Materiais e Dispositivos para a Recolha e Armazenamento de Energia
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Engenharia Física |
Ocorrência: 2021/2022 - 1S
Ciclos de Estudo/Cursos
Língua de trabalho
Português e inglês
Objetivos
Esta UC visa o estudo e o desenvolvimento de competências cognitivas e práticas de engenharia aplicadas a materiais especialmente dedicados à recolha e armazenamento de energia. Um exemplo desses materiais são os que constituem os elétrodos, eletrólitos, separadores, coletores, catalisadores, fotovoltaicos, termoelétricos, piezoelétricos e magnetocalóricos com aplicações em baterias, condensadores, células de hidrogénio, painéis fotovoltaicos, sensores, refrigeração magnética, etc.
Resultados de aprendizagem e competências
Os alunos deverão adquirir nesta unidade curricular competências no âmbito de investigação avançada numa área de Engenharia Física , por definição, uma área de elevada dinâmica transdisciplinar que opera na fronteira entre conceitos de Física avançada e práticas de Engenharia de forma a transformar ideias de ciência e inovação em potenciais produtos de mercado. Desta forma os estudantes deverão ser capazes de:
-
Identificar problemas associados a desafios científicos e societais, para os quais irão desenvolver a sua abordagem de investigação. Neste caso, desafios que se relacionem com a necessidade de libertar a sociedade moderna da dependência no armazenamento de energia em combustíveis fósseis associada a uma rápida transição para a recolha e armazenamento de energia por fontes de energia alternativas.
-
Adquirir conhecimentos teóricos e intuição em Física que lhes permitam estruturar o problema de investigação que enfrentam.
-
Adquirir competências experimentais avançadas, resultantes de trabalho em laboratório de investigação com vista ao teste das várias soluções desenhadas.
-
Atingir a capacidade de articular um problema de investigação em Engenharia Física, desde a sua concepção teórica a um protótipo final capaz de contribuir para a sua resolução.
Modo de trabalho
Presencial
Programa
Os conteúdos programáticos serão constituídos por uma componente de simulação numérica e uma componente laboratorial aplicadas aos casos de estudo, englobando:
- Técnicas de simulação numérica de otimização de materiais e dispositivos;
- Síntese e caracterização dos materiais;
- Construção dos dispositivos para recolha ou armazenamento de energia;
- Inclusão dos dispositivos citados em protótipos de teste.
Bibliografia Obrigatória
David Sholl, Janice A Steckel;
Density Functional Theory: A Practical Introduction, Wiley, 2009. ISBN: 978-0-470-37317-0
Francois Beguin (Editor), Elzbieta Frackowiak (Editor);
Supercapacitors: Materials, Systems, and Applications, WILEY-VCH, 2013. ISBN: 978-3-527-32883-3
Robert A. Huggins;
Advanced batteries. ISBN: 978-1-4419-4550-1
I. Prigogine Stuart A. Rice ;
Advances in Chemical Physics, 1987. ISBN: 9780470142967
Observações Bibliográficas
A bibliografia vai depender do tema do projeto.
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Nas sessões de orientação tutorial serão discutidos os conteúdos programáticas, será dada orientação à componente laboratorial a realizar pelo estudante assim como ao projeto a realizar.
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída sem exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Trabalho prático ou de projeto |
45,00 |
Apresentação/discussão de um trabalho científico |
30,00 |
Trabalho laboratorial |
25,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Apresentação/discussão de um trabalho científico |
40,00 |
Trabalho escrito |
60,00 |
Trabalho laboratorial |
62,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
Não aplicável
Fórmula de cálculo da classificação final
Fórmula de avaliação: CF= 0.65 TF + 0.35 TL
onde TF é a nota do projeto final, TL a avaliação da componete laboratorial.