The topic of the module can be divided into two parts, which are closely connected. Concerning the first part of the module, students will learn the trends leading to the provision of sustainable development of chemical technologies with emphasis on energetic demands, safety, minimization of side products, waste treatment and raw material recycling. The second part is aimed at the contemporary state in utilization of alternative energy sources with stress to wind and solar energy and application of hydrogen as an energy carrier.

Problematiku lze rozdělit do dvou částí, které spolu velmi úzce souvisí. Co se týče první části je cílem předmětu seznámit studenty s trendy, které vedou k zajištění trvale udržitelného rozvoje chemických technologií s důrazem na energetické nároky, bezpečnost, minimalizaci vedlejších produktů, zpracování odpadů a recyklaci surovin. Druhá část je cílena na seznámení studentů se současným stavem využití alternativních zdrojů energie se zaměřením na větrnou a sluneční energii a aplikaci vodíku jako nosiče energie.

Students will be able to:

• discuss the management of chemical process from point of view of sustainability, i.e. the minimization of energy consumption and production of waste products.

• characterize the currently used alternative energy resources including future development in this field.

• analyze in detail the knowledge in hydrogen production field (production of hydrogen from alternative resources, hydrogen storage, application of hydrogen full cells).

Studenti budou umět:

• diskutovat znalosti o vedení chemického procesu z hlediska udržitelnosti, t. j. minimalizace spotřeby energie a tvorby nežádoucích produktů.

• charakterizovat v současnosti využívané alternativní zdroje energie včetně výhledu do budoucna.

• podrobně analyzovat znalosti z oblasti vodíkového hospodářství (výroba z alternativních zdrojů, skladování a distribuce,využití v palivových článcích)

Pro udělení zápočtu je nutné vypracovat projekt. Obhajoba projektu probíhá v posledním týdnu semestru.

Zkouška je písemná a ústní. Písemná se skládá ze 2 částí, je nutno získat minimálně 50 % z možných 100 bodů

R: P.T. Anastas, J.C. Warner, Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press, New York, NY, 2000,ISBN13: 9780198506980.

R: R. M. Dell and D. A. J. Rand: Clean Energy, The Royal Society of Chemistry, 2004,ISBN: 978-1-84755-055-2.

Z: P.T. Anastas, J.C. Warner, Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press, New York, NY, 2000,ISBN13: 9780198506980.

Z: R. M. Dell and D. A. J. Rand: Clean Energy, The Royal Society of Chemistry, 2004,ISBN: 978-1-84755-055-2.

1. Pro udělení zápočtu je nutné vypracovat projekt. Obhajoba projektu probíhá v posledním týdnu semestru.

2. Zkouška je písemná a ústní. Písemná se skládá ze 2 částí, z každé je nutno získat minimálně 50 %.

1. Chemical technology as a part of a sustainable industrial development

2. The development of chemical processes, choice of chemical reactor, separator and heat-exchange system

3. Minimization of waste product formation using "end-of-pipe" method or by the changes of technological parameters

4. Chemical technologies used for waste treatment and raw material recycling

5. Security of chemical technologies, classification of harmful substances and situations, health protection, EU legislation

6. Means for the safety assuring of chemical processes

7. Energetic demands of chemical processes, composite curves, "pinch-point", additional energy sources

8. Survey of alternative sources of energy

9. Wind energy

10. Sun light as a source of energy

11. Hydrogen as alternative energy carrier, basic technologies for its production

12. Special technologies for hydrogen production

13. Low- and Medium-temperature fuel cell as a source of energy

14. High-temperature fuel cell as a source of energy

1. Chemická technologie jako součást trvale udržitelného rozvoje průmyslových aktivit

2. Hierarchický vývoj chemického procesu, výběr chemického reaktoru, separátoru a výměníkové sítě

3. Minimalizace vzniku odpadních produktů metodami "end-of-pipe" neno změnami technologických parametrů

4. Chemické technologie při zpracování odpadů a recyklaci surovin

5. Analýza bezpečnosti chemických technologií, klasifikace nebezpečných látek a situací, ochrana zdraví osob, legislativa EU

6. Prostředky pro zajištění bezpečnosti chemických procesů

7. Energetické nároky chemických procesů, kompozitní křivky, "pinch-point", dodatečné zdroje energie

8. Přehled alternativních zdrojů energie

9. Větrná energie

10.Sluneční záření jako zdroj energie

11.Vodík jako alternativní nosič energie a základní technologie jeho výroby

12.Speciální technologie produkce vodíku

13.Nízko a středněteplotní palivové články jako zdroje energie

14.Vysokoteplotní palivové články jako zdroje energie

Recomended literature.

Power point presentations in printed or electronic form.

Databases of physico-chemical properties of compounds.

Aspen plus manuals. Getting started Building and Running a Process Model.

doporučená literatura

promítané folie - ve formě tištěných materiálů nebo elektronických materiálů

databáze fyzikálně-chemických vlastností látek

příručka pro chemicko-inženýrský software Aspen Plus (součást programu Aspen Plus): Aspen Plus. Getting started Building and Running a Process Model

Physical Chemistry I

Chemical Engineering

Fyzikální chemie I

Chemické inženýrství