Materia
Conversión de energía
Datos generales de la materia
- Modalidad
- Presencial
- Idioma
- Inglés
Descripción y contextualización de la asignatura
Este curso introduce los principios de funcionamiento y las áreas de aplicación de las baterías, pilas de combustible y fotovoltaicas. En particular, se discuten los principales desafíos científicos y tecnológicos en relación con su rendimiento, coste, durabilidad y seguridad. Para baterías, el foco especial está en las baterías de ion litio, de azufre, de aire. Para las pilas de combustible, el foco especial está en las celdas de combustible de la membrana del electrólito del polímero.Competencias
| Denominación | Peso |
|---|---|
| Conocer y entender los fundamentos, estructura, los materiales y el funcionamiento de celdas de combustible y sistemas fotovoltaicos además de aspectos de diseño y operación | 100.0 % |
Tipos de docencia
| Tipo | Horas presenciales | Horas no presenciales | Horas totales |
|---|---|---|---|
| Magistral | 36 | 54 | 90 |
| P. de Aula | 12 | 18 | 30 |
| P. Laboratorio | 12 | 18 | 30 |
Actividades formativas
| Denominación | Horas | Porcentaje de presencialidad |
|---|---|---|
| Adquirir destrezas instrumentales básicas | 10.0 | 100 % |
| Clases expositivas | 20.0 | 100 % |
| Debates | 10.0 | 100 % |
| Ejercicios | 50.0 | 20 % |
| Elaboración de informes y exposiciones | 50.0 | 10 % |
| Trabajo en grupo | 5.0 | 0 % |
| Tutorías | 5.0 | 100 % |
Sistemas de evaluación
| Denominación | Ponderación mínima | Ponderación máxima |
|---|---|---|
| Examen Oral | 20.0 % | 20.0 % |
| Examen escrito | 70.0 % | 70.0 % |
Temario
1- Pilas de combustible y electrolizadoresLos avances tecnológicos relacionados con las pilas de combustible y electrolizadores estarán expuestos.
2- Dispositivos fotovoltaicos y fotoelectroquímicos avanzados
Se discutirá la fotovoltaica de silicio de heterojunción de alta eficiencia, los materiales de silicio amorfo nanocristalino de película delgada y las químicas fotovoltaicas emergentes. También se presentará la aplicación de electrodos fotoactivos de semiconductores a la conversión de energía solar.
3- Electrocatálisis, degradación de materiales y reacciones de contaminación
Cubriremos (i) los electrocatalizadores empleados en las pilas de combustible, (ii) la degradación irreversible de las pilas de combustible debido al cambio de las propiedades de los materiales y (iii) las reacciones de contaminantes que afectan a los mecanismos de degradación.
4- Transporte multifásico en electrodos porosos
Se estudiarán las leyes de conservación que rigen el flujo multifásico de líquido, gas y calor dentro de los electrodos.
5- Modelado multiescala de las baterías y pilas de combustible de próxima generación.
Se mostrará el potencial del modelado multiescala de procesos de transporte de carga en materiales relevantes para tecnologías de pilas de combustible y baterías.
Bibliografía
Bibliografía básica
- EG&G Technical Services, Fuel Cell Handbook, 7th ed. 2004, Morgantown, U.S. Department of Energy.- P.K. Shen, C.Y. Wang, X. Sun, J. Zhang, S.P. Jiang (2015), Advanced Materials and Technologies for Electrochemical Energy, Elsevier.
- C. Menictas, M. Skyllas-Kazacos, T.M. Lim (2014), Advances in batteries for large- and medium-scale energy storage, Woodhead, Cambridge, UK.
- I. Kondov, G. Sutmann (2013), Multiscale Modeling Methods for Applications in Materials Science, CECAM & FZ Jülich, Germany. IAS Series, Volume 19, ISBN 978-3-89336-899-0.
- Wenham, S., M. Green, et al. (2006), Applied Photovoltaics,2nd ed. Routledge, ISBN: 9781844074013.
- Luque, A., and S. Hegedus (2003), Handbook of Photovoltaic Science and Engineering. John Wiley & Sons, Ltd ISBN: 9780471491965.
- Green, M (1995) Silicon Solar Cells: Advanced Principles and Practice. Centre Photovoltaic Devices & Systems, 1995. ISBN: 9780733409943