Guía docente de la asignatura "PILAS DE COMBUSTIBLE" (Fuel Cell)

Transcripción

1 Guía docente de la asignatura "PILAS DE COMBUSTIBLE" (Fuel Cell) Titulación: Máster en Ingeniería Ambiental y de Procesos Sostenibles Curso 2016/2017

2 Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre Módulo PILAS DE COMBUSTIBLE FUEL CELLS Módulo III. Especialización Código Titulación/es Centro Tipo Máster en Ingeniería Ambiental y de Procesos Sostenibles Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial OPTATIVA Periodo lectivo C2 Curso Idioma Castellano. Ocasionalmente ingles ECTS 3 Horas / ECTS 25 Carga total de trabajo (horas) Horario clases teoría Aula Horario clases prácticas 16:00-20:00 Lugar ETSII

3 2. Datos del profesorado Profesor responsable Departamento Área de conocimiento Ubicación del despacho Correo electrónico Francisco José Hernández Fernández Ingeniería Química y Ambiental Ingeniería Química Edificio Hospital de Marina, 2ª Planta, Despacho 2146 Teléfono Fax URL / WEB Horario de atención / Tutorías Ubicación durante las tutorías Perfil Docente e investigador fj.herfer@upct.es Lunes y miércoles de 12:00 a 14:00 y jueves de 11:00 a 13:00 Edificio Hospital de Marina, 2ª Planta, Despacho 2146 Disolventes neotéricos en procesos de extracción y reacción, Biocatálisis, Intensificación de Procesos Profesor responsable Departamento Área de conocimiento Ubicación del despacho Correo electrónico Carlos Godínez Seoane Ingeniería Química y Ambiental Ingeniería Química Edificio Hospital de Marina, 2ª Planta Teléfono Fax URL / WEB Horario de atención / Tutorías Ubicación durante las tutorías Perfil Docente e investigador Carlos.godinez@upct.es Miércoles y jueves de 11:00 a 14:00. Edificio Hospital de Marina, 2ª Planta, Despacho 2146 Ingeniería de la Reacción Química. Operaciones de Separación. Pilas de Combustible. Polímeros

4 3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación "Pilas de Combustible es una asignatura de especialización del Máster de Ingeniería Ambiental y de Procesos Sostenibles. Una pila de combustible, es un dispositivo electroquímico para la producción de energía eléctrica de energía forma similar a una batería, pero se diferencia de esta en algunos aspectos ventajosos tales como permite el abastecimiento continuo de los reactivos consumidos lo que implica un producción continua de energía en contraposición a la capacidad limitada de almacenamiento de energía que posee una batería. Además, los electrodos son catalíticos y más estables. Uno de los combustibles más empleados en la tecnología de pilas de combustible microbiana es el hidrogeno, que puede ser obtenido de fuentes renovable al igual que el etanol. Los residuos de procesos industriales como las aguas residuales urbanas, también pueden ser empleados como combustibles en pilas de combustible. Así a las ventajas anteriormente consideradas se les puede sumar el posible uso de combustibles renovables, lo que encuadra a esta tecnología dentro de las tecnologías sostenibles Ubicación en el plan de estudios La asignatura Pilas de Combustible se estudia en el Máster de Ingeniería Ambiental y de Procesos Sostenibles en el segundo cuatrimestre y está incluida como optativa en el módulo III Especialización Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional La asignatura de pilas de combustible estudiará desde los fundamentos de la tecnología de pilas de combustible microbianas y principales componentes hasta los distintos tipos de pilas de combustible (de hidrogeno, de bioetanol, microbianas) hasta su aplicación. La tecnología de Pilas de Combustible es uno de los Hot Topics dentro de la profesión de la Ingeniería Química. Es una tecnología que esta es su inicio y de la cual se espera un gran desarrollo sobre todo en la industria de la automoción. Por todo ello, es fundamental que el alumno se inicie en su estudio y compresión con el fin de adquirir los conocimientos y habilidades necesarios que le permita participar en los futuros desarrollos de esta nueva tecnología Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones Los contenidos de la asignatura están o íntimamente relacionadas con otras asignaturas del Master como la asignatura Pilas de Combustible, especialmente con la asignatura Tecnologías de Procesos Sostenibles y se encuadra en el mismo contexto de sostenibilidad que las demás asignaturas. No se indica ningún requisito previo para cursar esta asignatura, y tan solo se recomienda que el alumno tenga unos conocimientos básicos en química e ingeniería química Medidas especiales previstas En caso de alumnos con necesidades especiales se estudiará cada caso de modo individual y se buscará una solución favorable para el interesado y que no resulte un inconveniente para

5 el resto de los alumnos. 4. Competencias 4.1. Competencias específicas de la asignatura 4.2. Competencias básicas CB06. CB07. CB08. CB09. CB10. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios 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 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 Competencias generales CG01. Que los estudiantes hayan demostrado una comprensión detallada y fundamentada de los aspectos teóricos y prácticos y de la metodología de trabajo en el campo de la Ingeniería Ambiental y de Procesos Sostenibles. CG02. CG03. CG04. Que los estudiantes sean capaces de fomentar, en contextos profesionales, el avance tecnológico, social o cultural dentro de una sociedad basada en el conocimiento. Que los estudiantes sean capaces de predecir y controlar la evolución de situaciones complejas mediante el desarrollo de nuevas e innovadoras metodologías de trabajo adaptadas al ámbito de la Ingeniería Ambiental y de Procesos Sostenibles Haber desarrollado la autonomía suficiente para participar en proyectos de investigación y colaboraciones científicas o tecnológicas dentro la Ingeniería Ambiental y de Procesos Sostenibles, en contextos interdisciplinares.

6 4.4. Resultados del aprendizaje Al finalizar la asignatura, el estudiante debe ser capaz de: 1. Comprender el uso y funcionamiento de las pilas de combustible 2. Conocer los distintos tipos de pilas de combustible 3. Buscar y utilizar la información necesaria referida a la producción y uso industrial de pilas de combustible que puedan necesitar para su estudio o desarrollo de ideas o proyectos

7 5. Contenidos 5.1. Contenidos según plan de estudios Panorama actual de las energías renovables. Pilas de combustible: generalidades y fundamentos electroquímicos. Componentes básicos de pilas de combustibles. Clasificación de pilas de combustible. Aplicaciones. Pilas de combustibles de hidrógeno. Pilas de combustible de bioetanol y biometanol. Pilas de combustible microbianas. Perspectivas futuras Programa de teoría Tema 1: Panorama actual de las energías renovables. Tema 2: Pilas de combustible: generalidades y fundamentos electroquímicos. Tema 3: Clasificación de pilas de combustible. Tema 4: Pilas de combustibles de hidrógeno. Tema 5: Pilas de combustible de bioetanol y biometanol. Tema 6: Pilas de combustible microbianas Programa de prácticas Se realizaran casos prácticos simultáneos a las clases de teoría, y se propondrá además un caso práctico individual en el que el alumno deberá hacer una búsqueda de documentación completa sobre el tema de interés científico que se le proponga, relacionado la asignatura. Profesionales expertos en tecnologías de procesos sostenibles darán conferencias sobre temas relacionados con la asignatura. Se realizarán dos experiencias prácticas de laboratorio. Una sobre Pilas de Combustible de Hidrógeno y otra sobre pilas de combustible microbianas Resumen del programa (en inglés) Topic 1: Overview of renewable energy. Topic 2: Fuel cells: general and electrochemicalfundamentals. Topic 3: Classification of fuel cells Topic 4: HydrogenFuel Cells. Topic 5: BioethanolandBiomethanol fuel cell Topic 6: Microbial Fuel Cell.

8 6. Metodología docente Actividad Clases teóricas en el aula Clases de problemas en el aula Sesiones prácticas de laboratorio Trabajo / Estudio Individual Preparación Trabajos / Informes Exámenes oficiales: Exposición de Trabajos / Informes Descripción de la actividad (Trabajo del Profesor/alumno) Exposición de contenidos mediante presentación y/o explicación por parte del profesor, utilizando técnicas de aprendizaje cooperativo. Resolución de dudas Se resolverán problemas tipo y se analizarán casos prácticos, siendo guiados por el profesor Actividades relacionadas con la materia, desarrolladas bajo la supervisión del profesor. Presencialidad (%) Horas Los alumnos estudiarán los contenidos de la asignatura Los alumnos deberán realizar los informes correspondientes al trabajo realizado en las prácticas de laboratorio e informática. Trabajo monográfico. Se realizará una prueba escrita de tipo individual sobre los contenidos teóricosprácticos abordados en la asignatura, con el fin de comprobar el grado de consecución de las competencias específicas. Se realizará un trabajo de investigación individual. Los alumnos deberán realizar un informe del trabajo realizado y una presentación oral TOTAL DE VOLUMEN DE TRABAJO 75

9 7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos Pruebas escritas oficiales Evaluación de las prácticas e informas de prácticas Evaluación de trabajos de investigación individuales o en grupo Realización / criterios Cuestiones teóricas. Permiten evaluar los conocimientos de la asignatura. Se evaluará la realización de las prácticas y de los informes individuales realizados por cada alumno Se evaluará el informe y la presentación del trabajo de investigación realizado por el alumno Ponderación (%) Resultados de aprendizaje evaluados (1) para superar la asignatura deberá obtenerse al menos 4,0 puntos en la prueba escrita individual. (2) Será necesario realizar y presentar los trabajos individuales para ser evaluados 7.2. Mecanismos de control y seguimiento El control y seguimiento del aprendizaje se realizará mediante las siguientes acciones: - Asistencia a clase Supervisión durante las sesiones de aula y valoración de la actitud Valoración de la prueba escrita. - Valoración de los trabajos monográficos presentados

10 8. Recursos y bibliografía 8.1. Bibliografía básica Bruce E Logan (2008)Microbial Fuel Cell. Wiley, ISBN: Bibliografía complementaria Bibliografía científica. Será proporcionada por el profesor Recursos en red y otros recursos