Materiais para a Conversão e Conservação de Energia

Objectivos

Pretende-se com esta unidade curricular dar formação aos alunos sobre os materiais actualmente utilizados na conversão de energia nomeadamente: energia solar em energia eléctrica: energia solar em energia térmica; energia térmica em energia eléctrica; materiais utilizados na poupança de energia eléctrica (materiais inteligentes); materiais utilizados no armazenamento de energia incluindo, pilhas, baterias e pilhas de combustível; entre outros.

 

Caracterização geral

Código

7492

Créditos

6.0

Professor responsável

Isabel Maria Mercês Ferreira, Rodrigo Ferrão de Paiva Martins

Horas

Semanais - 5

Totais - 84

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Para um acompanhamento eficiente da matéria é necessário que os alunos tenham realizado as propedeuticas de física, química e matemática.

Bibliografia

 

Thin film solar cells-next generation photovoltaics and applications, ed. Y. Hamakava, Springer, 2004;

Pratical Handbook of Photovoltaics – Fundamentals and applications, ed. T. Markvark & L. Castner; Elsevier,2003;

Solar cells and their applications, ed. L. D. Partain; John Wiley & Sons, Inc., 1995

Fuel Cells and their applications; ed. K. Kordesh & G. Simader; VCH Publishers, 1996;

Electrochemical Power sources, primary and secondary batteries, ed. M. BaraK, Peter Perecrinus ltd, 1980

Handbook of batteries and fuel cells, ed David Linden, McGraw-Hill Book Company, 1984

Acetatos da disciplina 

Método de ensino

A disciplina tem duas horas de aulas teóricas semanais e 3 horas de aulas teórico-práticas e práticas de laboratório.

Nas aulas teóricas a matéria é exposta em sala de aula, com a ajuda de "powerpoint" quando necessário.

Nas aulas de teórico-práticas são resolvidos excercícios em sala de aula sobre a matéria leccionada nas aulas teóricas

Nas aulas de laboratório são realizados trabalhos relacionados com a matéria teórico-práctica.

 

 

 

Método de avaliação

 Para a avaliação da unidade curricular são realizados dois testes que permitem a dispensa de exame desde que a nota média seja positiva; a frequência à unidade curricular é obtida através da realização de todos os  trabalhos de laboratório e nota positiva em todos os relatórios; a Nota final tem em conta (50%) da nota média dos testes ou nota do exame e (50%) da nota dos relatórios dos trabalhos de laboratório.

 

 

Conteúdo

 

Introdução à problemática energética actual; materiais e sistemas utilizados na conversão de energia solar em energia eléctrica:- funcionamento de uma célula solar, processos de fabrico, materiais que podem ser utilizados referindo também as vantagens e desvantagens de cada um em termos económicos e ambientais; materiais e sistemas utilizados na conversão de energia solar em energia térmica – importância dos revestimentos/materiais absorsores de radiação; materiais utilizados e outros que são actualmente desenvolvidos e poderão implementar essa função; materiais e sistemas para a conversão de energia térmica em energia eléctrica através do efeito termoeléctrico – modo de funcionamento, materiais utilizados, processos de fabrico; materiais utilizados na poupança de energia – materiais electro/foto-crómicos – principio de funcionamento, tipo de materiais utilizados, processos de fabrico; materiais utilizados no armazenamento de energia – funcionamento das pilhas e baterias; materiais utilizados e respectivas vantagens e desvantagens; problemas ecológicos; pilhas de combustível – principio de funcionamento, materiais utilizados, estado de desenvolvimento a aplicação; outros sistemas de conversão/conservação de energia.

Aulas práticas

Caracterização eléctrica de células solares;-Caracterização óptica de células solares; Projecto de uma célula solar de Si amorfo; projecto de um sistema fotovoltaico; Caracterização de um dispositivo termoeléctrico e/ou pilha de combustível; Estudo de um dispositivo termoeléctrico