B7260 - ENERGIE RINNOVABILI E TRANSIZIONE ENERGETICA: MATERIALI, PROCESSI, DISPOSITIVI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente avrà competenze sulle principali sintesi di materiali ossidici, le tecnologie di formatura e sulla caratterizzazione completa di polveri e sospensioni per lo sviluppo di materiali per le energie rinnovabili. Saranno affrontate tutte le fasi che portano allo sviluppo di un dispositivo energetico, partendo dai metodi più diffusi per la preparazione di polveri (anche di dimensione nanometrica), passando ai processi di deposizione di film (come serigrafia, colaggio su nastro, inkjet) fino alla produzione ed al testing dei dispositivi finali. Al termine del corso lo studente sarà in grado di valutare l’influenza dei diversi parametri di processo sulle proprietà e le caratteristiche strutturali dei componenti e dispositivi prodotti, anche nell’ottica di un trasferimento da scala di laboratorio a scala industriale. La comprensione degli aspetti applicativi e delle problematiche legate alla produzione di dispositivi per le energie rinnovabili sarà favorita da frequenti visite ai laboratori del Consiglio Nazionale delle Ricerche dove si svolge quotidianamente ricerca applicata e trasferimento industriale in questo ambito.

Contenuti

• Introduzione al “problema energetico”, energie rinnovabili e transizione energetica.
• Sintesi del materiale: Metodi di sintesi di polveri per applicazioni energetiche.
• Produzione di dispositivi: celle a combustibile-elettrolizzatori ad ossidi solidi (SOC). Preparazione di sospensioni per i processi colloidali. Caratterizzazione di sospensioni. Processi di colaggio su nastro e serigrafia. Le celle ad ossidi solidi: introduzione alla tecnologia, applicazioni per la produzione energetica e storage di idrogeno.

  Laboratori: Caratterizzazione reologica e di polveri. Colaggio su nastro e serigrafia per la produzione di una cella ad ossidi solidi.

• Sviluppo di dispositivi: celle solari di terza generazione (DSSC). Processi di inkjet printing e spin coating. Celle solari di terza generazione e principio teorico. Fotovoltaico di nuova generazione: celle, moduli e fibre DSSC.

Laboratori: Produzione di film sottili mediante inkjet printing o spin coating. Produzione e caratterizzazione funzionale di una cella di terza generazione.

Testi/Bibliografia

Diapositive fornite dal docente, non è necessario l’acquisto di alcun testo.

Bibliografia utile:

- James S. Reed. Principle of ceramic processing, 2nd Edition. Wiley, 1995.

- San Ping Jiang , Qingfeng Li. Introduction to Fuel Cells, Electrochemistry and Materials. Springer, 2022.

Metodi didattici

Le lezioni didattiche saranno svolte con la partecipazione dei docenti: Dott. Nicola Sangiorgi e dott. Alex Sangiorgi.

Lezioni frontali con il supporto di presentazioni elettroniche.

Utilizzo di prototipi di tecnologie energetiche per la comprensione dei principi di funzionamento.

Esperienze pratiche di laboratorio.

Lavoro di gruppo su tematiche correlate al corso.

 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Tipo di verifica: La verifica dell’apprendimento avviene attraverso una prova finale orale, deputata all’accertamento dell’acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese.

Strumenti a supporto della didattica

Il corso si svolge attraverso lezioni ed attività esercitazionali svolte in aula con collegamento online.

Queste attività si avvalgono anche di supporti quali presentazioni power point, filmati e schematizzazioni alla lavagna; tutto il materiale didattico presentato è accessibile agli studenti sull'applicativo della didattica https://virtuale.unibo.it/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Angela Gondolini