PředmětyPředměty(verze: 963)
Předmět, akademický rok 2024/2025
  
Energetic Using of Biomass - AP216008
Anglický název: Energetic Using of Biomass
Zajišťuje: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie (228)
Fakulta: Fakulta technologie ochrany prostředí
Platnost: od 2023
Semestr: oba
Body: 0
E-Kredity: 0
Způsob provedení zkoušky:
Rozsah, examinace: 3/0, Jiné [HT]
Počet míst: zimní:neurčen / neurčen (neurčen)
letní:neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: angličtina
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy
student může plnit i v dalších letech
předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: Pohořelý Michael doc. Ing. Ph.D.
Skoblia Siarhei Ing. Ph.D.
Klasifikace: Chemie > Ekologie a ochrana životního prostředí
Záměnnost : P216008
Anotace -
Kurz je zaměřen na problematiku termochemické konverze biomasy a materiálů na její bázi a na energetické a materiálové využití vznikajících plynných, pevných a kapalných produktů. Součástí kurzu je prohloubený přehled všech fyzikálně-chemických vlastností biomasy (elementární složení, obsah prchavé hořlaviny, obsah popele a jeho vlastnosti) a jejich dopad na vlastnosti biomasy a možnosti termochemického zpracování a využití pro výroby tepla, elektrické energie, transportních biopaliv druhé generace a dalších chemických látek. Kurz je také zaměřen na analýzu existujících omezení při využití biomasy pro energetické a materiálové účely spojených s dostupností vhodných zdrojů (typ, jejich plošná hustota a dostupnost, tržní cena) a překonáním současných technologických problémů spojených s realizací procesů termochemické konverze biomasy. V kurzu jsou uvedeny jak klasické (spalování, zplyňovaní v pevném a fluidním loži, pomalá střední a nízkoteplotní pyrolýza), tak i nové termochemické postupy (torefakce, rychlá pyrolýza, vícestupňové zplyňování, výroba biocharu, konverze v podmínkách nadkritické vody) využívané pro konverzi energie biomasy. Součástí kurzu je také přehled postupů umožňujících výrobu biopaliv druhé generace z plynných a kapalných produktů termochemické konverze. Značný důraz je kladen na celkovou účinnost výroby elektrické energie a dalších produktů a na opatření pro její zvýšení, dále na analýzu úskalí spojených s praktickou realizací demonstračních a průmyslových zařízení. Součástí kurzu je hodnocení procesů výroby elektrické energie a dalších užitečných produktů z hlediska účinnosti a celkového vlivu na životní prostředí.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)
Výstupy studia předmětu -

Absolventi předmětu DSP budou umět:

samostatně se orientovat v problematice energetického využiti biomasy,

stanovit a zhodnotit základní fyzikálně-chemické vlastnosti různých typů biomasy, a tak určit jejich chování za podmínek termochemické konverze,

orientovat se v různých typech termochemických procesů transformace energie (spalování, rychlá a pomalá pyrolýza, zplyňování) a mít přehled o zařízeních vhodných pro výrobu elektrické energie (turbíny, motory, palivové články),

zhodnotit možnosti použití různých druhů biomasy pro výrobu energie, zvolit nejlépe vyhovující termochemický proces a zařízení pro výrobu elektrické energie a zhodnotit celkovou účinnost systému,

orientovat se v legislativních a ekonomických aspektech využití biomasy pro energetické účely.

Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) -

Vypracovaní písemné rešerše na předem dohodnuté téma.

Úspěšné absolvování ústní části zkoušky.

Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)
Literatura -

Povinná:

  • Godfrey Boyle. Renewable Energy. Power for a Sustainable Future.. United Kingdom : Oxford University Press, 2004, 464 s. ISBN 0-19-926178-4.
  • Chris Higman, Maarten van der Burgt. Gasification . Burlington, MA 01803, USA: Elsevier, 2008, 423 s. ISBN 978-0-7506-8528-3.
  • Sjaak van Loo and Jaap Koppejan. The Handbook of Biomass Combustion & Co-firing.. London, United Kingdom: Earthscan, 2008, 426 s. ISBN 978-1-84407-249-1.
  • Robert C. Brown. Thermochemical Processing of Biomass: Conversion into Fuels, Chemicals and Power.. United Kingdom : Wiley, 2011, 330 s. ISBN 978-0-470-72111-7.

Doporučená:

  • Harrie Knoef. Handbook Biomass Gasification. Netherlands: BTG, Biomass Technology Group, 2012, 509 s. ISBN 9081938509.
  • Prabir Basu. Biomass Gasification and Pyrolysis.

    Practical Design and Theory. Burlington, MA 01803, USA : Elsevier, 2010, 265 s. ISBN 978-0-12-374988-8.

  • Thomas B. Reed. Encyclopedia of Biomass Thermal Conversion. The Principles and Technology of Pyrolysis, Gasification & Combustion.. USA: The Biomass Energy Foundation, 2002, 270 s. ISBN 1-60322-055-0.

Poslední úprava: Skoblia Siarhei (01.09.2024)
Sylabus -

1. Nejstarší zdroj energie a jeho současná renesance. Potenciál zdrojů biomasy, jejich dostupnost a možnosti využití pro výrobu energie.

2. Fyzikálně-chemické vlastnosti biomasy a jejich dopad na termochemickou konverzi a výrobu energie.

3. Základní úpravy vlastností surové biomasy (vlhkost, sypná hmotnost, hustota energie) nezbytné pro další efektivní využití (sušení, peletování, briketování, torefakce).

4. Termochemická konverze: definice, základní podmínky, způsoby realizace a možnosti využití pro efektivní výrobu energie a dalších produktů.

5. Technologické postupy výroby elektrické energie z biomasy a produktů termochemické konverze. Vliv termochemické konverze na celkovou účinnost procesu.

6. Termochemická konverze biomasy bez přístupu vzduchu (pyrolýza). Vliv podmínek procesu (teplota, rychlost ohřevu, tlak) na distribuci produktů a jejich složení. Aplikace procesu pyrolýzy pro výrobu plynných, pevných a kapalných produktů a jejich využití ve výrobě energie.

7. Termochemická konverze biomasy v oxidační atmosféře s přebytkem vzduchu (spalování). Přehled vhodných spalovacích zařízení, provozních podmínek a požadavků na kvalitu paliva.

8. Termochemická konverze biomasy za podmínek parciální oxidace (zplyňování) a možnosti využití pro výrobu energie.

9. Termochemická konverze biomasy v nadkritické vodě (hydrotermální zplyňování) a její využití pro výrobu energie, vodíku a methanu.

10. Čištění a úprava produktů termochemické konverze biomasy pro jejich další efektivní energetické využití.

11. Výroba biocharu, jeho klasifikace a možnosti využití ve výrobě energie, pro zlepšování půdních vlastností a k celoplošné sekvestraci CO2.

12. Možnosti výroby kapalných a plynných paliv druhé generace a chemických komodit z produktů termochemické konverze biomasy.

13. Kombinovaná výroba elektrické energie a tepla z biomasy pomocí termochemické konverze.

14. Demonstrační a komerční zplyňovací a pyrolýzní zařízení ve světě a v ČR.

Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)
Studijní opory -

přednášky uvedené na stránkách předmětu

odborná a speciální literatura

http://www.cpga.cz/propagace/

http://www.drtlud.com/resources/

https://woodgas.com/resources/

Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)
Vstupní požadavky -

Nejsou

Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)
Studijní prerekvizity -

Nejsou

Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)
 
VŠCHT Praha