ou fenómenos de índole económico, enerxético ou natural, para resolver os problemas derivados e achegar solucións tecnolóxicas cun elevado compromiso de sustentabilidade.
(HD05) Desempeñarse adecuadamente no establecemento e desenvolvemento de relacións interpersoais.
(HD08) Aprender autónomamente para manter e mellorar as habilidades e competencias que permitan o desenvolvemento continuo da profesión.
(HD11) Dominar a xestión do tempo e das situacións críticas.
Esta materia desenvolverase mediante diferentes mecanismos de ensino e aprendizaxe, como se indica nos seguintes apartados. É importante resaltar que os contidos da materia poderán abordarse alternativa ou reiterativamente na docencia presencial ou non presencial, segundo conveña en cada caso.
Xestión da documentación: Empregaranse as capacidades propias do Campus Virtual da USC como apoio á docencia.
1. Docencia presencial
• Clases teóricas (Expositivas), que introduzan os conceptos e problemas básicos relacionados coa contaminación atmosférica, de acordo cos contidos e obxectivos da materia.
• Seminarios de problemas (Interactivas), que introduzan ao alumno na resolución de problemas concretos relacionados co contido da materia.
• Laboratorio de integración enerxética, en Aula de Informática, no que os alumnos resolverán diversos casos prácticos con computador, e serán avaliados ao termo de cada sesión. Polo que a asistencia é obrigatoria.
• Desenvolvemento de casos prácticos, segundo a súa tipoloxía, algúns dos cales se expoñen tamén na docencia non presencial. Incluíndo a docencia no laboratorio de integración enerxética na que, ao avaliarse na mesma, a asistencia é obrigatoria.
• Titoría de grupo, de carácter obrigatorio, que se dedicará á análise cuantitativa dun caso de integración enerxética.
• Visitas técnicas: En función dos recursos dispoñibles, preténdense realizar senllas visitas técnicas conxuntas cos alumnos da materia “Contaminación atmosférica industrial”, relacionadas cos contidos da materia.
2. Docencia non presencial
Propoñerase aos alumnos unha serie de casos prácticos, algúns deles a desenvolver conxuntamente cos alumnos da materia “Contaminación atmosférica industrial”, relacionados cos contidos da materia:
- No que se refire ao aproveitamento de recursos renovables, conxuntamente cos alumnos da materia “Contaminación atmosférica industrial” os alumnos estimarán a capacidade efectiva de aproveitamento das enerxías renovables atmosféricas (ERA) solar e eólica. A súa avaliación completarase con preguntas relacionadas no exame escrito da materia.
- No que se refire á integración enerxética, os alumnos tamén desenvolverán a avaliación e integración enerxética dun proceso, que deberá ser conceptualizado de maneira que se identifiquen e cubran todas as súas necesidades enerxéticas, interna e externamente.
3. Desenvolvemento de competencias
Competencia desenvolvida 1=Clases E/I 2=Laboratorio de Integración Enerxética 3=Titoría obrigatoria 4=Caso práctico Integración Enerxética de Proceso 5=Casos prácticos ERA 6=Visitas técnicas
Coñecementos
CN02 1 4
CN04 1 4 6
Competencias
CP01 2 3 4 5
CP02 2 3 4 5
CP03 2 3 4 5
Habilidades
HD01 1 4 6
HD02 1 4 6
HD05 4 5 6
HD08 4 5 6
HD11 2 4 5 6
1. Sistema de cualificacións
Os alumnos deberán resolver unha serie de estudos e avaliacións sobre casos prácticos ao longo do cuadrimestre en que se desenvolve esta materia (incluíndo prácticas en Aula de Informática), que constituirá un 60% da nota global da materia. O informe dos profesores e a participación do alumno nas clases e titoría de grupo supoñerá outro 10% da nota global. Completándose a avaliación cun exame final que incluirá unha serie de cuestións de carácter teórico e práctico, coa resolución de problemas numéricos, de acordo coa seguinte táboa.
Sistema de cualificación Modo de avaliación Peso na nota global Valor mínimo sobre 10
Exame escrito (inc. visitas técnicas) Individual 30 % 3,5
Lab. Integración Enerxética Individual/En equipo 20 % -
Caso Práctico Integración Enerxética de Proceso En equipo 20 % -
Casos Prácticos ERA En equipo 20% -
Asistencia e participación activa en clases (inc. titoría de grupo) Individual 5% -
Informe profesores Individual 5 % -
Para superar a materia, o alumno deberá obter unha cualificación mínima de 3,5 sobre 10 no exame escrito. Noutro caso, a cualificación global do alumno corresponderase coa do devandito exame escrito.
As cualificacións dos traballos/titorías/casos prácticos/laboratorio e do informe do profesor obtidas no curso en que o alumno cursase a docencia presencial da materia conservaranse en todas as oportunidades de avaliación do devandito curso. Sendo sempre necesario que en cada nova oportunidade o alumno realice o exame escrito, que recibirá a cualificación correspondente.
Cando non se conserven as avaliacións de traballos/titorías/casos prácticos/laboratorio, os alumnos repetidores seguirán o mesmo sistema de avaliación que os alumnos novos.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recolleito na “Normativa de avaliación do rendemento académico dous estudantes e de revisión de cualificacións”.
2. Avaliación de competencias
1=Clases E/I 2=Resultados Laboratorio de Integración Enerxética 3=Titoría de grupo 4=Resultados Integración Enerxética de Proceso 5=Resultados ERA 6=Exame escrito
Coñecementos
CN02 1 4 6
CN04 1 4 6
Competencias
CP01 2 3 4 5 6
CP02 2 3 4 5 6
CP03 2 3 4 5 6
Habilidades
HD01 1 4 6
HD02 1 4 6
HD05 4 5
HD08 4 5 6
HD11 2 4 5 6
A materia ten unha carga de traballo de 3,0 ECTS, correspondendo 1 crédito ECTS a 25 horas de traballo total, sendo o número total dunhas 75 horas. Estas horas repártense como segue:
Actividade Horas presenciais
Teoría (inc. visitas técnicas) 12
Seminarios e casos prácticos 10
Laboratorio de Integración Enerxética 4
Titoría de grupo 1
Exame e revisión 2
Total horas presenciais 29
Total horas de traballo persoal do alumno 46
Totais: Horas 75 ECTS 3,00
onde as horas presenciais indican o número de horas de docencia presencial da materia, incluíndo as diversas actividades e titorías presenciais que se realizarán na mesma. As horas de traballo persoal resulta da suma das correspondentes a todas as actividades que deberá desenvolver o alumno, e que este deberá dedicar de forma individual ou en equipo, sen a presenza do profesor.
Os alumnos que se matriculen da materia han de ter unha serie de coñecementos básicos e outros específicos que resultan de importancia para lograr superar a mesma: Algebra, cálculo, física de fluídos, balances de materia e enerxía, termodinámica aplicada, equipos e plantas enerxéticas convencionais, aplicacións informáticas a nivel de usuario (Word, Excel, web).
Os alumnos matriculados deben realizar un seguimento regular das clases e participar en todas as actividades avaliables que se desenvolven tanto na aula como fóra da mesma.
A materia impartirase en castelán.
Jose Antonio Souto Gonzalez
Coordinador/a- 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
| Mércores | |||
|---|---|---|---|
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula A6 |
| Xoves | |||
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula A6 |
| Venres | |||
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula A6 |
| 20.05.2025 10:00-12:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A6 |
| 20.05.2025 10:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A6 |
| 20.05.2025 10:00-12:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula A6 |
| 03.07.2025 16:00-18:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula A6 |
| 03.07.2025 16:00-18:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A6 |
| 03.07.2025 16:00-18:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A6 |