Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Odnawialne źródła energii (S2)

Sylabus przedmiotu Technologie ogniw paliwowych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Odnawialne źródła energii
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister
Obszary studiów nauki rolnicze, leśne i weterynaryjne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Technologie ogniw paliwowych
Specjalność systemy wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Odnawialnych Źródeł Energii
Nauczyciel odpowiedzialny Andrzej Gawlik <Andrzej.Gawlik@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Andrzej Gawlik <Andrzej.Gawlik@zut.edu.pl>, Małgorzata Hawrot-Paw <Malgorzata.Hawrot-Paw@zut.edu.pl>, Adam Koniuszy <Adam.Koniuszy@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 30 2,00,67zaliczenie
wykładyW2 15 1,00,33egzamin

Wymagania wstępne

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

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z technologiami ogniw paliwowych, wytwarzaniem i magazynowaniem wodoru i biowodoru.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wyznaczanie sprawności ogniwa paliwowego.2
T-L-2Wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej stosu ogniw PEMFC3
T-L-3Symulacje numeryczne systemu wyposażonego w ogniwo paliwowe10
T-L-4Hodowla i charakterystyka mikroorganizmów uczestniczących w produkcji biowodoru.4
T-L-5Produkcja biowodoru w procesie fotofermentacji i fermentacji ciemnej oraz biofotolizy.4
T-L-6Projekt i wykonanie mikrobiologicznego ogniwa paliwowego.7
30
wykłady
T-W-1Ogniwa paliwowe- rodzaje (chemiczne, mikrobiologiczne), budowa i zasada działania2
T-W-2Termodynamika ogniwa paliwowego2
T-W-3Warunki pracy ogniwa polimerowego - wpływ ciśnienia, temperatury, wilgotności, prędkości przepływu gazów na parametry elektryczne ogniwa1
T-W-4Konwersja biomasy do paliw gazowych i płynnych2
T-W-5Numeryczne modelowanie ogniw paliwowych2
T-W-6Zastosowanie ogniw paliwowych w energetyce, transporcie, urządzeniach przenośnych1
T-W-7Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe i Plant-MFC.2
T-W-8Biotechnologiczne metody produkcji biowodoru. Wytwarzanie biowodoru z biomasy. Biofotoliza.2
T-W-9Możliwości i technologie magazynowania wodoru / biowodoru.1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-L-2Teoretyczne przygotowanie do projektowania.12
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia.15
A-L-4Konsultacje.3
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia.15
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład multimedialny.
M-2Pokaz.
M-3Projektowanie.
M-4Ćwiczenia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Obserwacja ciągła.
S-2Ocena podsumowująca: Projekt / sprawozdanie.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne / ustne.
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny / ustny.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_2A_G02-swe_W01
Student ma wiedzę odnośnie budowy, sposobu działania i paramatrów ogniw paliwowych oraz instalacji wykorzystujących ogniwa paliwowe.
OZE_2A_W03, OZE_2A_W08C-1T-W-8, T-W-7, T-L-5, T-L-4, T-L-6, T-W-9, T-W-1, T-W-6, T-L-2, T-L-1M-1, M-2, M-3, M-4S-2, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_2A_G02-swe_U01
potrafi eksploatować ogniwa paliwowe i bioogniwa
OZE_2A_U03, OZE_2A_U08C-1T-W-8, T-W-7, T-L-5, T-L-4, T-L-6, T-W-9, T-W-1, T-W-6, T-L-2, T-L-1M-1, M-2, M-4S-2, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_2A_G02-swe_K01
Student jest świadomy znaczenia technologii wykorzystujących ogniwa paliwowe dla zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska. Student jest świadomy zalet i wad systemów wykorzystujących ogniwa paliwowe i zanczenia tej technologii w ochronie środowiska i zrównoważonym rozwoju.
OZE_2A_K01, OZE_2A_K02C-1T-W-8, T-W-7, T-L-5, T-L-4, T-L-6, T-W-9, T-W-1, T-W-6, T-L-2, T-L-1M-1, M-2, M-4S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
OZE_2A_G02-swe_W01
Student ma wiedzę odnośnie budowy, sposobu działania i paramatrów ogniw paliwowych oraz instalacji wykorzystujących ogniwa paliwowe.
2,0
3,0Student w stopniu dostatecznym opanował wiedzę z zakresu ogniw paliwowych i systemów wykorzystujących ogniwa paliwowe.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
OZE_2A_G02-swe_U01
potrafi eksploatować ogniwa paliwowe i bioogniwa
2,0
3,0Student w stopniu dostatecznym potrafi eksploatować ogniwo paliwowe
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
OZE_2A_G02-swe_K01
Student jest świadomy znaczenia technologii wykorzystujących ogniwa paliwowe dla zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska. Student jest świadomy zalet i wad systemów wykorzystujących ogniwa paliwowe i zanczenia tej technologii w ochronie środowiska i zrównoważonym rozwoju.
2,0
3,0Student w stopniu dostatecznym jest świadomy znaczenia ogniw paliwowych w technologiach OZE.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Jastrzębska Grażyna, Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne, WNT, Warszawa, 2009
  2. Andrzej Czerwiński, Akumulatory, baterie, ogniwa, Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2012
  3. Witold Lewandowski, Proekologiczne odnawialne źródła energii: kompendium, PWN, Warszawa, 2017
  4. Wiesław Ciechanowicz, Ogniwa paliwowe, wodór, metanol i biomasa szansą rozwoju obszarów wiejskich i zurbanizowanych, Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Olsztyn, 2015
  5. Antoni Jankowski, Wybrane zagadnienia funkcjonalne i aplikacyjne ogniw paliwowych, Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, 2012
  6. Anna Cedro, Odnawialne źródła energii w Polsce ze szczególnym uwzględnieniem województwa zachodniopomorskiego, Uniwersytet Szczeciński, Szczecin, 2017
  7. Energetyka w odsłonach: ochrona środowiska, logistyka, OZE, technika, finanse, bezpieczeństwo, WAT, Warszawa, 2016

Literatura dodatkowa

  1. Produkcja energii odnawialnej, w tym problemy produkcji biogazu, ITP, 2016
  2. Technologie wytwarzania paliw i energii z surowców odpadowych pochodzących z rolnictwa, zużytych pojazdów, sprzętu AGD i innych, Instytutu Maszyn Przepływowych PAN, 2015
  3. Produkcja energii odnawialnej, w tym biogazu, w aspekcie ochrony środowiska, ITP, 2015

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wyznaczanie sprawności ogniwa paliwowego.2
T-L-2Wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej stosu ogniw PEMFC3
T-L-3Symulacje numeryczne systemu wyposażonego w ogniwo paliwowe10
T-L-4Hodowla i charakterystyka mikroorganizmów uczestniczących w produkcji biowodoru.4
T-L-5Produkcja biowodoru w procesie fotofermentacji i fermentacji ciemnej oraz biofotolizy.4
T-L-6Projekt i wykonanie mikrobiologicznego ogniwa paliwowego.7
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Ogniwa paliwowe- rodzaje (chemiczne, mikrobiologiczne), budowa i zasada działania2
T-W-2Termodynamika ogniwa paliwowego2
T-W-3Warunki pracy ogniwa polimerowego - wpływ ciśnienia, temperatury, wilgotności, prędkości przepływu gazów na parametry elektryczne ogniwa1
T-W-4Konwersja biomasy do paliw gazowych i płynnych2
T-W-5Numeryczne modelowanie ogniw paliwowych2
T-W-6Zastosowanie ogniw paliwowych w energetyce, transporcie, urządzeniach przenośnych1
T-W-7Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe i Plant-MFC.2
T-W-8Biotechnologiczne metody produkcji biowodoru. Wytwarzanie biowodoru z biomasy. Biofotoliza.2
T-W-9Możliwości i technologie magazynowania wodoru / biowodoru.1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-L-2Teoretyczne przygotowanie do projektowania.12
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia.15
A-L-4Konsultacje.3
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia.15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaOZE_2A_G02-swe_W01Student ma wiedzę odnośnie budowy, sposobu działania i paramatrów ogniw paliwowych oraz instalacji wykorzystujących ogniwa paliwowe.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_2A_W03ma pogłębioną wiedzę w zakresie wybranych działów matematyki, fizyki, chemii i biologii, niezbędną do opisu procesów oraz formułowania i rozwiązywania zadań dotyczących pozyskiwania, przetwarzania i wykorzystania energii z odnawialnych źródeł;
OZE_2A_W08posiada rozszerzoną wiedzę dotyczącą przebiegu procesów technologicznych oraz budowy, zasady działania i eksploatacji przemysłowych i doświadczalnych instalacji do produkcji biopaliw ciekłych i gazowych;
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z technologiami ogniw paliwowych, wytwarzaniem i magazynowaniem wodoru i biowodoru.
Treści programoweT-W-8Biotechnologiczne metody produkcji biowodoru. Wytwarzanie biowodoru z biomasy. Biofotoliza.
T-W-7Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe i Plant-MFC.
T-L-5Produkcja biowodoru w procesie fotofermentacji i fermentacji ciemnej oraz biofotolizy.
T-L-4Hodowla i charakterystyka mikroorganizmów uczestniczących w produkcji biowodoru.
T-L-6Projekt i wykonanie mikrobiologicznego ogniwa paliwowego.
T-W-9Możliwości i technologie magazynowania wodoru / biowodoru.
T-W-1Ogniwa paliwowe- rodzaje (chemiczne, mikrobiologiczne), budowa i zasada działania
T-W-6Zastosowanie ogniw paliwowych w energetyce, transporcie, urządzeniach przenośnych
T-L-2Wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej stosu ogniw PEMFC
T-L-1Wyznaczanie sprawności ogniwa paliwowego.
Metody nauczaniaM-1Wykład multimedialny.
M-2Pokaz.
M-3Projektowanie.
M-4Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Projekt / sprawozdanie.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne / ustne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student w stopniu dostatecznym opanował wiedzę z zakresu ogniw paliwowych i systemów wykorzystujących ogniwa paliwowe.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaOZE_2A_G02-swe_U01potrafi eksploatować ogniwa paliwowe i bioogniwa
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_2A_U03potrafi wykorzystać wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i biologii do opisu procesów oraz formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich oraz badawczych dotyczących pozyskiwania, przetwarzania i energetycznego wykorzystania OZE;
OZE_2A_U08potrafi przeprowadzić i ocenić wybrany proces technologiczny, realizowany w instalacjach do wytwarzania biopaliw;
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z technologiami ogniw paliwowych, wytwarzaniem i magazynowaniem wodoru i biowodoru.
Treści programoweT-W-8Biotechnologiczne metody produkcji biowodoru. Wytwarzanie biowodoru z biomasy. Biofotoliza.
T-W-7Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe i Plant-MFC.
T-L-5Produkcja biowodoru w procesie fotofermentacji i fermentacji ciemnej oraz biofotolizy.
T-L-4Hodowla i charakterystyka mikroorganizmów uczestniczących w produkcji biowodoru.
T-L-6Projekt i wykonanie mikrobiologicznego ogniwa paliwowego.
T-W-9Możliwości i technologie magazynowania wodoru / biowodoru.
T-W-1Ogniwa paliwowe- rodzaje (chemiczne, mikrobiologiczne), budowa i zasada działania
T-W-6Zastosowanie ogniw paliwowych w energetyce, transporcie, urządzeniach przenośnych
T-L-2Wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej stosu ogniw PEMFC
T-L-1Wyznaczanie sprawności ogniwa paliwowego.
Metody nauczaniaM-1Wykład multimedialny.
M-2Pokaz.
M-4Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Projekt / sprawozdanie.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne / ustne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student w stopniu dostatecznym potrafi eksploatować ogniwo paliwowe
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaOZE_2A_G02-swe_K01Student jest świadomy znaczenia technologii wykorzystujących ogniwa paliwowe dla zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska. Student jest świadomy zalet i wad systemów wykorzystujących ogniwa paliwowe i zanczenia tej technologii w ochronie środowiska i zrównoważonym rozwoju.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_2A_K01Absolwent krytycznie ocenia skutki działalności w obszarze OZE;
OZE_2A_K02jest świadomy znaczenia wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych;
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z technologiami ogniw paliwowych, wytwarzaniem i magazynowaniem wodoru i biowodoru.
Treści programoweT-W-8Biotechnologiczne metody produkcji biowodoru. Wytwarzanie biowodoru z biomasy. Biofotoliza.
T-W-7Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe i Plant-MFC.
T-L-5Produkcja biowodoru w procesie fotofermentacji i fermentacji ciemnej oraz biofotolizy.
T-L-4Hodowla i charakterystyka mikroorganizmów uczestniczących w produkcji biowodoru.
T-L-6Projekt i wykonanie mikrobiologicznego ogniwa paliwowego.
T-W-9Możliwości i technologie magazynowania wodoru / biowodoru.
T-W-1Ogniwa paliwowe- rodzaje (chemiczne, mikrobiologiczne), budowa i zasada działania
T-W-6Zastosowanie ogniw paliwowych w energetyce, transporcie, urządzeniach przenośnych
T-L-2Wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej stosu ogniw PEMFC
T-L-1Wyznaczanie sprawności ogniwa paliwowego.
Metody nauczaniaM-1Wykład multimedialny.
M-2Pokaz.
M-4Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Obserwacja ciągła.
S-2Ocena podsumowująca: Projekt / sprawozdanie.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne / ustne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student w stopniu dostatecznym jest świadomy znaczenia ogniw paliwowych w technologiach OZE.
3,5
4,0
4,5
5,0