Novas Tecnologias Energéticas › 48051

Durante a leccionação da unidade curricular, será possível, com o conteúdo programático seleccionado, identificar os condicionalismos e limitações aos processos convencionais de produção, transformação e utilização de energia (Pontos 1 e 2 do Conteúdo Programático), identificar e caracterizar de forma individual e sistemática novas formas de produção e utilização de energia (Pontos 3 e 4 do Conteúdo Programático), bem como o seu potencial e constrangimentos (idem).
O conteúdo programático, embora condicionado à carga horária alocada à disciplina, permitirá que aos alunos seja dado conhecimento das limitações e ameaças ao actual sistema de produção e utilização de energia bem como aos imperativos que comandam a reformulação desse sistema. Este enquadramento será ministrado durante a leccionação do tópico “Apresentação: condicionalismos do actual sistema de produção e utilização de energia”.
Com a leccionação do tema “Potencial energético associado a novos recursos” pretende-se mostrar, de uma forma global, quais os potenciais recursos que podem, em alternativa às fontes convencionais, ser mobilizados para a produção de energia, qual o papel que esses recursos têm vindo a desempenhar em tempos recentes e qual o potencial de produção energética associado à sua mobilização.
A produção de energia a partir de alguns dos recursos identificados no tema anteriormente enunciado será alvo da temática abordada em “Produção de Energia” e dos sub-tópicos que a compõem. Ao longo deste capítulo serão caracterizadas tecnologicamente novas soluções de produção de energia compatíveis com as necessidades dos utilizadores e identificadas as suas principais oportunidades e limitações recorrendo-se, sempre que possível, à sua ilustração através de casos de estudo. Serão ainda abordados os desenvolvimentos tecnológicos, regulamentares e económicos mais recentes que podem contribuir para uma ampliação do seu papel.

O clima de incerteza que caracteriza o panorama de produção e utilização de energia (crescente aumento do consumo, aquecimento global, oscilações pronunciadas de preços, diversidade de novas fontes energéticas, requisitos de sustentabilidade e integração dos futuros sistemas energéticos, etc.) serve de enquadramento à concretização dos objectivos da leccionação da unidade curricular de Novas Tecnologias Energéticas:

1. identificar as ameaças ao actual paradigma de produção/utilização de energia,
2. caraterizar os novos desenvolvimentos tecnológicos no domínio da produção e utilização da energia;
3. dar a conhecer quer o potencial quer os condicionalismos oferecidos pelas novas técnicas de produção e utilização de energia.

A disciplina de Novas Tecnologias Energéticas tem assim como objetivos a apresentação de formas inovadoras de aproveitamento energético e a respetiva análise técnica e perspectivas económicas.

Deste ponto de vista serão abordados diferentes assuntos ao longo de quatro grandes tópicos mque abixo se descrevem:

1. Condicionalismos do actual sistema de produção e utilização de energia.
2. Potencial energético associado a novos recursos
3. Produção de energia
a. Energia dos oceanos. Recursos. Energia das marés, energia das ondas, energia de correntes marítimas, gradientes térmicos. Exemplos. Implicações ambientais. Benchmarking.
b. Energia geotérmica. Recursos. Ciclos termodinâmicos: ciclo de Rankine, ciclos orgânicos. Exemplos de utilização.
c. Biomassa. Necessidade de conversão. Tecnologias de conversão. Exemplos.
d. Biocombustíveis. Biocombustíveis de primeira e segunda geração. O papel dos biocombustíveis no sector transportador.
e. Energia eólica. Potencial e recursos. Tecnologias.
f. Centrais Solares. Recursos. Tecnologias de conversão.
g. Micro-geração. Princípios e potencial. Recursos tecnológicos. Aspectos regulamentares. Análise de casos de estudo.
4. Utilização de energia:
a. Nos edifícios. Necessidades de climatização, iluminação, outros consumos energéticos. Soluções construtivas.
b. Na indústria. Consumo de energia na indústria. Caracterização energética de alguns sectores industriais.
c. Nos transportes. Dependência energética do sector. Alternativas emergentes.

 A avaliação será baseada na realização de um trabalho teórico-prático proposto pelo docente ou por um aluno/grupo de alunos, relevante para a formação a adquirir, e durante o qual o aluno/grupo deverá fazer prova dos conhecimentos adquiridos e aplicados. O trabalho executado será reportado e apresentado publicamente. 

Não existem requisitos específicos para a disciplina. Será desejável contudo que os alunos disponham de alguns conhecimentos de Termodinâmica e de Transferência de Calor bem como uma apetência para a análise crítica da problemática energética. 

A metodologia de ensino assentará na leccionação de aulas de natureza descritiva onde os alunos são convidados a participar reportando experiências que conheçam e que se encontrem relacionadas com a matéria a leccionar. A leccionação de alguns dos tópicos abordados contará com a participação de convidados que, pela sua experiência profissional ou académica, possuam uma experiência relevante no domínio a abordar. Serão ainda identificados e analisados case studies que, pela sua natureza, contribuam para ilustrar determinadas facetas do assunto abordado. As apresentações das aulas serão complementadas com a indicação da bibliografia relevante para a matéria analisada (livros, teses e dissertações, artigos científicos, relatórios, etc.).

Bibliografia genérica:

Energy Conversion. Ed. by D.Y. Goswani and F. Kreith, CRC Press, 2008
Renewable Energy – a Global Review of Technologies, Policies and Markets. Ed. by D. Assmann, U. Laumanns and D. Uh. Earthscan, 2006
Renewable Energy: Sources for Fuel and Electricity. Ed. by T.B. Johansson, H. Kelly, A.K.N. Reddy and R.B. Williams. Earhtscan, London, 1993
Renewable Energy, 3rd edition. B. Sorensen, Elsevier Academic Press, 2004