Presentación del programa
En la actualidad, la utilización a gran escala de combustibles fósiles y nucleares es una de las principales características de lo que se conoce como una sociedad industrializada.
El impacto ambiental ocasionado por la manipulación y transformación de las distintas fuentes de energía convencionales, ha generado un nuevo marco diferente al que se produjo durante la crisis energética del petróleo del año 1973: el calentamiento global de la tierra, el agujero de la capa de ozono, la lluvia ácida, la desertización, el almacenaje de los residuos radiactivos, etc., han propiciado una concienciación de las sociedades industrializadas.
En este sentido, los Gobiernos emiten y promulgan leyes en el sector energético, cada vez más restrictivas en cuanto a criterios ambientales, lo que permite pensar en un papel preponderante de las energías renovables como la esperada solución que debería conducir en el siglo XXI hacia lo que muchos han denominado como "desarrollo sostenible".
Desde un enfoque eminentemente práctico, el programa de Aplicación de las Energías Renovables resulta, por tanto, fundamental para conocer las principales tecnologías sostenibles existentes en la actualidad y su aplicación, para afrontar con garantías de éxito la problemática de la crisis energética del nuevo siglo.
A quién va dirigido
El programa de Aplicación de las Energías Renovables está pensado especialmente para satisfacer a dos tipos diferentes de colectivos:
- Personas sin titulación universitaria que, por sus características personales o por su experiencia, pueden desear una formación de calidad en este campo.
- Titulados superiores que, además de su formación de base, desean una especialización práctica en la gestión de la energía para poder ampliar sus salidas laborales.
Titulación
La superación con éxito del Programa, permitirá obtener la titulación de Especialización en Aplicación de las Energías Renovables, expedida por la Universidad donde se haya matriculado.
Estructura del programa
La estructura de créditos del programa de Aplicación de Energías Renovables se recoge en la siguiente tabla. Hay que reseñar que la duración es meramente orientativa, pues la metodología seguida integra el conocimiento y habilidades a adquirir en cada parte, mediante ejercicios integradores de adquisición de conocimiento e interiorización de prácticas proyectuales:
| MÓDULOS | CRÉDITOSa |
|---|---|
| 1ª parte: Asignaturas | 30 |
| TOTAL | 30 |
a. La equivalencia en créditos puede variar según la universidad donde se haya inscrito. Un (1) crédito ECTS (European Credit Transfer System) equivale a 10 + 15 horas. Si el alumno cursa el Programa matriculado en una universidad no perteneciente al Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), la relación entre créditos - horas, puede variar.
Duración
El programa en Aplicación de Energías Renovables tiene 30 créditos.
La duración del programa en Aplicación de Energías Renovables varía entre 9 y 12 meses. En este período de tiempo, el alumno tiene que haber superado con éxito todas las actividades evaluadas y aprobado el Proyecto Final, si lo hubiera.
Objetivos
Objetivo general:
- Orientar a todas las personas que deseen adquirir los conocimientos básicos necesarios para realizar una óptima gestión energética, tanto a nivel de usuario como a gran escala, proponiendo metodologías y casos prácticos de instalaciones ambiental y energéticamente sostenibles.
Objetivos específicos:
- Analizar la problemática, riesgos e incertidumbres de los impactos medioambientales asociados al uso de la energía.
- Conocer el marco energético actual y las perspectivas de futuro.
- Establecer por si mismo los criterios energéticos más adecuados para dar respuesta a los diferentes problemas que se le planteen dentro del mundo profesional.
- Adquirir conciencia sobre la evolución del consumo y la necesidad de hacer un empleo eficiente de la energía.
- Conocer la importancia que tienen el uso de las energías renovables en pos de alcanzar el concepto de desarrollo sostenible.
- Sentar las bases para la implantación y mantenimiento de instalaciones solares, eólicas e hidráulicas.
Salidas profesionales
Algunas de las salidas profesionales del programa de Aplicación de las Energías Renovables son las siguientes:
- Ocupación en ayuntamientos como técnico/asesor en energías renovables.
- Técnico de mantenimiento de parques eólicos.
- Instalador de sistemas solares.
- Docencia.
Plan de estudios
El programa de Aplicación de las Energías Renovables se compone de ocho asignaturas, incluyendo casos prácticos de estudio sobre tecnologías energéticas sostenibles.
Las asignaturas permiten conocer y comprender, en primer lugar, los fundamentos teóricos, conceptuales e históricos implicados en la gestión de la energía y, en segundo lugar, su implementación organizacional, social y tecnológica.
El objetivo es conseguir que los alumnos adquieran una visión global de la gestión de la energía, a través de diferentes temáticas multidisciplinares relacionadas.
Las asignaturas correspondientes al programa de Aplicación de las Energías Renovables se muestran en la siguiente tabla:
| Aplicación de Energías Renovables | ||
|---|---|---|
| # | ASIGNATURAS | CRÉDITOS |
| 1 | Introducción | 5 |
| 2 | Energía solar térmica | 4 |
| 3 | Energía solar fotovoltaica | 4 |
| 4 | Energía hidráulica | 5 |
| 5 | Energía eólica | 5 |
| 6 | Energía geotérmica | 3 |
| 7 | Energía de la biomasa | 4 |
| 8 | Energía del mar | 3 |
| 9 | Casos prácticos | -- |
| TOTAL | 30 | |
Estas asignaturas, a pesar de ser independientes entre sí, están estructuradas según un orden pedagógico coherente que facilita su comprensión de una menor a mayor complejidad.
Cada asignatura se divide en unidades temáticas básicas o capítulos, cuyo contenido incluye material impreso que debe estudiarse para responder satisfactoriamente los tests de evaluación.
Descripción de las asignaturas
- INTRODUCCIÓN
Se hace un repaso cronológico del uso de la energía, definiendo las principales formas de energía existentes y los recursos energéticos naturales renovables y no renovables. De la misma forma, se analizan con profundidad los principales impactos medioambientales asociados al uso de la energía, las políticas y programas energéticos, el marco energético actual y las perspectivas de futuro.
- BREVE HISTORIA DEL USO DE LA ENERGÍA
- El período preindustrial. La revolución industrial (1850-1950). La crisis energética de 1973. La década de 1990: la problemática medioambiental. Los ciclos energéticos.
- ENERGÍA
- Energía y potencia. Formas de energía. Eficiencia de un sistema energético.“Calidad” de las formas de energía. Conversión y utilización de la energía. Unidades de energía y potencia.Conversión de unidades en otras magnitudes usuales.
- RECURSOS ENERGÉTICOS
- Cantidades globales, recursos, potencial y fuentes de energía. Fuentes de energía no renovables. Fuentes de energía renovables.
- MARCO ENERGÉTICO ACTUAL
- Evolución del consumo de energía y de la población. Desigualdades de consumos energéticos. Marco energético mundial. Marco energético en la Unión Europea. Marco energético español.
- IMPACTO MEDIOAMBIENTAL ASOCIADO AL EMPLEO DE LA ENERGÍA
- Introducción. El efecto invernadero. La lluvia ácida. El agotamiento de la capa de ozono. La marea negra. Efectos sobre el entorno asociados a la explotación de la energía nuclear. La niebla fotoquímica. La degradación del suelo.
- POLÍTICAS Y PROGRAMAS ENERGÉTICOS
- Planificación energética nacional. Instituciones y planes energéticos supranacionales. La gestión de la energía en el contexto regional. La gestión de la energía en el contexto local. Principales acuerdos en materia de energía.
- PERSPECTIVAS DE FUTURO
- Capacidad de carga y desarrollo sostenible. Perspectivas del consumo de energía. Expectativas de utilización de las energías renovables.
- LEGISLACIÓN
- Recopilación de diferente normativa relacionada con las energías renovables.
- ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
Después de estudiar los principales parámetros característicos del Sol y unas nociones básicas sobre astronomía y posición solar, se profundiza en los diferentes sistemas de utilización: activos y pasivos. Por otro lado, se exponen de forma didáctica y sencilla los equipos y requisitos necesarios para realizar una instalación de ACS, climatización de piscinas o suelo radiante.
- EL SOL
- Una aproximación al sol. Radiación y constante solar. La energía radiante, los fotones y el cuerpo negro. El espectro solar de emisión. Interacción de la radiación solar con la atmósfera. Irradiación sobre una superficie: absorción, reflexión y transmisión.
- CONCEPTOS ELEMENTALES DE ASTRONOMÍA Y POSICIÓN SOLAR
- Principales parámetros de la posición sol-tierra. Tiempo solar y ángulo horario. Gráficos solares. Cálculo del ángulo de incidencia de la radiación directa y de la inclinación del captador. Distancia mínima entre paneles y cálculo de sombras. La medida de la radiación y de los parámetros climáticos. Cuantificación, tablas y mapas de insolación.
- PROCESOS TÉRMICOS DIRECTOS
- Energía solar pasiva. Energía solar activa. Procesos directos de conversión eléctrica.
- EQUIPOS Y SISTEMAS
- Subsistema de captación: el colector solar de placa plana. Subsistema de almacenamiento: los acumuladores. Subsistema de distribución y consumo.
- OPTIMIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE LA CAPTACIÓN SOLAR TÉRMICA
- Primer principio: maximizar la captación de la energía solar. Segundo principio: priorizar el consumo de energía solar. Tercer principio: garantizar la complementariedad entre la energía solar y las fuentes convencionales. Cuarto principio: no mezclar la energía de procedencia solar con la convencional. Conclusiones.
- AGUA CALIENTE SANITARIA
- Estudio de las necesidades a cubrir: hoja de carga. Elección del sistema. Sistemas de producción de A.C.S. Transmisión de calor mediante un intercambiador exterior. Energía de apoyo de A.C.S. Ejecución y mantenimiento de una instalación de A.C.S. Mantenimiento preventivo. Localización y reparación de averías. Estructuras de soporte y anclaje. Orientación e inclinación de colectores. Determinación de sombras. Distancia mínima entre colectores.
- DIMENSIONAMIENTO Y REGULACIÓN DE LAS INSTALACIONES SOLARES
- Dimensionamiento de la superficie colectora. Cálculo de los elementos de la instalación. Regulación y control de las instalaciones solares. Montaje serie y paralelo de colectores.
- CLIMATIZACIÓN DE PISCINAS
- Tipos de colectores. Características de la instalación. Cálculo de la superficie colectora. Uso de la manta térmica. Utilización de las tablas para el cálculo de las pérdidas de calor.
- OTRAS APLICACIONES. SISTEMAS DE CALEFACCIÓN
- Elementos básicos para una instalación de calefacción. Cálculo y dimensionado de las instalaciones.
- ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Se estudian los fundamentos de la conversión fotovoltaica y los diferentes componentes que integran una instalación de este tipo. Asimismo, se proporcionan ejemplos de rigor sobre el diseño, mantenimiento, montaje, costes y puesta en marcha de una instalación fotovoltaica en una vivienda permanente o de fin de semana.
- INTRODUCCIÓN
- Aplicaciones de la energía solar fotovoltaica. Situación en la Unión Europea.
- FUNDAMENTOS DE LA CONVERSIÓN FOTOVOLTAICA
- La corriente eléctrica. Estructura de la materia. La célula solar.
- COMPONENTES DE UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA
- El módulo fotovoltaico. El acumulador. El regulador. Inversores. Otros dispositivos eléctricos. Iluminación en corriente continua. Importancia de los electrodomésticos de bajo consumo.
- APLICACIONES DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
- Instalaciones aisladas de la red. Sistemas conectados a la red. Seguimiento solar.
- DISEÑO Y CÁLCULO DE UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA
- Estudio de las necesidades a cubrir. Tabla de la radiación solar. Cálculo del sistema de acumulación. Cálculo del número de módulos fotovoltaicos. Cálculo de la sección del cableado. Cálculo del regulador. Cálculo del inversor. Estructuras de soporte y anclaje.
- MONTAJE Y PUESTA EN MARCHA
- MANTENIMIENTO DE LA INSTALACIÓN
- Conjunto de módulos (Panel). Mantenimiento del sistema acumulador. Control del sistema de regulación y cableado.
- CASOS PRÁCTICOS
- Vivienda permanente. Instalación de fin de semana. Estación meteorológica. Instalación de bombeo.
- COSTES E IMPACTO AMBIENTAL
- Coste del kWh producido. Impacto ambiental. Perspectivas de futuro.
- ENERGÍA HIDRÁULICA
Tras una breve exposición de la evolución histórica del aprovechamiento del agua, se describe con un enfoque eminentemente técnico y con ejemplos de aplicación, la obra civil implicada, los criterios de diseño del rodete, los costes y el mantenimiento, etc. Por otro lado, se detalla profusamente el impacto ambiental asociado a la construcción de una presa o embalse y la situación actual y perspectivas de futuro que aguardan a este tipo de energía.
- INTRODUCCIÓN
- Evolución histórica del aprovechamiento del agua. Caracterización de un lago artificial o embalse. Tipos de centrales hidroeléctricas. Minicentrales hidráulicas.
- HIDROLOGÍA
- Definición y ciclo hidrológico. Estudios para definir un salto hidráulico. Estudio hidrológico teórico. La energía del agua
- OBRA CIVIL Y CÁMARA DE TURBINAS
- Introducción. Presa. Toma de agua. Canal de derivación. Cámara de presión o de carga. Tuberías de presión o forzadas. Dispositivos de cierre, seguridad y accesorios. Cámara de turbinas. Tubo de aspiración. Canal de desagüe. Casa de máquinas.
- CRITERIOS DE DISEÑO Y CÁLCULO DE COSTES
- Producción de una central hidroeléctrica. Dimensionamiento del rodete. Estudio económico de un salto.
- INSTALACIÓN ELÉCTRICA
- Introducción. Generadores.Transformadores.
- CONTROL Y MANTENIMIENTO
- Introducción. Regulación y control. Protecciones. Procesos automáticos. Tecnologías en el proceso de automatización. Mantenimiento.
- IMPACTO AMBIENTAL
- Introducción. Tipología y caracterización de impactos. Fases de un estudio de impacto ambiental. Glosario de términos.
- ACTUALIDAD Y FUTURO DE LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA
- Situación actual y perspectiva de futuro en el mundo. Situación actual y perspectiva de futuro en la Unión Europea. Situación actual y perspectiva de futuro.
- ENERGÍA EÓLICA
Se expone de una forma teórico-práctica el diseño y el cálculo del potencial eólico de un aerogenerador, describiendo los mejores emplazamientos, los costes y las tipologías de turbinas más adecuadas en la implantación de un parque eólico. También se detallan las alteraciones ambientales producidas, y la situación actual y perspectivas de futuro de esta fuente energética renovable.
- INTRODUCCIÓN
- Introducción. Tipos de aerogeneradores. Elementos de un aerogenerador.
- INSTALACIONES EÓLICAS
- Introducción. Instalaciones no conectadas a la red eléctrica. Instalaciones conectadas a la red. Mantenimiento.
- POTENCIAL EÓLICO Y CRITERIOS DE DISEÑO
- Aproximación teórica a la potencia desarrollada por un aerogenerador de eje horizontal. Altura del eje del rotor. Diámetro del rotor y velocidad nominal de diseño. Velocidad de giro del rotor. Ejemplo práctico de dimensionamiento de un aerogenerador.
- ESTUDIO TÉCNICO Y ECONÓMICO DE UNA INSTALACIÓN EÓLICA
- Introducción. Cálculo de la inversión necesaria para implantar un parque eólico. Determinación de las tarifas eléctricas. Ejemplo práctico.
- IMPACTO AMBIENTAL
- Introducción. Alteraciones del medio físico. Alteraciones del medio socio-económico. Estudio de impacto ambiental.
- SITUACIÓN ACTUAL Y FUTURO DE LA ENERGÍA EÓLICA
- Situación actual y perspectiva de futuro en el mundo. Situación actual y perspectiva de futuro en la Unión Europea. Situación actual y perspectiva de futuro.
- ENERGÍA GEOTÉRMICA
Se describen las principales manifestaciones superficiales geotérmicas y las diferentes tipologías de explotación de yacimientos, haciendo hincapié en las diferentes aplicaciones a nivel doméstico y agrícola. Asimismo, se hace una descripción del impacto ambiental asociado, y de la actualidad y futuro de la energía geotérmica.
- INTRODUCCIÓN
- Manifestaciones superficiales geotérmicas: los géiseres y las fumarolas. Evolución histórica del aprovechamiento geotérmico.
- GEOTERMALISMO
- El interior de la Tierra. Técnicas de prospección. Balance energético.
- TIPOLOGÍAS Y EXPLOTACIÓN DE YACIMIENTOS
- Fundamentos termodinámicos. Yacimientos hidrotérmicos. Yacimientos geopresurizados. Yacimientos de roca seca caliente. Componentes de una instalación geotérmica. Valoración económica de un yacimiento geotérmico. Costes de inversión. Costes de operación.
- OTRAS APLICACIONES Y EXPERIENCIAS PRÁCTICAS
- Aplicaciones domésticas. Aplicaciones industriales y agrícolas. Instalación ejemplo: sistema de calefacción y producción de A.C.S por energía geotérmica en un edificio de uso público en Lleida. Red de calefacción alimentada con energía geotérmica. Estudio de viabilidad y aprovechamiento de energía geotérmica en invernaderos. Producción de energía eléctrica y agua potable a partir de un yacimiento geopresurizado.
- IMPACTO AMBIENTAL
- Factores susceptibles de alterar el medio ambiente.
- ACTUALIDAD Y FUTURO DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA
- Situación actual y perspectiva de futuro en el mundo. Situación actual y perspectiva de futuro en la Unión Europea. Situación actual y perspectiva de futuro.
- ENERGÍA DE LA BIOMASA
Se realiza una descripción de las diferentes aplicaciones de la biomasa, ya sea con fines energéticos o materiales, proporcionando en el primer caso los procesos de transformación de la biomasa en energía con multitud de instalaciones ejemplo. De la misma forma, se hace referencia a los vectores medioambientales afectados en su aprovechamiento energético y en las posibilidades futuras de desarrollo.
- INTRODUCCIÓN Y SITUACIÓN ACTUAL
- Concepto de biomasa. Evolución de la biomasa como primera fuente de energía de la humanidad. Naturaleza de la biomasa. Formación de la biomasa. Biomasa para fines energéticos. Posibilidades energéticas de la biomasa a nivel global. Evolución y perspectivas de la biomasa como fuente de energía. Situación actual en la Unión Europea. La biomasa en el balance energético español. Ventajas e inconvenientes de la biomasa como fuente de energía.
- TIPOS DE BIOMASA
- Clasificación de la biomasa atendiendo a su origen. Clasificación de la biomasa según su viabilidad energética.
- BIOMASA RESIDUAL
- Introducción. Clasificación de la biomasa residual. El biogás.
- CULTIVOS ENERGÉTICOS
- Evolución de la agricultura. Cultivos Energéticos. Aplicaciones de los cultivos energéticos. Tipos de cultivos energéticos.
- BIOCARBURANTES
- Introducción. Bioalcoholes. Bioaceites. Diferentes programas de biocarburantes.
- PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN DE LA BIOMASA EN ENERGÍA
- Introducción. Tipos de procesos. El tratamiento de los RSU. Estado de desarrollo de las tecnologías de conversión de la biomasa.
- APLICACIONES Y EXPERIENCIAS
- Introducción. Aplicaciones de la biomasa. Instalaciones ejemplo.
- IMPACTO AMBIENTAL
- Introducción. Emisiones a la atmósfera. La biomasa y el efecto invernadero. Contaminación del agua. RSU. Residuos agrícolas y forestales. Cultivos energéticos. Biocarburantes. Resumen y conclusiones.
- ENERGÍA DEL MAR
Se exponen los principios físicos que rigen las mareas, la energía de las olas y la energía maremotérmica, destacando en cada caso su potencial, viabilidad económica, impacto ambiental y perspectivas de futuro.
- ENERGÍA MAREMOTRIZ
- Principio físico elemental de las mareas. Aprovechamiento de la energía maremotriz. Explotación de una central maremotriz. Potencial maremotriz en el mundo. Impacto medioambiental de una central maremotriz. Integración en la red eléctrica. Viabilidad económica y perspectivas de futuro.
- ENERGÍA DE LAS OLAS
- Principio físico de la energía de las olas. Aprovechamiento de la energía de las olas. Explotación de la energía de las olas. Potencial de la energía disipada por las olas. Impacto medioambiental. Integración en la red eléctrica. Viabilidad económica. Perspectivas de futuro.
- ENERGÍA MAREMOTÉRMICA
- Principio físico fundamental de la energía maremotérmica. Aprovechamiento de la energía maremotérmica. Explotación de una central maremotérmica. Potencial maremotérmico. Impacto medioambiental. Costes y perspectivas de futuro.
- CORROSIÓN DE METALES
- Conceptos básicos. Clasificación de la corrosión. Aspectos termodinámicos de las reacciones de corrosión. Factores cinéticos de la corrosión electroquímica. Protección contra la corrosión. Corrosión marina.
- CASOS PRÁCTICOS
Diseño de una instalación de agua caliente sanitaria (ACS). Diseño de climatización de una piscina por energía solar. Diseño de una instalación fotovoltaica en una vivienda permanente. Diseño de una instalación fotovoltaica en una vivienda de fin de semana. Diseño de una estación meteorológica. Diseño de una instalación de bombeo. Diseño del rodete de una turbina. Dimensionamiento de un aerogenerador. Diseño de un sistema de calefacción y producción de ACS por energía geotérmica en un edificio de uso público en Lleida.
Nota: El contenido del programa académico puede estar sometido a ligeras modificaciones, en función de las actualizaciones o de las mejoras efectuadas.
Dirección
- Dr. Eduardo García Villena. Director del Área de Medio Ambiente Universidad Internacional Iberoamericana (UNINI)
Becas formación FUNIBER
La Fundación Universitaria Iberoamericana (FUNIBER) destina periódicamente una partida económica con carácter extraordinario para Becas en Formación FUNIBER.
Para solicitarla, se ha de completar el formulario de solicitud de información que aparece en la web de FUNIBER o comunicarse directamente con la sede de la fundación en su país que le informará si es necesario aportar alguna información adicional.
Una vez se reciba la documentación, el Comité Evaluador examinará la idoneidad de su candidatura para la concesión de una ayuda económica, en forma de Beca en Formación FUNIBER.