Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (S2)
specjalność: Inżynieria procesów w technologiach przetwórczych
Sylabus przedmiotu Ogniwa paliwowe:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria chemiczna i procesowa | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Ogniwa paliwowe | ||
| Specjalność | Inżynieria procesów ekoenergetyki | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Paulina Pianko-Oprych <Paulina.Pianko@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Paulina Pianko-Oprych <Paulina.Pianko@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 2 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | W-1 Matematyka |
| W-2 | W-2 Fizyka |
| W-3 | W-3 Termodynamika techniczna |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | C-1 Zapoznanie studenta z podstawowymi pojęciami związanymi z ogniwami paliwowymi. |
| C-2 | C-2 Zapoznanie studenta z klasyfikacją i zasadą działania ogniw paliwowych. |
| C-3 | C-3 Przygotowanie studenta do wykonywania podstawowych obliczeń z zakresu systemów wyposażonych w ogniwa paliwowe. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Na ćwiczeniach rozwiązywane są zadania ilustrujące wyłożone zagadnienia teoretyczne z wykładów. | 30 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Rosnąca rola ogniw we współczesnym świecie. Tendencje w zakresie energetyki i technologii paliw. Podstawy energetyki wodorowej. Podstawy elektrochemii: elektrody, elektrolity, ogniwa. Przewodność jonowa elektrolitów-mechanizmy, liczby przenoszenia. Elektroliza. Prawa Faraday’a. Zastosowania elektrolizy. Klasyfikacja ogniw paliwowych: ogniwo paliwowo alkaliczne, z kwasem fosforowym, polimerowe, ze stopionymi węglanami, stałotlenkowe, ogniwo paliwowe metanolowo-powietrzne. Siła elektromotoryczna ogniwa: równanie Nernsta. Rodzaje polaryzacji. Charakterystyka prądowo-napięciowa ogniwa. Łączenie ogniw. Zasada działania ogniw paliwowych, charakterystyki, budowa, obsługa, zastosowania. Ogniwa paliwowe w energetyce, transporcie i urządzeniach przenośnych. Inne zastosowania ogniw paliwowych | 15 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | A-A-1 Uczestnictwo w zajęciach audytoryjnych | 30 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | A-W-1 Uczestnictwo w wykładach | 15 |
| A-W-2 | A-W-2 Przygotowanie się do zaliczenia | 15 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | M-1 Przygotowanie multimedialnej formy prezentacji wykładów |
| M-2 | M-2 Prowadzenie wyznaczonego fragmentu zajęć audytoryjnych z zastosowanie zestawów edukacyjnych firmy Horizon wyposażonych w ogniwa paliwowe typu PEM. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: S-1 Zaliczenie treści wykładowych w postaci pisemnego zaliczenia |
| S-2 | Ocena formująca: S-2 Zaliczenie treści materiału ćwiczeń w postaci prac kontrolnych |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-04a_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student ma wiedzę o ogniwach paliwowych, zna zasady ich działania i rodzaje. Jest świadomy ich wzrastającej ważności w rozwoju współczesnych technologii. | ICHP_2A_W05 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1 | M-1, M-2 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-04a_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student potrafi określić pola zastosowań wszystkich rodzajów ogniw paliwowych oraz wyznaczyć ich parametry. Potrafi dokonać analizy wyników doświadczeń z ogniwami paliwowymi i wskazać ich zalety i wady. | ICHP_2A_U12 | — | — | C-2, C-3 | T-A-1 | M-2 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-04a_K01 Rozumie wzrastającą role ogniw we współczesnych technologiach, ich możliwości wykorzystania w obszarze OZE i oszczędzania energii. Rozumie potrzebę ciągłej aktualizacji wiedzy w tym zakresie prowadzącą do stosowania nowoczesnych, efektownych technologii mobilnych i systemów rozproszonych. | ICHP_2A_K01 | — | — | C-3 | T-A-1 | M-1 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-04a_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student ma wiedzę o ogniwach paliwowych, zna zasady ich działania i rodzaje. Jest świadomy ich wzrastającej ważności w rozwoju współczesnych technologii. | 2,0 | mniej niż 55% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. |
| 3,0 | 55-60% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 3,5 | 60-70% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 4,0 | 70-80% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 4,5 | 80-90% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 5,0 | 90-100% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-04a_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student potrafi określić pola zastosowań wszystkich rodzajów ogniw paliwowych oraz wyznaczyć ich parametry. Potrafi dokonać analizy wyników doświadczeń z ogniwami paliwowymi i wskazać ich zalety i wady. | 2,0 | mniej niż 55% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. |
| 3,0 | 55-60% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 3,5 | 60-70% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 4,0 | 70-80% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 4,5 | 80-90% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 5,0 | 90-100% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-04a_K01 Rozumie wzrastającą role ogniw we współczesnych technologiach, ich możliwości wykorzystania w obszarze OZE i oszczędzania energii. Rozumie potrzebę ciągłej aktualizacji wiedzy w tym zakresie prowadzącą do stosowania nowoczesnych, efektownych technologii mobilnych i systemów rozproszonych. | 2,0 | mniej niż 55% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. |
| 3,0 | 55-60% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 3,5 | 60-70% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 4,0 | 70-80% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 4,5 | 80-90% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. | |
| 5,0 | 90-100% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia. |
Literatura podstawowa
- S. Srinivasan, Fuel cells. From Fundamentals to applications, Springer, 2006
- A. Czerwiński, Akumulatory, baterie, ogniwa., Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2005
- D. Linden i T.B. Reddy, Handbook of batteries, McGraw-Hills, 1995
- Lewandowski W., Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT, Warszawa, 2007
- Klugmann E., Ogniwa i moduły fotowoltaiczne oraz inne niekonwencjonalne źródła energii, Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok, 2005
- Czerwiński A., Akumulatory, baterie i ogniwa, Wydawnictwo Komunikacji i łączności, Warszawa, 2005
- Jastrzębska G., Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne, WNT, Warszawa, 2007
- Ciechanowicz W., Energia, środowisko i ekonomia, Instytut Badań Systemowych PAN, Warszawa, 1995
Literatura dodatkowa
- Redey L., Ogniwa paliwowe, WNT, Warszawa, 1973