|
|
|
||
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.
Součástí kurzu je přehled demonstračních a komerčních technologií termochemické konverze biomasy určených pro energetické a materiálové využití, které jsou lokalizovány v ČR, Evropské unii i po celém světě.
Součástí předmětu je také volitelné laboratorní cvičení, zaměřené na stanovení základních fyzikálně-chemických vlastností biomasy a volitelná exkurze na vybranou demonstrační jednotku v ČR vyrábějící elektrickou energii a biochar z biomasy.
Poslední úprava: Hlinčík Tomáš (03.04.2018)
|
|
||
Fakultativní účast na přednáškách, případné konzultace s přednášejícími, aspoň 50 %. Vypracovaní písemné rešerši na předem dohodnuté téma z okruhu předmětu. Úspěšné absolvování ústní části zkoušky. Poslední úprava: Hlinčík Tomáš (31.05.2017)
|
|
||
1. Boyle, G.: Renewable Energy. Power for a Sustainable Future. Oxford University Press, 2nd Edition, United Kingdom (2004); ISBN 0-19-926178-4. 2. Reed, T. B.: Encyclopedia of Biomass Thermal Conversion. The Principles and Technology of Pyrolysis, Gasification & Combustion. The Biomass Energy Foundation, USA (2002); ISBN 1-60322-055-0. 3. Loo, van S., Koppejan, J.: The Handbook of Biomass Combustion & Co-firing. Earthscan, United Kingdom (2008); ISBN 978-1-84407-249-1. 4. Brown, R. C.: Thermochemical Processing of Biomass. Conversion into Fuels, Chemicals and Power. Wiley, United Kingdom (2011); ISBN 978-0-470-72111-7. 5. Higman, C., Burgt, van der M.: Gasification. Elsevier, USA (2008); ISBN 978-0-7506-8528-3. 6. Knoef, H.: Handbook Biomass Gasification. BTG, Netherlands (2005); ISBN 90-810068-1-9. 7. Skoblia S., Tenkrát D., Vosecký M., Pohořelý M., Lisý M., Balaš M., Prokeš O.: Využití biomasy jako obnovitelného zdroje energie. Chem. Listy100(S), s20-s24, (2006). 8. Pohořelý M., Jeremiáš M., Kameníková P., Skoblia S., Svoboda K., Punčochář M.: Zplyňování biomasy. Chem. Listy 106 (4), 264-274 (2012). 9. Zámostný P., Kurc L.: Vliv podmínek a složení suroviny na pyrolýzu dřevní hmoty. Chem. Listy 105(6), 458-466 (2011). 10. Basu P.: Biomass gasification and pyrolysis: practical design and theory, Elsevier Inc., 2010 ISBN 978-0-12-374988-8. Poslední úprava: Hlinčík Tomáš (03.04.2018)
|
|
||
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: Hlinčík Tomáš (03.04.2018)
|
|
||
přednášky uvedené na stránkách předmětu odborná a speciální literatura Poslední úprava: Skoblia Siarhei (17.03.2014)
|
|
||
Studenti budou umět: samostatně se orientovat v problematice výroby energie z 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: Hlinčík Tomáš (03.04.2018)
|
|
||
Nejsou Poslední úprava: Skoblia Siarhei (17.03.2014)
|
|
||
Nejsou Poslední úprava: Skoblia Siarhei (17.03.2014)
|
Hodnocení studenta | |
Forma | Váha |
Obhajoba individuálního projektu | 50 |
Ústní zkouška | 50 |