Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Energetyka (S2)
specjalność: zarządzanie energią i środowiskiem
Sylabus przedmiotu Technologie produkcji, magazynowania i wykorzystania wodoru:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Energetyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Technologie produkcji, magazynowania i wykorzystania wodoru | ||
| Specjalność | technologie jądrowe i wodorowe | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Technologii Energetycznych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Aleksandra Borsukiewicz <Aleksandra.Borsukiewicz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wiedza z zakresu elektrochemii, fizyki i termodynamiki. |
| W-2 | Wiedza ogólna dotycząca paliw i konwersji różnego rodzaju energii. |
| W-3 | Wykształcenie umiejętności określenia sprawności ogniwa paliwowego i produkcji wodoru poprzez elektrolizę. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie z zasadą działania ogniw paliwowych – podstawy elektrochemii. |
| C-2 | Zaznajomienie się z klasyfikacją i ogólną charakterystyką ogniw paliwowych oraz z rozwiązaniami konstrukcyjnymi, ogólną budową i działaniem ogniw paliwowych oraz zapoznanie z przeznaczeniem różnych typów ogniw paliwowych. |
| C-3 | Zapoznanie się z obecnymi technologiami produkcji wodoru i charakterystyka wodoru. |
| C-4 | Zapoznanie z kierunkami rozwoju ogniw paliwowych w zastosowaniu do transportu i robotyce oraz z układami produkcji energii zintegrowanymi z ogniwami paliwowymi. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Wykonanie projektu związanego z tematyką realizowaną w ramach wykładów. | 35 |
| 35 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wodór jako nośnik energii. Przegląd aktualnych zastosowań wodoru, ocena jego właściwości fizycznych i chemicznych. Metody produkcji wodoru- omówienie głównych metod stosowanych na skalę przemysłową. Ogniwa galwaniczne i akumulatory. Porównanie ogniw pierwotnych i wtórnych. Magazynowanie wodoru- przegląd najważniejszych technologii. Ogniwa paliwowe- wyjaśnienie podstawowych pojęć. Historia powstawania ogniw paliwowych. Podstawy elektrochemii. Reakcje redox i ich rola w procesach zachodzących w elektrolizerach i ogniwach paliwowych Termodynamika ogniw paliwowych. Ogniwa niskotemperaturowe na przykładzie ogniwa z membraną polimerową- PEM. Ogniwa wysokotemperaturowe z membraną stałotlenkową SOFC. Zastosowanie ogniw paliwowych w motoryzacji, robotyce oraz energetyce. Ogniwa paliwowe o małej wydajności- ogniwa mikrobiologiczne. Zaliczenie. | 30 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 35 |
| A-P-2 | Praca własna studenta. | 13 |
| A-P-3 | Konsultacje. | 2 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
| A-W-2 | Praca własna studenta. | 17 |
| A-W-3 | Konsiltacje. | 3 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z wykorzystaniem środków do prezentacji multimedialnych. |
| M-2 | Ćwiczenia projektowe, symulacja. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładu w formie pisemnej. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie zajęć projektowych w formie sprawozdania. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_2A_TJiW/04_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć wymienić i scharakteryzować podstawowe metody wytwarzania wodoru, jego magazynowania oraz opisać technologie wykorzystania wodoru jako paliwa wtórnego. | ENE_2A_W11, ENE_2A_W10 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_2A_TJiW/04_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student ma umiejętność oszacowania potencjału, możliwości i efektywności zastosowania określonej technologii wytwarzania wodoru, doboru optymalnej metody magazynowania tego paliwa oraz jego dalszego zastosowania. | ENE_2A_U08, ENE_2A_U09, ENE_2A_U13 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-P-1 | M-2 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_2A_TJiW/04_K01 Student potrafi pracować w zespole. | ENE_2A_K05 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-P-1 | M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_2A_TJiW/04_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć wymienić i scharakteryzować podstawowe metody wytwarzania wodoru, jego magazynowania oraz opisać technologie wykorzystania wodoru jako paliwa wtórnego. | 2,0 | |
| 3,0 | Uzyskanie minimum 51% punktów na zaliczeniu końcowym | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_2A_TJiW/04_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student ma umiejętność oszacowania potencjału, możliwości i efektywności zastosowania określonej technologii wytwarzania wodoru, doboru optymalnej metody magazynowania tego paliwa oraz jego dalszego zastosowania. | 2,0 | |
| 3,0 | Wykonanie sprawozdania w wersji podstawowej | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_2A_TJiW/04_K01 Student potrafi pracować w zespole. | 2,0 | |
| 3,0 | Student ujawnia mierne zaangażowanie w pracy zespołowej. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Arkadiusz Małek, Mirosław Wendeker, Ogniwa paliwowe typu PEM, teoria i praktyka, Politechnika Lubelska, Lublin, 2010
- Leszek Romański, Wodór nośnikiem energii, Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, Wrocław, 2007
- A. Feldzensztajn, L. Pacuła, J. Pusz, Wodór paliwem przyszłości, IWT INTECH, 2003
- S.Shiva KumarV.Himabindu, Hydrogen production by PEM water electrolysis – A review, 2019, Czasopismo: Materials Science for Energy Technologies, Vol. 2, Issue 3, December 2019, Pages 442-454
Literatura dodatkowa
- Barbir F., Yazici S., Status and development of PEM fuel cell technology, 2008, Int. J. Energy Res., 32:369-378
- Nexa - Training System Instruction Manual Heliocentris Energiesysteme GmbH 2008, 2008