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Grado en Ingeniería de Tecnologías Mineras

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Organización de Empresas y Seguridad

Código asignatura
GITEMI01-4-001
Curso
Cuarto
Temporalidad
Primer Semestre
Materia
Organización de Empresas
Carácter
Obligatoria
Créditos
6
Pertenece al itinerario Bilingüe
No
Actividades
  • Tutorías Grupales (2 Hours)
  • Clases Expositivas (28 Hours)
  • Prácticas de Aula/Semina (14 Hours)
  • Prácticas de Laboratorio (14 Hours)
Guía docente

La asignatura Recursos Energéticos y Tecnología Nuclear (RE y TN) pertenece a la materia Energía, dentro del Módulo Fundamental del "Grado en Ingeniería de las Tecnologías Mineras" y es de carácter obligatorio. Se imparte en 4º curso,  es de carácter anual  y está englobada en la materia “Energía”. Tiene asignados 9 ECTS.  La materia de Energía está formada también por las siguientes asignaturas. 14 Generadores y motores térmicos de 3º; 15 Ingeniería fluidodinámica de 2º; 16 Procesos termoenergéticos de 2º.

Para cursar esta asignatura es deseable que el alumno haya superado las asignaturas “Procesos Termo-energéticos” y “Generadores y Motores Térmicos” que se imparten en los cursos segundo y tercero, respectivamente.

Asimismo, sería conveniente que se dominaran no sólo de los conocimientos básicos recogidos en las asignaturas “Cálculo”, “Álgebra Lineal”, “Química” y “Métodos Numéricos”, sino también los conceptos de “Mecánica y Termodinámica”, todas ellas asignaturas del primer curso.

Las competencias trabajadas en esta asignatura son:

  • CG1 Capacidad de análisis y síntesis
  • CG2 Capacidad de organización y planificación
  • CG3 Comunicación oral y escrita en la lengua nativa
  • CG5 Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio
  • CG6 Capacidad de gestión de la información
  • CG7 Resolución de problemas
  • CG8 Toma de decisiones
  • CG9 Trabajo en equipo
  • CG11 Habilidades en las relaciones interpersonales
  • CG12 Razonamiento crítico
  • CG13 Compromiso ético
  • CG14 Aprendizaje autónomo
  • CG15 Adaptación a nuevas situaciones y contextos diversos
  • CG16 Motivación por la calidad
  • CG17 Sensibilidad hacia temas medioambientales y de sostenibilidad
  • CG18 Motivación por la seguridad y prevención de riesgos laborables
  • CG19 Capacidades directivas
  • CG22 Iniciativa y espíritu emprendedor
  • CG23 Creatividad
  • CG24 Capacidad para gestionar de forma óptima el tiempo de trabajo y organizar los recursos disponibles
  • CE32 Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios del aprovechamiento, transformación y gestión de los recursos energéticos
  • CE35 Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de la ingeniería nuclear y
  • protección radiológica 
  • CE48 Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios del análisis energético
  • CE50 Capacidad para interpretar los datos sobre caracterización de los combustibles fósiles, así como conocer y realizar el diseño de los equipos de las industrias de transformación de los mismos

Los resultados de aprendizaje (RA) de esta asignatura y su relación con las competencias generales (CG) y específicas (CE) de la Tecnología Específica “Recursos Energéticos, Combustibles y Explosivos” son los siguientes:

RA17.01: Conocer e interpretar las propiedades de los combustibles fósiles y los tipos de ensayos y análisis que se precisan para su caracterización como combustible y como materia prima para las industrias siderúrgica, carboquímica y petroquímica (CG1, CG2, CG3, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG22, CG23, CG24, CE32, CE50).

RA17.02: Conocer e interpretar las propiedades y ensayos que caracterizan los productos derivados de la transformación de los combustibles fósiles de acuerdo con su aplicación tecnológica y su uso eficiente (máquinas y motores térmicos, hornos y calderas, etc.) (CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG22, CG23, CG24, CE32, CE48, CE50).

RA17.03: Conocer y comprender el tipo de operaciones que integran los procesos de transformación de los combustibles fósiles, biomasa y residuos en combustibles, productos industriales y/o energía (CG1, CG2, CG3, CG6, CG7, CG8, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG22, CG23, CG24, CE32, CE48, CE50).

RA17.04: Conocer, comprender y utilizar los principios del diseño de las operaciones que intervienen en los procesos carboquímicos y petroquímicos (CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG22, CG23, CG24, CE32, CE50).

RA17.05: Conocer el objetivo de las diferentes etapas del ciclo del combustible nuclear, incluyendo la gestión de los diferentes tipos de residuos radiactivos e identificar los diferentes tipos de reactores nucleares de potencia (CG1, CG3, CG7, CG12, CG15, CG16, CG17, CE35).

RA17.06: Reconocer los riesgos radiológicos asociados a la utilización de combustibles nucleares, conocer la legislación vigente en este campo y saber aplicar los diferentes métodos y técnicas en la valoración de los citados riesgos (CG1, CG3, CG7, CG12, CG13, CG15, CG16, CG17, CE35).

Bloque I

  1. Reservas, distribución geográfica, producción y consumo de combustibles fósiles.
  2. Producción y distribución geográfica de la energía hidroeléctrica.
  3. Utilización de combustibles fósiles en generación de energía térmica eléctrica, siderurgia y otras industrias.
  4. Especificaciones de los combustibles para su empleo en máquinas y motores térmicos.
  5. Valoración energética de recursos: biomasa y residuos.

Bloque II

  1. Fundamentos de radiactividad y reacciones nucleares
  2. Componentes principales de los reactores nucleares de fisión
  3. Estudio de las diferentes etapas del ciclo del combustible nuclear.
  4. Introducción a la protección radiológica.

Prácticas Bloque I

  1. Determinación del contenido en humedad y del rendimiento en materia volátil de los biocombustibles sólidos.
  2. Experimentos y demostración con la unidad de estabilidad de llama: Investigar los límites de estabilidad y de inflamabilidad de combustibles gaseosos, así como la medida de la velocidad de llama de mezclas aire gas.
  3. Medida de la presión de vapor Reid de combustibles líquidos volátiles: La Presión de vapor es una propiedad física importante de líquidos volátiles. Este método de prueba se utiliza para determinar la presión de vapor a 37.8°C (100°F) de productos derivados del petróleo y los aceites con punto de ebullición inicial por encima de 0°C (32°F).
  4. Determinación de la curva de destilación de combustibles líquidos volátiles: Este método cubre la destilación d gasolinas de automoción, gasolinas de aviación, combustibles de turbinas de aviación, special boiling point spirits, naftas, White spirit, keroseno, gasóleo, destilados de fuel óleo y productos petrolíferos similares, utilizando equipo de procesamiento manual.
  5. Determinación estándar para puntos de inflamación y fuego por prueba a copa abierta Cleveland: El punto de inflamación y método fuego punto de prueba es un método dinámico y depende de las tasas definidas de aumento de la temperatura para controlar la precisión del método de ensayo. Su uso principal es para materiales viscosos que tienen puntode inflamación de 79 ° C (175 ° F) y superiores
  6. Metodo Pensky-Martens: Este método de prueba del Punto de Inflamación es un método de prueba dinámico y depende de las tazas definidas de aumento de la temperatura para controlar la precisión del método de prueba. La tasa de calentamiento no puede dar en todos los casos la precisión citada en el método de prueba debido a la baja conductividad térmica de ciertos materiales. Para mejora la predicción de inflamabilidad, se desarrolló el Método de Prueba D 3941, en el que la tasa de calentamiento es más lenta.
  7. Determinación del punto de anilina: Estos métodos de ensayo cubren la determinación del punto de productos de petróleo y disolventes de hidrocarburos anilina. Método de prueba A es adecuado para las muestras transparentes con un punto de ebullición por encima de la temperatura ambiente inicial y en el que el punto de anilina está por debajo del punto de burbuja y por encima del punto de la mezcla de anilina-muestra de solidificación. Método de ensayo B, un método de capa fina, es adecuado para muestras demasiado oscuros para la prueba por el método de prueba A. Métodos de ensayo C y D son para las muestras que pueden vaporizar de forma apreciable en el punto de anilina. Método de Prueba D es particularmente adecuado cuando sólo se dispone de pequeñas cantidades de muestra. Método de Ensayo E describe un procedimiento usando un aparato automático adecuado 

Prácticas Bloque II

  1. Cadenas de desintegración radionucleidos. Manejo de la tabla web BNL: http://www.nndc.bnl.gov/chart/moveCenter.jsp?move=ur. Transiciones mayoritaria y residual.
  2. Radionucleidos naturales y artificiales. Identificación en el laboratorio de minerales de uranio (U) y muestras de 137Cs. Evaluación de la capacidad de ionización, según se trate de emisores α, β o γ.
  3. Medidas con el detector Geiger-Muller. Medida del fondo ambiental e identificación de la presencia de fuentes radiactivas. Para ello se acude a una diferencia de potencial y se mide la ionización del aire en el interior del detector Geiger-Muller.
  4. Tiempo muerto de un contador Geiger-Muller. Metodo de las Dos Fuentes
  5. Comportamiento de una central nuclear PWR - Simulación. Estudio de cómo influyen las decisiones de manejo en el funcionamiento de los diferentes sistemas. Optimización del rendimiento y minimización del riesgo radiactivo.
  6. Tipos de reactores. Estudio descriptivo de los diferentes diseños.

Las clases expositivas se imparten en un solo grupo, en 63 sesiones de 1 hora a lo largo de todo el curso. El 50 % de estas sesiones corresponden al bloque I y el otro 50% corresponden al bloque II. Las clases expositivas se realizarán de la forma tradicional donde el profesor expone la materia usando el apoyo de los medios audiovisuales que sean oportunos en cada momento.

Las prácticas de aula se imparten en un solo grupo, Son  7 horas de las cuales el 50% corresponden al bloque I y el otro 50% al bloque II. En ellas, además de la exposición del profesor,, existirá la participación de los alumnos, por ejemplo, resolviendo problemas en la pizarra o desde su propio pupitre de forma autónoma y participando en un “brainstorming” colectivo que será promovido y motivado por el profesor.

Las prácticas de laboratorio/ campo se imparten en dos grupos destinándose 14 horas a este fin. Como en el caso anterior el 50% corresponde al bloque I y el otro 50% al bloque II. Dichas prácticas se desarrollaran en sesiones de más de una hora bien en el aula, laboratorio, o aula de informática. Se podrán sustituir parcialmente por visitas a instalaciones industriales, según las posibilidades.

Se realizaran dos grupos de tutorías grupales. Cada grupo recibirá 2 sesiones de 1,5 horas de duración (una sesión de tutoría grupal por bloque).

El trabajo no presencial del alumno costará básicamente del estudio de la materia expuesta en clase junto con las lecturas y estudios complementarios que el profesor proponga, así como la resolución de problemas o la realización de los trabajos que sean propuestos por el profesor.

La distribución horaria de la asignatura será la siguiente:

MODALIDADES

  h

Totales

Presencial

Clases Expositivas

   63

  90

 (40 %)

Práctica de aula / Seminarios / Talleres

     7

Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas

   14

Tutorías grupales

     3

Prácticas Externas

 

Sesiones de evaluación

     3

No presencial

Trabajo en Grupo/Individual

 135

  135

 (60 %)

 

Total

 225

 

                                  Tabla de temas, horas y metodología Bloque I

 

Tema

Metodología

Nº de horas

Tema 1

 Introducción y conceptos energéticos: Reservas, distribución geográfica, producción y consumo de combustibles fósiles.

Expositiva

2 h

Tema 2

Introducción: Producción y distribución geográfica de la energía hidroeléctrica

Expositiva

1 h

Tema 3

Introducción a la Valoración energética de recursos: biomasa y residuos.

Expositiva

2 h

Tema 4

Métodos termoquímicos

Expositiva

3 h

Tema 5

Métodos bioquímicos

Expositiva

3 h

Tema 6

Introducción: Especificaciones de los combustibles para su empleo en máquinas y motores térmicos.

Expositiva

2h

Tema 7

La Gasolina

Expositiva

3 h

Tema 8

El gasoleo

Expositiva

3 h

Tema 9

El keroseno

Expositiva

2 h

Tema 10

Utilización de combustibles fósiles en generación de energía térmica eléctrica, siderurgia y otras industrias.

Expositiva

4 h

Tema 11

El carbón

Expositiva

3 h

                                Tabla de temas, horas y metodología Bloque II

 

Tema

Metodología

Nº de horas

Tema 1

Introducción a la Tecnología Nuclear

Expositiva y participativa

1 h

Tema 2

Fisión y Fusión Nuclear

Expositiva y participativa

2h

Tema 3

Radiactividad

Expositiva y participativa

3 h

Tema 4

El reactor nuclear. Tipos de reactores

Expositiva y participativa

2 h

Tema 5

Ciclo del Combustible Nuclear. Minería del uranio. Riesgos de la minería del uranio

Expositiva y participativa

2 h

Tema 6

Ciclo del Combustible Nuclear. Concentración. Residuos de la concentración

Expositiva y participativa

3h

Tema 7

Ciclo del Combustible Nuclear. Purificación

Expositiva y participativa

2 h

Tema 8

Ciclo del Combustible Nuclear. Enriquecimiento

Expositiva y participativa

3 h

Tema 9

Ciclo del Combustible Nuclear. Fabricación del elemento combustible

Expositiva y participativa

3 h

Tema 10

Ciclo del Combustible Nuclear. El elemento combustible en el reactor

Expositiva y participativa

2 h

Tema 11

Ciclo del Combustible Nuclear. Ciclo abierto

Expositiva y participativa

3 h

Tema 12

Ciclo del Combustible Nuclear. Ciclo cerrado

Expositiva y participativa

2 h

Tema 13

Gestión de Residuos Radiactivos

Expositiva y participativa

2 h

Tema 13

Introducción a la Protección Radiológica

Expositiva y participativa

2 h

Las

Convocatoria ordinaria:

Existirán dos partes bien diferenciadas en el examen, una por bloque. Los dos Bloques (Bloque I: combustibles convencionales, Bloque II: Tecnología nuclear) de la asignatura deberán superarse por separado.

El peso del examen final de la asignatura será del 70%

Algunos trabajos (trabajos y proyectos) de los que realice el alumno y que el profesor decida evaluar tendrán un peso del 8%. El profesor indicará anticipadamente qué trabajos serán objeto de evaluación. Estos trabajos pueden ser informes sobre un tema, búsquedas en la red, problemas propuestos para resolver en casa, etc.

Pequeñas cuestiones (pruebas de ejecución real y/o simulada) planteadas en el aula y que el alumno resuelve por escrito en el aula. El profesor las recogerá en el momento de la realización. Su evaluación tendrá un peso del 4%. (Estas cuestiones por su carácter interactivo se plantearán según surjan y por lo tanto no pueden preverse con anticipación. El alumno no sabe de antemano cuando se realizarán. Pueden ser pequeñas preguntas teóricas que se contesten de forma rápida o pequeños ejercicios prácticos, como por ejemplo problemas simples, etc.).

Los trabajos, informes, o pruebas escritas que el alumno realice en relación con las prácticas de laboratorio  tendrán un peso del 18%.

En cada uno de los dos bloques, los pesos son los indicados anteriormente: 70, 8, 4 y 18%, pero para que el alumno apruebe la asignatura es necesario que la nota (sobre 10) de la parte correspondiente al examen final supere el 4 en cada bloque, y que la nota ponderada según los porcentajes supere el 5 en cada bloque.

Convocatoria extraordinaria:

Para las convocatorias extraordinarias del mismo curso la forma de evaluación será idéntica a la de la convocatoria ordinaria. Para el cómputo de los trabajos, pequeñas cuestiones y prácticas de laboratorio se utilizará la nota que el alumno haya sacado en el curso vigente.

Evaluación diferenciada:

En el caso de los alumnos que se acogen al régimen de evaluación diferenciada, se realizará un examen escrito final sobre los contenidos teóricos y prácticos explicados en las clases expositivas, prácticas de aula, prácticas de laboratorio y tutorías grupales. 

En todas las pruebas escritas se penalizará la sintaxis o la ortografía incorrecta.

«Este mecanismo de evaluación diferenciada podrá ser sustituido por otro mecanismo de evaluación, específico para cada alumno, en virtud del artículo 7 del Reglamento de evaluación de la Universidad de Oviedo

Bibliografía básica:

  1. Hessley RK, Reasoner JW, Riley JT. Coal Science An Introduction to Chemistry, Technology and Utilization. Wiley Interscience, 1986.
  2. Gary JH, Hanwerk GE. Refino del petróleo. Editorial Reverté, S.A., 1980.
  3. Pulgar A, Olay MR. El gas natural. Fundación Luis Fernández Velasco, 2008.
  4. Sala Lizarraga JM, López González LM. Plantas de valorización energética de la biomasa.  Editorial Ochoa. Logroño, 2002.
  5. Álvarez Álvarez, Mª Cruz. Yacimientos y obtención del uranio. Servicio de publicaciones de la Universidad de Oviedo.1995.
  6. Pulgar A, Olay MR. Ciencia y tecnología del carbón. Fundación Luis Fernández Velasco, 2008
  7. Pulgar A, Olay MR. Ciencia y tecnología de los combustibles derivados del petróleo. Fundación Luis Fernández Velasco, 2008

Bibliografía complementaria:

1.   Haenel MW. Recent Progress in coal structure research. Fuel 1992, 71, 1211.

2.   Elias Castells X. Tratamiento y valorización energética de residuos. Ediciones Díaz de Santos, 2005.

3    E. Borrás Brucart. Gas natural Editores técnicos asociados 1987

4.   http://www.worldcoal.org/

5.   Goded, F. y Serradell, V. Teoría de reactores y elementos de ingeniería nuclear. Tomo I. Servicio de publicaciones de la JEN.1975

6.   Goded, F., Oltra , F. y Martinez Val-Peñalosa, J.M. Teoría de reactores y elementos de ingeniería nuclear. Tomo II. Servicio de publicaciones de la JEN.1982

Existirán recursos a disposición de los alumnos a través del Campus Virtual.