Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Odnawialne źródła energii (S2)
specjalność: pozyskiwanie i konwersja biomasy na cele energetyczne

Sylabus przedmiotu Produkcja biopaliw zaawansowanych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Odnawialne źródła energii
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Produkcja biopaliw zaawansowanych
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Odnawialnych Źródeł Energii
Nauczyciel odpowiedzialny Małgorzata Hawrot-Paw <Malgorzata.Hawrot-Paw@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele 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
laboratoriaL1 30 2,00,67zaliczenie
wykładyW1 15 1,00,33egzamin

Wymagania wstępne

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

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z tematyką biopaliw zaawansowanych, w tym technologiami ich produkcji, z uwzględnieniem charakterystyki substratów i parametrów produkcji.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Regulamin pracowni i BHP. Podstawowy sprzęt i aparatura wykorzystywana w laboratorium.2
T-L-2Izolacja szczepów mikroorganizmów aktywnych w procesach wstępnej obróbki substratów lignocelulozowych. Hodowla wzbogacona.4
T-L-3Testy identyfikacyjne mikroorganizmów aktywnych w procesach wstepnej obróbki materiałów lignocelulozowych.2
T-L-4Charakterystyka fizjologiczno-biochemiczna szczepów aktywnych w procesie wstępnej obróbki materiałów lignocelulozowych.4
T-L-5Określenie aktywności szczepów w procesie biodegradacji materiałów lignocelulozowych. Wykorzystanie odpadowej biomasy lignocelulozowej.2
T-L-6Transformacja biomasy lignocelulozowej do bioetanolu metodą bezpośrednią SSF / metodą pośrednią. Ocena efektywności procesu na podstawie ilości wytworzonego biopaliwa. Właściwości bioetanolu lignocelulozowego.4
T-L-7Mikroglony - charakterystyka.2
T-L-8Wpływ wybranych czynników na intensywność produkcji energetycznej biomasy mikroglonów. Metody pomiaru biomasy - spektrofotometria, grawimetria.2
T-L-9Metody zbioru mikroglonów. Oddzielanie biomasy z medium hodowlanego.2
T-L-10Produkcja lipidów w komórkach mikroglonów - dobór parametrów procesu. Metody pozyskiwania lipidów jako prekursorów biodiesla.2
T-L-11Fotobioreaktor - projektowanie podstawowych parametrów pracy.4
30
wykłady
T-W-1Charakterystyka biopaliw zaawansowanych.2
T-W-2Surowce lignocelulozowe. Technologie konwersji substratów lignocelulozowych do bioetanolu 2 generacji. Lignorafinerie.4
T-W-3Bioreaktory - budowa, zasada działania, procesy mieszania i napowietrzania. Optymalizacja, kontrola i automatyzacja hodowli biomasy w bioreaktorach. Sterylizacja.3
T-W-4Glony - charakterystyka systematyczna, morfologiczna i fizjologiczna. Metody produkcji biomasy glonów przeznaczonej na cele energetyczne. Fotobioreaktory - założenia projektowe, rozwiązania konstrukcyjne.4
T-W-5Środowiskowe, ekonomiczne i społeczne skutki produkcji biopaliw.2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-L-2Przygotowanie do pisemnych zaliczeń.15
A-L-3Studiowanie podanej literatury.10
A-L-4Konsultacje.5
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.15
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia wykładów.10
A-W-3Studiowanie literatury przedmiotu.5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Kolokwium.
S-2Ocena formująca: Sprawozdanie.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne /pisemne.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_2A_G02-pkb_W01
Student posiada wiedzę w zakresie technologii produkcji biopaliw zaawansowanych.
OZE_2A_W08C-1T-L-7, T-L-2, T-L-6, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-5, T-W-2, T-W-1, T-W-3, T-W-4M-1, M-2, M-3, M-4S-3

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_2A_G02-pkb_U01
Student potrafi prowadzić procesy związane z wytworzeniem biopaliwa.
OZE_2A_U08C-1T-L-3, T-L-7, T-L-2, T-L-4, T-L-6, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-5M-2, M-4S-3

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_2A_G02-pkb_K01
Student potrafi oceniać skutki społeczne, ekonomiczne i środowiskowe związane z produkcją biopaliw zaawansowanych, rozumie konieczność przestrzegania zasad etyki zawodowej.
OZE_2A_K01, OZE_2A_K02, OZE_2A_K03, OZE_2A_K05C-1T-L-6, T-L-10, T-W-5, T-W-2, T-W-1, T-W-4M-1, M-2, M-3, M-4S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
OZE_2A_G02-pkb_W01
Student posiada wiedzę w zakresie technologii produkcji biopaliw zaawansowanych.
2,0
3,0Student zna metody produkcji biopaliw zawansowanych i substraty wykorzystywane do ich produkcji.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
OZE_2A_G02-pkb_U01
Student potrafi prowadzić procesy związane z wytworzeniem biopaliwa.
2,0
3,0Student potrafi przeprowadzić wybrane etapy procesy technologicznego produkcji biopaliwa.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
OZE_2A_G02-pkb_K01
Student potrafi oceniać skutki społeczne, ekonomiczne i środowiskowe związane z produkcją biopaliw zaawansowanych, rozumie konieczność przestrzegania zasad etyki zawodowej.
2,0
3,0Student podaje aspekty środowiskowe, społeczne i ekonomiczne produkcji biopaliw zaawansowanych, ale bez krytycznej analizy informacji.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Klimiuk E., Pawłowska M., Pokój T., Biopaliwa. Technologie dla zrównoważonego rozwoju, PWN, Warszawa, 2012
  2. Viesturs U.E., Kuzniecow A.M., Sawienkow W.W., Bioreaktory, WNT, Warszawa, 1990
  3. Ledakowicz S, Inżynieria biochemiczna, WNT, Warszawa, 2011
  4. Ratledge C., Kristiansen B., Podstawy biotechnologii, PWN, Warszawa, 2013
  5. Kadłubowska J. Z., Zarys algologii, PWN, Warszawa, 1975
  6. Robert Ehrlich, Harold A. Geller, Renewable energy : a first course, CRC Press / Taylor & Francis Group, Boca Raton ; London ; New York, 2018
  7. Yebo Li, Samir Kumar Khanal, Bioenergy: Principles and application, WILEY Blackwell, New Jersey, 2017

Literatura dodatkowa

  1. Kołodziej B., Matyka M., Odnawialne źródła energii. Rolnicze surowce energetyczne., PWRiL, Poznań, 2012
  2. Lewandowski W.M., Ryms M., Biopaliwa. Proekologiczne odnawialne źródła energii., WNT, Warszawa, 2013
  3. Kowal K., Libudzisz Z., Żakowska Z., Mikrobiologia techniczna., PWN, Warszawa, 2008

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Regulamin pracowni i BHP. Podstawowy sprzęt i aparatura wykorzystywana w laboratorium.2
T-L-2Izolacja szczepów mikroorganizmów aktywnych w procesach wstępnej obróbki substratów lignocelulozowych. Hodowla wzbogacona.4
T-L-3Testy identyfikacyjne mikroorganizmów aktywnych w procesach wstepnej obróbki materiałów lignocelulozowych.2
T-L-4Charakterystyka fizjologiczno-biochemiczna szczepów aktywnych w procesie wstępnej obróbki materiałów lignocelulozowych.4
T-L-5Określenie aktywności szczepów w procesie biodegradacji materiałów lignocelulozowych. Wykorzystanie odpadowej biomasy lignocelulozowej.2
T-L-6Transformacja biomasy lignocelulozowej do bioetanolu metodą bezpośrednią SSF / metodą pośrednią. Ocena efektywności procesu na podstawie ilości wytworzonego biopaliwa. Właściwości bioetanolu lignocelulozowego.4
T-L-7Mikroglony - charakterystyka.2
T-L-8Wpływ wybranych czynników na intensywność produkcji energetycznej biomasy mikroglonów. Metody pomiaru biomasy - spektrofotometria, grawimetria.2
T-L-9Metody zbioru mikroglonów. Oddzielanie biomasy z medium hodowlanego.2
T-L-10Produkcja lipidów w komórkach mikroglonów - dobór parametrów procesu. Metody pozyskiwania lipidów jako prekursorów biodiesla.2
T-L-11Fotobioreaktor - projektowanie podstawowych parametrów pracy.4
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Charakterystyka biopaliw zaawansowanych.2
T-W-2Surowce lignocelulozowe. Technologie konwersji substratów lignocelulozowych do bioetanolu 2 generacji. Lignorafinerie.4
T-W-3Bioreaktory - budowa, zasada działania, procesy mieszania i napowietrzania. Optymalizacja, kontrola i automatyzacja hodowli biomasy w bioreaktorach. Sterylizacja.3
T-W-4Glony - charakterystyka systematyczna, morfologiczna i fizjologiczna. Metody produkcji biomasy glonów przeznaczonej na cele energetyczne. Fotobioreaktory - założenia projektowe, rozwiązania konstrukcyjne.4
T-W-5Środowiskowe, ekonomiczne i społeczne skutki produkcji biopaliw.2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-L-2Przygotowanie do pisemnych zaliczeń.15
A-L-3Studiowanie podanej literatury.10
A-L-4Konsultacje.5
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.15
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia wykładów.10
A-W-3Studiowanie literatury przedmiotu.5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięOZE_2A_G02-pkb_W01Student posiada wiedzę w zakresie technologii produkcji biopaliw zaawansowanych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_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 tematyką biopaliw zaawansowanych, w tym technologiami ich produkcji, z uwzględnieniem charakterystyki substratów i parametrów produkcji.
Treści programoweT-L-7Mikroglony - charakterystyka.
T-L-2Izolacja szczepów mikroorganizmów aktywnych w procesach wstępnej obróbki substratów lignocelulozowych. Hodowla wzbogacona.
T-L-6Transformacja biomasy lignocelulozowej do bioetanolu metodą bezpośrednią SSF / metodą pośrednią. Ocena efektywności procesu na podstawie ilości wytworzonego biopaliwa. Właściwości bioetanolu lignocelulozowego.
T-L-8Wpływ wybranych czynników na intensywność produkcji energetycznej biomasy mikroglonów. Metody pomiaru biomasy - spektrofotometria, grawimetria.
T-L-9Metody zbioru mikroglonów. Oddzielanie biomasy z medium hodowlanego.
T-L-10Produkcja lipidów w komórkach mikroglonów - dobór parametrów procesu. Metody pozyskiwania lipidów jako prekursorów biodiesla.
T-L-11Fotobioreaktor - projektowanie podstawowych parametrów pracy.
T-L-5Określenie aktywności szczepów w procesie biodegradacji materiałów lignocelulozowych. Wykorzystanie odpadowej biomasy lignocelulozowej.
T-W-2Surowce lignocelulozowe. Technologie konwersji substratów lignocelulozowych do bioetanolu 2 generacji. Lignorafinerie.
T-W-1Charakterystyka biopaliw zaawansowanych.
T-W-3Bioreaktory - budowa, zasada działania, procesy mieszania i napowietrzania. Optymalizacja, kontrola i automatyzacja hodowli biomasy w bioreaktorach. Sterylizacja.
T-W-4Glony - charakterystyka systematyczna, morfologiczna i fizjologiczna. Metody produkcji biomasy glonów przeznaczonej na cele energetyczne. Fotobioreaktory - założenia projektowe, rozwiązania konstrukcyjne.
Metody nauczaniaM-1Wykład multimedialny.
M-2Pokaz.
M-3Dyskusja dydaktyczna.
M-4Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne /pisemne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna metody produkcji biopaliw zawansowanych i substraty wykorzystywane do ich produkcji.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięOZE_2A_G02-pkb_U01Student potrafi prowadzić procesy związane z wytworzeniem biopaliwa.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_2A_U08potrafi przeprowadzić i ocenić wybrany proces technologiczny, realizowany w instalacjach do wytwarzania biopaliw;
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z tematyką biopaliw zaawansowanych, w tym technologiami ich produkcji, z uwzględnieniem charakterystyki substratów i parametrów produkcji.
Treści programoweT-L-3Testy identyfikacyjne mikroorganizmów aktywnych w procesach wstepnej obróbki materiałów lignocelulozowych.
T-L-7Mikroglony - charakterystyka.
T-L-2Izolacja szczepów mikroorganizmów aktywnych w procesach wstępnej obróbki substratów lignocelulozowych. Hodowla wzbogacona.
T-L-4Charakterystyka fizjologiczno-biochemiczna szczepów aktywnych w procesie wstępnej obróbki materiałów lignocelulozowych.
T-L-6Transformacja biomasy lignocelulozowej do bioetanolu metodą bezpośrednią SSF / metodą pośrednią. Ocena efektywności procesu na podstawie ilości wytworzonego biopaliwa. Właściwości bioetanolu lignocelulozowego.
T-L-8Wpływ wybranych czynników na intensywność produkcji energetycznej biomasy mikroglonów. Metody pomiaru biomasy - spektrofotometria, grawimetria.
T-L-9Metody zbioru mikroglonów. Oddzielanie biomasy z medium hodowlanego.
T-L-10Produkcja lipidów w komórkach mikroglonów - dobór parametrów procesu. Metody pozyskiwania lipidów jako prekursorów biodiesla.
T-L-11Fotobioreaktor - projektowanie podstawowych parametrów pracy.
T-L-5Określenie aktywności szczepów w procesie biodegradacji materiałów lignocelulozowych. Wykorzystanie odpadowej biomasy lignocelulozowej.
Metody nauczaniaM-2Pokaz.
M-4Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne /pisemne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi przeprowadzić wybrane etapy procesy technologicznego produkcji biopaliwa.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięOZE_2A_G02-pkb_K01Student potrafi oceniać skutki społeczne, ekonomiczne i środowiskowe związane z produkcją biopaliw zaawansowanych, rozumie konieczność przestrzegania zasad etyki zawodowej.
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;
OZE_2A_K03ma świadomość potrzeby włączania się do działań społecznych na rzecz ochrony środowiska;
OZE_2A_K05bierze odpowiedzialność za podejmowane działania, przestrzega zasad etyki zawodowej.
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z tematyką biopaliw zaawansowanych, w tym technologiami ich produkcji, z uwzględnieniem charakterystyki substratów i parametrów produkcji.
Treści programoweT-L-6Transformacja biomasy lignocelulozowej do bioetanolu metodą bezpośrednią SSF / metodą pośrednią. Ocena efektywności procesu na podstawie ilości wytworzonego biopaliwa. Właściwości bioetanolu lignocelulozowego.
T-L-10Produkcja lipidów w komórkach mikroglonów - dobór parametrów procesu. Metody pozyskiwania lipidów jako prekursorów biodiesla.
T-W-5Środowiskowe, ekonomiczne i społeczne skutki produkcji biopaliw.
T-W-2Surowce lignocelulozowe. Technologie konwersji substratów lignocelulozowych do bioetanolu 2 generacji. Lignorafinerie.
T-W-1Charakterystyka biopaliw zaawansowanych.
T-W-4Glony - charakterystyka systematyczna, morfologiczna i fizjologiczna. Metody produkcji biomasy glonów przeznaczonej na cele energetyczne. Fotobioreaktory - założenia projektowe, rozwiązania konstrukcyjne.
Metody nauczaniaM-1Wykład multimedialny.
M-2Pokaz.
M-3Dyskusja dydaktyczna.
M-4Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne /pisemne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student podaje aspekty środowiskowe, społeczne i ekonomiczne produkcji biopaliw zaawansowanych, ale bez krytycznej analizy informacji.
3,5
4,0
4,5
5,0