Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Ochrona środowiska (S1)
Sylabus przedmiotu Produkcja biomasy na cele energetyczne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Ochrona środowiska | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki rolnicze, leśne i weterynaryjne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Produkcja biomasy na cele energetyczne | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Agroinżynierii | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Marek Bury <Marek.Bury@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Marek Bury <Marek.Bury@zut.edu.pl>, Grzegorz Hury <Grzegorz.Hury@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 9 | Grupa obieralna | 3 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawowa wiedza z zakresu botaniki, fizjologii roślin, gleboznawstwa |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Głównym celem zajęć jest przekazanie studentom podstawowej wiedzy z zakresu uprawy roślin będących źródłem biomasy przeznaczonej na cele energetyczne, w tym zapoznanie studentów z biologią najważniejszych gatunków roślin rolniczych uprawianych w Polsce, wpływie warunków agroekologicznych na wielkość i zmienność uzyskiwanych plonów. Przedstawienie studentom podstawowej technologii uprawy, nawożenia i prowadzenia plantacji. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Wiadomości wprowadzające, definicje pojęć rolniczych i energetycznych | 1 |
| T-A-2 | Przedstawienie i porównanie wartości energetycznej (opałowej) różnych nośników energii, podział roślin uprawnych pod względem botanicznym i rolniczym, wykorzystywanych na cele energetyczne. | 1 |
| T-A-3 | Topinambur jako surowiec do produkcji biomasy. Znaczenie gospodarcze i wykorzystanie topinamburu. Skład chemiczny i kierunki użytkowania. Kierunki hodowli. Biologia rozwoju. Wartość energetyczna plonu. Wymagania glebowe, wodne i cieplne. Przygotowanie stanowiska w zmianowaniu i uprawa roli. Sadzenie. Nawożenie i zabiegi pielęgnacyjne. Zwalczanie chwastów, szkodników i chorób. Plon i jego jakość. Termin i technika zbioru. | 2 |
| T-A-4 | Rośliny zbożowe (owies, żyto, kukurydza) jako surowiec do produkcji biomasy. Znaczenie gospodarcze i wykorzystanie zbóż. Skład chemiczny i kierunki użytkowania (ziarno, słoma). Kierunki hodowli. Biologia rozwoju. Wartość energetyczna plonu. Wymagania glebowe, wodne i cieplne. Przygotowanie stanowiska w zmianowaniu i uprawa roli. Siew. Nawożenie i zabiegi pielęgnacyjne. Zwalczanie chwastów, szkodników i chorób. Plon i jego jakość. Termin i technika zbioru. | 4 |
| T-A-5 | Rzepak i inne oleiste jako surowiec do produkcji biomasy. Znaczenie gospodarcze i wykorzystanie roślin oleistych. Skład chemiczny i kierunki użytkowania. Kierunki hodowli. Biologia rozwoju. Wartość energetyczna plonu. Wymagania glebowe, wodne i cieplne. Przygotowanie stanowiska w zmianowaniu i uprawa roli. Siew. Nawożenie i zabiegi pielęgnacyjne. Zwalczanie chwastów, szkodników i chorób. Plon i jego jakość. Termin i technika zbioru. | 2 |
| T-A-6 | Ślazowiec pensylwański jako surowiec do produkcji biomasy. Znaczenie gospodarcze i wykorzystanie ślazowca. Skład chemiczny i kierunki użytkowania. Kierunki hodowli. Biologia rozwoju. Wartość energetyczna plonu. Wymagania glebowe, wodne i cieplne. Przygotowanie stanowiska w zmianowaniu i uprawa roli. Sadzenie lub siew. Nawożenie i zabiegi pielęgnacyjne. Zwalczanie chwastów, szkodników i chorób. Plon i jego jakość. Termin i technika zbioru. | 2 |
| T-A-7 | Wieloletnie trawy jako surowiec do produkcji biomasy. Znaczenie gospodarcze i wykorzystanie rozplenicy, spartiny, mozgi. Skład chemiczny i kierunki użytkowania. Kierunki hodowli. Biologia rozwoju. Wartość energetyczna plonu. Wymagania glebowe, wodne i cieplne. Przygotowanie stanowiska w zmianowaniu i uprawa roli. Sadzenie. Nawożenie i zabiegi pielęgnacyjne. Zwalczanie chwastów, szkodników i chorób. Plon i jego jakość. Termin i technika zbioru. | 3 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Polityka energetyczna Unii Europejskiej oraz jej uwarunkowania. Światowe zasoby surowców energetycznych (kopalnych) Wykorzystanie energii. Struktura produkcji energii pierwotnej. | 2 |
| T-W-2 | Charakterystyka odnawialnych źródeł energii. Podstawowa terminologia w produkcji roślin energetycznych. Specyficzne cechy i uwarunkowania produkcji roślin energetycznych, znaczenie gospodarcze. Definicja biomasy i biopaliwa. | 2 |
| T-W-3 | Energia Biomasy. Zasoby energetyczne biomasy i ich rozmieszczenie. Drewno. Słoma. | 2 |
| T-W-4 | Siedlisko roślin energetycznych. Pochodzenie i wymagania w stosunku do siedliska, w tym w szczególności do gleby, wody (opadów) i temperatury. Wpływ czynników na roślinę oraz możliwości ich regulowania przez człowieka. Kompleksowe oddziaływanie czynników siedliska na wielkość i jakość plonów ze szczególnym uwzględnieniem wartości opałowej. Kierunki wykorzystania. | 2 |
| T-W-5 | Ogólne zasady uprawy roli i roślin. Ocena i wybór stanowiska, określenie zasobności i pH, ocena zachwaszczenia, przygotowanie stanowiska, nawożenie organiczne i mineralne, podstawowa uprawa roli, sposoby zakładania plantacji (sadzenie lub siew), pielęgnacja, przygotowanie do zbioru i zbiór. Postępowanie w następnym roku. | 2 |
| T-W-6 | Znaczenie gospodarcze i wykorzystanie biomasy miskanta olbrzymiego (Miscanthus sinensis x giganteus), chińskiego (Miscanthus sinensis) i cukrowego (Miscanthus sacchariflorus). Wymagania glebowe, wodne i termiczne miskanta. Przygotowanie stanowiska w zmianowaniu i uprawa roli do nasadzeń. Sadzenie z sadzonek in vitro i z rizomów. Nawożenie i zabiegi pielęgnacyjne. Ograniczenie zachwaszczenia, populacji szkodników i chorób. Termin zbioru. Plon i jego jakość, wydajność energetyczna. Skutki źle i nieterminowo wykonanych zabiegów. Zbiór i narzędzia do zbioru. | 2 |
| T-W-7 | Uprawa i wykorzystanie do produkcji biomasy kukurydzy, sorgo zwyczajnego (Sorghum bicolor), trawy sudańskiej (Sorghum sudanense) i ich meszańców. Wymagania glebowe, wodne i termiczne sorgo. Przygotowanie stanowiska w zmianowaniu i uprawa roli do siewu. Termin i ilość wysiewu. Nawożenie i zabiegi pielęgnacyjne. Zwalczanie chwastów, szkodników i chorób. Plon i jego jakość, wydajność energetyczna. Skutki źle i nieterminowo wykonanych zabiegów. Zbiór i narzędzia do zbioru. | 2 |
| T-W-8 | Znaczenie gospodarcze i wykorzystanie biomasy rdestu ostrokończystego (Reynoutria cuspidatum) i sachalińskiego (Reynoutria Sachalinensis). Wymagania glebowe, wodne i termiczne rdestowca. Przygotowanie stanowiska w zmianowaniu i uprawa roli do nasadzeń. Sadzenie z sadzonek in vitro i z rizomów. Nawożenie i zabiegi pielęgnacyjne. Ograniczenie zachwaszczenia, populacji szkodników i chorób. Plon i jego jakość, wydajność energetyczna. Skutki źle i nieterminowo wykonanych zabiegów. Zbiór i narzędzia do zbioru. | 2 |
| T-W-9 | Znaczenie gospodarcze i wykorzystanie biomasy wierzby energetycznej (Salix viminalis). Wymagania glebowe, wodne i termiczne wierzby. Przygotowanie stanowiska w zmianowaniu i uprawa roli do nasadzeń. Sadzenie z sadzonek in vitro i ze sztobrów. Nawożenie i zabiegi pielęgnacyjne. Ograniczenie zachwaszczenia, populacji szkodników i chorób. Plon i jego jakość, wydajność energetyczna. Skutki źle i nieterminowo wykonanych zabiegów. Termin zbioru i narzędzia do zbioru. | 2 |
| T-W-10 | Znaczenie gospodarcze i wykorzystanie biomasy topoli (Populus sp.). Wymagania glebowe, wodne i termiczne topoli. Przygotowanie stanowiska w zmianowaniu i uprawa roli do nasadzeń. Sadzenie z sadzonek in vitro i z rizomów. Nawożenie i zabiegi pielęgnacyjne. Ograniczenie zachwaszczenia, populacji szkodników i chorób. Plon i jego jakość, wydajność energetyczna. Skutki źle i nieterminowo wykonanych zabiegów. Zbiór i narzędzia do zbioru. | 2 |
| 20 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Udział studenta w ćwiczeniach audytoryjnych | 15 |
| A-A-2 | Samodzielne studiowanie tematyki ćwiczeń | 3 |
| A-A-3 | Przygotowanie do zaliczenia (przygotowanie prezentacji multimedialnej) | 4 |
| A-A-4 | Udział w konsultacjach przedmiotowych | 8 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Udział studenta w wykładach | 20 |
| A-W-2 | Samodzielne studiowanie tematyki wykładów | 15 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia treści programowych wykładów | 15 |
| A-W-4 | Udział w konsultacjach przedmiotowych | 10 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny prezentujący zagadnienia teoretyczne |
| M-2 | Prezentacje multimedialne |
| M-3 | dyskusja, objaśnienia lub wyjaśnienia |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Prezentacja, projekt |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OS_1A_O09-3_W01 W zakresie wiedzy student zna podstawowe technologie uprawy roślin przeznaczonych do produkcji biomasy, potrafi wykorzystać ich potencjał prowadząc zrównoważoną gospodarkę środkami produkcji. Student potrafi ocenić zagrożenia środowiska spowodowane wykorzystaniem odpadów do nawożenia, wytłumaczyć problemy z ich stosowaniem oraz dba o bioróżnorodność biologiczną | OS_1A_W07, OS_1A_W08 | — | — | C-1 | T-A-3, T-W-4, T-A-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-9, T-W-10 | M-1, M-2 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OS_1A_O09-3_U01 Student potrafi uzyskać potrzebne informacje na temat produkcji biomasy roślinnej z różnych źródeł literaturowych. Student potrafi analizować i weryfikować uzyskane dane liczbowe odnośnie np. wielkości uzyskiwanego plonu biomasy z jednostki powierzchni. Student umie dobierać gatunki roślin energetycznych do różnych warunków siedliskowych. Potrafi zaplanować produkcję określonej biomasy. | OS_1A_U01, OS_1A_U05, OS_1A_U07 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-6 | M-2, M-3 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OS_1A_O09-3_K01 Student wykazuje zrozumienie podstawowych procesów wpływających na uprawę roślin energetycznych jako źródła biomasy | OS_1A_K01, OS_1A_K03, OS_1A_K07 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-A-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5 | M-2 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| OS_1A_O09-3_W01 W zakresie wiedzy student zna podstawowe technologie uprawy roślin przeznaczonych do produkcji biomasy, potrafi wykorzystać ich potencjał prowadząc zrównoważoną gospodarkę środkami produkcji. Student potrafi ocenić zagrożenia środowiska spowodowane wykorzystaniem odpadów do nawożenia, wytłumaczyć problemy z ich stosowaniem oraz dba o bioróżnorodność biologiczną | 2,0 | Student nie zna podstawowych pojęć podanych na wykładach i ćwiczeniach audytoryjnych |
| 3,0 | Student zna niektóre podstawowe pojęcia, poprawne definiuje niektóre z nich | |
| 3,5 | Student zna podstawowe pojęcia, lecz nie w pełni wykazuje zależności pomiędzy nimi, potrafi rozpoznać podstawowe gatunki roślin energetycznych | |
| 4,0 | Student zna podstawowe pojęcia i potrafi w analityczny sposób je porównać, potrafi rozpoznać większość omawianych gatunków roślin energetycznych | |
| 4,5 | Student potrafi wykorzystać wszystkie podane na wykładach pojęcia i potrafi wskazać zależności pomiędzy nimi, potrafi rozpoznać wszystkie gatunki roślin energetycznych | |
| 5,0 | student potrafi wykorzystać wszystkie podane pojęcia, wskazać zależności pomiędzy nimi oraz podać uzasadnienie wyboru, potrafi rozpoznać wszystkie gatunki roślin energetycznych i wskazać główne różnice w technologii uprawy |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| OS_1A_O09-3_U01 Student potrafi uzyskać potrzebne informacje na temat produkcji biomasy roślinnej z różnych źródeł literaturowych. Student potrafi analizować i weryfikować uzyskane dane liczbowe odnośnie np. wielkości uzyskiwanego plonu biomasy z jednostki powierzchni. Student umie dobierać gatunki roślin energetycznych do różnych warunków siedliskowych. Potrafi zaplanować produkcję określonej biomasy. | 2,0 | Student nie potrafi dobrać gatunków roślin rolniczych przeznaczonych do produkcji biomasy do warunków siedliskowych |
| 3,0 | Student potrafi dobrać niektóre gatunki roślin rolniczych przeznaczonych do produkcji biomasy do warunków siedliskowych | |
| 3,5 | Student potrafi dobrać niektóre gatunki roślin rolniczych przeznaczonych do produkcji biomasy do warunków siedliskowych i zna ogólny schemat technologii uprawy | |
| 4,0 | Student potrafi dobrać gatunki roślin rolniczych przeznaczonych do produkcji biomasy do warunków siedliskowych i zna zasady poprawnej agrotechniki wybranych gatunków | |
| 4,5 | Student potrafi dobrać gatunki roślin rolniczych do warunków siedliskowych i zna zasady poprawnej agrotechniki większości poznanych gatunków | |
| 5,0 | Student potrafi dobrać gatunki roślin rolniczych do warunków siedliskowych i zna zasady poprawnej agrotechniki wszystkich poznanych gatunków |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| OS_1A_O09-3_K01 Student wykazuje zrozumienie podstawowych procesów wpływających na uprawę roślin energetycznych jako źródła biomasy | 2,0 | Student nie wykazuje zrozumienia podstawowych procesów wpływających na uprawę roślin energetycznych |
| 3,0 | Student wykazuje zrozumienia niektórych z podstawowych procesów wpływających na uprawę roślin do produkcji biomasy | |
| 3,5 | Student wykazuje zrozumienia większości podstawowych procesów wpływających na uprawę roślin energetycznych | |
| 4,0 | Student wykazuje zrozumienia podstawowych procesów wpływających na uprawę roślin energetycznych i zna podstawy agrotechniki | |
| 4,5 | Student wykazuje zrozumienia podstawowych procesów wpływających na uprawę roślin do produkcji biomasy i zna agrotechnikę głównych gatunków roślin energetycznych | |
| 5,0 | Student wykazuje zrozumienia podstawowych procesów wpływających na uprawę roślin energetycznych i zna agrotechnikę większości gatunków roślin i jej wpływ na wielkość i jakość plonu |
Literatura podstawowa
- Kościk B., Rośliny energetyczne., Wydawnictwo AR Lublin, Lublin, 2003
- Czyż H., Bury M., Walory wierzby krzewiastej i możliwości wykorzystania jej jako źródła biomasy., Wydawnictwo Hogben, Szczecin, 2005, s. 55-64., Lewandowski. P. (red.) Energia odnawialna na Pomorzu Zachodnim. Energia z biomasy szansą na rozwój. Uwarunkowania i prognozy.
- Czyż H., Bury M., Możliwości uprawy ślazowca pensylwańskiego (Sida hermaphrodita Rusby) na gruntach ornych wyłączonych z użytkowania rolniczego., Wydawnictwo Hogben, Szczecin, 2006, s. 237-249., Lewandowski. P. (red.) Produkcja energii z surowców odnawialnych na Pomorzu Zachodnim.
- Boelcke B., Bury M., Produkcja drewna energetycznego na gruntach ornych – wyniki badań z terenu północno-wschodnich Niemiec, Wydawnictwo Politechniki Koszalińskiej, Koszalin, 2006, Koszalińskie Studia i Materiały, z. 9, s. 109-118.
- Bury M., Wstępne wyniki badań nad uprawą miskanta chińskiego (Miscanthus sinensis) i miskanta olbrzymiego (Miscanthus x giganteus Greef et Deu.) w warunkach Pomorza Zachodniego., Wydawnictwo Hogben, Szczecin, 2007, Lewandowski P. (red.) Energia odnawialna na Pomorzu Zachodnim. Wykorzystanie zielonej energii – szanse i zagrożenia]. 237–248.
- Bury M., Jäger F., Sorgo – nowa roślina pastewna i źródło energii odnawialnej w Europie Środkowej., Wyd. Intro-Druk Koszalin, Koszalin, 2011, s. 251-266., M. Jasiulewicz (red.) Wykorzystanie biomasy w energetyce – aspekty ekonomiczne i ekologiczne
Literatura dodatkowa
- Rudzka J., Nowe rośliny uprawne na cele spożywcze, przemysłowe i jako odnawialne źródła energii., Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 1996
- Borkowska H., Styk B., Ślazowiec pensylwański (Sida hermaphrodita Rusby). Uprawa i wykorzystanie., Wydawnictwo AR Lublin, Lublin, 1997
- Gradziuk P., Biopaliwa, Wydawnictwo Wieś Jutra, Warszawa, 2003