Sök i programutbudet

Använd sökfunktionen för att leta efter kurser och program i Chalmers utbildningsutbud. Den programplan och utbildningsplan som avser dina studier är i allmänhet från det läsår du började dina studier.

​​​​​​​​​​​​​

Kursplan för

Läsår
TIF165 - Nanoteknik för hållbar energi
Nanotechnology for sustainable energy
 
Kursplanen fastställd 2014-02-14 av programansvarig (eller motsvarande)
Ägare: MPAPP
7,5 Högskolepoäng
Betygskala: TH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd
Utbildningsnivå: Avancerad nivå
Huvudområde: Energi- och miljöteknologi, Teknisk fysik
Institution: 16 - FYSIK


Undervisningsspråk: Engelska
Sökbar för utbytesstudenter: Ja
Max antal deltagare: 50

Modul   Poängfördelning   Tentamensdatum
Lp1 Lp2 Lp3 Lp4 Sommarkurs Ej Lp
0107 Projekt 7,5 hp Betygskala: TH   7,5 hp    

I program

MPAPP TILLÄMPAD FYSIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatoriskt valbar)
MPSES HÅLLBARA ENERGISYSTEM, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (valbar)
MPNAT NANOTEKNOLOGI, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (valbar)

Examinator:

Dinko Chakarov

Tema:

Miljö och hållbar utveckling 3,0 hp


Behörighet:


För kurser på avancerad nivå gäller samma grundläggande och särskilda behörighetskrav som till det kursägande programmet. (När kursen är på avancerad nivå men ägs av ett grundnivåprogram gäller dock tillträdeskrav för avancerad nivå.)
Undantag från tillträdeskraven: Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Baskunskaper i fysik, kemi och / eller materialvetenskap

Syfte

Beskriva bakgrunden och göra studenterna bekanta med potentialen och state-of-art av nanoteknik och nanovetenskap för hållbara energi-och miljösystem. En bredare överblick av det globala energisystemet ges i introduktionsföreläsningarna.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

* Förstå och kunna ge en överblick över hur Nanovetenskap och nanoteknik (N & N) kan bidra till framtidens energisystem och miljöutveckling. Detta kräver en förmåga att förstå, beskriva och reflektera över mänsklighetens nuvarande och framtida energisituation i ett större perspektiv.
* Förstå och känna till några av N & N tillverkning och karakteriseringsmetoder, inklusive deras fördelar och brister för specifika applikationer.
* Förklara hur och när N & N kommer in i utvecklingen av nya eller förbättrade energi- och tillhörande miljölösningar från komponent/enhets nivå till systemnivå.
* Samla in, analysera, organisera och presentera, muntligt och skriftligt, information om ett aktivitetsområde/ämne som identifieras i form av ett maxi-projekt.
* Visa tillräckliga kunskaper inom området för att bedöma presentationer av sina kollegor och ge feedback till dem och på så sätt demonstrera kritiskt tänkande.

Innehåll

En minskad råoljeproduktion inom ett relativt kort tidskala förutspås ofta, med åtföljande stigande priser. Med kol och naturgas som en buffert, kan denna tidsskala förlängas avsevärt, men med risk för allvarliga CO2- utsläpp. Å andra sidan finns det (tvivelaktiga) projekt för CO2-avskiljning och lagring . Kärnkraft förs ofta fram som ett alternativ/komplement till lösningar på medellång eller lång sikt, dock med kända nackdelar. I varje fall kan energitillförsel och användning, samt tillhörande miljö- och klimateffekter, identifieras som en av de viktigaste framtida utmaningarna för det globala samhället. Det finns ett stort behov av att utveckla ett hållbart energisystem. Ett sådant system kommer sannolikt att vara mycket mer diversifierat än dagens system, inklusive direkt sol, biomassa , jordvärme, vind och vågor, och nukleära energikällor. Det kommer förhoppningsvis att kännetecknas av en mycket mer effektiv och miljövänlig energianvändning inom industri, offentlig och privat sektor.
På kortare sikt, samtidigt som nya sätt att tillföra energi utvecklas, kan och bör effektivitet och renhet i användningen av fossila och förnybara källor, förbättras inom alla sektorer, industriell produktion, transport, byggnader och bostäder.

Nanovetenskap och nanoteknik (N & N) har potential att bidra avsevärt till de mål som anges ovan. Detta uttalande gäller både den långsiktiga tidsskala som behövs för att nå ett verkligt hållbart energisystem, samt till kortsiktiga utmaningar som förbättrad effektivitet i dagens energisystem . N & N bidrar också till lösningar på några av de miljöproblem som är förknippade med energisystemet, som fordons- och industriutsläpp.

Potentiella områden, där N & N kommer eller skulle kunna bidra till en hållbar energi- och miljöteknik, och många av dem kommer att behandlas i kursen är:
Solceller
Vätgas produktion, omvandling, lagring och användning
Katalysatorer för rengöring av bil- och industriutsläpp
Elektrokatalys, t.ex. bränsleceller
Batterier
Katalys för minskad energiförbrukning i industriella processer
Sensorer för förbättrad energieffektivitet i industriella processer och bostäder
Smarta fönster och isoleringsmaterial för energieffektiva byggnader
Effektiva belysningslösningar (LEDs)
Superstark/tunna nanomaterial
Termoelektriska strukturer och material
Vattenrening
Förgasning av kol och biomassa
CO2-fixering

Kursen ger en överblick över de flesta av dessa områden och detaljerade beskrivningar av många av dem med avseende på nuvarande state-of-the-art inom teknik och pågående forskning internationellt. Det bör noteras att flera av de områden i punktlistan ovan behandlas i andra kurser på Chalmers, men perspektivet här är på vad N & N kan bidra. Den så kallade nanosäkerheten (hälso- och miljörisker) och nanoetiska aspekter kommer också att diskuteras i korthet.

Organisation

Kursen omfattar ca 15 x 2 akademiska föreläsningstimmar, quiz, projektarbeten och presentationer. Expert (gäst) lärare från industrin och andra akademiska institutioner bidrar till kursen.

Litteratur

Kopior av relevanta vetenskapliga artiklar ska delas ut i klassen, inklusive PowerPoint filer av föreläsningarna.

Examination inklusive obligatoriska moment

Examinationen består av:
1. Tre quiz på kursens föreläsningar, jämnt fördelade över läsperioden.  Alla quiz måste genomföras, och det summerade resultatet måste vara godkänt (det är alltså möjligt att vara underkänd på en individuell quiz).
2. Ett maxi-projekt på ett ämne som valts tillsammans med lärarna på kursen.
Maxi-projektet ska redovisas med en skriftlig rapport och muntlig presentation vid ett symposium i slutet av kursen.  Skriftlig rapport och muntlig redovisning bedöms separat med vikten 2:1 (skriftlig: muntlig).  För att bli godkänd på kursen, måste studenterna vara godkända på båda examensmomenten 1) och 2).


Sidansvarig Publicerad: on 24 jan 2018.