ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Πληροφορίες Μαθήματος
ΤίτλοςΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ / Electrochemical Energy Systems and Environmental Protection
ΚωδικόςΚ201
ΣχολήΘετικών Επιστημών
ΤμήμαΧημείας
Κύκλος / Επίπεδο1ος / Προπτυχιακό
Περίοδος ΔιδασκαλίαςΧειμερινή
ΚοινόΌχι
ΚατάστασηΕνεργό
Course ID40002688

Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΠΣ-Τμήμα Χημείας (2016-σήμερα)

Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 28
ΚατεύθυνσηΤύπος ΠαρακολούθησηςΕξάμηνοΈτοςECTS
ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΠροαιρετικό745
ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ-ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ-ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΕΙΑΕπιλογής Κατεύθυνσης745
ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ-ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΕΦΑΡΜΟΓΕΣΠροαιρετικό745
ΧΗΜΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑΠροαιρετικό745

Πληροφορίες Τάξης
ΤίτλοςΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ
Ακαδημαϊκό Έτος2019 – 2020
Περίοδος ΤάξηςΧειμερινή
Διδάσκοντες άλλων Κατηγοριών
Ώρες Εβδομαδιαία3
Ώρες Συνολικά39
Class ID
600145625
Κατηγορία Μαθήματος
Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού
Τρόπος Παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Γλώσσα Διδασκαλίας
  • Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Ο στόχος του μαθήματος είναι η εξοικείωση των φοιτητών με τις βασικές έννοιες της ηλεκτροχημείας και των εφαρμογών αυτής. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην κατανόηση των ηλεκτροχημικών διεργασιών που πραγματοποιούνται σε σύγχρονες πλήρως ανεπτυγμένες ή/και αναπτυσσόμενες βιομηχανικές εφαρμογές της ηλεκτροχημείας καθώς παράλληλα και στον έντονο περιβαλλοντικό χαρακτήρα αυτών. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής αναμένεται: - Να κατανοεί σε βάθος τις βασικές αρχές και τους θεμελιώδεις νόμους της Ηλεκτροχημείας - Να γνωρίζει τους κύριους τύπους ηλεκτροδίων και αντιδραστήρων, τις παραμέτρους απόδοσης διεργασίας και να κατανοεί την κατανομή δυναμικού και ρεύματος σε μια ηλεκτροχημική κυψέλη - Να κατανοεί τις γενικές αρχές ηλεκτροχημικής επεξεργασίας λυμάτων - Να γνωρίζει και να περιγράφει κάποιες βασικές τεχνολογίες ηλεκτροχημικής επεξεργασίας λυμάτων: ηλεκτροχημική απομάκρυνση τοξικών και βαρέων μετάλλων, ηλεκτροχημική οξείδωση ρύπων και φωτοκαταλυτική/φωτοηλεκτροκαταλυτική οξείδωση ρύπων - Να γνωρίζει τις βασικές τεχνολογίες της ηλεκτροχημικής παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας (μπαταρίες, κυψέλες καυσίμου)
Γενικές Ικανότητες
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Αυτόνομη εργασία
  • Ομαδική εργασία
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
  • Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
  • Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγική επισκόπηση ηλεκτροχημικών εφαρμογών: (Α) Γενική εισαγωγή στην Ηλεκτροχημεία και τις εφαρμογές της: (i) Γενική εισαγωγή στην Ηλεκτροχημεία και τις εφαρμογές της. Θερμοδυναμική ισορροπία ηλεκτροδιακών δράσεων και εξίσωση Nernst. Κινητική αντιδράσεων μεταφοράς φορτίου, εξίσωση Butler-Volmer, διαγράμματα Tafel, ηλεκτροκατάλυση. (ii) Φαινόμενα μεταφοράς μάζας. Συνθήκες σταθερής και ψευδοσταθερής κατάστασης. Τύποι ηλεκτροδίων και αντιδραστήρων, παραδείγματα κυψελών. Παράμετροι απόδοσης διεργασίας. Κατανομή δυναμικού και ρεύματος σε ηλεκτροχημική κυψέλη. (Β) Ηλεκτροχημική Επεξεργασία Λυμάτων: (i) Γενικές αρχές ηλεκτροχημικής επεξεργασίας λυμάτων. Ταξινόμηση μεθόδων επεξεργασίας αποβλήτων. Καθιερωμένες ηλεκτροχημικές διεργασίες καθαρισμού και ανακύκλωσης λυμάτων. Χαρακτηριστικά ηλεκτροχημικών μεθόδων επεξεργασίας λυμάτων. Βιομηχανικές εφαρμογές. (ii) Ηλεκτροχημική απομάκρυνση τοξικών και βαρέων μετάλλων. Μέθοδοι επεξεργασίας λυμάτων με μεταλλοϊόντα. Παράμετροι επιλογής των μεθόδων. Κινητική και θερμοδυναμική θεώρηση των ηλεκτροχημικών διεργασιών που σχετίζονται με τις παραπάνω μεθόδους. Βιομηχανικές εφαρμογές. (iii) Βασικές αρχές φωτοκατάλυσης/φωτοηλεκτροκατάλυσης. Τύποι μεθόδων. Εφαρμογές (Γ) Ηλεκτροχημική παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας: (i) Στοιχεία καύσης (κυψέλες καυσίμου). Αρχές λειτουργίας, θερμοδυναμική θεώρηση, τύποι, σύγχρονες εφαρμογές. (ii) Μπαταρίες – Συσσωρευτές. Αρχές λειτουργίας, θερμοδυναμική θεώρηση, τύποι, σύγχρονες εφαρμογές.
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
  • Σημειώσεις
  • Διαφάνειες
  • Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Περιγραφή
Χρήση υπολογιστικών πληροφοριακών συστημάτων (π.χ. Matlab, Comsol Multiphysics, Microsoft Excel, Metrohm Autolab Nova) κατά τη διάρκεια των διαλέξεων, με στόχο την αποτελεσματικότερη και πληρέστερη κατανόηση των ηλεκτροχημικών διεργασιών που σχετίζονται με το βασικό αντικείμενο του μαθήματος.
Οργάνωση Μαθήματος
ΔραστηριότητεςΦόρτος ΕργασίαςECTSΑτομικάΟμαδικάErasmus
Διαλέξεις1255
Σύνολο1255
Αξιολόγηση Φοιτητών
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
  • Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης (Διαμορφωτική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
1. Ι.Α. Μουμτζής, Δ.Π. Σαζού, “Ηλεκτροχημεία”, Εκδόσεις Ζήτη, 1992. (Βιβλιοθήκη Χημικού, QD556.Μ6) 2. Γ.Ι. Κοκκινίδης, “Αρχές και Μέθοδοι Ηλεκτροδιακών Δράσεων”, Εκδόσεις Γιαχούδη-Γιαπούλη, 1992. (Βιβλιοθήκη Χημικού, QD561.K56)
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1. D. Pletcher and F.C. Walsh, “Industrial Electrochemistry”, 2nd edition, Blackie Academic & Professional, 1993. (Βιβλιοθήκη Χημικού, TP255.P57) 2. D. Pletcher, “A first course in electrode processes”, Romsey, The Electrochemical Consultancy, 1991. (Βιβλιοθήκη Χημικού, QD273.P54) 3. F.C. Walsh, “A first course in electrochemical engineering”, The Electrochemical Consultancy, 1993. (Βιβλιοθήκη Χημικού, QD273.W35) 4. K. Rajeshwar and J.Gibanez, “Environmental Electrochemistry: Fundamentals and Applications in Pollution Abatement”, Academic Press, 1997. (Βιβλιοθήκη Χημικού, TD192.2.R35) 5. P.T. Kissinger and W.R. Heineman (Editors), “Laboratory Techniques in Electroanalytical Chemistry”, 2nd edition, Marcel Dekker Inc., N.Y. 1996, p.p. 432-439, 769-806, 813-846. (Βιβλιοθήκη Χημικού, QD115.L23) 6. V.S. Bagotskii, “Fuel cells: problems and solutions”, Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, c2009. (Βιβλιοθήκη Χημικού, TK2931.B35) 7. G. Hoogers, “Fuel cell technology handbook”, Boca Raton, FL: CRC Press, c2003. (Βιβλιοθήκη Χημικού, TK2931.F785) 8. M. Kaneko and I. Okura, “Photocatalysis: Science and Technology”, Kodansha, 2002. (Βιβλιοθήκη Χημικού, QD716.P45P44) 9. G. Marci and L. Palmisano (Editors), “Heterogeneous Photocatalysis”, Chichester, U.K. ; New York: Wiley, 1997. (Βιβλιοθήκη Χημικού, QD716.P45H48)
Τελευταία Επικαιροποίηση
01-05-2020