Presentación

La energía es uno de los pilares fundamentales de cualquier sistema productivo y actualmente es uno de los campos en los que más se están invirtiendo a nivel internacional, apostando por la investigación, el desarrollo y la innovación. Las energías renovables son aquellas que se producen de forma continua y son inagotables a escala humana, las principales son: energía solar, eólica, hidráulica, biomasa y otras. Estas energías, a la hora de producir electricidad contaminan hasta un 31 % menos que las energías de origen fósil. La situación actual de crisis, la dependencia del exterior para el consumo de estas energías, sumado al hecho de que las energías fósiles se van a acabar, hace que las energías renovables adquieran una mayor relevancia, si cabe, en las economías de los países. En esta asignatura se reflejan las ventajas y desventajas de la utilización de estas energías y se describe de forma detallada cada una de ellas, incluyendo la tecnología existente para su utilización. El estudiante se familiarizará con los captadores solares térmicos, con los paneles fotovoltaicos, los aerogeneradores, centrales hidráulicas, y con las formas de obtener energía a partir de la biomasa. En otras energías alternativas, el estudiante estudiará los conceptos fundamentales de la energía geotérmica, mareomotriz, undimotriz y gradiente térmico oceánico.

Competencias

Competencias básicas

• CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
• CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
• CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.

Competencias generales

• CG2. Mantener una actitud que permita, a los alumnos, estudiar de una manera autónoma y promover la formación continua en su futuro desempeño profesional como expertos en gestión ambiental y energética.
• CG4. Promover el cambio cultural dentro de las organizaciones para que adopten modelos de gestión comprometidos con el medio ambiente y el desarrollo sostenible.
• CG7. Relacionar e integrar los conocimientos de la gestión ambiental y energética que confluyen en la práctica profesional.
• CG8. Analizar los procesos de la organización para establecer mecanismos de reducción de la contaminación y de ahorro energético.

Competencias específicas

• CE24. Comprender la situación actual de aplicación de las energías renovables.
• CE27. Analizar las diferentes tipologías de biomasa y también las tecnologías de valorización y tratamiento de la misma.

Competencias transversales

• CT1. Organizar y planificar las tareas aprovechando los recursos, el tiempo y las competencias de manera óptima.
• CT2. Identificar las nuevas tecnologías como herramientas didácticas para el intercambio comunicacional en el desarrollo de procesos de indagación y de aprendizaje.
• CT3. Desarrollar habilidades de comunicación, escritas y orales, para realizar atractivas y eficaces presentaciones de información profesional.

Contenidos

Tema 1. Energía: situación y problemas del mercado energético actual. Las energías renovables como alternativa
Introducción: la energía
Tendencia de consumo de energía en el mundo
Perspectivas para los recursos fósiles
Perspectivas para el sector eléctrico
Energías renovables: conceptos básicos
Referencias bibliográficas

Tema 2. El Sol como fuente de energía: conceptos de transferencia de calor
Fundamentos de la energía solar
Conducción del calor
Convección
Radiación
Referencias bibliográficas

Tema 3. La energía solar térmica (I)
La energía solar térmica
Situación actual de la energía solar térmica
Componentes de una instalación solar térmica
Referencias bibliográficas

Tema 4. La energía solar térmica (II)
Diseño de instalaciones solares térmicas
Usos y aplicaciones de una instalación solar térmica
Impacto medioambiental por utilizar la energía solar térmica
Referencias bibliográficas

Tema 5. La Energía fotovoltaica
La energía solar fotovoltaica
Situación actual de la energía fotovoltaica
Generación eléctrica: componentes de una instalación solar fotovoltaica
Instalaciones y tipos de sistemas solares fotovoltaicos
Usos y aplicaciones de la energía solar fotovoltaica
Impacto ambiental por utilizar energía fotovoltaica
Referencias bibliográficas

Tema 6. La Energía eólica (I)
El viento como generador de energía
Situación actual de la energía eólica
Descripción de la circulación de vientos
Aplicaciones y usos de la energía eólica
Sistemas de conversión de energía eólica: aerogeneradores
Referencias bibliográficas

Tema 7. La Energía eólica (II)
La energía eólica marina
Los parques eólicos
Aspectos medioambientales de la energía eólica
Referencias bibliográficas

Tema 8. La Energía hidráulica y minihidráulica
La energía del agua
Situación actual de la energía hidráulica
Tecnología y aplicaciones
Centrales hidroeléctricas en España
Impacto medioambiental por utilizar la energía hidráulica
Referencias bibliográficas

Tema 9. Fuentes de biomasa
El recurso de la biomasa
Tipos de biomasa
Fuentes de biomasa
Usos y aplicaciones
Impacto medioambiental al utilizar la energía de la biomasa
Referencias bibliográficas

Tema 10. Biocombustibles
Introducción
Clasificación y tipos de biocombustibles sólidos
Clasificación y tipos de biocombustibles líquidos
Clasificación y tipos de biocombustibles gaseosos
Tendencias del futuro
Referencias bibliográficas

Tema 11. Otras energías alternativas: energía del mar
La energía del mar
Situación actual de la energía del mar
Energía de las mareas (mareomotriz)
Energía de las corrientes marinas
Energía térmica oceánica (OTEC)
Energía de las olas (undimotriz)
Impactos ambientales
Referencias bibliográficas

Tema 12. Otras energías alternativas: energía geotérmica
Origen y características de la energía geotérmica
Situación actual de la energía geotérmica
Tecnologías y aplicaciones de la energía geotérmica
Impactos ambientales
Referencias bibliográficas

Metodología

Las actividades formativas de la asignatura se han elaborado con el objetivo de adaptar el proceso de aprendizaje a las diferentes capacidades, necesidades e intereses de los alumnos.

Las actividades formativas de esta asignatura son las siguientes:

• Trabajos y casos prácticos. Los casos prácticos son actividades en la que partimos de un planteamiento de situación real o ficticia. El objetivo es que el alumno detecte situaciones relevantes, analice la información complementaria, tome decisiones en relación con el escenario planteado y proponga soluciones o indique cómo mejorar la situación de partida. Los trabajos pueden ser actividades que conlleven una búsqueda de información, análisis y crítica de lecturas, resolución de problemas, etc.
• Participación en eventos. Son eventos programados todas las semanas del cuatrimestre: sesiones presenciales virtuales, foros de debate, test.

En la programación semanal puedes consultar cuáles son las actividades concretas que tienes que realizar en esta asignatura.

Estas actividades formativas prácticas se completan, por supuesto, con estas otras:

• Estudio personal
• Tutorías. Las tutorías se pueden articular a través de diversas herramientas y medios. Durante el desarrollo de la asignatura, el profesor programa tutorías en días concretos para la resolución de dudas de índole estrictamente académico a través de las denominadas «sesiones de consultas». Como complemento de estas sesiones se dispone también del foro «Pregúntale al profesor de la asignatura» a través del cual se articulan algunas preguntas de alumnos y las correspondientes respuestas en el que se tratan aspectos generales de la asignatura. Por la propia naturaleza de los medios de comunicación empleados, no existen horarios a los que deba ajustarse el alumno.
• Examen final presencial

Las horas de dedicación a cada actividad se detallan en la siguiente tabla:

Recomendaciones técnicas

Para la correcta participación de los alumnos en las diferentes actividades propuestas en la asignatura se recomienda disponer de un ordenador con las siguientes especificaciones mínimas recomendadas:

• 4 GB de RAM
• Conexión a Internet superior a 6 Mbit/s
• Cámara web
• Micrófono
• Altavoces o auriculares
• Sistema operativo Windows o Mac OS (algunas actividades pueden presentar dificultades sobre Linux. En esta circunstancia se recomienda consultar con el profesor de la asignatura)
• Acceso de administrador al sistema (es necesario la instalación de programas, emuladores, compiladores…)
• Navegador web Netscape, Chrome, Safari o Firefox actualizado (versiones no actualizadas pueden presentar problemas funcionales y/o de seguridad)

Bibliografía

Bibliografía básica

Los textos necesarios para el estudio de la asignatura han sido elaborados por UNIR y están disponibles en formato digital para consulta, descarga e impresión en el aula virtual.

Bibliografía complementaria

Aparicio, M. P. (2010). Energía solar fotovoltaica: cálculo de una instalación aislada. Barcelona: Marcombo.

Bridgewater, A., & Bridgewater, G. (2009). Energías alternativas. Madrid: Paraninfo.

Caballeras, C. (2011). Estudio de plantas de producción de energías renovables con aprovechamiento de la energía del mar. Madrid: Universidad Carlos III de Madrid.

De Juana, J. M. (2003). Energías renovables para el desarrollo. Madrid: Paraninfo.

DiPippo, R. (2005). Geothermal power plants: principles, applications and case studies. Amsterdam: Elsevier Science.

García, S. (2010). Ingeniería de centrales termosolares Ccp. Madrid: AMV Ediciones.

Iglesias G., Abanades J. (2017) Wave Power: Climate Change Mitigation and Adaptation. In: Chen WY., Suzuki T., Lackner M. (eds) Handbook of Climate Change Mitigation and Adaptation. Springer, Cham

Karakashev, D., Zhang, Y. Bioenergy and biochemicals production from biomass and residual resources. Energies 2018, 11, 2125.

Labarta, J. L. V. (2012). Instalaciones Solares Fotovoltaicas. San Sebastián: Donostiarra S.A.

McCormick, M. E. (2007). Ocean wave energy conversion. Nueva York: Dover Publications.

Plana, C. M. (2009). Turbomáquinas hidráulicas: turbinas hidráulicas, bombas, ventiladores.  Madrid: Universidad Pontificia Comillas.

Rodríguez, J. L. (2003). Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica. Madrid: Rueda S. L.

Rusu, E., Vengatesan, V. Special Issue "Offshore Renewable Energy: Ocen waves, tides and offshore wind". Energies 2019, 12, 182.

Salgado, J. M. F. (2008). Compendio de energía solar: fotovoltaica, térmica y termoeléctrica. Madrid: Mundi Prensa Libros S. A. 

Sanz, J. (2008). Energía Hidroeléctrica. Zaragoza: Prensas Universitarias de Zaragoza.

Sebastián, F., García, D., & Rezeau, A. (2010). Energía de la biomasa (vol. I). Zaragoza: Universidad de Zaragoza.

Sengupta D., Pike R.W. (2017) Biomass as Feedstock. In: Chen WY., Suzuki T., Lackner M. (eds) Handbook of Climate Change Mitigation and Adaptation. Springer, Cham.

Tazvinga H., Thopil M., Numbi P.B., Adefarati T. (2017) Distributed Renewable Energy Technologies. In: Bansal R. (eds) Handbook of Distributed Generation. Springer, Cham

Tipler, P. A., & Mosca, G. (2005). Física para la ciencia y la tecnología. Barcelona: Reverté.

Evaluación y calificación

El sistema de calificación se basa en la siguiente escala numérica:

La calificación se compone de dos partes principales:

El examen se realiza al final del cuatrimestre y es de carácter PRESENCIAL y OBLIGATORIO. Supone el 60% de la calificación final y para que la nota obtenida en este examen se sume a la nota final, es obligatorio APROBARLO.

La evaluación continua supone el 40% de la calificación final. Este 40% de la nota final se compone de las calificaciones obtenidas en las diferentes actividades formativas llevadas a cabo durante el cuatrimestre.

Ten en cuenta que la suma de las puntuaciones de las actividades de la evaluación continua permite que realices las que prefieras hasta conseguir el máximo puntuable mencionado en la programación semanal. En ella se detalla la calificación máxima de cada actividad o evento concreto puntuables.

El sistema de evaluación de la asignatura es el siguiente:

Profesorado

Javier Sánchez Prieto

Formación

Ingeniero Químico por la Universidad Complutense de Madrid y Doctor en Ingeniería Mecánica por la Universidad Carlos III de Madrid. Máster en Formación del Profesorado de Educación Secundaria por la Universidad Complutense de Madrid.

Experiencia

Siete años de experiencia docente e investigadora en la Universidad Carlos III de Madrid. Autor de diez artículos científicos JCR. Acreditado por ANECA en la figura de Profesor Contratado Doctor.

Líneas de investigación

Investigación en fluidización, gasificación de biomasa, análisis de señal, control de procesos y mezclado y segregación. Colaboración con el grupo ISE de la UC3M. Actualmente interesado en la investigación en robótica educativa.

Orientaciones para el estudio

Obviamente, al tratarse de formación online puedes organizar tu tiempo de estudio como desees, siempre y cuando vayas cumpliendo las fechas de entrega de actividades, trabajos y exámenes. Nosotros, para ayudarte, te proponemos los siguientes pasos:

1. Desde el Campus virtual podrás acceder al aula virtual de cada asignatura en la que estés matriculado y, además, al aula virtual del Grado. Aquí podrás consultar la documentación disponible sobre cómo se utilizan las herramientas del aula virtual y sobre cómo se organiza una asignatura en la UNIR y también podrás organizar tu plan de trabajo personal con tu profesor-tutor.
2. Observa la programación semanal. Allí te indicamos qué parte del temario debes trabajar cada semana.
3. Ya sabes qué trabajo tienes que hacer durante la semana. Accede ahora a la sección Temas del aula virtual. Allí encontrarás el material teórico y práctico del tema correspondiente a esa semana.
4. Comienza con la lectura de las Ideas clave del tema. Este resumen te ayudará a hacerte una idea del contenido más importante del tema y de cuáles son los aspectos fundamentales en los que te tendrás que fijar al estudiar el material básico. Lee siempre el primer apartado, ¿Cómo estudiar este tema?, porque allí te especificamos qué material tienes que estudiar. Consulta, además, las secciones del tema que contienen material complementario (Lo + recomendado y + Información).
5. Dedica tiempo al trabajo práctico (sección Actividades y Test). En la programación semanal te detallamos cuáles son las actividades correspondientes a cada semana y qué calificación máxima puedes obtener con cada una de ellas.
6. Te recomendamos que participes en los eventos del curso (sesiones presenciales virtuales, foros de debate…). Para conocer la fecha concreta de celebración de los eventos debes consultar las herramientas de comunicación del aula vitual. Tu profesor y tu profesor-tutor te informarán de las novedades de la asignatura.