Planificación de Energía Sustentable (2022)

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    Información básica

    Carrera
    Ingeniería Ambiental
    Departamento
    No especificado
    Sitio Web
    No especificada
    Plan de Estudios
    Plan 2006
    Carácter Período
    No especificado 1° Cuatrimestre
    Docente Responsable
    Betzabet del Valle Morero

    Equipo docente

    Nombre y Apellido
    Morero, Betzabet del Valle
    Passalia, Claudio

    Carga horaria

    Carga horaria total 90 hs
    Teoría 33 hs
    Resolución de ejercicios 0 hs
    Proyecto y diseño 0 hs
    Evaluaciones 14 hs
    Formación experimental 0 hs
    Resolución de problemas de ingeniería 33 hs
    Otras actividades 10 hs

    Contenidos mínimos

    Durante el desarrollo de la materia se examinaran diversas tecnologías de producción de energía tanto convencional como renovable, los usos finales de la energía y su consumo.

    Durante el desarrollo de la materia, las exposiciones, los problemas, y las discusiones giraran en torno al tema de la energía. Un listado  de los temas a tratar es el siguiente:

    1. Energía sustentable. Motor del Desarrollo sustentable.
    2. Aspectos teóricos generales de evaluación. Disponibilidad de recursos, termodinámica, herramientas, interacción de la energía con la tierra y el agua.
    3. Fuentes de energía primaria: Energía Fósil y Nuclear. Energía Biomásica. Energía Solar. Energía Eólica.
    4. Análisis y elección de sistemas energéticos.
    5. Viabilidad técnico-económica-ambiental.
    6. Almacenamiento y transmisión de energía.
    7. Uso final de la energía: Residencial, Comercial, Transporte.

    Objetivos

    El objetivo principal es que el alumno tenga un marco cuantitativo que lo ayude en la evaluación y análisis de sistemas de energía teniendo en cuenta  los aspectos ingenieriles, económicos y  socioambientales.

    Conocimientos específicos previos para cursar la asignatura

    Tener aprobado el 50% de la carrera

    Metodología de enseñanza

    El desarrollo de la materia se apoya en varias técnicas de enseñanza que la literatura y la experiencia han mostrado son efectivas dentro de un contexto de educación ingenieril. Una enumeración de esas técnicas  es el siguiente:

    -  formular y comunicar a los estudiantes objetivos claros

    -  establecer la importancia del material a enseñar y enseñarlo inductivamente

    -  balancear la información abstracta y la concreta

    -  promover en el aula el aprendizaje activo

    -  usar aprendizaje en grupo

    -  dar a los estudiantes tareas desafiantes pero dentro del rango de sus habilidades

    -  mostrar preocupación por el aprendizaje de los estudiantes  

    Al comienzo del semestre el alumno debe optar con qué régimen cursará la asignatura: régimen de promoción directa o régimen de regularidad.

     

    Programa Analítico

    Unidad 1: Energía sustentable: Motor del desarrollo sustentable. Estimación y evaluación de los recursos energéticos.

    La energía sustentable: el motor del desarrollo sustentable. El portfolio de la energía. Aspectos de la producción y el consumo de energía. Patrones nacionales y mundiales de suministro y utilización de la energía. Estimación y evaluación de los recursos energéticos. Unidades de medida: Energía y potencia. Comparación de las diferentes formas de energía. El ciclo de vida de la energía. Estimación y valoración de combustibles fósiles. Estimación y valoración de los recursos de energía renovable.

    Unidad 2: Aspectos teóricos generales de evaluación, termodinámica, eficiencia, tasas de producción.

    Definición de energía. Relación del rendimiento técnico con la sustentabilidad. Introducción a los métodos de análisis termodinámico. La importancia de la velocidad de los procesos en la conversión de energía. Análisis de las máquinas térmicas ideales y del mundo real.

    Unidad 3: Efectos ambientales locales, regionales y globales de la energía.

    Interacción de los sistemas energéticos con el medio ambiente. Efectos ambientales adversos sobre las escalas locales y regionales. Cambio climático global: Consecuencias ambientales sobre las escalas planetarias. Estrategias de respuesta tecnológica y política.

    Unidad 4: Análisis de Ciclo de Vida de proyectos energéticos.

    Definición del Análisis de Ciclo de Vida. Objetivos y Alcance. Inventario del Ciclo de Vida (ICV). Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV). Interpretación de los resultados. Estudios de casos aplicados a proyectos energéticos mediante el uso del software SimaPro.

    Unidad 5: Evaluación económica de proyectos energéticos

    Valor del tiempo de la mecánica del dinero. Comparaciones actuales versus constantes. Período de retorno simple. Costo nivelado de energía. Contabilidad de las externalidades. Contabilidad energética: retorno de energía sobre la energía invertida (EROI)

    .

    Unidad 6: Energía Fósil y Energía Biomasa

    La base de recursos de combustibles fósiles. Productos energéticos de combustibles fósiles. Impactos ambientales. Algunos principios para la evaluación de opciones de fósiles y otras tecnologías energéticas. // Caracterización del recurso de biomasa. Relevancia de la biomasa para la producción de energía. Propiedades químicas y físicas relevantes para la producción de energía. Conversión térmica de biomasa. Cuestiones ambientales.

    Unidad 7: Energía Solar (térmica y fotovoltaica)

    Características generales de la energía solar. Evaluación de recursos. Energía solar térmica pasiva y activa para edificios. Sistemas eléctricos térmicos solares: energía solar de concentración. Sistemas solares fotovoltaicos. Aspectos ambientales. Situación actual y perspectivas futuras.

    Unidad 8: Energía Hidroeléctrica

    Descripción general de la energía hidroeléctrica. Evaluación de recursos hidroeléctricos. Principios básicos de conversión de energía. Tecnología y aplicaciones. Clasificación por tipo de instalación. Turbinas como convertidores de energía. Impactos ambientales y sociales

    Unidad 9: Energía Eólica

    Evaluación de recursos eólicos. Fundamentos aerodinámicos. Turbinas eólicas y sistemas de generación. Clasificación de la turbina eólica. Situación actual y perspectiva futura. Medidas de sostenibilidad.

    Unidad 10: Gestión de la Energía

    Descripción general de los sistemas de gestión energética. Eficiencias conectadas y cadenas de energía. Modos de almacenamiento de energía. Características generales de los sistemas de transmisión de energía (sistemas centrales versus distribuidos).

    Unidad 11: Uso final de la energía

    Uso de la energía en hogares argentinos. Eficiencia Energética y Consumo Responsable. Sistemas de transporte (automóviles personales, transporte de carga; transporte interurbano e intercontinental). Combustibles de transporte y el ciclo de combustible. Uso de la energía en la industria. Cuestiones de sostenibilidad.

     

     

    Bibliografía

    Bibliografía básica

    Jefferson W. Tester, Elisabeth M. Drake, Michael J. Driscoll, Michael W. Golay, and William A. Peters
    Sustainable Energy. Choosing Among Options
    The MIT Press, Cambridge, Massachusetts London, England

    ISBN: 978-0-262-01747-3
    Formato: hardcover
    Descripción:

    This book presents an overview of the development of energy technology, energy
    resources, and energy technologies available today, and of some emerging technologies
    for the future. But the issues surrounding the future role of energy extend far
    beyond technology, since energy use is integral to many activities, including our
    quality of life, our commerce, our mobility, and the stability of our social institutions.
    Our energy use impacts the environment in ways that may be irreversible — especially
    as the human footprint on the planet expands due to population increases.
    Population growth and economic growth lead to increased demands on natural
    resources and greater individual energy consumption. Moreover, the uneven geographic
    distribution of primary resources creates signifi cant geopolitical consequences.
    Taken together, these factors pose substantial challenges to achieving a
    sustainable future.
    The goals of this book are to clearly present the tradeoffs inherent in defi ning
    sustainability, to study technology and technology-intensive policy options, and to
    provide a framework for assessing solution options. The approach is quantitative,
    though not encyclopedic. We examine available and future technologies in the
    context of their environmental strengths and weaknesses, their technical and economic
    viability, and their ability to keep pace with evolving public and regulatory
    expectations for the sustainable use of the planet ’ s resources.


    Selección de páginas: Libro completo

     

    Bibliografía complementaria

    Ottmar Edenhofer, Ramón Pichs Madruga, Youba Sokona
    Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation
    Cambridge University Press

    ISBN: 978-1-107-60710-1
    Formato: Paperback
    Descripción:

    The IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation (SRREN) provides a comprehensive review concerning these sources and technologies, the relevant costs and benefits, and their potential role in a portfolio of mitigation options.


    Selección de páginas: Completo

    Cronograma de actividades

    Unidad 1: Energía sustentable: Motor del desarrollo sustentable. Estimación y evaluación de los recursos energéticos. Semana 1 Tipo: T Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 1: Energía sustentable: Motor del desarrollo sustentable. Estimación y evaluación de los recursos energéticos. Semana 1 Tipo: PI Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 2: Aspectos teóricos generales de evaluación, termodinámica, eficiencia, tasas de producción. Semana 2 Tipo: T Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Trabajo Práctico Nº 1 Semana 2 Tipo: O Duración: 2 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:

    Resolución de Trabajo Práctico

    Unidad 2: Aspectos teóricos generales de evaluación, termodinámica, eficiencia, tasas de producción. Semana 2 Tipo: PI Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 3: Efectos ambientales locales, regionales y globales de la energía. Semana 3 Tipo: T Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 3: Efectos ambientales locales, regionales y globales de la energía. Semana 3 Tipo: PI Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    TURNO EXAMEN (SIN CLASE) Semana 4 Tipo: T Duración: 0 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 4: Análisis de Ciclo de Vida de proyectos energéticos. Semana 5 Tipo: T Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Trabajo Práctico Nº 2 Semana 5 Tipo: O Duración: 2 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:

    Resolcuión de Trabajos Prácticos

    Unidad 4: Análisis de Ciclo de Vida de proyectos energéticos. Semana 5 Tipo: PI Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 5: Evaluación económica de proyectos energéticos Semana 6 Tipo: T Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Claudio Passalia
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 5: Evaluación económica de proyectos energéticos Semana 6 Tipo: PI Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Claudio Passalia
    Descripción:
    Observaciones:
    Trabajo Práctico Nº 3 Semana 7 Tipo: O Duración: 2 hs
    Docente/s responsable/s: Claudio Passalia
    Descripción:
    Observaciones:

    Resolución Trabajos Prácticos

    Unidad 6: Energía Fósil y Energía Biomasa Semana 7 Tipo: T Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 6: Energía Fósil y Energía Biomasa Semana 7 Tipo: PI Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 7: Energía Solar (térmica y fotovoltaica) Semana 8 Tipo: T Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 7: Energía Solar (térmica y fotovoltaica) Semana 8 Tipo: PI Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Primer Examen Parcial Semana 9 Tipo: E Duración: 5 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero, Claudio Passalia
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 8: Energía Hidroeléctrica. Semana 10 Tipo: T Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Trabajo Práctico Nº 4 Semana 10 Tipo: O Duración: 2 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:

    Resolución Trabajo Práctico

    Unidad 8: Energía Hidroeléctrica. Semana 10 Tipo: PI Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 9: Energía Eólica Semana 11 Tipo: T Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 9: Energía Eólica Semana 11 Tipo: PI Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 10: Gestión de la Energía Semana 12 Tipo: T Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Trabajo Práctico Nº 5 Semana 12 Tipo: O Duración: 2 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:

    Resolución Trabajo Práctico

    Unidad 10: Gestión de la Energía Semana 12 Tipo: PI Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 11: Uso final de la energía Semana 13 Tipo: T Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Unidad 11: Uso final de la energía Semana 13 Tipo: PI Duración: 3 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero
    Descripción:
    Observaciones:
    Segundo Examen Parcial Semana 14 Tipo: E Duración: 5 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero, Claudio Passalia
    Descripción:
    Observaciones:
    Recuperatorios Semana 15 Tipo: E Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Betzabet del Valle Morero, Claudio Passalia
    Descripción:
    Observaciones:

    Requerimientos para regularizar

    1. Alcanzar como mínimo el 80% de asistencia a las clases teóricas-prácticas.

    2. Obtener una calificación igual o mayor a 40% en los dos parciales de Regularización. El primer parcial se tomará a mediados del cuatrimestre y el segundo parcial se tomará la semana anterior a la finalización de las clases.

    3. En caso de obtener menos de 40% en uno de los parciales, o no haber asistido a uno de los parciales, puede acceder a un examen Recuperatorio al final del cuatrimestre.

    Requerimientos para promover

    1. Asistencia a clases de teorícos-prácticas con un porcentaje mínimo del 80%.

    2. Aprobar los dos exámenes parciales, debiendo obtener un promedio mínimo del 70% y no inferior a 60% en cada uno de ellos. La nota obtenida en el recuperatorio sólo será tenida en cuenta si es superior a la correspondiente al parcial recuperado y se implementará al finalizar el cursado, no antes de 96 (noventa y seis) horas de haberse informado el resultado del último parcial.

    3. Actividades de seguimiento: aprobar los Trabajos Prácticos.

    4. Aprobar el Coloquio Final Integrador.

    Examen final

    Alumnos regulares

    Aprobar el examen final con una calificación igual o mayor a 60%.

    Alumnos libres

    Aprobar el examen final con una calificación igual o mayor a 70%.

    Evaluaciones

    Fecha Tipo Modalidad Descripción
    11-05-2022 Parcial Escrita Primer Examen Parcial.

    Unidad 1: Energía sustentable: motor del desarrollo sustentable. Estimación y evaluación de los recursos energéticos.

    Unidad 2: Aspectos teóricos generales de evaluación, termodinámica, eficiencia, tasas de producción.

    Unidad 3: Efectos ambientales locales, regionales y globales de la energía.

    Unidad 4: Análisis de Ciclo de Vida de proyectos energéticos

    Unidad 5: Evaluación económica de proyectos

    22-06-2022 Parcial Escrita Segundo Examen Parcial.

    Unidad 6: Energía Fósil y Energía Biomasa

    Unidad 7: Energía Solar (térmica y fotovoltaica)

    Unidad 8: Energía Hidroeléctrica.

    Unidad 9: Energía Eólica

    Unidad 10: Gestión de la Energía

    Unidad 11: Uso final de la energía

    29-06-2022 Recuperatorio Escrita Recuperatorios.
    06-07-2022 Coloquio Oral CFI.

    Todos los contenidos dictados en el curso.