Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Zasady zrównoważonego rozwoju w inż. procesowej
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Paweł Gierycz
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inzynieria Chemiczna i Procesowa
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
IC.MIP104
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim wynikające z planu studiów 45 2. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach konsultacji 8 3. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach zaliczeń i egzaminów 4 4. Przygotowanie do zajęć (studiowanie literatury, odrabianie prac domowych itp.) 5 5. Zbieranie informacji, opracowanie wyników 8 6. Przygotowanie sprawozdania, prezentacji, raportu, dyskusji 5 7. Nauka samodzielna – przygotowanie do zaliczenia/kolokwium/egzaminu 10 Sumaryczne obciążenie studenta pracą 85 godz
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,9 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1,1 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak wymagań
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
1. Poznanie koncepcji zrównoważonego rozwoju, jako podstawy procesów trwałego rozwoju społeczno-gospodarczego współczesnego świata. 2. Poznanie niekonwencjonalnych źródeł energii (energia: spadku wody, wiatru, słoneczna, geotermalna, pływów morskich, biomasy i biogazu), nowoczesnych technologii pro-środowiskowych (technologie czystszej produkcji, zielona produkcja, zielona chemia) oraz zasad przepływu i gospodarowania materią w przyrodzie (obiegi wody, węgla, biogenów i metali). 3. Poznanie możliwych zagrożeń związanych z implementacją zasad zrównoważonego rozwoju (zanieczyszczenia powietrza: efekt cieplarniany, dziura ozonowa, kwaśne deszcze; zanieczyszczenia wody i gleby; ścieki i odpady - w tym energia odpadowa i odpady promieniotwórcze). 4. Poznanie podstaw zarządzania środowiskowego, w tym najczęściej stosowanych standardów (ISO 14001, EMAS) i analizy cyklu życiowego - LCA (Life Cycle Assessment).
Treści kształcenia:
Wykład 1. Wprowadzenie do problematyki zrównoważonego rozwoju: zrównoważony rozwój – koncepcja trwałego rozwoju, historia zmian ekologicznych, przyczyny zagrożeń środowiska, zasady zrównoważonego rozwoju. 2. Energia, egzergia, użytkowanie energii, skutki środowiskowe: I, II, III i zerowa zasada termodynamiki, egzergia, analiza egzergetyczna. 3. Globalne zagrożenia: zanieczyszczenia powietrza – efekt cieplarniany, dziura ozonowa, kwaśne deszcze, zanieczyszczenia wody, zanieczyszczenia gleby. 4. Energia odnawialna: energia spadku wody, energia wiatru, energia słoneczna, energia geotermalna, energia pływów morskich, biomasa, biogaz. 5. Przepływy materii i gospodarowanie materią: obieg wody w przyrodzie, obieg węgla w przyrodzie, obieg biogenów w przyrodzie, obieg metali w przyrodzie. 6. Przemysł a środowisko: technologie czystszej produkcji, zielona produkcja, zielona chemia. 7. Transport a środowisko: udział transportu w całkowitym zużyciu energii, ekologia transportu. 8. Zarządzanie środowiskowe. Ocena cyklu życia wyrobów: zasada "myśl globalnie - działaj lokalnie", najczęściej stosowane standardy (ISO 14001, EMAS), analiza cyklu życiowego - LCA (Life Cycle Assessment). Zajęcia projektowe 1. Wykonanie obliczeń modelowych cyklu obiegu cieplnego generującego wiatr w układzie Słońce - Ziemia: zdefiniowanie etapów (co najmniej 4 odpowiednie przemiany termodynamiczne) i parametrów fizykochemicznych cyklu; wyprowadzenie równań określających generowaną moc tego cyklu; obliczenie mocy maksymalnej (optymalizacja) cyklu oraz średniej szybkości wiatru; porównanie otrzymanych wyników z danymi doświadczalnymi. 2. Wykonanie obliczeń modelowych ogniwa fotowoltaicznego: zaprojektowanie ogniwa (m.in. dobór odpowiedniego złącza p-n) i określenie warunków jego pracy; wyznaczenie charakterystyki prądowo - napięciowej ogniwa; określenie wydajności konwersji mocy. 3. Analiza cyklu życiowego wybranego wyrobu: sporządzenie odpowiednich bilansów materiałowych i energetycznych uwzględniających wszystkie czynniki wpływające na środowisko, które są związane z danym wyrobem; określenie, w której fazie cyklu życia wyrób niesie ze sobą potencjalnie największe zagrożenie dla środowiska.
Metody oceny:
Wykład: egzamin pisemny - test Ćwiczenia projektowe: każdy projekt należy wykonać w formie pisemnego sprawozdania; zaliczenie projektu odbywa się w formie ustnej.
Egzamin:
tak
Literatura:
Podstawowa: 1. G. Zabłocki, Rozwój zrównoważony, UAM, Toruń, 2002. 2. L.R. Brown, Gospodarka ekologiczna, Książka i Wiedza, Warszawa, 2003. 3. Z. Kowalski, J. Kulczycka, M. Góralczyk, Ekologiczna ocena cyklu życia procesów wytwórczych (LCA), PWN, Warszawa, 2007 4. S.E. Manahan, Environmental Chemistry, CRC Press, New York, 2005. 5. R.P. Schwarzenbach, Environmental organic chemistry, John Wiley & Sons, New Jersey, 2003. Uzupełniająca: 1. H.F. Hemond, E.J. Fechner-Levy, Chemical Fate and Transport in the Environment, Academic Press, New York, 2000. 2. K.T Valsaraj, Elements of Environmental Engineering: Thermodynamics and kinetics, CRC Press, New York, 2000. 3. S. Sieniutycz, J. Jeżowski, Energy Optimization in Process Systems, Elsevier, Oxford, 2009.
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W1
Ma ugruntowaną wiedzę przydatną do sporządzania bilansów termodynamicznych obiegów cieplnych i cykli egzergetycznych.
Weryfikacja: Egzamin, zaliczenie projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_W05
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03, T2A_W04
Efekt W2
Ma ugruntowaną wiedzę niezbędną do analizy cyklu życiowego wyrobów i procesów, czyli do sporządzania odpowiednich bilansów materiałowych i energetycznych uwzględniających wszystkie czynniki wpływające na środowisko, które są związane z danym wyrobem lub procesem.
Weryfikacja: Egzamin, zaliczenie projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_W07
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07
Efekt W3
Ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych osiągnięciach z zakresu zastosowań inżynierii chemicznej i procesowej w technologiach przetwarzania energii uzyskiwanej z odnawialnych źródeł (energia spadku wody, energia wiatru, energia słoneczna, energia geotermalna, energia pływów morskich, biomasa, biogaz) oraz w nowoczesnych technologiach pro-środowiskowych (technologie czystszej produkcji, zielona produkcja, zielona chemia).
Weryfikacja: Egzamin, zaliczenie projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_W12
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W05

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U1
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł w celu zaprojektowania urządzeń wykorzystywanych do przetwarzania energii uzyskiwanej ze źródeł odnawialnych.
Weryfikacja: Egzamin, zaliczenie projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U01
Efekt U2
Potrafi wykonać pełen projekt procesowy dotyczący silnika cieplnego i ogniwa fotowoltaicznego oraz analizę cyklu życiowego wybranego wyrobu.
Weryfikacja: Egzamin, zaliczenie projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U06
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09, T2A_U12
Efekt U3
Potrafi, w oparciu o nabytą wiedzą dotyczącą zagrożeń środowiskowych (zagrożenia globalne i lokalne), stosować nowoczesną inżynierię chemiczną i procesową do projektowania proekologicznych procesów przemysłowych.
Weryfikacja: Egzamin, zaliczenie projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U12
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U10

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt KS1
Mając wiedzę dotyczącą powstawania nowych technologii przetwarzania energii oraz pojawiających się nowych zagrożeń środowiskowych, rozumie potrzebę stałego dokształcania się i podnoszenia swoich kompetencji zawodowych.
Weryfikacja: Egzamin, zaliczenie projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_K01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K01
Efekt KS2
Potrafi stosować „zasady zrównoważonego rozwoju” w rozwiązywanych zagadnieniach nowoczesnej inżynierii chemicznej i procesowej.
Weryfikacja: Egzamin, zaliczenie projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K06