Hållbara teknologier, 7,5 hp

Innehåll

Kursen behandlar olika hållbara teknologier inom den gröna omställningen, i första hand tekniker som kopplar till förnybar energi och de processer som rör energiomvandling. Kursen syftar till att ge en förståelse för tillämpningar gällande energiomvandling i bränsleceller och batterier, vätgasproduktion genom elektrolys, artificiell fotosyntes, omvandling av solenergi till värme eller elektrisk energi i solfångare och solceller. Kursen ger också en överblick till andra förnybara energisystem såsom vindkraft och biomassa, och hur dessa kan samverka i ett systemperspektiv i ett hållbart samhälle. Kursen behandlar
även kritiska råmaterial, som är material som i stor utsträckning är nödvändiga för den gröna omställningen men som av olika anledningar har en begränsad tillgång eller är förknippade med risker för människa och miljö vid brytning eller användning. Kursen introducerar problematiken kring dessa material och belyser sätt att minska beroendet genom alternativ, eller effektivare användning. Kursen omfattar en teorimodul om 5.5 hp och en projektmodul om 2 hp.

Förväntade studieresultat

För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• förklara grundläggande begrepp kring hållbara teknologier, såsom land- och havsbaserad vindkraft, solceller, solvärme, vätgas, elektrolysörer, bränsleceller, Lijonbatterier, superkondensatorer och kritiska råmaterial.
• förklara begrepp inom energi och energiomvandling såsom energi, entropi, effekt, energidensitet, verkningsgrad och reaktionsdynamik.
• beskriva och förstå processer som rör bränsleceller, batterier, solfångare, solceller och elektrolysörer
• beskriva processer som sänker aktiveringsenergin vid heterogen katalys
• förklara grundläggande begrepp såsom global uppvärmning, energibalans och miljömässig hållbarhet
• beskriva viktiga materialspecifika egenskaper som är av betydelse för funktionen för tillämpningar inom olika förnybara energisystem.

För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• analysera och lösa fysikaliska problem inom områdena batterier, solceller, bränsleceller och elektrolysörer
• utarbeta en fungerande strategi för att kunna lösa en given uppgift inom områdena bränsleceller, elektrolys, batterier och solceller under stipulerad tid
• tillämpa begrepp och beräkningar för olika processer vad gäller omvandling från en energiform till en annan.

För att uppfylla målen för värdering och förhållningssätt ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• värdera experimentella resultat inom området energiomvandlingar som sker inom tillämpningar såsom bränsleceller, elektrolys, batterier och solceller och skriftligt samt muntligt kunna presentera dessa
• beräkna effektiviteten för olika processer vad gäller omvandling från en energiform till en annan, solljus till kemisk eller elektrisk energi, solljus till värme, och kemisk energi till elektrisk energi samt det motsatta.
• redogöra för vad som kännetecknar kritiska råmaterial och strategier för att minska samhällets beroende av dem.
• förklara och reflektera över grundläggande begrepp såsom global uppvärmning, energibalans och miljömässig hållbarhet.
• föklara grundläggande aspekter för ett hållbart energisystem

Behörighetskrav

Tidigare högskolestudier om minst 90 högskolepoäng inklusive Kvantmekanik, 6 hp, Elektrodynamik, 6 hp, Termodynamik, 6 hp, Fasta tillståndets fysik,7,5 hp. Engelska och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier. Krav på svenska gäller endast om utbildningen ges på svenska.

Undervisningens upplägg

Undervisningen bedrivs i form av campusförlagda föreläsningar, räkneövningar samt laborationer i projektform.

Examination

Examinationen på kursens teorimodul sker individuellt i form av en skriftlig salstentamen vid kursens slut. På skriftlig salstentamen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). Projektdelen av kursen examineras genom en skriftlig rapport. På projektdelen av kursen sätts betyget Underkänd (U) eller Godkänd (G).

På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). För godkänt betyg på hela kursen krävs att både teorimodulen och projektmodulen är godkända. Betyget på hela kursen blir då samma som betyget på teorimodulen. För studenter som missat eller inte blivit godkända på examinationen erbjuds ytterligare provtillfällen. För mer information, se Regler för betyg och examination, dnr: FS 1.1-574-22.

Examinator kan besluta om avsteg från kursplanens examinationsform. Individuell anpassning av examinationsformen ska övervägas utifrån studentens behov. Examinationsformen anpassas inom ramen för kursplanens förväntade studieresultat. Student som har behov av en anpassad examination ska senast 10 dagar innan examinationen begära anpassning hos kursansvarig institution. Examinator beslutar om anpassad examination som sedan meddelas studenten.

En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten för Institutionen för fysik. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.

Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.

Övriga föreskrifter

I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla eller kursen slutat erbjudas.