Βιομάζα, Γεωθερμία και Αποθήκευση Ενέργειας

Tίτλος του μαθήματος

Βιομάζα, Γεωθερμία και Αποθήκευση Ενέργειας

Κωδικός αριθμός μαθήματος

ELEN24

Τύπος του μαθήματος

Επιλογής

Επίπεδο του μαθήματος

Μεταπτυχιακό (ΜΔΕ)

Έτος σπουδών

Πρώτο

Εξάμηνο

Δεύτερο

Πιστωτικές μονάδες ECTS

6

Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων

Ι. Τρυπαναγνωστόπουλος, Αν. Καθηγητής

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να

1. Γνωρίζει τις φυσικές αρχές και τις τεχνολογίες που έχουν αναπτυχθεί για την ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας και της γεωθερμίας και θα διδαχθεί τους τρόπους αποθήκευσης ενέργειας, η οποία προέρχεται κυρίως από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ).

2. Μελετήσει τις διεργασίες για την παραγωγή των διαφόρων μορφών βιομάζας (όπως pellets, biofuels, etc), την ενεργειακή αξιοποίησή της και τις οικονομικές και περιβαλλοντικές πλευρές από τη χρήση της. Επιπλέον, θα διδαχθεί και την ενεργειακή αξιοποίηση των αποβλήτων και απορριμμάτων.

3. Μελετήσει τη φύση και τους τρόπους χρήσης της γεωθερμικής ενέργειας χαμηλής, μέσης και υψηλής ενθαλπίας καθώς και την αξιοποίηση της αβαθούς γεωθερμίας. Επίσης, θα εξετάσει την χρήση της γεωθερμικής ενέργειας σε συνδυασμό με άλλες μορφές ενέργειας.

4. Μελετήσει τους διάφορους τρόπους αποθήκευσης ενέργειας από ΑΠΕ, όπως σε θερμότητα, μηχανικό έργο, ηλεκτρισμό, κλπ.

Δεξιότητες

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες

1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με την ενέργεια της βιομάζας, της γεωθερμίας και τις τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας.

2. Ικανότητα να εφαρμόζει αυτή τη γνώση και κατανόηση στη λύση ποιοτικών και ποσοτικών προβλημάτων.

3. Ικανότητα να υιοθετεί και να εφαρμόζει μεθοδολογία στη λύση μη οικείων προβλημάτων.

4. Δεξιότητες μελέτης που χρειάζονται για τη συνεχή επαγγελματική του ανάπτυξη.

5. Ικανότητα να αλληλεπιδρά με άλλους σε θέματα ενεργειακής, οικονομικής και περιβαλλοντικής φύσεως..

Προαπαιτήσεις

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα . Όμως συνιστάται οι φοιτητές να έχουν τουλάχιστον βασική γνώση κεφαλαίων της Γενικής Φυσικής όπως της Θερμοδυναμικής και της Ρευστομηχανικής, της Χημείας, ιδιαίτερα της Οργανικής Χημείας καθώς επίσης και της Βιολογίας.

Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος

1. Συμβατικές και Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας .

Ορυκτά καύσιμα, Πυρηνική Ενέργεια και άλλες συμβατικές ενεργειακές πηγές. Συνοπτική αναφορά στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και προοπτικές αξιοποίησής τους σε παγκόσμια, Ευρωπαϊκή και Εθνική κλίμακα.

2. Βιομάζα

Τρόποι παραγωγής βιομάζας. Τεχνολογίες εκμετάλλευσης της βιομάζας. Εφαρμογές βιομάζας στα κτήρια, στην βιομηχανία και στις μεταφορές.

3. Ενεργειακή Αξιοποίηση αποβλήτων και απορριμμάτων

Αξιοποίηση των αστικών και άλλων αποβλήτων καθώς και των απορριμμάτων, για παραγωγή βιοκαυσίμων, ηλεκτρισμού και θερμότητας.

4. Γεωθερμική Ενέργεια

Γεωθερμικά πεδία και τεχνολογίες εκμετάλλευσης της γεωθερμικής ενέργειας και μετατροπή της σε ηλεκτρισμό, θερμότητα και παραγωγή έργου. Εφαρμογές γεωθερμικής ενέργειας. Γεωθερμικό δυναμικό και προοπτικές ευρύτερης αξιοποίησής του.

5. Συστήματα Αποθήκευσης Ενέργειας.

Αναγκαιότητα χρήσης συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Τεχνολογίες αποθήκευσης θερμότητας και ηλεκτρισμού. Άλλες διατάξεις αποθήκευσης ενέργειας.

6. Εφαρμογές Βιομάζας και γεωθερμίας

Ανάλυση χαρακτηριστικών εφαρμογών βιομάζας και γεωθερμίας. Συνέργεια βιομάζας και γεωθερμίας με ηλιακή ενέργεια και άλλες ΑΠΕ.

7. Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τη χρήση βιομάζας, γεωθερμίας και συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.

Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη

1. Ι. Τρυπαναγνωστόπουλου, Σημειώσεις «Εφαρμογές ΑΠΕ»

2. Π. Γιαννούλη «Νέες Πηγές Ενέργειας» Εκδ. Παν/μίου Πατρών

3. Κ. Μπαλαράς, Α. Αργυρίου. Φ. Καραγιάννης « Συμβατικές και Ήπιες Μορφές Ενέργειας» ΣΕΛΚΑ-4Μ-ΤeΚΔΟΤΙΚΗ

4. J. A. Duffie and W. A. Beckman, "Solar Engineering of Thermal Processes"

5. Godfrey Boyle, “Renewable Energy, Power for a Sustainable Future”

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι

Παραδόσεις στον πίνακα και παρουσιάσεις powerpoint με Η/Υ, υποδειγματική επίλυση ασκήσεων, εξέταση προόδου των φοιτητών και ανάπτυξη θεμάτων από τους φοιτητές με παρουσίαση powerpoint.

Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης

Γραπτή τελική εξέταση σε συνδυασμό με εξέταση προόδου και εκπόνηση μικρής εργασίας με παρουσίαση powerpoint.

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνικά. Mπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις και στην Αγγλική γλώσσα, στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.

Tίτλος του μαθήματος	Βιομάζα, Γεωθερμία και Αποθήκευση Ενέργειας
Κωδικός αριθμός μαθήματος	ELEN24
Τύπος του μαθήματος	Επιλογής
Επίπεδο του μαθήματος	Μεταπτυχιακό (ΜΔΕ)
Έτος σπουδών	Πρώτο
Εξάμηνο	Δεύτερο
Πιστωτικές μονάδες ECTS	6
Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων	Ι. Τρυπαναγνωστόπουλος, Αν. Καθηγητής
Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος	Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να 1. Γνωρίζει τις φυσικές αρχές και τις τεχνολογίες που έχουν αναπτυχθεί για την ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας και της γεωθερμίας και θα διδαχθεί τους τρόπους αποθήκευσης ενέργειας, η οποία προέρχεται κυρίως από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ). 2. Μελετήσει τις διεργασίες για την παραγωγή των διαφόρων μορφών βιομάζας (όπως pellets, biofuels, etc), την ενεργειακή αξιοποίησή της και τις οικονομικές και περιβαλλοντικές πλευρές από τη χρήση της. Επιπλέον, θα διδαχθεί και την ενεργειακή αξιοποίηση των αποβλήτων και απορριμμάτων. 3. Μελετήσει τη φύση και τους τρόπους χρήσης της γεωθερμικής ενέργειας χαμηλής, μέσης και υψηλής ενθαλπίας καθώς και την αξιοποίηση της αβαθούς γεωθερμίας. Επίσης, θα εξετάσει την χρήση της γεωθερμικής ενέργειας σε συνδυασμό με άλλες μορφές ενέργειας. 4. Μελετήσει τους διάφορους τρόπους αποθήκευσης ενέργειας από ΑΠΕ, όπως σε θερμότητα, μηχανικό έργο, ηλεκτρισμό, κλπ.
Δεξιότητες	Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες 1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με την ενέργεια της βιομάζας, της γεωθερμίας και τις τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας. 2. Ικανότητα να εφαρμόζει αυτή τη γνώση και κατανόηση στη λύση ποιοτικών και ποσοτικών προβλημάτων. 3. Ικανότητα να υιοθετεί και να εφαρμόζει μεθοδολογία στη λύση μη οικείων προβλημάτων. 4. Δεξιότητες μελέτης που χρειάζονται για τη συνεχή επαγγελματική του ανάπτυξη. 5. Ικανότητα να αλληλεπιδρά με άλλους σε θέματα ενεργειακής, οικονομικής και περιβαλλοντικής φύσεως..
Προαπαιτήσεις	Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα . Όμως συνιστάται οι φοιτητές να έχουν τουλάχιστον βασική γνώση κεφαλαίων της Γενικής Φυσικής όπως της Θερμοδυναμικής και της Ρευστομηχανικής, της Χημείας, ιδιαίτερα της Οργανικής Χημείας καθώς επίσης και της Βιολογίας.
Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος	1. Συμβατικές και Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας . Ορυκτά καύσιμα, Πυρηνική Ενέργεια και άλλες συμβατικές ενεργειακές πηγές. Συνοπτική αναφορά στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και προοπτικές αξιοποίησής τους σε παγκόσμια, Ευρωπαϊκή και Εθνική κλίμακα. *2. Βιομάζα* Τρόποι παραγωγής βιομάζας. Τεχνολογίες εκμετάλλευσης της βιομάζας. Εφαρμογές βιομάζας στα κτήρια, στην βιομηχανία και στις μεταφορές. *3. Ενεργειακή Αξιοποίηση αποβλήτων και απορριμμάτων* Αξιοποίηση των αστικών και άλλων αποβλήτων καθώς και των απορριμμάτων, για παραγωγή βιοκαυσίμων, ηλεκτρισμού και θερμότητας. *4. Γεωθερμική Ενέργεια* Γεωθερμικά πεδία και τεχνολογίες εκμετάλλευσης της γεωθερμικής ενέργειας και μετατροπή της σε ηλεκτρισμό, θερμότητα και παραγωγή έργου. Εφαρμογές γεωθερμικής ενέργειας. Γεωθερμικό δυναμικό και προοπτικές ευρύτερης αξιοποίησής του. *5. Συστήματα Αποθήκευσης Ενέργειας.* Αναγκαιότητα χρήσης συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Τεχνολογίες αποθήκευσης θερμότητας και ηλεκτρισμού. Άλλες διατάξεις αποθήκευσης ενέργειας. *6. Εφαρμογές Βιομάζας και γεωθερμίας* Ανάλυση χαρακτηριστικών εφαρμογών βιομάζας και γεωθερμίας. Συνέργεια βιομάζας και γεωθερμίας με ηλιακή ενέργεια και άλλες ΑΠΕ. 7. Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τη χρήση βιομάζας, γεωθερμίας και συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.
Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη	1. Ι. Τρυπαναγνωστόπουλου, Σημειώσεις «Εφαρμογές ΑΠΕ» 2. Π. Γιαννούλη «Νέες Πηγές Ενέργειας» Εκδ. Παν/μίου Πατρών 3. Κ. Μπαλαράς, Α. Αργυρίου. Φ. Καραγιάννης « Συμβατικές και Ήπιες Μορφές Ενέργειας» ΣΕΛΚΑ-4Μ-ΤeΚΔΟΤΙΚΗ 4. J. A. Duffie and W. A. Beckman, "Solar Engineering of Thermal Processes" 5. Godfrey Boyle, “Renewable Energy, Power for a Sustainable Future”
Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι	Παραδόσεις στον πίνακα και παρουσιάσεις powerpoint με Η/Υ, υποδειγματική επίλυση ασκήσεων, εξέταση προόδου των φοιτητών και ανάπτυξη θεμάτων από τους φοιτητές με παρουσίαση powerpoint.
Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης	Γραπτή τελική εξέταση σε συνδυασμό με εξέταση προόδου και εκπόνηση μικρής εργασίας με παρουσίαση powerpoint.
Γλώσσα διδασκαλίας	Ελληνικά. Mπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις και στην Αγγλική γλώσσα, στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.