Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Tutorías: 1 Clase Expositiva: 14 Clase Interactiva: 12 Total: 27
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Ingeniería Química
Áreas: Ingeniería Química
Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
Esta asignatura, de carácter optativo, está orientada a la consecución de objetivos esenciales para el trabajo del ingeniero químico en cualquier industria de proceso, teniendo en cuenta que:
a) La energía es la única materia prima de alto valor requerida en todo proceso industrial.
b) Tanto desde el punto de vista económico como ambiental, la transición energética y el uso óptimo de la energía son dos requerimientos básicos para la competitividad y sostenibilidad de la industria química actual.
Esta necesidad se sustancia dentro del Máster en Ingeniería Química y Bioprocesos en tres objetivos:
1) La transición energética es más que nunca una realidad en los países desarrollados, sometida a un profundo análisis cara a la necesaria sustitución de los recursos energéticos no renovables por renovables y al estudio de las tecnologías implicadas en el diseño y desarrollo de nuevos procesos.
2) La optimización energética de procesos, tanto de nuevos procesos como de los procesos ya consolidados, mediante la aplicación de criterios termodinámicos.
En ambos objetivos, se trata de orientar los esfuerzos técnicos hacia el diseño y desarrollo de una industria energéticamente competitiva y más sostenible, y una sociedad con una mucho menor huella de carbono.
3) Poner en uso y ampliar las potencialidades adquiridas a lo largo del Grado en Ingeniería Química, tanto para dar continuidad a lo ya conocido en la aplicación de los fundamentos de Termodinámica Aplicada, Energética Industrial y Optimización de Procesos Químicos en el diseño de procesos, como para el uso de nuevas tecnologías y herramientas de cálculo específicas.
Los contenidos que se desarrollan en 3,0 ECTS son los contemplados de forma sucinta en el descriptor de la materia en el plan de estudios del Máster en Ingeniería Química y Bioprocesos, y que son: “Introducción: El sistema energético en transición. Recursos y vectores energéticos. Energía eólica terrestre y marina. Energía hidráulica. Radiación solar y generación fotovoltaica. Otras tecnologías y sistemas de almacenamiento. Eficiencia energética en la industria. Integración de calor y potencia. Calidad de la energía.”
La materia se ha orientado hacia un contenido eminentemente tecnológico, sobre un recurso esencial en los procesos industriales, la energía, que se aborda en tres bloques:
Bloque 1.- El sistema energético. Recursos y vectores energéticos.
Bloque 2.- Optimización energética.
Bloque 3.- Energías renovables atmosféricas. Tecnologías asociadas. Sistemas de almacenamiento de energía.
De esta manera, en el Bloque 1 se abordará el sistema energético y los recursos y vectores energéticos básicos para su transición actual hacia la maximización de la explotación y uso de los recursos energéticos renovables.
El Bloque 2 está orientado a la optimización de la transformación y uso de la energía, tanto en lo que respecta a la recuperación de la energía como a la calidad de la energía.
El Bloque 3 está orientado, de una parte, a las tecnologías de transformación de los recursos energéticos renovables, con especial incidencia en las energías renovables atmosféricas (ERA), y a las tecnologías de almacenamiento de energía requeridas para garantizar la disponibilidad de suministro.
Bloque 1
El Tema 1 se dedica a la revisión de las distintas formas de energía en uso en la sociedad actual y de las tecnologías empleadas para ese fin, constituyendo todo ello el mercado energético, así como los riesgos asociados a los distintos modelos de sistemas energéticos.
En el Tema 2 se aborda la estrategia actual de transición energética, las energías renovables y su integración en los sistemas energéticos.
Bloque 2
El Tema 3 se dedica al estudio de las técnicas actuales de optimización energética de las plantas industriales sobre una forma de energía, el calor, empleadas en el diseño de los sistemas de recuperación de calor.
Estas técnicas se amplían en el Tema 4 hacia la capacidad de integración de calor y trabajo, hasta alcanzar la integración energética total de la planta industrial.
En el Tema 5 se introduce y aplica el concepto de exergía a una planta de producción energética, como magnitud que mide la calidad de la energía.
Bloque 3
En el Tema 6 se abordan los principales aspectos de la energía hidráulica, la más establecida de las energías renovables; incluyendo el almacenamiento mediante bombeo. El Tema 7 trata la tecnología de los generadores eólicos y los parámetros asociados. En el Tema 8 se estudian los sistemas de captación de energía solar, tanto térmicos como fotovoltaicos, y la geometría de la radiación solar que condiciona su eficiencia. El Tema 9 compendia los sistemas de almacenamiento de energía térmica y eléctrica.
TEMA 1. Recursos energéticos.
El sistema energético. Recursos y vectores energéticos. El mercado energético.
TEMA 2. Transición energética.
Origen de la transición energética: Seguridad energética. Modelos actuales de transición energética. Energías renovables. Integración de las energías renovables.
TEMA 3. Optimización energética. Integración de calor.
Optimización energética. Máxima recuperación de calor (MER). Síntesis de redes de intercambiadores de calor.
TEMA 4. Integración energética total.
Integración de calor y potencia. Integración de turbinas. Bombas de calor y refrigeración. Aplicación al proceso químico.
TEMA 5. Calidad de la energía.
Concepto de exergía. Análisis exergético.
TEMA 6. Energía hidroeléctrica.
Turbinas. Sistemas de almacenamiento por bombeo.
TEMA 7. Energía eólica.
Turbinas y generadores eólicos. Parámetros de aerogeneradores. Parámetros meteorológicos.
TEMA 8. Energía solar.
Geometría de la radiación solar. Energía solar térmica: Baja, media y alta temperatura. Energía solar fotovoltaica.
TEMA 9. Almacenamiento de energía.
Almacenamiento de energía térmica: Fluidos térmicos, sales fundentes, sistemas reactivos. Almacenamiento de energía eléctrica: Baterías, condensadores.
Básica
Jacobson, M.Z., "100% Clean, Renewable Energy and Storage for Everything". Cambridge University Press, 2020.
Shenoy, U.V., “Heat Exchanger Network Synthesis”. Gulf Publishing Company. Houston,1995. SINATURA: 151.2 2
Complementaria
El-Halwagi, M., “Process Integration”, Elsevier Academic Press, 2006.
Iqbal, M., “An introduction to solar radiation”. Academic Press, San Diego (CA), 1984.
Jain, P. "Wind Energy Engineering", 2nd Edition, McGraw-Hill, 2016.
Linnhoff, B., “Process integration for the efficient use of energy”. The Institution of Chemical Engineers, 1982.
Shepherd, W. and Shepherd, D.W., “Energy Studies”, Imperial College Press, 2014. SINATURA: A130 10
Smil, W., “Energy at the crossroads”, The MIT Press, 2003.
Smith, J.M., H.C. van Ness, M.M. Abbott: “Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química”. McGrawHill. México 2003. SINATURA: A041 1 O
Sorensen, B., “Renewable Energy”. Academic Press. London 2002. SINATURA: A243 3
Otra documentación
El profesor aportará presentaciones de los contenidos de la materia y otros documentos a través del Aula Virtual, en la lengua de impartición de la misma.
En esta materia el alumno alcanzará una serie de resultados del aprendizaje, tanto generales y deseables en cualquier titulación universitaria, como específicas, propias de la ingeniería en general o específicas de la materia “Transición e integración energética” en particular.
Dentro del cuadro de resultados del aprendizaje recogidos en la memoria del título y divididos en conocimientos, competencias y habilidades, los alumnos alcanzarán los siguientes:
Conocimientos: CN02, CN04
Competencias: CP01, CP02, CP03
Habilidades: HD01, HD02, HD05, HD08, HD11
Esta materia se desarrollará mediante diferentes mecanismos de enseñanza y aprendizaje, como se indica en los siguientes apartados. Es importante resaltar que los contenidos de la materia podrán abordarse alternativa o reiterativamente en la docencia presencial o no presencial, según convenga en cada caso.
Docencia presencial
• Clases teóricas (Expositivas), que introduzcan los conceptos y problemas básicos relacionados con la transición energética, sus principales tecnologías y la integración energética, de acuerdo con los contenidos y objetivos de la materia.
• Seminarios de problemas (Interactivas), que introduzcan al alumno en la resolución de problemas concretos relacionados con el contenido de la materia.
• Laboratorio de integración energética, en Aula de Informática, en el que los alumnos resolverán diversos casos prácticos con ordenador, y serán evaluados al término de cada sesión. Por lo que la asistencia es obligatoria.
• Tutoría de grupo, de carácter obligatorio, que se dedicará al análisis cuantitativo de un caso de integración energética.
Medios:
Docencia experimental: Se requiere un aula de informática equipada con ordenadores con MS-Windows para el desarrollo de las 8 horas de laboratorio previstas en la memoria del Máster.
Visitas técnicas: Se considerará la realización de sendas visitas técnicas conjuntamente con los estudiantes de la materia “Contaminación atmosférica industrial”, relacionadas con los contenidos de la materia, en función de los medios y condiciones internos y externos disponibles.
Docencia no presencial
Se propondrá a los alumnos un caso práctico relacionado con la integración energética de procesos.
Desarrollo de competencias
Competencia desarrollada 1=Clases E/I 2=Laboratorio de Integración Energética 3=Tutoría obligatoria 4=Caso práctico Integración Energética de Proceso 5=Visitas técnicas
Conocimientos
CN02 1 4
CN04 1 4 5
Competencias
CP01 2 3 4
CP02 2 3 4
CP03 2 3 4
Habilidades
HD01 1 4 5
HD02 1 4 5
HD05 4 5
HD08 4 5
HD11 2 4 5
Sistema de calificaciones
Los estudiantes deberán resolver diversos casos prácticos (en las prácticas en el Laboratorio de Integración Energética y en el caso práctico de Integración Energética), que constituirá un 40% de la nota global de la materia. El informe del profesor y la participación del alumno en las clases y tutoría de grupo supondrá otro 20% de la nota global. Completándose la evaluación con un examen final escrito, que incluirá una serie de cuestiones de carácter teórico y práctico, con la resolución de problemas numéricos, de acuerdo con la siguiente tabla:
Sistema de calificación Modo de evaluación Peso en la nota global Valor mínimo sobre 10
Examen escrito Individual 40 % 3,5
Lab. Integración Energética En equipo 20 % -
Caso Práctico Integración Energética En equipo 20% -
Asistencia y participación activa en clases (inc. tutoría de grupo) Individual 10 % -
Informe profesor (inc. visitas técnicas) Individual 10 % -
Para superar la materia, el estudiante deberá obtener una calificación mínima de 3,5 sobre 10 en el examen escrito. En otro caso, la calificación global del estudiante se corresponderá con la de dicho examen escrito.
Las calificaciones de clases/tutorías/caso práctico/laboratorio y del informe del profesor obtenidas en el curso en que el estudiante haya cursado la docencia presencial de la materia se conservarán en todas las oportunidades de evaluación de dicho curso. Siendo siempre necesario que en cada nueva oportunidad el estudiante realice el examen escrito, que recibirá la calificación correspondiente.
Cuando no se conserven las evaluaciones de trabajos/tutorías/casos prácticos/laboratorio, los estudiantes repetidores seguirán el mismo sistema de evaluación que los estudiantes nuevos.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la “Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións”.
Evaluación de competencias
1=Clases E/I 2=Resultados Laboratorio de Integración Energética 3=Tutoría de grupo 4=Resultados Caso Práctico 5=Examen escrito
Conocimientos
CN02 1 4 5
CN04 1 4 5
Competencias
CP01 2 3 4 5
CP02 2 3 4 5
CP03 2 3 4 5
Habilidades
HD01 1 4 5
HD02 1 4 5
HD05 4
HD08 4 5
HD11 2 4 5
La materia tiene una carga de trabajo de 3,0 ECTS, correspondiendo 1 crédito ECTS a 25 horas de trabajo total, siendo el número total de unas 75 horas. Estas horas se reparten como sigue:
Actividad Horas presenciales
Teoría (inc. visitas técnicas) 12
Seminarios y caso práctico 10
Laboratorio de Integración Energética 4
Tutoría de grupo 1
Examen y revisión 2
Total horas presenciales 29
Total horas de trabajo personal del alumno 46
Totales: Horas 75 ECTS 3,00
donde las horas presenciales indican el número de horas de docencia presencial de la materia, incluyendo las diversas actividades y tutorías presenciales que se realizarán en la misma. Las horas de trabajo personal resulta de la suma de las correspondientes a todas las actividades que deberá desarrollar el estudiante, y que éste deberá dedicar de forma individual o en equipo, sin la presencia del profesor.
Los estudiantes que se matriculen de la materia han de tener una serie de conocimientos básicos y otros específicos que resultan de importancia para lograr superar la mesma: Algebra, cálculo, física de fluidos, balances de materia y energía, termodinámica aplicada, equipos y plantas energéticas convencionales, aplicaciones informáticas a nivel de usuario (Word, Excel, web).
Los estudiantes matriculados deben realizar un seguimiento regular de las clases y participar en todas las actividades evaluables que se desarrollan tanto en el aula como fuera de la misma.
La materia se impartirá en castellano.
Se prevé el uso de un Aula Virtual de la materia.
Jose Antonio Souto Gonzalez
Coordinador/a- Departamento
- Ingeniería Química
- Área
- Ingeniería Química
- Teléfono
- 881816757
- Correo electrónico
- ja.souto [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Contratado/a Doctor
| Lunes | |||
|---|---|---|---|
| 16:00-18:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A6 |
| Miércoles | |||
| 16:00-18:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A6 |
| Viernes | |||
| 16:00-18:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A6 |
| 28.05.2026 10:00-12:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula A6 |
| 28.05.2026 10:00-12:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A6 |
| 28.05.2026 10:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A6 |
| 06.07.2026 16:00-18:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A6 |
| 06.07.2026 16:00-18:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula A6 |
| 06.07.2026 16:00-18:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A6 |