O curso trata dos principais desafios técnicos, econômicos e ambientais da transição energética contemporânea, discutindo a expansão das energias renováveis, os limites físicos dos sistemas energéticos e os fundamentos termodinâmicos associados à sustentabilidade. São apresentados conceitos relacionados à matriz energética mundial, à integração de fontes renováveis variáveis, à flexibilidade dos sistemas elétricos, à eficiência energética, à exergia, a irreversibilidades, ao hidrogênio como vetor energético e a limites tecnológicos das cadeias de conversão energética. O curso propõe uma análise crítica e quantitativa da sustentabilidade energética, fundamentada em princípios de engenharia e análise sistêmica.

Trilha 1 — Transição energética e integração renovável

1. O sistema energético global e a transição energética

2. Energia versus eletricidade: diferenças fundamentais

3. Crescimento das energias renováveis no mundo

4. Escala, infraestrutura e inércia dos sistemas energéticos

5. Variabilidade física das fontes solar e eólica

6. Operação em tempo real de sistemas elétricos

7. Curtailment e preços negativos de eletricidade

8. Flexibilidade sistêmica e confiabilidade operacional

9. Custos energéticos: LCOE, CAPEX e OPEX

10. Fator de capacidade e geração efetiva

11. Integração renovável e desafios de rede

12. Limites físicos e sistêmicos da eletrificação total

Trilha 2 — Qualidade da energia e limites tecnológicos

13. Primeira e segunda leis da termodinâmica

14. Qualidade da energia e conceito de exergia

15. Irreversibilidades e destruição de exergia

16. Eficiência de cadeias de conversão energética

17. Cadeias eletricidade → hidrogênio → eletricidade

18. Eletrólise, armazenamento e reconversão energética

19. Hidrogênio como vetor energético

20. Setores difíceis de eletrificar

21. Papel da geração firme e estabilidade sistêmica

22. Limites físicos, tecnológicos e de infraestrutura da transição energética

23. Análise sistêmica aplicada à sustentabilidade energética

O curso de extensão proposto adota uma metodologia dinâmica e multidisciplinar, combinando diferentes recursos educacionais para promover uma aprendizagem abrangente e flexível. A abordagem pedagógica é centrada no aluno, incentivando a autonomia e a participação ativa no processo de aprendizagem. Os principais recursos utilizados são:

• Videoaulas: as videoaulas são o principal meio de transmissão de conteúdo, oferecendo explicações claras e detalhadas sobre os temas abordados. Elas são gravadas por especialistas na área, permitindo que os alunos assistam no seu próprio ritmo e revisem quantas vezes necessário.
• Leitura dos textos sugeridos: para complementar as videoaulas, são disponibilizados textos selecionados, como artigos científicos, capítulos de livros e materiais de apoio. Essas leituras aprofundam o conhecimento teórico e proporcionam diferentes perspectivas sobre os temas estudados.
• Áudios: recursos em áudio, como podcasts ou gravações explicativas, são utilizados para oferecer uma alternativa de estudo que se adapta a diferentes estilos de aprendizagem e situações do cotidiano. Os alunos podem ouvir os conteúdos enquanto realizam outras atividades, otimizando o tempo disponível.
• Atividades práticas e reflexivas: ao longo do curso, são propostas atividades que visam consolidar o aprendizado e estimular a aplicação dos conceitos.

A metodologia do curso é desenhada para ser inclusiva e acessível, permitindo que os alunos gerenciem seu próprio ritmo de estudos.