Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Technologie bioenergetyczne

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0600-S2-SP/W-TB Kod Erasmus / ISCED: 13.3 / (0531) Chemia
Nazwa przedmiotu: Technologie bioenergetyczne
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Przedmioty specjalnościowe - stacjonarne studia drugiego stopnia (S2)
Punkty ECTS i inne: 0 LUB 8.00 LUB 16.00 (w zależności od programu)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Do realizacji przedmiotu niezbędne jest zaliczenie zajęć: „Chemia organiczna”, „Chemia fizyczna”. Przed rozpoczęciem nauki student zna właściwości fizykochemiczne biomasy, alkoholi, olejów roślinnych, węglowodorów.

Całkowity nakład pracy studenta:

1. 30 h wykład

2. 60 h laboratorium

3. 30 h ćwiczenia

4. 40 h praca indywidualna

5. 50 h czas wymagany na przygotowanie w procesie oceniania

6. Całkowity czas nakładu pracy studenta to 210 h.


Efekty uczenia się - wiedza:

W1: Zna i rozumie procedury pozyskiwania odpadowej biomasy leśnej i rolniczej na cele energetyczne – K_W05.

W2: Zna zasady zakładania plantacji roślin energetycznych – K_W02

W3: Rozumie etapy rozwoju technologii efektywnego spalania i współspalania biomasy i paliw tradycyjnych w energetyce lokalnej przy zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań technicznych – K_W05.

W4: Zna potencjał i metody pozyskiwania biopaliw ciekłych: bioetanolu, biodiesela, bioeterów, rozumie pojęcie racjonalnej gospodarki biomasą w gminie w ramach koncepcji zrównoważonego rozwoju – K_W10

W5: Zna praktyczne aspekty pozyskiwania biogazu z instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych i/lub roślinnych, oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów w gminie – K_W05.

W6: Zna i wymienia właściwości fizykochemiczne i energetyczne biogazu, sposoby oczyszczania i wzbogacania tego produktu – K_W02

W7: Zna praktycznego uwarunkowania budowy i eksploatacji biogazowni, rozumie dynamikę i statykę płynów – K_W13

W8: Zna procesy przenoszenia ciepła: przewodności, konwekcji, promieniowania – K_W01

W9: Zna stan aktualny i perspektyw rozwoju bioenergetyki w Polsce – K_W02


Efekty uczenia się - umiejętności:

U1: Opisuje prawa chemiczne – K_U01.

U2: Posiada umiejętności wykonywania pomiarów podstawowych wielkości chemicznych oraz potrafi opracować wyniki eksperymentów chemicznych – K_U01.

U3: Potrafi dobrać optymalne warunki przeprowadzenia procesu technologicznego – K_U03.

U4: Umie zaprojektować i przeprowadzić badania właściwości kinematycznych brykietów z biomasy – K_U03.

U5: Potrafi przeprowadzić badanie procesu spalania biomasy w kotle – K_U03.

U6: Umie oznaczyć metale ciężkie w popiołach ze spalenia biomasy – K_U14.

U7: Potrafi przeprowadzić analizę biogazu składowiskowego – K_U14.

U8: Umie przeprowadzić analizę zawartości benzenu i toluenu w parafinach – K_U14.

U9: Potrafi opracować wybrany temat z zakresu technologii bioenergetycznych i zaprezentować go – K_U08.

U10: Umie obliczyć typowe zadania inżynierskie dotyczące bilansu masy i ciepła oraz mechaniki płynów – K_U03.

U11: Potrafi przeprowadzić badania w instalacjach przemysłowych – K_U07.


Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1: Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego uczenia się przez całe życie; potrafi samodzielnie podjąć działania w celu poszerzania i pogłębiania wiedzy chemicznej – K_K01.

K2: Posiada świadomość możliwości praktycznego wykorzystania i znaczenia dla gospodarki związków chemicznych i nowych materiałów oraz potencjalnych zagrożeń związanych z ich wykorzystywaniem; potrafi zidentyfikować i rozstrzygnąć związane z tym dylematy – K_K03.

K3: Zna aspekty prawne, ekonomiczne, środowiskowe i społeczne związane z wytwarzaniem substancji chemicznych, stosowaniem bioenergii oraz utylizacją odpadów przemysłowych i komunalnych; ma świadomość odpowiedzialności za podejmowane badania i eksperymenty – K_K04.

K4: Potrafi odpowiednio określić priorytety służące rozwiązaniu określonego przez siebie lub innych problemu chemicznego – K_K05.

K5: Potrafi formułować i przedstawiać opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych i osiągnięć w tej dyscyplinie – K_K07.


Metody dydaktyczne:

Wykład:

Wykład z prezentacjami multimedialnymi.

Laboratorium:

Samodzielna praca laboratoryjna.

Ćwiczenia:

Metoda aktywizacyjna, ćwiczenia rachunkowe, ćwiczenia z zadaniem zastępczym, metoda przypadków.


Skrócony opis:

Przedmiot pozwoli zapoznać się z pozyskiwaniem energii z biomasy stałej, biopaliw ciekłych i biogazu. Student pozna uwarunkowania budowy i eksploatacji biogazowni, właściwości fizykochemiczne i energetyczne biogazu, sposoby oczyszczania i wzbogacania tego produktu oraz proces kogeneracji energii elektrycznej i ciepła w silnikach iskrowych. Student pozna metody przenoszenia ciepła: przewodność, konwekcja, promieniowanie, ogólne współczynniki przenoszenia ciepła.

Pełny opis:

Wykład:

Wykład pozwoli uzyskać wiedzę na temat:

1. Pozyskiwania odpadowej biomasy leśnej i rolniczej na cele energetyczne.

2. Zakładania plantacji roślin energetycznych.

3. Rozwoju technologii efektywnego spalania i współspalania biomasy i paliw tradycyjnych w energetyce lokalnej przy zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań technicznych.

4. Potencjału i metod pozyskiwania biopaliw ciekłych: bioetanolu, biodiesela, bioeterów.

5. Racjonalnej gospodarki biomasą w gminie w ramach koncepcji zrównoważonego rozwoju, praktyczne aspekty pozyskiwania biogazu z instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych i/lub roślinnych, oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów w gminie,

6. Właściwości fizykochemicznych i energetycznych biogazu, sposoby oczyszczania i wzbogacania tego produktu.

7. Praktycznego uwarunkowania budowy i eksploatacji biogazowni.

8. Dynamiki i statyki płynów.

9. Przenoszenia ciepła: przewodności, konwekcji, promieniowania.

10. Stanu aktualnego i perspektyw rozwoju bioenergetyki w Polsce.

Ćwiczenia:

W ramach ćwiczeń realizowana jest tematyka wykładów ilustrowana przykładami obliczeniowymi obejmującymi aspekty środowiskowe i ekonomiczne pozyskiwania bioenergii.

Studenci opracowują również wybrany temat z technologii bioenergetycznych i prezentują go podczas ćwiczeń oraz obliczają typowe zadania inżynierskie dotyczące bilansu masy i ciepła oraz mechaniki płynów.

Zakres tematów:

1. Pozyskiwanie odpadowej biomasy.

2. Plantacje roślin energetycznych.

3. Aglomeryzacja biomasy.

4. Spalanie i współspalanie biomasy. Zgazowanie i piroliza biomasy stałej.

5. Biopaliwa alkoholowe i eterowe.

6. Oleje roślinne, biodiesel. Biogaz: powstawanie i wzbogacanie. Bioenergia z odpadów.

7. Bioenergia w Polsce.

8. Dynamika i statyka płynów: płyn idealny a rzeczywisty, równania przepływów, opór przepływu, liczby krytyczne, wysokość pompowania, rodzaje pomp, pompy odśrodkowe.

9. Przenoszenie ciepła: przewodność, konwekcja, promieniowanie, ogólne współczynniki przenoszenia ciepła, wrzenie, kondensacja, wymiana ciepła, powierzchnia wymiany ciepła.

Laboratorium:

W ramach laboratorium realizowane są badania w instalacjach przemysłowych oraz laboratoryjne:

1. Badanie właściwości kinematycznych brykietów z biomasy.

2. Badanie procesu spalania biomasy w kotle.

3. Oznaczanie metali ciężkich w popiołach ze spalenia biomasy.

4. Analiza biogazu składowiskowego.

5. Analiza zawartości benzenu i toluenu w parafinach.

Literatura:

1. R. Buczkowski (red.), Technologie proekologiczne w przemyśle i energetyce województwa kujawsko-pomorskiego, Wyd. UMK, Toruń 2004.

2. B. Igliński, R. Buczkowski, M. Cichosz, Energia alternatywna w województwie kujawsko-pomorskim, Wyd. UMK, Toruń 2008.

3. B. Igliński, R. Buczkowski, M. Cichosz, Technologie bioenergetyczne, Wyd. UMK, Toruń 2009.

4. W.M. Płanowski, W.M. Ramm, S.Z. Kagan, Procesy i aparaty w technologii chemicznej, WNT, Warszawa 1974.

5. K.F. Pawłow, P.G. Romankow, A.A. Noskow, Przykłady i zadania z zakresu aparatury i inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa 1971.

Metody i kryteria oceniania:

Wykład: egzamin pisemny – standardowa skala ocen – W1-W9, U1, U10.

Laboratorium: zaliczenie na podstawie wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych, raporty z wykonanych zadań – U1-U8, K1-K5.

Ćwiczenia: zaliczenie ustne oraz praca semestralna – U9-U11, K1, K5.

Zagadnienia egzaminacyjne:

1. Pozyskiwanie odpadowej biomasy leśnej i rolniczej na cele energetyczne.

2. Zakładanie plantacji roślin energetycznych.

3. Rozwój technologii efektywnego spalania i współspalania biomasy i paliw tradycyjnych w energetyce lokalnej przy zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań technicznych.

4. Potencjał i metody pozyskiwania biopaliw ciekłych: bioetanolu, biodiesela, bioeterów.

5. Racjonalna gospodarka biomasą w gminie w ramach koncepcji zrównoważonego rozwoju, praktyczne aspekty pozyskiwania biogazu z instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych i/lub roślinnych, oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów w gminie,

6. Właściwości fizykochemiczne i energetyczne biogazu, sposoby oczyszczania i wzbogacania tego produktu.

7. Praktycznego uwarunkowania budowy i eksploatacji biogazowni.

8. Dynamika i statyka płynów.

9. Przenoszenie ciepła: przewodność, konwekcja, promieniowanie.

10. Stanu aktualny i perspektyw rozwoju bioenergetyki w Polsce.

Praktyki zawodowe:

nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2017/18" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Laboratorium, 60 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Roman Buczkowski
Prowadzący grup: Roman Buczkowski, Bartłomiej Igliński, Paweł Iwański, Paweł Rzymyszkiewicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie lub ocena
Laboratorium - Zaliczenie lub ocena
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2018/19" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Laboratorium, 60 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Roman Buczkowski
Prowadzący grup: Roman Buczkowski, Bartłomiej Igliński, Paweł Iwański
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie lub ocena
Laboratorium - Zaliczenie lub ocena
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.