Máster universitario en Ingeniería Industrial Curso 2015/2016

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1 Máster universitario en Ingeniería Industrial Curso 2015/2016 Asignatura: Fuentes de Energía e Impacto Ambiental. Código: MII001

2 Asignatura: Fuentes de Energía e Impacto Ambiental. Formación: Básica Créditos: 6 Curso: Primero Semestre: Primero Grupo: MII14 Profesor: Juan José Coble Castro. Curso académico: REQUISITOS PREVIOS Conceptos y conocimientos de Química, Física, Termodinámica, Ingeniería Térmica, Sistemas y Máquinas Fluidomecánicas y Medio Ambiente y Sostenibilidad. 2. BREVE DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS Introducción. Producción y gestión de la energía. Análisis, explotación y gestión de fuentes de energía fósil: 1. Carbón. Extracción de carbón. Transporte y distribución. Aplicaciones energéticas del carbón y sus derivados. Explotación y gestión de centrales térmicas de carbón: ciclo Rankine, cogeneración, etc. Análisis y mejoras en estos ciclos. Análisis de procesos de combustión limpia con carbón. Centrales térmicas de gasificación de carbón. 2. Petróleo. Extracción y refino. Productos derivados. Transporte y distribución. Aplicaciones energéticas del petróleo. Explotación y gestión de centrales térmicas de productos derivados del petróleo. Cogeneración de alta eficiencia. Análisis y mejoras en la cogeneración. 3. Gas natural. Extracción y tratamientos. Transporte y distribución. Aplicaciones energéticas del gas natural. Explotación y gestión de centrales térmicas de gas: ciclo Brayton, ciclo combinado, etc. Análisis y mejoras en estos ciclos. 4. Uranio. Extracción y enriquecimiento. Aplicaciones energéticas del uranio enriquecido. Explotación y gestión de centrales nucleares: Ciclo Rankine. Análisis y mejoras en estos ciclos: centrales nucleares de 3ª y 4ª generación. Gestión del combustible gastado. Gestión de los residuos radiactivos. Análisis, explotación y gestión de fuentes de energía renovable: 1. Solar Térmica de baja, media y alta temperatura. 2. Solar fotovoltaica aislada y conectada a red. 3. Energía Termosolar. 4. Energía eólica y minieólica. 5. Energía de la biomasa Biogás y biocombustibles. 6. Energía minihidráulica. Curso 2015/2016 Fuentes de Energía e Impacto Ambiental. [2]

3 7. Energías del mar. Análisis, explotación y gestión de vectores energéticos: Hidrógeno. Producción, transporte y distribución. Aplicaciones energéticas del hidrógeno. Aplicaciones avanzadas del hidrógeno: pilas de combustible, producción de hidrógeno por electrolisis en parques eólicos, etc. Sostenibilidad y eficiencia energética. Cambio climático. Análisis de ciclo de vida de las tecnologías energéticas. Impacto ambiental. Estudio y análisis de medidas generales y por sectores de ahorro y eficiencia energética. Ley IPPC. Registro EPER. 3. COMPETENCIAS QUE ADQUIERE EL ESTUDIANTE Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE CETI 5- Conocimientos y capacidades que permitan comprender, analizar, explotar y gestionar las distintas fuentes de energía. CETI 6- Conocimiento y capacidad para el análisis y diseño de sistemas de generación, transporte y distribución de energía eléctrica. CB9- Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades. CB 10- Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. 4. ACTIVIDADES FORMATIVAS Y METODOLOGÍA Clases de teoría: (1.8 créditos ECTS. 45 horas lectivas). Lección magistral en la que se incluyen explicaciones y ejemplos de los distintos tipos de fuentes de energía con sus ventajas e inconvenientes y análisis y diseño de sistemas de generación, transporte y distribución de energía eléctrica. El profesor expone los contenidos y propone a los alumnos la realización de una serie de trabajos de aplicación de los mismos, que deben realizar de forma individual. Se realizarán visitas fuera del horario de clase a instalaciones industriales/domésticas que integren los contenidos de la asignatura. Las visitas serán obligatorias y habrá que realizar una breve memoria sobre ellas. Clases prácticas en laboratorio: (0.84 créditos ECTS. 21 horas lectivas). Prácticas en ordenador o con material de laboratorio supervisadas por el profesor/a de prácticas y visitas a instalaciones. Tutorías: (0.6 créditos ECTS. 15 horas). Consultas sobre la asignatura al profesor por parte de los alumnos. Estudio individual: (2.76 créditos ECTS. 69 horas). Trabajo individual del alumno. Curso 2015/2016 Fuentes de Energía e Impacto Ambiental. [3]

4 TEMA DE EVALUACIÓN 5. SISTEMA DE EVALUACIÓN 5.1. Convocatoria Ordinaria: 1.1. Examen parcial. 20% 1.2. Examen final. 60% 1.3. Prácticas 20% 1.5. Restricciones y explicación de la ponderación. Para poder hacer la suma ponderada de las calificaciones anteriores, es necesario: la asistencia a las clases como mínimo del 80 % de las horas presenciales, y obtener al menos un cuatro con cinco en el examen final correspondiente. El alumno con nota inferior se considerara suspenso. La no presentación de las prácticas o la falta de asistencia injustificada a más de una supone el suspenso automático de la asignatura en la convocatoria ordinaria y extraordinaria. La obtención de una nota inferior a 5 en las memorias de prácticas, supone el suspenso de la asignatura en la convocatoria ordinaria, guardando el resto de notas aprobadas de los epígrafes 1.1 y 1.3 únicamente para la convocatoria extraordinaria de ese año. Se conservará la nota de prácticas aprobadas (memorias de prácticas) para posteriores convocatorias. En caso extraordinario y siempre bajo el criterio del profesor de la asignatura y del profesor/a de prácticas, a los alumnos que, en cualquier convocatoria de un mismo curso, hayan aprobado el examen final de la asignatura y hayan suspendido las memorias de prácticas, se les dará la posibilidad de volver a presentar las memorias que tengan suspensas (en el plazo de una semana desde que se conozcan las notas) para que vuelvan a ser evaluadas. Durante ese tiempo se les guardará la nota del examen hasta la nueva corrección de las memorias. Siempre y en todo caso, para aprobar la asignatura hay que obtener un 4.5 en la nota final de la misma, obtenida como ponderación final de todos los epígrafes señalados anteriormente (es decir, 1.1, 1.2 y 1.3) 5.2. Convocatoria Extraordinaria. La calificación final de la convocatoria extraordinaria se obtiene como suma ponderada entre la nota del examen final extraordinario (80%) y las calificaciones obtenidas por prácticas y trabajos presentados en convocatoria ordinaria (20%), siempre que la nota del examen extraordinario sea igual o superior a 5. No se hará media si las notas de prácticas de esa convocatoria son inferiores a 5. Asimismo, es potestad del profesor solicitar y evaluar de nuevo las prácticas o trabajos escritos, si estos no han sido entregados en fecha, no han sido aprobados o se desea mejorar la nota obtenida en convocatoria ordinaria. Curso 2015/2016 Fuentes de Energía e Impacto Ambiental. [4]

5 En las distintas acciones formativas, se evaluarán no solamente los conocimientos que el alumno posee sino, que se evaluarán las competencias específicas y generales en su conjunto, es decir: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender los conocimientos relativos a los principios básicos sobre las fuentes de energía y su impacto ambiental. Que los estudiantes tengan la capacidad de seleccionar con criterio la técnica más apropiada a cada problema de aplicación de ingeniería energética. Que los estudiantes puedan transmitir estas soluciones a los problemas, empleando con soltura los conceptos e ideas adquiridos en esta materia. Esto incluye también el dominio del propio lenguaje del área de la energía y su impacto sobre el medio. Que hayan desarrollado habilidades de aprendizaje en el campo de la energía que les permitan aplicarlas en las asignaturas posteriores, así como a proyectos en su vida profesional, con un alto grado de autonomía. La capacidad de autoaprendizaje de nuevas tecnologías energéticas que reduzcan su impacto ambiental y las aplicaciones de las mismas en su actividad laboral futura. Curso 2015/2016 Fuentes de Energía e Impacto Ambiental. [5]

6 6. BIBLIOGRAFÍA Bibliografía básica: James R. Craig, David J. Vaughan, Brian J. Skinner. Recursos de la Tierra y el Medio Ambiente. Editorial Pearson (edición UNED). Robert Haywood. Ciclos termodinámicos de Potencia y Refrigeración. Editorial: LIMUSA ediciones. Eric Laurent. La cara oculta del petróleo. Arcopress. Marcel Coderch. El espejismo nuclear. Editorial: Los libros del Lince. Antonio Colmenar Santos / Roque Calero Pérez / José Antonio Carta González / Manuel-Alonso Castro Gil. Centrales de energías renovables. Editorial: Pearson Educación Roque Calero Pérez. Centrales de energías renovables (2ª edición).editorial: PRENTICE-HALL, Varios autores. Energías renovables para el desarrollo. Editorial: Paraninfo. Rodriguez Amenedo, J.L. y Burgos Diaz, J.C. y Arnalte Gómez, S. Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica. Editorial: Rueda (2003). Gilbert Masters; Ela Wendell. L. Introducción a la Ingeniería Medioambiental. Editorial: Pearson. Davis, MacKenzie, L. Ingeniería y Ciencias Ambientales. Editorial: McGraw Hill. Bibliografía Complementaria: Henry & Heinke. Ingenería ambiental. Editorial: Prentice Hall Gerard Kiely. Ingeniería Ambiental: Fundamentos, entornos, tecnologías y sistemas de gestión. Editorial: Mc Graw Hill Wackernagel, M.; Rees, W. Nuestra huella ecológica: Reduciendo el impacto humano sobre la tierra. Santiago de Chile: Editorial Lom Yunus A. Cengel & John M. Cimbala. Mecánica de fluidos. 3ª edición. Editorial McGraw Hill Yunus A. Cengel & Michael A. Boles. Termodinámica. Editorial: Editorial McGraw Hill Yunus A. Cengel. Transferencia de calor y masa. Editorial: Editorial McGraw Hill Marta Muñoz Domínguez. Ingeniería Térmica. Editorial: UNED- Cuadernos de la UNED Marta Muñoz Domínguez. Práctcias de Ingeniería Térmica. Editorial: UNED Cuadernos de la UNED Marta Muñoz Domínguez. Problemas resueltos de Motores Térmicos y Turbomáquinas Térmicas. Editorial: UNED- Cuadernos de la UNED C. Orozco, A. Pérez y otros. Contaminación Ambiental. Una visión desde la química. Editorial: Thomson (Este texto dispone de un libro de teoría y otro de problemas). Curso 2015/2016 Fuentes de Energía e Impacto Ambiental. [6]

7 7. BREVE CURRICULUM DE LOS PROFESORES Juan José Coble Castro Dr. Ingeniero Industrial por la UPM. Colabora con el departamento de Química aplicada a la Ingeniería Industrial de la UNED en varios aspectos. Compagina la actividad docente con labores de consultoría en temas de energía y medio ambiente (estudios de impacto ambiental, estudios de incidencia ambiental, energías renovables, análisis de campo de contaminación electromagnética, etc.). Ángel del Vigo Ldo. en Física y Máster oficial en Geofísica y Meteorología por la U.C.M. Doctorando en Física por la U.N.E.D. Actualmente investigador y miembro del departamento de Física fundamental de la Facultad de ciencias de la UNED. Participación activa en el proyecto FIS : Inestabilidades y turbulencia: formación y estructuras en fluidos fuera del equilibrio. Participante e investigador del departamento de Geofísica y meteorología, de la facultad de Físicade la U.C.M., entre Publicación de varios artículos de investigación en revistas nacionales,en el campo del paleomagnetismo, durante ese periodo. Compatibliza su labor docente en la Universidad Nebrija con su labor investigadora en la UNED. 8. LOCALIZACIÓN DE LOS PROFESORES Profesor de la asignatura: Prof. Dr. Juan José Coble Castro. Departamento de Ingeniería Industrial Despacho 410 jcoble@nebrija.es Tfno: Extensión 5802 Profesor de prácticas de la asignatura: Prof. Ángel del Vigo. Departamento de Ingeniería Industrial Despacho 306 avigo@nebrija.es Tfno: Extensión 5802 Coordinador de la asignatura: Prof. Dr. Juan José Coble Castro Departamento de Ingeniería Industrial Despacho 410 jcoble@nebrija.es Tfno: Extensión 5802 Curso 2015/2016 Fuentes de Energía e Impacto Ambiental. [7]

8 9. CONTENIDO DETALLADO DE LA ASIGNATURA MÁSTER UNIVERISTARIO: INGENIERÍA INDUSTRIAL. ASIGNATURA: FUENTES DE ENERGÍA E IMPACTO AMBIENTAL. CURSO: 1º SEMESTRE: PRIMERO CRÉDITOS ECTS: 6 Sesión Sesiones de Teoría, Práctica y Evaluación continua Estudio individual y trabajos del alumno Horas Presenciales 1 Introducción a la energía y su impacto ambiental. 2 Fuentes de energía fósil: Carbón (1). de problemas 1 3 Fuentes de energía fósil: Carbón (2). 4 Fuentes de energía fósil: Petróleo (1). 5 Fuentes de energía fósil: Petróleo (2). de problemas 2 6 Fuentes de energía fósil: Derivados del Petróleo (3). 7 Fuentes de energía fósil: Gas (1). 8 Fuentes de energía fósil: Gas (2). de problemas 3 Horas Estudio y Trabajo Fuentes de energía fósil: Gasificación del carbón (3). 10 Fuentes de energía fósil: Nuclear (1). 11 Fuentes de energía fósil: Nuclear (2). de problemas 4 12 Fuentes de energía fósil: Nuclear (3). 13 Introducción a las Fuentes de energías renovables y su hibridación. 14 Examen Parcial Preparación Examen Energía solar térmica (1). 16 Energía solar térmica (2). 17 Energía solar térmica (3). de problemas 5 18 Energía Termosolar. 19 Energía geotérmica Energía solar fotovoltaica (1). 21 Energía solar fotovoltaica (2). 22 Energía eólica y minieólica (1) de problemas 6 23 Energía eólica y minieólica (2) 6 24 Energía hidráulica y minihidráulica. 25 Energías del mar. 26 Energía de la biomasa y el biogás. Biocombustibles (1). de problemas 7 27 Energía de la biomasa y el biogás. Biocombustibles (2). 6 Curso 2015/2016 Fuentes de Energía e Impacto Ambiental. [8]

9 28 Hidrógeno. 29 Sostenibilidad y eficiencia energética. 30 PRÁCTICA 1: Estudio y análisis del Asistencia a la práctica. funcionamiento de una instalación solar 31 fotovoltaica aislada (1). 32 PRÁCTICA 2: Estudio y análisis del Asistencia a la práctica. funcionamiento de una instalación solar 33 fotovoltaica aislada (2). CLASES DE PRÁCTICAS Y VISITAS. 34 PRÁCTICA 3: Estudio y análisis de una pila Asistencia a la práctica. 35 de combustible en laboratorio (1). 36 PRÁCTICA 4: Estudio y análisis de una pila Asistencia a la práctica. 37 de combustible en laboratorio (2). 38 PRÁCTICA 5: Análisis Termoeconómico de Asistencia a la práctica. 39 centrales térmicas. 40 VISITA 1: Visita a una central de producción de energía mediante recursos fósiles. Asistencia a la visita. 41 VISITA 2: Visita a una central de producción de energía mediante recursos renovables. Asistencia a la visita. 42 Evaluación Final Ordinaria y Extraordinaria Preparación Examen 14 Tutorías ,0 ECTS Horas Sesiones Clases de Teoría 1, ,0 Clases prácticas en laboratorio. 0, ,0 Tutorías 0,6 15 Estudio individual 2,76 69 TOTAL Horas presenciales 81 Horas de estudio 69 Total de horas 150 Curso 2015/2016 Fuentes de Energía e Impacto Ambiental. [9]