Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (N2)
specjalność: Inżynieria bioprocesowa

Sylabus przedmiotu Ogniwa paliwowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria chemiczna i procesowa
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Ogniwa paliwowe
Specjalność Inżynieria procesów ekoenergetyki
Jednostka prowadząca Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Paulina Pianko-Oprych <Paulina.Pianko@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Paulina Pianko-Oprych <Paulina.Pianko@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 2 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA1 9 1,00,41zaliczenie
wykładyW1 18 2,00,59zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1W-1 Matematyka
W-2W-2 Fizyka
W-3W-3 Termodynamika techniczna

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1C-1 Zapoznanie studenta z podstawowymi pojęciami związanymi z ogniwami paliwowymi.
C-2C-2 Zapoznanie studenta z klasyfikacją i zasadą działania ogniw paliwowych.
C-3C-3 Przygotowanie studenta do wykonywania podstawowych obliczeń z zakresu systemów wyposażonych w ogniwa paliwowe.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Na ćwiczeniach rozwiązywane są zadania ilustrujące wyłożone zagadnienia teoretyczne z wykładów.9
9
wykłady
T-W-1Rosnąca rola ogniw we współczesnym świecie. Tendencje w zakresie energetyki i technologii paliw. Podstawy energetyki wodorowej. Podstawy elektrochemii: elektrody, elektrolity, ogniwa. Przewodność jonowa elektrolitów-mechanizmy, liczby przenoszenia. Elektroliza. Prawa Faraday’a. Zastosowania elektrolizy. Klasyfikacja ogniw paliwowych: ogniwo paliwowo alkaliczne, z kwasem fosforowym, polimerowe, ze stopionymi węglanami, stałotlenkowe, ogniwo paliwowe metanolowo-powietrzne. Siła elektromotoryczna ogniwa: równanie Nernsta. Rodzaje polaryzacji. Charakterystyka prądowo-napięciowa ogniwa. Łączenie ogniw. Zasada działania ogniw paliwowych, charakterystyki, budowa, obsługa, zastosowania. Ogniwa paliwowe w energetyce, transporcie i urządzeniach przenośnych. Inne zastosowania ogniw paliwowych18
18

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1A-A-1 Uczestnictwo w zajęciach audytoryjnych9
A-A-2A-A-2 Przygotowanie studenta do zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych21
30
wykłady
A-W-1A-W-1 Uczestnictwo w wykładach18
A-W-2A-W-2 Przygotowanie się do zaliczenia18
A-W-3A-W-3 Przygotowanie wystąpienia/prezentacji15
A-W-4A-W-4 Uczestnictwo w zajęciach audytoryjnych9
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1M-1 Przygotowanie multimedialnej formy prezentacji wykładów
M-2M-2 Prowadzenie wyznaczonego fragmentu zajęć audytoryjnych z zastosowanie zestawów edukacyjnych firmy Horizon wyposażonych w ogniwa paliwowe typu PEM.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: S-1 Zaliczenie treści wykładowych w postaci pisemnego zaliczenia
S-2Ocena formująca: S-2 Zaliczenie treści materiału ćwiczeń w postaci prac kontrolnych

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
ICHP_2A_C04-04a_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student ma wiedzę o ogniwach paliwowych, zna zasady ich działania i rodzaje. Jest świadomy ich wzrastającej ważności w rozwoju współczesnych technologii.
ICPN_2A_W05T2A_W03InzA2_W05C-1, C-2T-W-1M-1, M-2S-1

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
ICHP_2A_C04-04a_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student potrafi określić pola zastosowań wszystkich rodzajów ogniw paliwowych oraz wyznaczyć ich parametry. Potrafi dokonać analizy wyników doświadczeń z ogniwami paliwowymi i wskazać ich zalety i wady.
ICPN_2A_U12T2A_U12C-2, C-3T-A-1M-2S-2

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
ICHP_2A_C04-04a_K01
Rozumie wzrastającą role ogniw we współczesnych technologiach, ich możliwości wykorzystania w obszarze OZE i oszczędzania energii. Rozumie potrzebę ciągłej aktualizacji wiedzy w tym zakresie prowadzącą do stosowania nowoczesnych, efektownych technologii mobilnych i systemów rozproszonych.
ICPN_2A_K01T2A_K01C-3T-A-1M-1S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_C04-04a_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student ma wiedzę o ogniwach paliwowych, zna zasady ich działania i rodzaje. Jest świadomy ich wzrastającej ważności w rozwoju współczesnych technologii.
2,0mniej niż 55% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,055-60% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,560-70% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,070-80% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,580-90% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
5,090-100% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_C04-04a_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student potrafi określić pola zastosowań wszystkich rodzajów ogniw paliwowych oraz wyznaczyć ich parametry. Potrafi dokonać analizy wyników doświadczeń z ogniwami paliwowymi i wskazać ich zalety i wady.
2,0mniej niż 55% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,055-60% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,560-70% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,070-80% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,580-90% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
5,090-100% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_C04-04a_K01
Rozumie wzrastającą role ogniw we współczesnych technologiach, ich możliwości wykorzystania w obszarze OZE i oszczędzania energii. Rozumie potrzebę ciągłej aktualizacji wiedzy w tym zakresie prowadzącą do stosowania nowoczesnych, efektownych technologii mobilnych i systemów rozproszonych.
2,0mniej niż 55% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,055-60% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,560-70% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,070-80% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,580-90% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
5,090-100% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.

Literatura podstawowa

  1. S. Srinivasan, Fuel cells. From Fundamentals to applications, Springer, 2006
  2. A. Czerwiński, Akumulatory, baterie, ogniwa., Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2005
  3. D. Linden i T.B. Reddy, Handbook of batteries, McGraw-Hills, 1995
  4. Lewandowski W., Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT, Warszawa, 2007
  5. Klugmann E., Ogniwa i moduły fotowoltaiczne oraz inne niekonwencjonalne źródła energii, Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok, 2005
  6. Czerwiński A., Akumulatory, baterie i ogniwa, Wydawnictwo Komunikacji i łączności, Warszawa, 2005
  7. Jastrzębska G., Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne, WNT, Warszawa, 2007
  8. Ciechanowicz W., Energia, środowisko i ekonomia, Instytut Badań Systemowych PAN, Warszawa, 1995

Literatura dodatkowa

  1. Redey L., Ogniwa paliwowe, WNT, Warszawa, 1973

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Na ćwiczeniach rozwiązywane są zadania ilustrujące wyłożone zagadnienia teoretyczne z wykładów.9
9

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Rosnąca rola ogniw we współczesnym świecie. Tendencje w zakresie energetyki i technologii paliw. Podstawy energetyki wodorowej. Podstawy elektrochemii: elektrody, elektrolity, ogniwa. Przewodność jonowa elektrolitów-mechanizmy, liczby przenoszenia. Elektroliza. Prawa Faraday’a. Zastosowania elektrolizy. Klasyfikacja ogniw paliwowych: ogniwo paliwowo alkaliczne, z kwasem fosforowym, polimerowe, ze stopionymi węglanami, stałotlenkowe, ogniwo paliwowe metanolowo-powietrzne. Siła elektromotoryczna ogniwa: równanie Nernsta. Rodzaje polaryzacji. Charakterystyka prądowo-napięciowa ogniwa. Łączenie ogniw. Zasada działania ogniw paliwowych, charakterystyki, budowa, obsługa, zastosowania. Ogniwa paliwowe w energetyce, transporcie i urządzeniach przenośnych. Inne zastosowania ogniw paliwowych18
18

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1A-A-1 Uczestnictwo w zajęciach audytoryjnych9
A-A-2A-A-2 Przygotowanie studenta do zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych21
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1A-W-1 Uczestnictwo w wykładach18
A-W-2A-W-2 Przygotowanie się do zaliczenia18
A-W-3A-W-3 Przygotowanie wystąpienia/prezentacji15
A-W-4A-W-4 Uczestnictwo w zajęciach audytoryjnych9
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_2A_C04-04a_W01W wyniku przeprowadzonych zajęć student ma wiedzę o ogniwach paliwowych, zna zasady ich działania i rodzaje. Jest świadomy ich wzrastającej ważności w rozwoju współczesnych technologii.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICPN_2A_W05ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe operacje i procesy z zakresu wybranej specjalności kierunku studiów inżynieria chemiczna i procesowa
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1C-1 Zapoznanie studenta z podstawowymi pojęciami związanymi z ogniwami paliwowymi.
C-2C-2 Zapoznanie studenta z klasyfikacją i zasadą działania ogniw paliwowych.
Treści programoweT-W-1Rosnąca rola ogniw we współczesnym świecie. Tendencje w zakresie energetyki i technologii paliw. Podstawy energetyki wodorowej. Podstawy elektrochemii: elektrody, elektrolity, ogniwa. Przewodność jonowa elektrolitów-mechanizmy, liczby przenoszenia. Elektroliza. Prawa Faraday’a. Zastosowania elektrolizy. Klasyfikacja ogniw paliwowych: ogniwo paliwowo alkaliczne, z kwasem fosforowym, polimerowe, ze stopionymi węglanami, stałotlenkowe, ogniwo paliwowe metanolowo-powietrzne. Siła elektromotoryczna ogniwa: równanie Nernsta. Rodzaje polaryzacji. Charakterystyka prądowo-napięciowa ogniwa. Łączenie ogniw. Zasada działania ogniw paliwowych, charakterystyki, budowa, obsługa, zastosowania. Ogniwa paliwowe w energetyce, transporcie i urządzeniach przenośnych. Inne zastosowania ogniw paliwowych
Metody nauczaniaM-1M-1 Przygotowanie multimedialnej formy prezentacji wykładów
M-2M-2 Prowadzenie wyznaczonego fragmentu zajęć audytoryjnych z zastosowanie zestawów edukacyjnych firmy Horizon wyposażonych w ogniwa paliwowe typu PEM.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: S-1 Zaliczenie treści wykładowych w postaci pisemnego zaliczenia
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0mniej niż 55% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,055-60% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,560-70% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,070-80% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,580-90% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
5,090-100% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_2A_C04-04a_U01W wyniku przeprowadzonych zajęć student potrafi określić pola zastosowań wszystkich rodzajów ogniw paliwowych oraz wyznaczyć ich parametry. Potrafi dokonać analizy wyników doświadczeń z ogniwami paliwowymi i wskazać ich zalety i wady.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICPN_2A_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych procesów, metod badawczych i rozwiązań technicznych w zakresie ukończonej specjalności
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2C-2 Zapoznanie studenta z klasyfikacją i zasadą działania ogniw paliwowych.
C-3C-3 Przygotowanie studenta do wykonywania podstawowych obliczeń z zakresu systemów wyposażonych w ogniwa paliwowe.
Treści programoweT-A-1Na ćwiczeniach rozwiązywane są zadania ilustrujące wyłożone zagadnienia teoretyczne z wykładów.
Metody nauczaniaM-2M-2 Prowadzenie wyznaczonego fragmentu zajęć audytoryjnych z zastosowanie zestawów edukacyjnych firmy Horizon wyposażonych w ogniwa paliwowe typu PEM.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: S-2 Zaliczenie treści materiału ćwiczeń w postaci prac kontrolnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0mniej niż 55% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,055-60% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,560-70% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,070-80% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,580-90% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
5,090-100% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_2A_C04-04a_K01Rozumie wzrastającą role ogniw we współczesnych technologiach, ich możliwości wykorzystania w obszarze OZE i oszczędzania energii. Rozumie potrzebę ciągłej aktualizacji wiedzy w tym zakresie prowadzącą do stosowania nowoczesnych, efektownych technologii mobilnych i systemów rozproszonych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICPN_2A_K01posiada świadomość potrzeby ciągłego kształcenia i doskonalenia zawodowego, potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
Cel przedmiotuC-3C-3 Przygotowanie studenta do wykonywania podstawowych obliczeń z zakresu systemów wyposażonych w ogniwa paliwowe.
Treści programoweT-A-1Na ćwiczeniach rozwiązywane są zadania ilustrujące wyłożone zagadnienia teoretyczne z wykładów.
Metody nauczaniaM-1M-1 Przygotowanie multimedialnej formy prezentacji wykładów
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: S-2 Zaliczenie treści materiału ćwiczeń w postaci prac kontrolnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0mniej niż 55% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,055-60% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
3,560-70% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,070-80% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
4,580-90% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.
5,090-100% maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia.