En la asignatura se explicará en qué consiste un súper-condensador y una
batería avanzada, cuáles son los mecanismos de almacenamiento de energía de
ambos dispositivos, y cuáles son sus características funcionales (tiempo de
carga/descarga, capacidad, energía, y potencia).
Se dará una visión amplia y actual sobre materiales de electrodo para ambos
dispositivos, concretamente se tratarán algunos materiales de carbono, óxidos
de metales de transición, y polímeros. Se discutirá cómo el material de
electrodo condiciona el comportamiento del súper-condensador y de la batería
(principalmente de las baterías de ión-litio).
También se tratarán los diferentes tipos de electrolitos (acuosos y orgánicos)
y cómo éstos condicionan el voltaje y la energía del dispositivo. Se explicará
la importancia de procesar el material de electrodo como un material compuesto
antes de montar el dispositivo. Se mostrarán diferentes tipos de dispositivos
comerciales. Se hará especial énfasis en la aplicación de los dos dispositivos
como elementos auxiliares de las pilas de combustible, y se mostrarán algunos
ejemplos prácticos.
Dispositivos Auxiliares
100741
2016-17
MÁSTER UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES, PILAS DE COMBUSTIBLE E HIDRÓGENO
2
OBLIGATORIA
Cuatrimestral
Castellano
Explicar en qué consiste un súper condensador y una batería avanzada (de
ión-litio).
Mostrar la respuesta eléctrica de los dos dispositivos.
Dar una visión amplia sobre electrodos y electrolitos conocidos.
Explicar la utilidad de los dos dispositivos como elementos auxiliares de una
pila de combustible.
Mostrar algunos ejemplos prácticos (automoción, teléfono móvil, juguetes,
etc.).
Objetivos de la asignatura
CG1.- Adquirir conocimientos avanzados sobre los problemas relacionados con la
generación y uso de la energía, desde una perspectiva integradora y
multidisciplinar que abarca áreas de las ciencias experimentales y la
tecnología, situándolos en su contexto social y jurídico.
CG2.- Que los alumnos conozcan las metodologías de investigación, nuevas
tecnologías y métodos avanzados de producción en las áreas relacionadas con
las distintas formas de generación de energías limpias y a partir de fuentes
renovables.
CG3.- Desarrollar la capacidad de profundizar en el análisis social y
económico de los modelos energéticos y para conocer y utilizar las
herramientas jurídicas y normativas que afectan a la generación y uso de la
energía.
CG4.- Que los alumnos adquieran los conocimientos fundamentales y específicos
y herramientas, que permitan su acceso a estudios de doctorado y a la
realización de la tesis doctoral, integrados en los distintos grupos de
investigación, del CSIC y de los departamentos universitarios implicados en el
Máster.
CG5.- Aumentar la capacidad del alumno de resolver problemas en entornos
nuevos y en contextos multidisciplinares. El trabajo en equipo facilita al
alumno el enfrentarse a estos entornos.
CT1.- Poner en práctica, para el desarrollo de su profesión, las aptitudes,
rasgos de personalidad, conocimientos y valores adquiridos.
CT2.- Formar profesionales competentes capaces de utilizar los conocimientos y
destrezas que ha aprendido en su formación.
CT3.- Aplicar los conocimientos adquiridos a diversas situaciones
profesionales y adaptarlos en función de los requerimientos de su trabajo.
CT4.- Que el alumno sea capaz de relacionarse y participar con sus compañeros
de trabajo en las acciones de equipo necesarias para su tarea profesional.
CT5.- Que el alumno sea capaz de resolver problemas de forma autónoma y
flexible, colaborar en la organización del trabajo.
CT6.- Aumentar la capacidad de los alumnos de integrar conocimientos y
enfrentarse a la complejidad de formular juicios.
CE1.- Proporcionar una comprensión general del marco económico y social y
condicionantes medioambientales en que se fundamenta la necesidad de implantar
un modelo energético que garantice un desarrollo sostenible y presentar de
forma sistemática los puntos más relevantes de la normativa legal y de las
políticas específicas de apoyo a la I+D, a la tecnología y a la producción,
que afectan el desarrollo, la implantación y una óptima gestión de las
energías renovables.
CE2.- Proporcionar los conocimientos fundamentales y las herramientas
necesarias para la investigación aplicada en temas relacionados con las
tecnologías de generación de energías renovables: hidráulica, solar, de la
biomasa, eólica y geotérmica.
CE3.- Proporcionar conocimientos actuales sobre las metodologías de
investigación, nuevas tecnologías y métodos avanzados de producción en las
áreas relacionadas con las distintas formas de generación de energías limpias
y a partir de fuentes renovables.
CE5.- Proporcionar a los alumnos los conocimientos fundamentales y específicos
sobre las tecnologías de producción, almacenamiento y distribución del
hidrógeno, a partir de precursores de origen fósil y sobre las tecnologías del
hidrógeno basadas en energías renovables.
CE6.- Desarrollar la capacidad de los alumnos para comunicar sus conocimientos
técnicos en la captura, transformación, almacenamiento y uso de fuentes de
energía renovable, tanto en el ámbito profesional y de investigación como en
el de difusión y concienciación social.
CE7.- Fomentar las habilidades personales y técnicas de actualización y
adquisición de conocimiento en el campo de la energía, caracterizado por una
acelerada evolución de los sistemas y metodología en la generación, transporte
y demanda.
AF1.- Clases lectivas
AF2.- Conferencias invitadas y seminarios
AF3.- Prácticas
AF4.- Visitas a empresas y centros de investigación
AF5.- Trabajo personal del alumno. Consulta de la bibliografía proporcionada
por el profesor. Resolución de problemas y casos prácticos de forma individual
y en grupo. Tiempo de preparación de los test.
MD1.- Comentario de lecturas
MD2.- Análisis de bibliografía
MD3.- Resolución de problemas y casos prácticos de forma individual y en grupo
MD4.- Tutoría académica
MD5.- Asistencia a las actividades docentes
MD6.- Debates
Los estudiantes deberán haber adquirido al término de la asignatura los
siguientes conocimientos:
Qué es un súper-condensador y una batería avanzada y cómo se almacena la
energía en ambos.
Respuesta eléctrica. Similitud y diferencias de los parámetros funcionales de
los dos dispositivos.
Capacidad para analizar, interpretar, y sacar conclusiones de los resultados
experimentales.
Conocimiento sobre electrodos (materiales y procesados) y sobre electrolitos
(acuosos y orgánicos).
Aplicación de los dos dispositivos en relación a las pilas de combustible.
El nivel de conocimientos se evalúa mediante la realización de un examen
escrito en cada una de las asignaturas y de forma continua a partir de los
problemas y casos prácticos que el alumno debe resolver en relación a los
contenidos del módulo (ponderación mínima 55 y máxima 75).
La capacidad del alumno de emitir juicios se evalúa a partir de su
participación en los debates, formulación de preguntas y en determinados casos
a partir de la exposición pública de la resolución de los casos prácticos
propuestos en los seminarios impartidos en las distintas asignaturas del
módulo (ponderación mínima 25 y máxima 45).
Fecha de examen en convocatoria ordinaria: 5 de mayo de 2017
Este documento puede utilizarse como documentación de referencia de esta asignatura para la solicitud de reconocimiento de créditos en otros estudios. Para su plena validez debe estar sellado por la Secretaría de Estudiantes UIMP.
Asignatura DISPOSITIVOS AUXILIARES (cód. 100741)
En esta asignatura se tratarán tres tipos de dispositivos: supercondensadores, baterías y sensores.
Los supercondensadores y las baterías son dispositivos que sirven para almacenar y suministrar energía. En relación a las pilas de combustible, esos dispositivos tienen utilidad porque: (i) son capaces de almacenar la energía sobrante de la pila de combustible, es decir la energía que produce la pila pero que no consume el sistema, y (ii) esos dispositivos pueden suministrar una energía adicional a la que suministra la pila de combustible haciendo que la energía total pueda aumentar notablemente durante cortos períodos de tiempo.
En esta signatura se verá como están formados esos dispositivos, es decir cuáles son sus componentes. Se estudiará cual es la respuesta eléctrica de esos dispositivos y se mostrará la manera de determinar el voltaje de trabajo, los tiempos de carga y descarga, la capacidad, energía, potencia, ciclabilidad, así como el comportamiento de esos dispositivos para diferentes corrientes y a diferentes temperaturas. Se verán diferentes materiales de electrodo y electrolitos, y se mostrará la manera en la que esos materiales condicionan los parámetros funcionales de los dispositivos, concretamente el voltaje, la energía, la potencia y la ciclabilidad. Se verá como se procesan los electrodos, y como se conforman y montan los dispositivos. Por último, se verán ejemplos prácticos de aplicación de esos dispositivos en relación a una pila de combustible, el coche eléctrico entre otros ejemplos.
Los sensores son dispositivos auxiliares de las pilas de combustible, necesarios para medir tanto parámetros de funcionamiento (temperatura, flujo de gases, grado de humedad) como niveles de seguridad (fugas de hidrógeno). Se estudiarán las características de los diferentes tipos de sensores y las especificaciones que han de cumplir en su aplicación en pilas de combustible.
Cuatrimestral
Créditos ECTS: 2
Rojo Martín, José María
Investigador Científico
Instituto de Ciencia de Materiales (ICMM)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Morales Bergas, Enrique
Investigador Científico
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)