Hidrogénio e Novos Vetores Energéticos. Objetivos da Unidade Curricular. Pré-requisitos. Código: ECTS: 6 Ano Letivo: 2015/16

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Martim Figueira da Conceição
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Hidrogénio e Novos Vetores Energéticos Código: 471125 ECTS: 6 Ano Letivo: 2015/16 Carga horária: T: 2:00 h; TP: 1:30 h; PL: 1:30 h; OT: 1:00 h; Departamento: Engª Geográfica, Geofísica e Energia Área

1 Hidrogénio e Novos Vetores Energéticos Código: ECTS: 6 Ano Letivo: 2015/16 Carga horária: T: 2:00 h; TP: 1:30 h; PL: 1:30 h; OT: 1:00 h; Departamento: Engª Geográfica, Geofísica e Energia Área Científica: Engenharia; Objetivos da Unidade Curricular Com esta unidade tem-se em vista formar os alunos para adquirirem conhecimentos fundamentais sobre a utilização de hidrogénio como vector energético, para obterem competências adequada que lhes permitam conceber instalações energéticas recorrendo ao hidrogénio como vector energético e avaliar projectos e infra-estruturas com base no hidrogénio. Pré-requisitos Sem pré-requisitos

2 Conteúdos A. Composição do hidrogénio. B. Situação actual da economia do hidrogénio. C. Caracterização do hidrogénio como fonte da energia no futuro. D. Estratégias para desenvolvimento da economia do hidrogénio. E.Métodos da produção do hidrogénio. a.via combustíveis fósseis. b.a partir de fontes renováveis. F.Ciclo de vida dos sistemas energéticos do hidrogénio (emissões e custos). G.Manuseamento do hidrogénio. H.Opções para armazenamento do hidrogénio para longa duração. Armazenamento, transporte e abastecimento do hidrogénio. I.Utilização do hidrogénio para produção da energia. a.motores de Combustão interna b.pilhas da combustível Opções para produção de energia eléctrica e utilização no sector de transporte. J.O futuro do H2: soluções para a mobilidade sustentável a.situação internacional b.o Hidrogénio em Portugal Descrição detalhada dos conteúdos programáticos Componente Teórica Esta disciplina visa introduzir o conceito de vectores energéticos e abordar todas as áreas envolvidas na implementação de uma economia baseada no hidrogénio. Nesta unidade curricular pretende-se analisar o potencial de usar hidrogénio como fonte de energia do futuro, a fim de reduzir a dependência dos combustíveis fósseis e de resolver os problemas associados, que preocupam o mundo em geral e Portugal em particular. A emissão de gases com efeito de estufa devido à utilização dos combustíveis fósseis provoca efeitos ambientais adversos e ameaça o mundo tal como o conhecemos. A utilização de hidrogénio para produção de energia poderia resolver estes problemas. Assim, abordam-se os diferentes processos de produção de hidrogénio, o seu estado de desenvolvimento e os avanços técnicos e científicos ainda necessários para assegurar uma produção técnica e economicamente viável. Neste capítulo será dado ênfase, principalmente, à optimização, em eficiência e custo, dos processos de produção de hidrogénio, com particular atenção à produção via renovável como a electrólise e outros métodos alternativos (ex: biomassa, processos biológicos);

3 São também analisadas as condicionantes existentes relativas ao transporte e armazenamento deste combustível, devido à especificidade da molécula de hidrogénio. Será dada particular atenção ao aperfeiçoamento das tecnologias de armazenamento e transporte de hidrogénio existentes, de forma a tornálas económicas, seguras e eficientes. São ainda estudados os processos tecnológicos de utilização de hidrogénio, analisando as vantagens e inconvenientes de cada um deles. Mais especificamente na área das células de combustível, será abordado a importância da diminuição do custo de células de combustível eficientes, optimização do rácio peso/eficiência, desenvolvimento de técnicas de co-geração electricidade-calor. Por último é abordada e a necessidade de construção de infra-estruturas (subjacentes à produção, distribuição e armazenamento do hidrogénio) e as mudanças necessárias na economia e nas políticas energéticas, numa perspectiva internacional onde se integram designadamente os EUA, o Japão e a UE. Componente Teórica-Prática Resolução de exercícios. Componente Prática Realização de trabalho experimental e respectivo relatório. Realização de problemas Elaboração e apresentação oral de um trabalho sobre a temática do Hidrogénio

4 Bibliografia Recomendada * Introduction to Hydrogen Technology Roman J. Press, K. S. V. Santhanam, Massoud J. Miri, Alla V. Bailey, Gerald A. Takacs ISBN: Wiley-Blackwell, 2008 * Hydrogen as a Future Energy Carrier Andreas Züttel (Editor), Andreas Borgschulte (Editor), Louis Schlapbach (Editor) ISBN: Wiley-Blackwell, * Hydrogen Energy: Background, Significance and Future Editors: Albert O. Backus ISBN: Nova Publishers, 2006 Outros elementos de estudo * Introduction to Hydrogen Technology Roman J. Press, K. S. V. Santhanam, Massoud J. Miri, Alla V. Bailey, Gerald A. Takacs ISBN: Wiley-Blackwell, 2008 * Hydrogen as a Future Energy Carrier Andreas Züttel (Editor), Andreas Borgschulte (Editor), Louis Schlapbach (Editor) ISBN: Wiley-Blackwell, * Hydrogen Energy: Background, Significance and Future Editors: Albert O. Backus ISBN: Nova Publishers, 2006

5 Métodos de Avaliação Avaliação contínua: Teste de avaliação 60 Trabalho teórico 40 Avaliação por exame: Exame final100 Língua de ensino Português ou Inglês

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