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Pesquisa

Energias Alternativas

Início / Oferta Formativa / Instituto Superior de Engenharia de Coimbra / Mestrado / Mestrado em Engenharia Mecânica

Conhecimentos de Base Recomendados

Licenciatura em Engenharia Mecânica ou áreas afins.

Métodos de Ensino

Nas aulas teóricas são expostos os vários conceitos teóricos acerca de cada uma das tecnologias de energias alternativas. Nas aulas teórico-práticas são apresentados problemas-tipo e casos concretos de aplicação. Em algumas áreas das energias alternativas são convidados especialistas da área para efectuarem seminários. Nas aulas laboratoriais, os alunos têm contacto com softwares de dimensionamento de sistemas de produção de energia e fazem também visitas a instalações técnicas de captação e produção de energia .

Resultados de Aprendizagem

Transmitir aos alunos os conceitos de base sobre as várias formas de produção de energia e de captação de energia a partir de fontes de energias alternativas, nomeadamente a partir de fontes de energia renováveis. Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos e capacidade de análise crítica para poderem seleccionar e acompanhar a instalação de sistemas de captação e produção de energias alternativas, tendo em consideração factores como a eficiência energética, a segurança, o impacte ambiental e as políticas de incentivos existentes.

Programa

  1. Introdução: Tipos de energias alternativas; Importância e Contribuição. Metas.
  2. Aspectos económicos e legais: Políticas, incentivos e remuneração; Micro, mini-produção, UPAC e UPP.
  3. Energia solar fotovoltaica: Parâmetros característicos; Tecnologias; Tipos de sistemas.
  4. Energia geotérmica: Recursos existentes; Aplicações; Bombas de calor geotérmicas.
  5. Pilhas de combustível: Tipos de pilhas; Aplicações; O hidrogénio.
  6. Biomassa: Tipos de biomassa; Tecnologias de conversão energética; Aplicações.
  7. Biogás: Potencial do recurso; Produção, extracção, tratamento e utilização; Aspectos ambientais; Aplicações.
  8. Biocombustíveis: Biocombustíveis convencionais e avançados; Implicações técnicas e ambientais.
  9. Energia dos oceanos: Tecnologias de extracção da energia. Aplicações.
  10. Hidro-electricidade: Centrais mini e micro-hídricas; Tipos de turbinas; Aplicações.
  11. Energia eólica: Potencial eólico; Aero-geradores; Aplicações.
  12. Energia solar térmica: Conceitos fundamentais; Tecnologias; Considerações de projecto.

Docente(s) responsável(eis)

Anabela Duarte Carvalho

Métodos de Avaliação

Avaliação por exame final (75%) e por um trabalho de pesquisa e síntese (25%). A realização do trabalho inclui a entrega de um relatório (penúltima semana) e a respetiva defesa com apresentação oral (na última aula do semestre). É exigida uma nota mínima de 40% em cada uma destas componentes.

O exame final (75%) é dividido em 3 partes e cotado da seguinte forma: Parte I (Cap 1 a 5) – 7val/20 + Parte II (Cap 6 a 9) – 7val/20 + Parte III (Cap 10 a 12) - 6val/20.
(Na parte II, o aluno pode optar pela realização de um trabalho com a cotação de 2,5 val/20, passando a prova escrita desta parte a ter uma cotação de 4,5 val/20.)

O aluno poderá optar pela realização de 3 testes, um teste no final de cada uma das partes, em alternativa ao exame final.

 


    Estágio(s)

    NAO

    Bibliografia

    Bibliografia Recomendada
    Hodge, B. K. (2010). Alternative Energy Systems and Applications. John Wiley & Sons. ISBN: 978-0-470-14250-9. (disponível na Biblioteca do ISEC, cota 1-2-573)
    Boyle, G. (2004). Renewable Energy: Power for a Sustainable Future (2nd ed.). Oxford University Press. ISBN: 0-19-926178-4 (disponível na Biblioteca do ISEC, cota 1-11-57)
    IRENA (2019). Global energy transformation: A roadmap to 2050 (2019 edition), International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi. (https://www.irena.org/publications)
    Projecto GREENPRO (2004). Energia Solar Térmica: Manual sobre tecnologias, projecto e instalação. (https://www.portal-energia.com)
    GDS (2010). Planning and installing solar thermal systems: a guide for installers architects and engineers, 2nd ed. New York, Earthscan. ISBN 978-1-84407-760-1 (disponível na Biblioteca do ISEC, cota 1-11-106)
    Textos Pedagógicos desenvolvidos pelos docentes, artigos, legislação (normas, diretivas, regulamentos) e outros documentos (disponíveis na plataforma académica InforEstudante).

    Bibliografia Complementar
    IRENA (2020). Global Renewables Outlook: Energy transformation 2050. International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi. ISBN 978-92-9260-238-3. (https://www.irena.org/publications)
    Morais, J. L. (2009). Sistemas Fotovoltaicos da Teoria à Prática. Porto, Engebook. ISBN: 978-989-96101-0-1 (disponível na Biblioteca do ISEC, cota 1-11-29)
    Patel R. M. and Beik O. (2021). Wind and Solar Power Systems: Design, Analysis, and Operation (3rd Ed). CRC Press. ISBN 9780367476939
    Sathyajith, M. (2006). Wind Energy: Fundamentals, Resource Analysis and Economics. Springer. ISBN:978-3-540-30905-5.
    Nabais, J.F. (2005). Sector dos Transportes: uma perspectiva energética e ambiental, 2ª edição. ETEP. ISBN: 978-972-8480-08-0.
    EC (2017). Sustainable and optimal use of biomass for energy in the EU beyond 2020 – Final Report. (https://ec.europa.eu/energy/studies_main/finalstudies_en)
    IRENA (2016). Boosting Biofuels: Sustainable Paths to Greater Energy Security. ISBN: 978-92-95111-84-4 (https://www.irena.org)
    ICLEI (2009). Manual para Aproveitamento de Biogás: volume 1 – Aterros Sanitários. ISBN: 978-85-99093-06-1 (https://e-lib.iclei.org)
    ICLEI (2010). Manual para Aproveitamento de Biogás: volume 2 – Efluentes Urbanos. ISBN: 978-85-99093-03-0 (https://e-lib.iclei.org)
    Khann J. and Bhuyan G.S. (2009). Ocean Energy: Global Technology Development Status, Final technical report. IEA. (http://www.energybc.ca)
    EUROSTAT (2020). Energy, transport and environment statistics – 2020 edition. ISBN 978-92-76-20736-8 (https://ec.europa.eu/eurostat)