MAS533 Materialer for energiteknologi

Innhold og oppbygning

Studentene skal gjennom emnet få kjennskap til materialer for ulike deler av energi-sektoren. Dette gir grunnlag for materialvalg i forbindelse med system for energi-produksjon og transport/lagring av energi. Emnet omfatter metalliske materialer, halvledere, kompositter og noen polymerer. Studentene skal få kjennskap til materialer for ulike solcelleteknologier (Si-crystalline, thinfilms, Dyesensitized, organic, quantum dots, perovskite), hydrogen- og energilagringsteknologier som ‘super capacitors’. Emnet skal gi studentene kunnskap om både syntese og karakteriseringsmetoder av materialer for disse applikasjonene. Det blir fokusert på både elektroniske og optiske egenskaper til nanomaterialer 

Studentene skal skrive en prosjektoppgave med selvvalgt fordypning. Temaet for denne oppgaven må være relatert til materialvalg innen energianvendelser.  

Innhold 

• Systematisk metode for å velge materialer, behovsbeskrivelse. 
• Forstå sammenhengen mellom de kravene som stilles til en konstruksjon og de egenskapene dette krever av materialene. 
• Forstå egenskaper til noen grupper materialer: Stål, rustfrie stål, kompositter og polymerer. 
• Kjenne til hva som påvirker mekaniske materialegenskaper som styrke og bruddseighet.  
• Kjenne til hva som påvirker termiske og elektriske egenskaper i materialer. 
• Gjennomgå eksempler på konstruksjoner hvor materialvalg er essensielt (eks. fleksible stigerør og rørledninger) 
• Innledning til optimale elektroniske og optiske egenskaper til nanomaterialer for solcelle-, hydrogen- og energilagringsteknologier  
• Innføring i ulike syntese metoder for nanomaterialer for fornybar energiteknologier 
• Innledning til ulike karakteriseringverktøy for nanomaterialer for fornybar energiteknologier  

Læringsutbytte

Kunnskaper 

Studenten … 

• kan beskrive og analysere de belastninger som materialet utsettes for i en gitt anvendelse og hvordan disse materialene kan tilvirkes og testes. 
• kan beskrive elektroniske og optiske egenskaper til nanomaterialer for solenergi, hydrogen- og energilagringsteknologier  
• har kunnskap om forskjellige applikasjoner av nanomaterialer for solenergi, hydrogen- og energilagringsteknologier. 

Ferdigheter 

Studenten … 

• kan velge riktig materiale til en bestemt anvendelse 
• kan formulere en presis og avgrenset problemstilling innen materialvalg for et område innenfor enten bruk, lagring, transport, konvertering eller produksjon av energi. 
• kan anvende optimale syntesemetoder for nanomaterialer (halvledere) for solenergi, hydrogen- og energilagringsteknologier  
• kan analysere, anvende og presentere observasjoner fra de ulike syntesemetodene. 
• kan analysere, tolke og presentere egenskapene til nanomaterialer basert på de ulike karakteriseringsmetodene 

Generell kompetanse 

Studenten … 

• kan løse praktiske problemer i valg av materialer for energiteknologier  
• kan finne litteratur i vitenskapelig databaser og anvende denne i en rapport.

Krav til forkunnskaper

Studiets opptakskrav

Undervisnings- og læringsformer

Forelesninger, selvstudium, prosjekt- og laboratoriearbeid  

Obligatorisk læringsaktivitet

Deltakelse på to laboratorieøvinger 

Arbeidskravet må være gjennomført og godkjent til fastsatt frist for at studenten skal få gå opp til eksamen. 

Vurderingsform

1) Skriftlig eksamen, 4 timer, teller 40 % på endelig karakter.

2) Semesteroppgave med justerende muntlig eksamen, teller 60 % på endelig karakter.

Begge deler må være bestått, for å få endelig karakter i emnet.

Karakterskala A-E/F

Hjelpemidler ved eksamen

Ingen

Mer om hjelpemidler