Diplomado en Eficiencia energética aplicada (MIE)

La producción, conversión y uso de la energía conlleva pérdidas por razones termodinámicas, así como restricciones económicas y de los materiales. Con el avance continuo de la tecnología es posible reducir la cantidad de energía eléctrica o de combustibles que se utilizan para el mismo servicio energético y reportar un beneficio económico, lo que se puede aplicar en sectores de minería, industria, residencia, generación y transporte. A veces la reducción de la intensidad energética puede asociarse a mejor operación de sistemas sin cambios de equipos. Por ello, la eficiencia energética debe ser una actividad regular en las empresas y organismos del Estado, para detectar y aprovechar oportunidades de mejora económica que además reduzcan la huella ambiental y retrasen los efectos del cambio climático, así como analizar las instancias en que eventuales reemplazos de equipos ya no constituyen mejoras razonables. Los profesionales que estudien este diplomado incorporarán herramientas para diseñar y aplicar medidas de eficiencia energética en sus respectivos ámbitos.

El Diplomado en Eficiencia energética aplicada está construido sobre cuatro cursos existentes del Programa Magíster en Ingeniería de la Energía (MIE), que se realizan durante un año. Está dirigido a licenciados en ciencias de la ingeniería o profesionales afines, con al menos dos años de experiencia laboral. Quienes lo deseen, podrán continuar en el Programa MIE.

Licenciados en Ciencias de la Ingeniería, Ingenieros Civiles, Ingenieros Mecánicos, Ingenieros Electricistas, Ingenieros Químicos, Ingenieros Hidráulicos, Ingenieros Energéticos, Ingenieros Industriales, Ingenieros Ambientales, Ingenieros Politécnicos, Ingenieros Aeronáuticos, Ingenieros Navales, Ingenieros en Transporte y otras profesiones afines.

Aplicar herramientas y protocolos para un diseño energético eficiente, analizando los procesos de operación de plantas y sistemas energéticos.

Los requisitos mínimos para postular son:
– Grado académico de licenciado o título profesional universitario equivalente.
– Dos años de experiencia laboral.
– Proporcionar evidencia de buen dominio del idioma inglés, especialmente a nivel de comprensión lectora. Al momento de postular se debe acreditar lo anterior con resultados de exámenes de inglés de alguna entidad reconocida, educación secundaria en colegios bilingües o pasantías en el extranjero. En caso de no contar con estos antecedentes se debe rendir el test ETAAPP del Instituto Chileno Norteamericano.

Adicionalmente se deben presentar todos los certificados y antecedentes que se detallan en el formulario de postulación.

Al final del curso podrás:
– Identificar de manera integral los fenómenos acoplados de transferencia de energía y masa.
– Aplicar las leyes de conservación a sistemas y procesos termodinámicos para casos industriales y plantas de generación.
– Realizar cálculos de consumo y eficiencia energética relacionados con procesos de conversión de energía.
– Optimizar procesos, sistemas y operación de plantas de potencia mediante leyes de degradación energética.

Contenidos: 
Sistemas térmicos
– Conceptos, definiciones y leyes de la termodinámica.
– Evaluación de propiedades.
– Conservación de energía en un volumen de control.
– Ciclos de vapor de potencia y refrigeración.
– Ciclos de gas de potencia.

Transferencia de calor
– Conducción, convección y radiación.
– Combustibles y combustión.
– Aire necesario para la combustión.
– Poder calorífico y temperatura de llama.
– Balances de masa y energía en procesos de combustión.

Conceptos de Exergía
– Exergía física y exergía química.
– Balance exergético en sistemas abiertos y procesos.
– Aplicaciones a plantas térmicas y plantas químicas.

Análisis de casos

Al final del curso podrás:
– Conocer los desechos producidos en los procesos de producción, conversión, transporte y utilización de energía.
– Caracterizar el impacto ambiental de los desechos en relación al problema de sustentabilidad energética.
– Estudiar opciones tecnológicas vigentes y avanzadas para el control y reducción de emisiones de diferentes opciones energéticas, en función de las consideraciones de rendimiento energético y de desempeño socioeconómico.
– Analizar las tecnologías de captura y secuestro de carbono, considerando la complejidad de aplicación y los costos.

Contenidos:
– Conceptos: 3Rs (reducción, reutilización, reciclaje) y 3Ps (polluter pays principle).
– Emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero y su control: aspectos químicos, ambientales, políticos y regulatorios. Tendencias por sector industrial.
– Tecnologías de captura, transporte y secuestro de gases de efecto invernadero: sumideros geológicos, oceánicos y ecosistemas terrestres.
– Aspectos de ingeniería y económicos de las opciones de mitigación: separación por membrana, intercambio químico y fijación química.
– Rendimiento energético de las técnicas de reducción de emisiones y captura de gases de invernadero en sistemas EOR y EGR.
– Tecnologías para la reducción o tratamiento de residuos líquidos contaminantes vinculados a la producción, conversión, transporte.
– Polución Térmica y otras huellas ambientales.

Al final del curso podrás:
– Analizar los factores que determinan el uso racional de la energía.
– Levantar valores de intensidad energética para la toma de decisiones de reducción de costos operacionales y oportunidad de mejoras tecnológicas.
– Realizar diseños de sistemas de recuperación de calor y cogeneración eficientes.
– Aplicar herramientas computacionales para un diseño energético eficiente.
– Examinar las tecnologías disponibles y en desarrollo de la eficiencia energética.
– Evaluar los programas, protocolos e instrumentos de eficiencia energética, así como las barreras para su adopción.

Contenidos:
– Introducción: contexto de la eficiencia energética mundial, realidad de la eficiencia energética industrial, revisión de balances energéticos en sistemas abiertos.
– Revisión de estrategias de ahorro energético en sector industrial: sector industrial químico, minería no metálicos, hierro y acero, celulosa, metales no ferrosos, y otros.
– Evolución y tendencias de programa de eficiencia energética: ahorro energético por gestión, por tecnologías, y por políticas o regulaciones.
– Tecnologías para eficiencia energética en sistemas eléctricos, transporte y edificios.
– Barreras e incentivos a la eficiencia energética.
– Modelación de procesos de eficiencia energética.
– Cadena de valor energética en empresas de producción: mapas de flujo de valor económico, de valor energético, de valor de desechos. Balance de materia y energía en procesos, implementación de planes de acción.
– Estudio de casos.

Al final del curso podrás:
– Comprender la relación entre la economía de la producción de energía y los impactos ambientales.
– Desagregar los elementos de costo de la generación de energía incluyendo las externalidades.
– Evaluar los beneficios y desafíos de la eficiencia energética.
– Utilizar técnicas para internalizar o corregir los costos ambientales en el análisis económico de la energía.
– Aplicar el marco regulatorio ambiental nacional considerando las experiencias internacionales de mitigación.

Contenidos:
– Conceptos de economía ambiental y energética.
– Eficiencia económica y análisis costo-beneficio.
– Bienes públicos y externalidades.
– Riesgo, incertidumbre y responsabilidad.
– Rol del Gobierno: la regulación ambiental y su costo.
– Marco regulatorio chileno: instrumentos de política.
– Evaluación económica de sistemas energéticos:
• Análisis comparativo de diferentes tecnologías y recursos.
• Medición de beneficios.
– Impactos ambientales de la producción, transporte y distribución de energía:
• Análisis de ciclo de vida de la energía.
• Externalidades de fuentes energéticas.
– Cambio climático y Convención Marco de Cambio Climático.
• El Protocolo de Kyoto.
• Posible protocolo sucesor de este.
– Casos de estudio.

Al final del curso podrás:
– Analizar la importancia del uso de bases de datos en el sector energético, la situación actual, tendencias tecnológicas.
– Experimentar con el uso de softwares para el procesamiento, exploración, manipulación y análisis de los datos aplicados a casos reales en el sector energético.
– Interpretar la lectura e bases de datos aplicadas al sector energético, considerando su estructura, fuentes y normativas propias de la gestión de datos energéticos.
– Aplicar procesos de ciencia de datos a sistemas energéticos para predicción y comunicación.
– Valorar los principios de exploración de grandes volúmenes de datos en el sector energético.
– Debatir el estado del arte del pronóstico de datos basado en energías renovables.

Contenidos:
Introducción a bases de datos en la gestión energética
– Introducción a la programación para el análisis de datos.
– Manipulación y limpieza de datos energéticos.

Herramientas para el análisis de datos energéticos
– Estrategias para manejar datos incompletos en el sector energético.
– Técnicas para la visualización efectiva de datos energéticos.

Lectura y análisis de bases de datos del sector energético
– Aprendizaje a partir de datos: conceptos clave.
– Manejo de datos para evaluación de proyectos de energías renovables variables.
– Uso creativo de datos para la innovación en el sector energético.

Modelos de aprendizaje en la gestión de datos energéticos
– Modelos lineales en el análisis de datos energéticos.
– Evaluación de errores en modelos predictivos.
– Regresión; una forma de aprendizaje supervisado.

Exploración y cálculo de métricas en el análisis de datos energéticos
– Estimación de métricas para caracterizar carga, precio y generación histórica de energías renovables.
– Evaluación de parámetros y modelos en sistemas energéticos.

Pronóstico de datos basado en energías renovables
– Pronósticos a corto plazo de carga, precio y generación de energías renovables.
– Herramientas y técnicas para el pronóstico de datos energéticos.

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El Jefe de Programa podrá proponer al alumno intercambiar un curso de la malla en caso que exista tope de horario, por el curso «Gestión de la tecnología e innovación» (que forma parte de la malla del Magíster).