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Multi-physics modeling of energy transition technologies
01WFGUH
A.A. 2025/26
Course Language
Inglese
Degree programme(s)
Doctorate Research in Materiali, Processi Sostenibili E Sistemi Per La Transizione Energetica - Torino
Course structure
| Teaching | Hours |
|---|---|
| Lezioni | 15 |
Lecturers
| Teacher | Status | SSD | h.Les | h.Ex | h.Lab | h.Tut | Years teaching |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vasile Nicolo' Santi | Ricercatore L240/10 | CEAR-02/D | 15 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Co-lectures
Context
| SSD | CFU | Activities | Area context | *** N/A *** | 3 |
|---|
Il percorso formativo offre una panoramica teorica e pratica sulla modellazione di sistemi elettrochimici e biochimici che, attraverso l’utilizzo di risorse come l’idrogeno e la CO2, rappresentano soluzioni innovative e sostenibili per la transizione energetica. Questi sistemi permettono la produzione di energia e di prodotti ad alto valore aggiunto, contribuendo al miglioramento dell'efficienza dei cicli produttivi e alla circolarità nell’uso delle risorse. Il corso si concentra sull’impiego del software COMSOL Multiphysics per la simulazione di tali sistemi, fornendo strumenti e competenze per affrontare in modo integrato fenomeni fisici complessi in ottica multi-fisica e multiscala.
The training course provides a theoretical and practical overview of multi-physics modeling of electrochemical and biochemical systems which, through the use of resources such as hydrogen and CO2, represent innovative and sustainable solutions for the energy transition. These systems enable the production of energy and high-value products, contributing to improved efficiency of production processes and promoting circularity in resource use. The course focuses on the use of COMSOL Multiphysics software to simulate such systems, providing tools and skills to address complex physical phenomena through a multi-physics and multi-scale modeling approach.
Ai partecipanti si richiede una conoscenza di base in termodinamica, fenomeni di trasporto ed elettrochimica. Ed anche familiarità con i processi biochimici (ad esempio la fermentazione microbica), la modellazione numerica e l’utilizzo di strumenti di simulazione
Participants are expected to have a background in thermodynamics, transport phenomena, and basic electrochemistry. Familiarity with biochemical processes (e.g., microbial fermentation), numerical modeling, and the use of simulation tools
Il percroso formativo prevede:
- Introduzione ai sistemi elettrochimici e biochimici per la transizione energetica
- Principi di funzionamento dei principali dispositivi elettrochimici (elettrolizzatori, celle a combustibile, ecc) e di sistemi biochimici basati sulla gas-fermentazione per la valorizzazione di H2 e CO2
- Introduzione a COMSOL Multiphysics e panoramica delle interfacce fisiche rilevanti
- Fenomeni fisici coinvolti: trasporto di massa, cinetiche di reazione elettrochimiche e biochimiche, termodinamica e fluidodinamica
- Esempi pratici di modellazione di sistemi elettrochimici e biochimici, analisi di sensitività e scalabilità dei modelli
The training course provides:
- Introduction to electrochemical and biochemical systems for the energy transition
- Operating principles of main electrochemical devices (electrolyzers, fuel cells, etc.) and biochemical systems based on gas-fermentation for the valorization of H2 and CO2
- Introduction to COMSOL Multiphysics and overview of relevant physics interfaces
- Key physical phenomena: mass transport, kinetics of electrochemical and biochemical reactions, thermodynamics and fluid dynamics
- Practical examples of modeling electrochemical and biochemical systems, including sensitivity and scale-up analysis
In presenza
On site
Presentazione orale - Prova di laboratorio di natura pratica sperimentale o informatico
Oral presentation - Laborartory test on experimental practice or informatics
P.D.2-2 - Aprile
P.D.2-2 - April
Il corso è particolarmente indicato per dottorandi delle aree legate all’ingegneria industriale, tra cui ingegneria chimica, meccanica, energetica e ambientale, così come per studenti di fisica applicata, scienza dei materiali e biotecnologie industriali
The course is particularly suited for PhD students in industrial engineering areas, including chemical, mechanical, energy, and environmental engineering, as well as applied physics, materials science, and industrial biotechnology