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Academic Year/course: 2023/24

571 - Degree in Environmental Sciences

25222 - Clean technologies. Renewable energies


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
25222 - Clean technologies. Renewable energies
Faculty / School:
201 - Escuela Politécnica Superior
Degree:
571 - Degree in Environmental Sciences
ECTS:
6.0
Year:
3
Semester:
Second Four-month period
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

The aim of this subject is to introduce students to energy issues, with special emphasis on the environmental effects inherent to a specific energy technology. At the same time, it is also intended that students will be able to compare technological alternatives and propose corrective measures to reduce the environmental impact and/or improve the efficiency of a given energy transformation system.

The approach and objectives of the subject are aligned with some of the Sustainable Development Goals, SDGs, of the 2030 Agenda:

  • Goal 4: Ensure inclusive and equitable quality education and promote lifelong learning opportunities for all
  • Goal 7: Ensure access to affordable, secure, sustainable and modern energy.

 

It is recommended to have previously taken the subject "Bases of Environmental Engineering".

2. Learning results

Upon completion of the subject, the student will be able to:

1. -Identify the most important aspects related to energy issues and specify the environmental problems specific to each energy technology studied.

2. -Identify the operating variables that most affect the combustion process and synthesize the most important characteristics of the different types of combustors.

3. -Solve questions or problems related to the emission of pollutant gases (SO2, NOx etc.) that take place in a thermal conversion process.

4. -Analyse and evaluate information on different energy systems taking into account the geographical location.

5. -Dimension energy generation processes from fossil and renewable resources, and propose strategies for the energy efficiency of these processes

 

6. -Prepare and present orally the reports corresponding to the assigned work in a collaborative way.

3. Syllabus

Block I: renewable energies

Topic 1. Introduction: basic energy concepts, current energy context and energy planning.

Topic 2. Photovoltaic Solar Energy: semiconductors, photovoltaic panels, accumulation subsystems, regulation and power adaptation, sizing.

Topic 3. Solar thermal energy: applications, parabolic trough collectors, characteristic parameters, solar tower power plants

Topic 4. Wind energy: wind resources, power produced by a wind turbine, wind machines, components of a wind turbine, applications and environmental impact.

Block II: clean technologies

Topic 5. Heat transfer (HT) mechanisms: overall HT coefficient, heat exchangers, heat loss quantification.

Topic 6. Energy and climate change: greenhouse gas (GHG) emissions.

Topic 7. Power generation from fossil resources: coal combustion, types of combustors, steam cycles and combined cycles, pollutant emission control, clean coal technologies.

Topic 8. Biomass as a renewable energy source: thermal conversion (combustion, pyrolysis and gasification), biofuels.

4. Academic activities

Theoretical classes (30 h) for the development of the contents of the proposed topics.

Practical sessions (20 h) related to the theoretical contents, where problems will be solved in a computer classroom.

Collaborative work (20 h), to be done in groups of 2-3 students and focused on the analysis of energy sources in a given system

Technical visits (4 h), subject to the budget available for their realization.

Personal study (70 h).

Assessment tests (6 h).

5. Assessment system

The subject will be evaluated in the global evaluation modality by means of the following activities:

1. Individual written test (70% of the final grade; minimum of 4 out of 10 points), consisting of a theory test (40% of the test grade) and a problem-solving test (60% of the test grade). The evaluation criteria will be: approach, numerical solution, conceptual mastery and argumentative justification.

2. Evaluation of the cooperative work (30% of the final grade, minimum of 4 out of 10 points). During the last school days of the semester, the teams will be able to deliver the report of the work and make the oral presentation of the same during class time. The grade of the paper will be determined according to the quality of the written report and oral presentation, taking into account the following weights: 50% content, 30% presentation and defence, and 20% formal aspects . Students not evaluated in this activity - in the first or second call- will deliver the report and the presentation of the work through Moodle, with a deadline that will coincide with the official call. In justified cases, students may carry out the activity in the individual mode.

The detailed definition of the evaluation system will be explained in the presentation of the subject.

Success rates in previous years: 2019-20 (63,0%); 2020-21 (52,0%); 2021-22 (47,5%).


Curso Académico: 2023/24

571 - Graduado en Ciencias Ambientales

25222 - Tecnologías limpias. Energías renovables


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
25222 - Tecnologías limpias. Energías renovables
Centro académico:
201 - Escuela Politécnica Superior
Titulación:
571 - Graduado en Ciencias Ambientales
Créditos:
6.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Segundo cuatrimestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Con esta asignatura se pretende introducir al alumnado en la problemática energética, con un especial énfasis en los efectos ambientales inherentes a una tecnología energética concreta. A su vez, también se pretende que el alumnado sea capaz de comparar alternativas tecnológicas y proponer medidas correctoras para reducir el impacto ambiental y/o mejorar la eficiencia de un determinado sistema de transformación energética.

El planteamiento y los objetivos de la asignatura están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, ODS, de la Agenda 2030:

  • Objetivo 4: garantizar una educación inclusiva, equitativa y de calidad y promover oportunidades de aprendizaje durante toda la vida para todos.

  • Objetivo 7: garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna.

Se recomienda haber cursado previamente la asignatura “Bases de la Ingeniería Ambiental”.

2. Resultados de aprendizaje

Al finalizar la asignatura se espera que el estudiantado sea capaz de:

  1. Identificar los aspectos más importantes relativos a la problemática energética y concretar los problemas ambientales propios de cada tecnología energética estudiada.

  2. Identificar las variables de operación que más afectan al proceso de combustión y de sintetizar las características más importantes de las distintas tipologías de combustores.

  3. Resolver cuestiones o problemas relativos a la emisión de gases contaminantes (SO2, NOx, etc.) que tienen lugar en un proceso de conversión térmica.

  4. Analizar y evaluar la información sobre distintos sistemas energéticos teniendo en cuenta la situación geográfica.

  5. Dimensionar procesos de generación de energía a partir de recursos fósiles y renovables, y de plantear estrategias de eficiencia energética de dichos procesos.
  1. Elaborar y exponer oralmente los informes correspondientes a los trabajos asignados en régimen colaborativo.

3. Programa de la asignatura

Boque I: energías renovables

Tema 1. Introducción: conceptos básicos de energía, contexto energético actual y planificación energética.

Tema 2. Energía Solar Fotovoltaica: semiconductores, paneles fotovoltaicos, subsistemas de acumulación, regulación y adaptación de potencia, dimensionado.

Tema 3. Energía Solar Térmica: aplicaciones, colectores cilindro-parabólicos, parámetros característicos, centrales solares de torre.

Tema 4. Energía Eólica: recursos eólicos, potencia producida por un aerogenerador, máquinas eólicas, componentes de un aerogenerador, aplicaciones e impacto ambiental.

Bloque II: tecnologías limpias

Tema 5. Mecanismos de transmisión de calor (TC): coeficiente global de TC, intercambiadores de calor, cuantificación de pérdidas de calor.

Tema 6. Energía y cambio climático: emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).

Tema 7. Generación de energía a partir de recursos fósiles: combustión de carbón, tipos de combustores, ciclos de vapor y ciclos combinados, control de emisiones de contaminantes, tecnologías limpias del carbón.

Tema 8. La biomasa como fuente de energía renovable: conversión térmica (combustión, pirólisis y gasificación), biocombustibles.

4. Actividades académicas

Clases teóricas (30 h) para el desarrollo de los contenidos de los temas propuestos.

Sesiones prácticas (20 h) relacionadas con los contenidos teóricos, donde se resolverán problemas en aula informática.

Trabajo en régimen colaborativo (20 h), a realizar en grupos de 2-3 estudiantes y centrado en el análisis de las fuentes energéticas en un sistema determinado.

Visitas técnicas (4 h), supeditadas al presupuesto disponible para su realización.

Estudio personal (70 h).

Pruebas de evaluación (6 h).

5. Sistema de evaluación

La asignatura se evaluará en la modalidad de evaluación global mediante las actividades siguientes:

1. Prueba escrita individual (70% de la calificación final; mínimo de 4 sobre 10 puntos), que constará de un test de teoría (40% de la calificación de la prueba) y una de resolución de problemas (60% de la calificación de la prueba). Los criterios de evaluación serán: planteamiento, solución numérica, dominio conceptual y justificación argumental.

2. Evaluación del trabajo en régimen cooperativo (30% de la calificación final, mínimo de 4 sobre 10 puntos). Durante los últimos días lectivos del semestre, los equipos podrán entregar la memoria del trabajo y realizar la presentación oral del mismo en horario de clase. La calificación del trabajo se determinará en función de la calidad de la memoria escrita y de la presentación oral, teniendo en cuenta los pesos siguientes: 50% contenidos, 30% presentación y defensa, y 20% aspectos formales. Los estudiantes no evaluados es esta actividad —que se presenten en primera o segunda convocatoria— entregarán la memoria y la presentación del trabajo a través de moodle, con una fecha límite que coincidirá con la de la convocatoria oficial. En casos justificados, el estudiantado podrá realizar la actividad en la modalidad individual.

La definición detallada del sistema de evaluación se expondrá en clase durante la presentación de la asignatura.

Tasas de éxito en cursos anteriores: 2019-20 (63,0%); 2020-21 (52,0%); 2021-22 (47,5%).