Sustainable Energy Technologies

Studiewijzer 2025/2026

Globale inhoud

In dit vak wordt vanuit een chemisch perspectief onderzocht hoe energie in moleculen kan worden opgeslagen en hoe deze kennis kan bijdragen aan een toekomstbestendig energiesysteem. De cursus start met een stevige basis in de moleculaire principes achter energiedragers. Huidige vormen van energieopslag, zoals fossiele brandstoffen, worden geanalyseerd op het niveau van chemische bindingen en energie-inhoud. Deze inzichten vormen het vertrekpunt om te begrijpen welke eigenschappen nodig zijn voor efficiënte, veilige en duurzame alternatieven.

Daarna verschuift de focus naar energiedragers voor de toekomst, zoals waterstof en energierijke vloeistoffen. Studenten leren hoe de prestaties van deze systemen kwantitatief kunnen worden vergeleken. Dit gebeurt zowel in het laboratorium, waar energie-inhoud en omzettingen experimenteel worden bepaald, als op systeemniveau met behulp van levenscyclusanalyses. Daarbij wordt gekeken naar rendement, CO₂-voetafdruk, materiaalefficiëntie en schaalbaarheid.

Het vak wordt afgesloten met een kort groepsproject waarin elke studentengroep één specifieke energiedrager uitwerkt. Elke groep behandelt een andere drager en beoordeelt op basis van chemische, energetische en duurzaamheidscriteria in hoeverre deze geschikt is voor toepassing in een toekomstig energiesysteem. De resultaten worden onderling vergeleken, zodat een breed overzicht ontstaat van mogelijke chemische routes voor energieopslag.

Studiemateriaal

Practicummateriaal

Leerdoelen

• Atomaire orbitalen en elektronenconfiguraties opstellen met behulp van kwantumgetallen, het Pauli-principe en de regels van Hund, en deze relateren aan periodieke trends
• Vanuit orbitaaloverlap en elektronenverdeling het ontstaan, de sterkte en het type binding (σ/π, ionair/covalent) verklaren en koppelen aan stabiliteit van atomen en moleculen
• reactiviteit en reactierichting kwalitatief voorspellen vanuit elektronenverdeling, elektrostatische interacties, bindingsenergie en de rol van nucleofielen en elektrofielen
• De student kan de basiswetten van de thermodynamica en kinetiek toepassen en deze relateren aan chemische reacties en energiesystemen.
• De student kan de meest prominente manieren uitleggen waarop energie momenteel wordt opgewekt, opgeslagen en gedistribueerd.
• De student kan de relatie tussen hernieuwbare en niet-hernieuwbare energieproductie uitleggen.
• De student kan chemische energieomzettingen analyseren met behulp van basisprincipes van duurzaamheidsbeoordeling, zoals levenscyclusanalyse (LCA).
• De student kan laboratoriumvaardigheden tonen om een ​​chemische reactie uit te voeren voor de productie van hernieuwbare energie/brandstoffen.
• De student kan kennis van de natuurwetenschappen toepassen om creatieve oplossingen te formuleren die bijdragen aan het oplossen van problemen rond energieproductie.
• De student kan de chemische processen voor energie-/brandstofomzetting simuleren met behulp van de principes die hij tijdens de cursus heeft geleerd.

Onderwijsvormen

• Hoorcollege
• Werkcollege
• (Computer)practicum
• Zelfstudie
• Presentatie/symposium
• Zelfstandig werken aan bijv. project/scriptie

Verdeling leeractiviteiten

Aanwezigheid

Aanvullende eisen voor dit vak:

Aanwezigheid bij de practica en projecten is verplicht . Afwezigheid moet van tevoren gemeld worden bij de coordinator. 

Toetsing

Opdrachten

• Practicum (in duo’s)

  • Uitvoering van experimenteel onderzoek naar chemische energieopslag.

  • Beoordeling op basis van:

    • een schriftelijk practicumverslag;

    • voorbereiding voorafgaand aan het practicum;

    • werkhouding en functioneren tijdens het practicum.

• Groepsproject (in groepjes)

  • Elke groep werkt één specifieke energiedrager uit en beoordeelt de geschiktheid voor een toekomstig energiesysteem op basis van chemische en duurzaamheidscriteria.

  • Afsluiting met een posterpresentatie.

• Tentamen

  • Schriftelijk tentamen met een traditionele beoordelingswijze.

  • Voor dit onderdeel moet minimaal een 5,0 worden behaald.

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl

Weekplanning

Contactinformatie

Coördinator

• dr. P.R. Linnebank