47409 Materialer til produktion og lagring af brint
Dette kursus vil give de studerende hands-on
erfaring med fundamentale videnskabelige flaskehalse i stræben
efter opskaleret brintproduktion og lagring.
Forelæsninger, gruppeopgaver og laboratorieøvelser
Alle forelæsninger i den første uge foregår på DTU Lyngby Campus.
Derefter foregår en øvelse på DTU Risø Campus, Roskilde, og en
øvelse på DTU Lyngby Campus.
Sikkerhed i laboratoriet indgår som en del af kurset.
Der vil være kursusevaluering i løbet af kurset.
Målet er at give de studerende indblik i, hvordan brint kan bruges
som energibærer. Gennem foredrag, gruppeopgaver og eksperimentelle
øvelser gives et indblik i forskellige dele af brints livscyklus:
1) Materialer til elektrolyse og fotokatalytisk produktion af brint
2) Lagring af brint i faste stoffer
Efter kurset bør de studerende være i stand til at identificere,
hvilke fundamentale materialeegenskaber der begrænser praktisk og
kommerciel brug af brint som energibærer. De studerende vil også
opnå en forståelse af de underliggende fysiske processer og
materialebegrænsninger.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Beskrive miljømæssige fordele og ulemper ved brint som
energibærer
Redegøre for de største tekniske udfordringer ved kommerciel
brug af brint som energibærer
Beskrive principperne bag elektrolytisk brintproduktion
Forklare hvilken rolle halvlederbåndgabet spiller i
fotokatalytisk brintproduktion
Beregne dannelsesvarme og entropi for et metalhydrid ud fra
sammenhængen mellem ligevægtstryk og temperatur
Karakterisere en krystalstruktur ved hjælp af
røntgendiffraktion
Bestemme ligevægtstrykket som funktion af temperaturen for et
metalhydrid
Analysere det kommercielle potentiale af en
lavtemperaturprotonudvekslingsmembranbrændselscelle, PEMFC, ud fra
katalysatorernes performance
Kursusindhold:
Muligheder og tekniske udfordringer ved brug af brint som
energibærer. Nuværende og fremtidige energiressourcer.
Energieffektivitet. Brintlagringsmaterialer. Fasediagrammer.
Absorptions-/desorptionskinetik. Røntgendiffraktion (XRD).
Halvlederelektrokemi/fotoelektrokemi. Konvertering af sollys til
energi, foton til elektroneffektivitet. Solens spektrum.
Kurset dækker to temaer (beskrevet under overordnede kursusmål
ovenfor), der hver især består af to dage med forelæsninger og
gruppeopgaver, fem dage med eksperimenter og en dag til
rapportskrivning.
Bemærkninger:
Der gives prioritet til studerende på studielinjen for brint og
brændselsceller inden for kandidatuddannelsen i bæredygtig energi.
De studerende skal selv sørge for transport til og fra Risø DTU
Campus.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver
den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som
kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed,
klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
