Disciplina detalhes

Conhecimentos de Base Recomendados

-

Objetivos

Enumerar as principais motivações na procura de tecnologias alternativas de energia no contexto das políticas energéticas e dos quadros legislativos.

Identificar e descrever cenários e modelos de energia.

Enumerar as principais tecnologias emergentes.

Explicar as vantagens e desvantagens das diferentes tecnologias energéticas do futuro.

Descrever as estruturas físicas e químicas da biomassa e seu uso potencial para a produção de bioenergia, biomateriais e bioquímicos.

Identificar e descrever os recursos de biomassa, sua ocorrência e aplicação num conceito de biorrefinaria.

Enumerar os conceitos fundamentais na conceção duma biorrefinaria, nomeadamente métodos de conversão biológica, química e termoquímica.

Saber aplicar o hidrogénio como vetor de energia.

Descrever o modo de funcionamento de uma célula de combustível, bem como a função dos componentes individuais.

Métodos de Ensino

Os conteúdos programáticos da unidade curricular serão apresentados através de uma metodologia expositiva com a apresentação de exemplos práticos, sempre que possível. Os estudantes serão motivados para aplicar as competências adquiridas através de atividades práticas, incluindo a análise de estudos de caso e exercícios.
A avaliação pode ser contínua ou por exame de época normal ou de época de recurso. A avaliação contínua consiste de dois testes escritos, cada um com um peso de 50%. A avaliação por exame consiste numa prova de avaliação global (100%).

Estágio(s)

Não

Programa

1. Emissões antropogénicas de gases de efeito de estufa e alterações climáticas.


2. Contexto das tecnologias energéticas emergentes: presente; principais condicionantes do ponto de vista legislativo, político e económico; financiamento e apoio para as tecnologias emergentes de energia. Infraestruturas. Outros fatores que influenciam o desenvolvimento de tecnologias energéticas.


3. Cenários energéticos: Introdução; Cenários para 2020 e 2050; Modelos.


4. Principais Tecnologias Emergentes: introdução; captura e armazenamento de CO₂; energias renováveis; geração distribuída. Tecnologias limpas de carvão. Energia do hidrogénio e das células de combustível. Biocombustíveis e biorrefinarias.


5. Energia do hidrogénio e das células de combustível: hidrogénio como veículo de energia; tipos de células de combustível; armazenamento de hidrogénio; sistemas de células de combustíveis; integração dos componentes e balanço energético. Aplicações.


6. Biocombustíveis e biorrefinarias. Bioenergia e sustentabilidade.

Demonstração de conteúdos

-

Demonstração da metodologia

-

Docente(s) responsável(eis)

-

Métodos de Avaliação

Bibliografia

Stephen Peake; Renewable Energy, Ten Short Lessons, Johns Hopkins University Press, 2021. ISBN: 9781421442426
Eklas Hossain e Slobodan Petrovic ; Renewable Energy Crash Course: A Concise Introduction, Springer, 2021. ISBN: 978-3030700485
Rui Castro; Uma Introdução às Energias Renováveis: Eólica Fotovoltaica e Mini-Hídrica, IST Press. ISBN: 978-989-8481-01-6
W. Vielstich, A. Lamm, H.A. Gasteiger; Handbook of Fuel Cells, Fundamentals, Technology & Applications, John Wiley & Sons, Volumes 1-4
M.J. Moran, H.N. Shapiro; Fundamentals of Engineering Thermodynamics, John Wiley & Sons
B. Godfrey; Renewable Energy Power for a Sustainable Future, Oxford University Press
Stephen R. Turns; An Introduction to Combustion: Concept and Applications, McGraw Hill
V.N. Kishore; Renewable Energy Engineering and Technology Principles and Practice
A. Pandey, C. Larroche, S.C. Ricke, C.-G. Dussap, E. Gnansounou; Biofuels - Alternative Feedstocks and Conversion Processes, Elsevier
B. Kamm, P.R. Grubner, M. Kamm; Biorefineries - Industrial Processes and Products, John Wiley & Sons