Procesy wychwytywania i utylizacji dwutlenku węgla
0600-S1-OZE-PWUDW
Wykład:
Wprowadzenie do nauki o adsorpcji, definicje i podstawowe pojęcia. Elementy budowy molekularnej adsorbentów. Adsorbenty polimerowe. Sorbenty naturalne - podział na grupy, właściwości, zastosowanie. Diagram fazowy i stany fizyczne CO2. Przemiany fazowe CO2. Podstawowe pojęcia dotyczące katalizy. Procesy redukcji CO2 i aparatura do ich realizacji. Procesy redukcji w plazmie niskotemperaturowej. Elementy recyklingu CO2. Zagadnienia dotyczące wpływu na środowisko oraz śladu węglowego adsorbentów i katalizatorów. Biosorbenty. Kompozyty materiałów polimerów naturalnych i biodegradowalnych. Właściwości i zastosowanie sorbentów naturalnych i syntetycznych w instalacjach OZE.
Ćwiczenia:
Studia literaturowe, referaty i dyskusje na temat adsorpcji, sekwestracji, redukcji CO2.
Laboratorium:
1. Wyznaczanie izoterm adsorpcji CO2 3-ch materiałów różniących się porowatością i chemią powierzchni.
2. Wyznaczanie entalpii adsorpcji przez pomiar ciepła izosterycznego
3. badania mechanistyczne in-situ FTIR adsorpcji CO2.
4. badania mechanizmu katalitycznej redukcji CO2 in-situ FTIR.
5. badania mechanizmu redukcji CO2 w środowisku plazmy niskotemperaturowej.
|
W cyklu 2026/27:
Wykład:
Wprowadzenie do nauki o adsorpcji, definicje i podstawowe pojęcia. Elementy budowy molekularnej adsorbentów. Adsorbenty polimerowe. Sorbenty naturalne - podział na grupy, właściwości, zastosowanie. Diagram fazowy i stany fizyczne CO2. Przemiany fazowe CO2. Podstawowe pojęcia dotyczące katalizy. Procesy redukcji CO2 i aparatura do ich realizacji. Procesy redukcji w plazmie niskotemperaturowej. Elementy recyklingu CO2. Zagadnienia dotyczące wpływu na środowisko oraz śladu węglowego adsorbentów i katalizatorów. Biosorbenty. Kompozyty z naturalnych i biodegradowalnych materiałów polimerowych. Właściwości i zastosowanie sorbentów naturalnych i syntetycznych w instalacjach OZE.
Ćwiczenia:
Studia literaturowe, referaty i dyskusje na temat adsorpcji, sekwestracji, redukcji CO2.
Laboratorium:
1. Wyznaczanie izoterm adsorpcji CO2 3-ch materiałów różniących się porowatością i chemią powierzchni.
2. Wyznaczanie entalpii adsorpcji przez pomiar ciepła izosterycznego
3. badania mechanistyczne in-situ FTIR adsorpcji CO2.
4. badania mechanizmu katalitycznej redukcji CO2 in-situ FTIR.
5. badania mechanizmu redukcji CO2 w środowisku plazmy niskotemperaturowej.
|
Całkowity nakład pracy studenta
1. 15h – Wykład, 15h – Ćwiczenia, 15h – Laboratorium, 30h – mentoring, 75h - konsultacje tj. 150 godzin kontaktowych,
2. 15h praca indywidualna
3. 20h czas wymagany do przygotowania w procesie oceniania
całkowity czas nakładu pracy studenta to 185h
150h:25h/ECTS = 6 ECTS
Efekty uczenia się - wiedza
W1: Zna podstawowe pojęcia dotyczące procesu sekwestracji i redukcji CO2 – K_W01.
W2: Posiada wiedzę o poszczególnych etapach procesu składowania CO2 – K_W01.
W3: Posiada wiedzę ogólną na temat budowy cząsteczkowej katalizatorów procesu katalitycznej redukcji CO2 – K_W01
W4: zna i potrafi omówić zjawiska rozpadowi CO2 w plazmie nieskotemperaturowej – K_W05
W5: Zna podział metod katalitycznej redukcji CO2 ze względu na charakter katalizatora – K_W05
W6: Posiada ogólną wiedzę na temat adsorpcji CO2 – K_W05.
W7: Rozumie różnice pojęć adsorpcji fizycznej i chemicznej – K_W04
W8: Zna podstawowe grupy adsorbentów naturalnych, ich właściwości i zastosowania – K_W01.
W9: Wie czym są adsorbenty kwasowe, jakie posiadają właściwości i gdzie są stosowane – K_W01.
W10: Wie czym są adsorbenty zasadowe, jakie posiadają właściwości i gdzie są stosowane – K_W01.
W11: Potrafi wyjaśnić rolę procesów sekwestracji i katalizy w gospodarce zrównoważonej i oszacować ich ślad węglowy – K_W01.
W12: Wie jakimi właściwościami powinny charakteryzować się adsorbenty i katalizatory stosowane w gospodarce zrównoważonej – K_W04.
Efekty uczenia się - umiejętności
U1: Potrafi wyznaczyć izotermę adsorpcji CO2 w oparciu o pomiar grawimetryczny – K_U05, K_U11.
U2: Potrafi wyznaczyć entalpię adsorpcji w oparciu o ciepło izosteryczne – K_U05, K_U11.
U3: Potrafi wykonać zaplanować i proces katalitycznej redukcji CO2 i ocenić wydajność procesu – K_U05, K_U11
U4: Potrafi wykonać badanie redukcji w plazmie niskotemperaturowej – K_U05, K_U11
U5: Potrafi pracować w indywiduami chemicznymi w fazie gazowej i zinterpretować wyniki – K_U05, KU09
U6: Potrafi analizować i rozwiązywać problemy chemiczne i biologiczne w oparciu o zdobyta wiedzę – K_U01, K_U09
U7: Umie wykorzystać podstawową wiedzę z zakresu nauk w badaniach materiałów biomedycznych – K_U01, K_U05
U8: Stosuje podstawowe metody analityczne wykorzystywane w naukach chemicznych i biomedycznych oraz potrafi opracować wyniki eksperymentalne – K_U01, K_U05
U9: Rozumie i ocenia zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka wybranej specjalizacji – K_U11
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne
K1. Jest gotowy do współpracy w interdyscyplinarnych zespołach projektowych, angażując się w działania na rzecz zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska - K_K01
K2. ma świadomość konieczności podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych; samodzielnie uzupełnia i poszerza wiedzę w zakresie nowoczesnych procesów i technologii - K_K04
K3. Rozumie znaczenie postępu technicznego i konieczność wdrażania nowych rozwiązań technicznych w inżynierii środowiska i OZE, myśli i działa w sposób przedsiębiorczy, działa na rzecz interesu publicznego - K_K07
Koordynatorzy przedmiotu
Metody dydaktyczne
Wykład – konwencjonalny z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych.
Ćwiczenia – konwersatorium z wykorzystaniem danych literaturowych, planowanie
Laboratorium – samodzielne przeprowadzanie eksperymentów i analiz.
Metody dydaktyczne podające
- opowiadanie
- pogadanka
- opis
- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny
- wykład problemowy
Metody dydaktyczne poszukujące
- okrągłego stołu
- referatu
- ćwiczeniowa
- laboratoryjna
- studium przypadku
- projektu
- punktowana
- doświadczeń
- seminaryjna
Metody dydaktyczne w kształceniu online
- metody odnoszące się do autentycznych lub fikcyjnych sytuacji
- metody rozwijające refleksyjne myślenie
Rodzaj przedmiotu
przedmiot fakultatywny
Wymagania wstępne
brak
Kryteria oceniania
Kryteria oceniania:
Wykład: Egzamin - W1 – W12, K2, K3.
Ćwiczenia i Laboratorium: zaliczenie na ocenę – ocena ciągła studenta w czasie zajęć (uczestnictwo w zajęciach, zaangażowanie, sumienność, przygotowanie do zajęć), ocena indywidualnie przygotowywanych raportów – U1 – U9, K1 - K3
Progi ocenia zgodne z regulaminem UMK
Wymagane progi na ocenę dostateczną - 50-60%, dostateczny plus – 61-65%, dobry 66-75%, dobry plus 76-81%, bardzo dobry – 82-100%
Praktyki zawodowe
Literatura
Literatura podstawowa:
1. Lubańska et al., RODZAJE METOD SEKWESTRACJI CO2, CZASOPISMO INŻYNIERII LĄDOWEJ, ŚRODOWISKA I ARCHITEKTURY, JCEEA, t. XXXIII, z. 63 (3/16), lipiec-wrzesień 2016, s. 239-246
2. SMIT et al., Introduction To Carbon Capture and Sequestration, IMPERIAL COLLEGE PRESS; 2022
3. Rossa et al., Carbon Reduction: Policies, Strategies and Technologies - 1st Edition, River Publishers; 1st edition (August 28, 2009)
4. M. Aulice Scibioh, B. Viswanathan, Carbon Dioxide to Chemicals and Fuels, Elsevier; 1st edition (January 2, 2018)
Uzupełniająca:
Dostępne podręczniki akademickie z zakresu technologii chemicznej, ochrony środowiska, chemii analitycznej i gospodarki odpadami.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i
terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: