Energetska iskoristivost biomase i biogoriva (239369)
Course coordinator
Course description
U modulu Energetska iskoristivost biomase i biogoriva obrađivat će se područje proizvodnje bioenergije iz poljoprivrede i iz prerađivačke industrije. Obuhvatit će se poglavlja prikupljanja, tehnike i tehnologije proizvodnje biomase u svrhu proizvodnje električne i toplinske energije. Obradit će se mogućnosti skupljanja sirovine, tehnike i tehnologije proizvodnje biodizela i etanola te njihovo korištenje u motorima SUI umjesto goriva mineralnog porijekla. Obradit će se zasebno i proizvodnja biogoriva iz algi, 3 generacije. Sanacija gnoja i gnojevke usmjerit će se prema proizvodnji bioplina, također u svrhu proizvodnje električne i toplinske energije. Kao posebno poglavlje bit će zbrinjavanje organskog otpada iz poljoprivrede i prerađivačke industrije s posebnim naglaskom na zbrinjavanje visoko rizičnog organskog otpada. Sve vrste proizvodnje posebno će se pratiti s aspekta zaštite okoliša i legislativa i regulativa EU i RH.
Type of course
- Diplomski studij / Agroekologija / Agroekologija (Elective course, 3 semester, 2 year)
- Diplomski studij / Agroekologija / Mikrobna biotehnologija u poljoprivredi (Elective course, 3 semester, 2 year)
- Diplomski studij / Ekološka poljoprivreda i agroturizam (Elective course, 3 semester, 2 year)
- Diplomski studij / Poljoprivredna tehnika / Mehanizacija (Elective course, 3 semester, 2 year)
ECTS: 6.00
English language: L1
E-learning: L1
Teaching hours: 60
Lectures: 40
Laboratory exercises: 16
Seminar: 4
Lecturer
Associate teacher for exercises
Grading
Sufficient (2): 60-70%
Good (3): 71%-80%
Very good (4): 81%-90%
Excellent (5): 91%-100%
General competencies
Student će steći znanja iz područja proizvodnje i potrošnje biomase i biogoriva iz poljoprivrede, zbrinjavanje organskog otpada u svrhu proizvodnje toplinske i električne energije, kao i mogućnosti proizvodnje biogoriva
.
Types of instruction
- Predavanja
- Vježbe u praktikumu
- Seminari
Seminar - stjecanje vještina – skupine (2-3 studenta) samostalno izrađuju i prezentiraju predavanje vezano za pojedine obnovljive izvore energije i njihov utjecaj na poljoprivrednu proizvodnju
Learning outcomes
| Learning outcome | Evaluation methods |
|---|---|
| Objasniti modele proizvodnje i primjene biogoriva u poljoprivrednoj proizvodnji i sistematizirati biogoriva iz poljoprivredne biomase s obzirom na vrstu sirovine i tehnologiju proizvodnje. | Sudjelovanje u raspravama, radni zadaci tijekom nastave – seminarski rad, pismeni ispit, usmeni ispit |
| Identificirati mogućnosti korištenja poljoprivredne biomase kao čvrstog biogoriva za proizvodnju energije i opisati mogućnosti korištenja tekućih biogoriva proizvedenih iz poljoprivredne biomase. | Sudjelovanje u raspravama, radni zadaci tijekom nastave – seminarski rad, pismeni ispit, usmeni ispit |
| Prepoznati mogućnosti proizvodnje bioplina iz poljoprivredne biomase i ostataka poljoprivredne proizvodnje. | Sudjelovanje u raspravama, radni zadaci tijekom nastave – seminarski rad, pismeni ispit, usmeni ispit |
| Nabrojiti mogućnosti proizvodnje novih generacija biogoriva i usporediti tehnologije zbrinjavanja ostatka poljoprivredne proizvodnje | Sudjelovanje u raspravama, radni zadaci tijekom nastave – seminarski rad, pismeni ispit, usmeni ispit |
| Ustanoviti tehnologije zbrinjavanja visokorizičnog i niskorizičnog otpada u poljoprivredi. | Radni zadaci tijekom nastave, Seminarski rad |
| Procijeniti mogućnost primjene koncepta biorafinerija. | Sudjelovanje u raspravama, radni zadaci tijekom nastave – seminarski rad, pismeni ispit, usmeni ispit |
| Argumentirati značaj korištenja biomase, biogoriva i ostataka poljoprivredne proizvodnje na zaštitu okoliša. | Seminarski rad |
Working methods
Teachers' obligations
Nastavnik predaje gradivo predviđeno sadržajem predmeta, provjerava naučeno gradivo i vrednuje usvojeno znanje i stečene vještine kroz seminarske radove, laboratorijske vježbe, pismeni i usmeni ispit. Svi nastavni materijali su organizirani i prema nastavnim cjelinama dostupni u MOODLE sustavu; forum za komunikaciju sa studentima; kalendar važnijih događanja za kolegij; obavijesti vezane uz kolegij; zadaci za utvrđivanje znanja po pojedinim nastavnim cjelinama; upute za korištenje nastavnih materijala uz zasebne cjeline, predavanja i ocjenivanje studentskih zadaća, pismenih ispita, provođenje usmenih ispita.
Students' obligations
Prisustvovanje predavanjima, laboratorijskim vježbama i seminarima je obavezno, te studenti moraju sudjelovati u učenju u okviru predmeta posredstvom sustava za e-učenje. Studenti se tijekom prva dva tjedna nastave trebaju obavezno prijaviti u sustav za e-učenje Moodle u okviru kojeg mogu koristiti prezentacije sa predavanja i ostale materijale. Uvjeti za pristupanje ispitu su redovno pohađanje predavanja i vježbi, izrada seminara.
Methods of grading
| Evaluation elements | Maximum points or Share in evaluation | Grade rating scale | Grade | Direct teaching hours | Total number of average student workload | ECTS |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pohađanje nastave predavanja+vježbe Aktivno sudjelovanje na nastavi | 5% | 56 | 56 | 1,7 | ||
| Seminarski rad (S) (priprema+prezentacija) | 10% | 4 | 24 | 1 | ||
| Parcijalni ispit 1 (PI1) | 25% |
0-60 61-70 71-80 81-90 91-100 |
Insufficient (1) Sufficient (2) Good (3) Very good (4) Excellent (5) |
0 | 30 | 1 |
| Parcijalni ispit 2 (PI2) | 25% |
0-60 61-70 71-80 81-90 91-100 |
Insufficient (1) Sufficient (2) Good (3) Very good (4) Excellent (5) |
0 | 30 | 1 |
| Parcijalni ispit 3 (PI 3) | 25% |
60-70% 71-80% 81-90% 91-100% |
Sufficient (2) Good (3) Very good (4) Excellent (5) |
0 | 30 | 1 |
| Usmeni ispit (UI) | 10% |
60-70% 71-80% 81-90% 91-100% |
Sufficient (2) Good (3) Very good (4) Excellent (5) |
0 | 10 | 0,3 |
| UKUPNO | 100% | (S+PI1+PI2+UI/4) | 60 | 180 | 6 |
| Evaluation elements | Description | Deadline | Recoupment |
|---|---|---|---|
| Pohađanje nastave predavanja+vježbe Aktivno sudjelovanje na nastavi | Na nastavi se redovito bilježe nazočni studenti (na početku i kraju bloka) i prati sposobnost discipliniranog i aktivnog praćenja nastave Može se opravdati izostanak do 20% predavanja, 15% vježbi i 15% seminara (čl. 12 Pravilnika o studiranju…. na AFZ-u) Studenti se potiču sudjelovati u raspravama, prezentaciji ideja i problemskih rješenja, argumentiranju mišljenja i stavova. Prati se usvajanje teorijskih i činjeničnih znanja, prezentacijskih i komunikacijskih vještina, kritičkog mišljenja, timskog rada i društvene odgovornosti. Prati se sposobnost samostalnog izvođenja laboratorijskih vježbi. Zapažena aktivnost na satu bilježi se u studentskoj evidenciji (+), što omogućuje korekciju konačne ocjene naviše (++) ili beneficiju na usmenom ispitu (+++). | Semestar (60 sati izravne nastave) | |
| Seminarski rad (S) (priprema+prezentacija) | Seminarski rad na početku semestra zadužuju svaki student zasebno. Pisani rad se predaje na pregled najmanje tjedan dana prije izlaganja. Korigirani rad predaje se pri izlaganju. Izlaganja seminarskih radova počinju u 14. tjednu nastave u semestru prema dogovorenom rasporedu. Ocjenjuje se sposobnost pronalaska i razumijevanja literature, prezentacijske vještine, analitičnost i sposobnost zaključivanja (sinteze). | 1. tjedan 13. tjedan 14. tjedan | |
| Parcijalni ispit 1 (PI1) | Obuhvaća prvi programski dio modula: biomasa poljoprivrednog porijekla, priprema biomase za energetsku učinkovitost, biogoriva prve generacije. Pitanja iz teorijskog dijela su otvorenog tipa i ispituju poznavanje i razumijevanje činjenica. | 4.tjedan | |
| Parcijalni ispit 2 (PI2) | Obuhvaća drugi programski dio modula: proizvodnja biogoriva prve generacije, biodizel i alkoholna biogoriva prve generacije, proizvodnja biogoriva druge generacije, BTL i alkoholna biogoriva druge generacije, biogoriva treće i četvrte generacije. Pitanja iz teorijskog dijela su otvorenog tipa i ispituju poznavanje i razumijevanje činjenica. | 10.tjedan | |
| Parcijalni ispit 3 (PI 3) | Obuhvaća treći programski dio modula: proizvodnja bioplina, klasifikacija i zbrinjavanje organskog otpada iz poljoprivredne i prehrambene industrije, biorafinerije | 15.tjedan | |
| Usmeni ispit (UI) | Usmeni ispit se sastoji od pet pitanja. Testira se usvojenost teorije i činjenica, analitičnost, kritičko mišljenje, kreativnost i društvena odgovornost. | Ispitni rokovi |
Weekly class schedule
- Biomasa poljoprivrednog porijekla P - Klasifikacija biomase u poljoprivredi, energetski potencijal biomase, energetske plantaže
- Priprema biomase za energetsku učinkovitost P - Tehničke i tehnološke karakteristike za pripremu biomase u svrhu njezinog energetskog iskorištenja; sustavi za pretvorbu energije biomase ostale oblike energije
- Biogoriva prve generacije P - Klasifikacija biogoriva prve generacije; doprinos zaštiti okoliša i ispunjavanje regulativa i legislativa EU
- Proizvodnja biodizelskoga goriva P+PK - Tehnološki procesi proizvodnje biodizelskoga goriva, sirovine za proizvodnju biodizela, mogućnosti korištenje biodizelskoga goriva u poljoprivredi i transportu.
- Proizvodnja alkoholnih biogoriva prve generacije P+PK - Alkoholna fermentacija, sirovine za proizvodnje alkoholnih biogoriva, tehnologija proizvodnje i korištenja etanola, butanola i metanola u poljoprivredi i transportu.
- Proizvodnja bioplina kao biogoriva P+PK - Anaerobna fermentacija; sirovine i mogućnosti proizvodnje bioplina; tehnika i tehnologija proizvodnje bioplina; korištenje bioplina, bioplinska postrojenja. Pojam i definicija kogeneracijskih postrojenja.
- Proizvodnja biogoriva druge generacije P - Definiranje proizvodnje i korištenja biogoriva druge generacije
- Proizvodnja BtL goriva P+PK - Tehnološki procesi proizvodnje BtL goriva, sirovine za proizvodnju BtL-a, mogućnosti korištenje BtL goriva u poljoprivredi i transportu.
- Proizvodnja alkoholnih biogoriva iz lignocelulozne biomase P+PK - Tehnološki postupci proizvodnje etanola, butanola i metanola iz lignocelulozne biomase
- Proizovdnja bioplina - P Sirovine za proizvodnju bioplina
- Proizvodnja bioplina P+PK - Klasifikacija organskog otpada po kategorijama, anarobna fermentacija hidroliziranog otpada i ostalih nerizičnih organskih otpada
- Osnovni principi GO - Uvodno o gospodarenju otadaom, koristi o GO i utjecaj na okoliš
- Iskoristive otpadne tvar i vrste otpada - Klasifikacija iskoristivosti tvari, tehnike odvojenog prikupljanja otpada, Klasifikacija otpada prema EU
- Tehnike obrade otpada - P Razgradnja biorazgradivog otpada, MBO, Termička obrada i posebne vrsta otpada
- Terenske vježbe T - Posjet postrojenjima za proizvodnju biogoriva.
Obligatory literature
- Iličković, Z. (2012). Biogoriva. Univerzitet Tuzla.
- Sinčić, D. (2008). Biodizel: svojstva i tehnologija proizvodnje. Zagreb: Prehrambeno-biotehnološki fakultet.
- Šljivac, D.; Šimić, Z. (2008). Obnovljivi izvori energije s osvrtom na gospodarenje. Osijek: vlast. nakl.
- Mittelbach M.; Remschmidt, C. (2004). Biodiesel: the compprehensive handbook. Graz: vlast. nakl.
- Programi EI Hrvoje Požar: SUNEN; BIOEN; EIND; KOGEN; GEOEN . (2001). Zagreb: EI
Recommended literature
- Gupta, V. K. , Tuohy, Maria G. ed. (2013). Biofuels Technologies : recent developments. Springer.
- Baskar, C., Baskar, S., Dhillon, R. S. (2012). Biomass conversion: the interface of biotechnology, chemistry and materials science. Springer.
- Karagiannidis, A ed. (2012). Waste to energy : opportunities and challenges for developing and transition economies ( Green Energy and Technology). Springer, SAD.
- Grammelis, P. (2011). Solid biofuels for energy :a lower greenhouse gas alternative. (Green Energy and Technology). Springer.
- Demirbas, A. (2010). Biorefineries (Green Energy and Technology). Springer.
Similar course at related universities
- University of Wageningen, Nizozemska, diplomski studij Biosystems engineering, predmet Biological Processes in Resource Recovery;
- University of Ghent, Belgija, diplomski studij Rural Development and Agricultural Economics, predmet Climate and Energy Management
- Stanford University, SAD, diplomski studij Earth, Energy, and Environmental Sciences, predmet Research in Earth, Energy, and Environmental Science;
- Humboldt State University, SAD, diplomski studij Environmental Resources Engineering, predmet Renewable Energy Power Systems