Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Agrobioinżynieria (S1)

Sylabus przedmiotu Wytwarzanie biopaliw ciekłych i zaawansowanych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Agrobioinżynieria
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Wytwarzanie biopaliw ciekłych i zaawansowanych
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Odnawialnych Źródeł Energii
Nauczyciel odpowiedzialny Małgorzata Hawrot-Paw <Malgorzata.Hawrot-Paw@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 7 Grupa obieralna 3

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW5 30 2,00,50zaliczenie
laboratoriaL5 30 2,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy mikrobiologii, chemii, fizyki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z tematyką biopaliw ciekłych, z uwzględnieniem paliw drugiej i trzeciej generacji oraz technologiami ich wytwarzania.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Regulamin pracowni i przepisy BHP. Podstawowy sprzęt i aparatura wykorzystywana w laboratorium.2
T-L-2Produkcja biodiesla. Przygotowanie surowców. Proces transestryfikacji. Separacja i oczyszczanie bioestrów.6
T-L-3Wskaźniki jakości bioestrów. Analiza podstawowych parametrów fizyko-chemicznych biopaliwa.2
T-L-4Skrining mikroorganizmów wykorzystywanych do obróbki wstępnej i hydrolizy materiałów lignocelulozowych.4
T-L-5Produkcja bioetanolu celulozowego. Fermentacja etanolowa. Destylacja/rektyfikacja.4
T-L-6Optymalizacja warunów produkcji biomasy mikroglonów. Fermentacja anaerobowa. Analiza składu biogazu.6
T-L-7Elektroliza - synterza wodoru - porównanie rzeczywistej masy wydzielonego wodoru z masą wynikającą z prawa Faradaya oraz porównanie skuteczności produkcji wodoru w zależności od użytego elektrolitu. Wyznaczenie wydajności prądowej i energetycznej procesu procesu elektrolizy. Efekt energetyczny reakcji spalania wodoru– prawo Hessa Oznaczanie składu frakcyjnego paliw metodą destylacji. Analiza wybranych wskaźników fizykochemicznych paliw - wyznaczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych.5
T-L-8Zaliczenie1
30
wykłady
T-W-1Biopaliwa - definicje, akty prawne. Charakterystyka biopaliw zaawansowanych. Krajowe i europejskie regulacje prawne dotyczące paliw drugiej generacji (2G) i trzeciej generacji (3G).2
T-W-2Generacje biopaliw - charakterystyka, zasady podziału. Metody konwersji substratów do biopaliw.3
T-W-3Technologie produkcji biopaliw ciekłych - bioetanol, biodiesel.6
T-W-4Biowodór - biopaliwo przyszłości. Technologie wytwarzania.1
T-W-5Surowce do produkcji biopaliw 2G. Surowce lignocelulzowe - metody obróbki wstępnej.3
T-W-6Konwersja materiałów lignocelulozowych do bioetanolu 2G. Lignorafinerie.2
T-W-7Algi - energetyczna biomasa do produkcji biopaliw 3G. Charakterystyka surowca. Metody pozyskiwania biomasy mikroglonów i konwersji do biopaliw.4
T-W-8Fermentacja anaerobowa. Parametry technologiczne procesu. Konwersja biogazu do bio-LPG.3
T-W-9Paliwo syntetyczne - definicja, metody otrzymywania. Zgazowanie paliw stałych. Gaz syntezowy – kierunki wykorzystania. Technologiczne perspektywy wykorzystania CO2 do produkcji paliw płynnych. Bezpośrednie upłynnienie węgla. Synteza paliw ciekłych metanol, etanol. Wodór - proces elektrolizy.5
T-W-10Zaliczenie1
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie do zajęć i do zaliczenia18
A-L-3Konsultacje2
50
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Samodzielne analizowanie literatury10
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia8
A-W-4Konsultacje2
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny, multimedialny
M-2Pokaz
M-3Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: kolokwium
S-2Ocena formująca: sprawozdanie
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne / ustne

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ABI_1A_C19-03_W01
Student posiada wiedzę w zakresie technologii produkcji biopaliw ciekłych, w tym zaawansowanych.		ABI_1A_W02——C-1T-W-5, T-W-3, T-W-6, T-W-4, T-W-8, T-W-7, T-W-2, T-W-9, T-W-1M-1S-3

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ABI_1A_C19-03_U01
Student potrafi prowadzić eksperymenty, interpretować obserwowane zależności, formułować wnioski.		ABI_1A_U04, ABI_1A_U06——C-1T-L-5, T-L-6, T-L-2, T-L-4, T-L-1, T-L-3, T-L-7M-2, M-3S-1, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ABI_1A_C19-03_K01
Student potrafi ocenić swoje umiejętności. Rozumie znaczenie wiedzy dla podejmowania zobowiązań o charakterze społecznym i zawodowym.		ABI_1A_K01, ABI_1A_K03——C-1T-W-6, T-L-6, T-L-4, T-L-1, T-L-3, T-W-2, T-W-3, T-L-5, T-W-7, T-W-1, T-L-2, T-L-7, T-W-8, T-W-9, T-W-5, T-W-4M-2, M-1, M-3S-2, S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ABI_1A_C19-03_W01
Student posiada wiedzę w zakresie technologii produkcji biopaliw ciekłych, w tym zaawansowanych.		2,0
3,0Student potrafi wymienić podstawowe technologie konwersji substratów do biopaliw.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ABI_1A_C19-03_U01
Student potrafi prowadzić eksperymenty, interpretować obserwowane zależności, formułować wnioski.		2,0
3,0Student potrafi z pomocą przeprowadzic wybrane etapy procesu produkcji biopaliwa.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ABI_1A_C19-03_K01
Student potrafi ocenić swoje umiejętności. Rozumie znaczenie wiedzy dla podejmowania zobowiązań o charakterze społecznym i zawodowym.		2,0
3,0Student rozumie znaczenie społeczne, ekonomiczne i środowiskowe produkcji biopaliw.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Grzywa E., Molenda J., Technologia podstawowych syntez organicznych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne WNT, Warszawa, 2009
  2. Klimiuk E., Pawłowska M., Pokój T., Biopaliwa. Technologie dla zrównoważonego rozwoju., PWN, Warszawa, 2012
  3. Ledakowicz S., Inżynieria biochemiczna, WNT, Warszawa, 2013
  4. Ehrlich R., Geller R., Renewable energy: a first course., CRC Press, 2018

Literatura dodatkowa

  1. Praca Zbiorowa, Podstawy technologii syntezy petrochemicznej, WNT

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Regulamin pracowni i przepisy BHP. Podstawowy sprzęt i aparatura wykorzystywana w laboratorium.2
T-L-2Produkcja biodiesla. Przygotowanie surowców. Proces transestryfikacji. Separacja i oczyszczanie bioestrów.6
T-L-3Wskaźniki jakości bioestrów. Analiza podstawowych parametrów fizyko-chemicznych biopaliwa.2
T-L-4Skrining mikroorganizmów wykorzystywanych do obróbki wstępnej i hydrolizy materiałów lignocelulozowych.4
T-L-5Produkcja bioetanolu celulozowego. Fermentacja etanolowa. Destylacja/rektyfikacja.4
T-L-6Optymalizacja warunów produkcji biomasy mikroglonów. Fermentacja anaerobowa. Analiza składu biogazu.6
T-L-7Elektroliza - synterza wodoru - porównanie rzeczywistej masy wydzielonego wodoru z masą wynikającą z prawa Faradaya oraz porównanie skuteczności produkcji wodoru w zależności od użytego elektrolitu. Wyznaczenie wydajności prądowej i energetycznej procesu procesu elektrolizy. Efekt energetyczny reakcji spalania wodoru– prawo Hessa Oznaczanie składu frakcyjnego paliw metodą destylacji. Analiza wybranych wskaźników fizykochemicznych paliw - wyznaczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych.5
T-L-8Zaliczenie1
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Biopaliwa - definicje, akty prawne. Charakterystyka biopaliw zaawansowanych. Krajowe i europejskie regulacje prawne dotyczące paliw drugiej generacji (2G) i trzeciej generacji (3G).2
T-W-2Generacje biopaliw - charakterystyka, zasady podziału. Metody konwersji substratów do biopaliw.3
T-W-3Technologie produkcji biopaliw ciekłych - bioetanol, biodiesel.6
T-W-4Biowodór - biopaliwo przyszłości. Technologie wytwarzania.1
T-W-5Surowce do produkcji biopaliw 2G. Surowce lignocelulzowe - metody obróbki wstępnej.3
T-W-6Konwersja materiałów lignocelulozowych do bioetanolu 2G. Lignorafinerie.2
T-W-7Algi - energetyczna biomasa do produkcji biopaliw 3G. Charakterystyka surowca. Metody pozyskiwania biomasy mikroglonów i konwersji do biopaliw.4
T-W-8Fermentacja anaerobowa. Parametry technologiczne procesu. Konwersja biogazu do bio-LPG.3
T-W-9Paliwo syntetyczne - definicja, metody otrzymywania. Zgazowanie paliw stałych. Gaz syntezowy – kierunki wykorzystania. Technologiczne perspektywy wykorzystania CO2 do produkcji paliw płynnych. Bezpośrednie upłynnienie węgla. Synteza paliw ciekłych metanol, etanol. Wodór - proces elektrolizy.5
T-W-10Zaliczenie1
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie do zajęć i do zaliczenia18
A-L-3Konsultacje2
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Samodzielne analizowanie literatury10
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia8
A-W-4Konsultacje2
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięABI_1A_C19-03_W01Student posiada wiedzę w zakresie technologii produkcji biopaliw ciekłych, w tym zaawansowanych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówABI_1A_W02Ma poszerzoną wiedzę z zakresu metod bioinżynieryjnych, a także zna i rozumie podstawowe relacje ekologiczne w odniesieniu do biosystemów oraz produkcji rolniczej i ogrodniczej
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z tematyką biopaliw ciekłych, z uwzględnieniem paliw drugiej i trzeciej generacji oraz technologiami ich wytwarzania.
Treści programoweT-W-5Surowce do produkcji biopaliw 2G. Surowce lignocelulzowe - metody obróbki wstępnej.
T-W-3Technologie produkcji biopaliw ciekłych - bioetanol, biodiesel.
T-W-6Konwersja materiałów lignocelulozowych do bioetanolu 2G. Lignorafinerie.
T-W-4Biowodór - biopaliwo przyszłości. Technologie wytwarzania.
T-W-8Fermentacja anaerobowa. Parametry technologiczne procesu. Konwersja biogazu do bio-LPG.
T-W-7Algi - energetyczna biomasa do produkcji biopaliw 3G. Charakterystyka surowca. Metody pozyskiwania biomasy mikroglonów i konwersji do biopaliw.
T-W-2Generacje biopaliw - charakterystyka, zasady podziału. Metody konwersji substratów do biopaliw.
T-W-9Paliwo syntetyczne - definicja, metody otrzymywania. Zgazowanie paliw stałych. Gaz syntezowy – kierunki wykorzystania. Technologiczne perspektywy wykorzystania CO2 do produkcji paliw płynnych. Bezpośrednie upłynnienie węgla. Synteza paliw ciekłych metanol, etanol. Wodór - proces elektrolizy.
T-W-1Biopaliwa - definicje, akty prawne. Charakterystyka biopaliw zaawansowanych. Krajowe i europejskie regulacje prawne dotyczące paliw drugiej generacji (2G) i trzeciej generacji (3G).
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny, multimedialny
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne / ustne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wymienić podstawowe technologie konwersji substratów do biopaliw.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięABI_1A_C19-03_U01Student potrafi prowadzić eksperymenty, interpretować obserwowane zależności, formułować wnioski.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówABI_1A_U04Potrafi wykrywać związki i zależności w procesach zachodzących w systemach rzeczywistych i na tej podstawie tworzyć modele komputerowe i przeprowadzać ich symulacje
ABI_1A_U06Potrafi pozyskiwać, przesyłać, przetwarzać dane, podsumowywać wyniki eksperymentów empirycznych, dokonywać interpretacji uzyskanych wyników i formułować wynikające z nich wnioski
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z tematyką biopaliw ciekłych, z uwzględnieniem paliw drugiej i trzeciej generacji oraz technologiami ich wytwarzania.
Treści programoweT-L-5Produkcja bioetanolu celulozowego. Fermentacja etanolowa. Destylacja/rektyfikacja.
T-L-6Optymalizacja warunów produkcji biomasy mikroglonów. Fermentacja anaerobowa. Analiza składu biogazu.
T-L-2Produkcja biodiesla. Przygotowanie surowców. Proces transestryfikacji. Separacja i oczyszczanie bioestrów.
T-L-4Skrining mikroorganizmów wykorzystywanych do obróbki wstępnej i hydrolizy materiałów lignocelulozowych.
T-L-1Regulamin pracowni i przepisy BHP. Podstawowy sprzęt i aparatura wykorzystywana w laboratorium.
T-L-3Wskaźniki jakości bioestrów. Analiza podstawowych parametrów fizyko-chemicznych biopaliwa.
T-L-7Elektroliza - synterza wodoru - porównanie rzeczywistej masy wydzielonego wodoru z masą wynikającą z prawa Faradaya oraz porównanie skuteczności produkcji wodoru w zależności od użytego elektrolitu. Wyznaczenie wydajności prądowej i energetycznej procesu procesu elektrolizy. Efekt energetyczny reakcji spalania wodoru– prawo Hessa Oznaczanie składu frakcyjnego paliw metodą destylacji. Analiza wybranych wskaźników fizykochemicznych paliw - wyznaczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych.
Metody nauczaniaM-2Pokaz
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: kolokwium
S-2Ocena formująca: sprawozdanie
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi z pomocą przeprowadzic wybrane etapy procesu produkcji biopaliwa.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięABI_1A_C19-03_K01Student potrafi ocenić swoje umiejętności. Rozumie znaczenie wiedzy dla podejmowania zobowiązań o charakterze społecznym i zawodowym.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówABI_1A_K01Jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy oraz ma świadomość jej znaczenia w procesie rozwiązywania szeregu problemów inżynierskich i technicznych
ABI_1A_K03Jest gotów do podjęcia społecznej, zawodowej i etycznej odpowiedzialności za pełnione role zawodowe i wymagania tego do innych oraz dbałości o dorobek i tradycje zawodu
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z tematyką biopaliw ciekłych, z uwzględnieniem paliw drugiej i trzeciej generacji oraz technologiami ich wytwarzania.
Treści programoweT-W-6Konwersja materiałów lignocelulozowych do bioetanolu 2G. Lignorafinerie.
T-L-6Optymalizacja warunów produkcji biomasy mikroglonów. Fermentacja anaerobowa. Analiza składu biogazu.
T-L-4Skrining mikroorganizmów wykorzystywanych do obróbki wstępnej i hydrolizy materiałów lignocelulozowych.
T-L-1Regulamin pracowni i przepisy BHP. Podstawowy sprzęt i aparatura wykorzystywana w laboratorium.
T-L-3Wskaźniki jakości bioestrów. Analiza podstawowych parametrów fizyko-chemicznych biopaliwa.
T-W-2Generacje biopaliw - charakterystyka, zasady podziału. Metody konwersji substratów do biopaliw.
T-W-3Technologie produkcji biopaliw ciekłych - bioetanol, biodiesel.
T-L-5Produkcja bioetanolu celulozowego. Fermentacja etanolowa. Destylacja/rektyfikacja.
T-W-7Algi - energetyczna biomasa do produkcji biopaliw 3G. Charakterystyka surowca. Metody pozyskiwania biomasy mikroglonów i konwersji do biopaliw.
T-W-1Biopaliwa - definicje, akty prawne. Charakterystyka biopaliw zaawansowanych. Krajowe i europejskie regulacje prawne dotyczące paliw drugiej generacji (2G) i trzeciej generacji (3G).
T-L-2Produkcja biodiesla. Przygotowanie surowców. Proces transestryfikacji. Separacja i oczyszczanie bioestrów.
T-L-7Elektroliza - synterza wodoru - porównanie rzeczywistej masy wydzielonego wodoru z masą wynikającą z prawa Faradaya oraz porównanie skuteczności produkcji wodoru w zależności od użytego elektrolitu. Wyznaczenie wydajności prądowej i energetycznej procesu procesu elektrolizy. Efekt energetyczny reakcji spalania wodoru– prawo Hessa Oznaczanie składu frakcyjnego paliw metodą destylacji. Analiza wybranych wskaźników fizykochemicznych paliw - wyznaczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych.
T-W-8Fermentacja anaerobowa. Parametry technologiczne procesu. Konwersja biogazu do bio-LPG.
T-W-9Paliwo syntetyczne - definicja, metody otrzymywania. Zgazowanie paliw stałych. Gaz syntezowy – kierunki wykorzystania. Technologiczne perspektywy wykorzystania CO2 do produkcji paliw płynnych. Bezpośrednie upłynnienie węgla. Synteza paliw ciekłych metanol, etanol. Wodór - proces elektrolizy.
T-W-5Surowce do produkcji biopaliw 2G. Surowce lignocelulzowe - metody obróbki wstępnej.
T-W-4Biowodór - biopaliwo przyszłości. Technologie wytwarzania.
Metody nauczaniaM-2Pokaz
M-1Wykład informacyjny, multimedialny
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: sprawozdanie
S-1Ocena formująca: kolokwium
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne / ustne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student rozumie znaczenie społeczne, ekonomiczne i środowiskowe produkcji biopaliw.
3,5
4,0
4,5
5,0