Detail předmětu

Bilancování hmoty, energie a emisí z výroby a dopravy

Akademický rok 2024/25

BXA005 předmět zařazen v 1 studijním plánu

BPC-ENI letní semestr 1. ročník

Cílem předmětu je seznámit studenty s dvěma oblastmi stavitelství, které výrazně přispívají k tvorbě emisí skleníkových plynů. Těmi jsou energeticky náročné výrobní linky, které pro výrobu stavebních materiálů spotřebovávají značné množství energetických zdrojů, a doprava vyrobených materiálů k zákazníkům a do míst jejich spotřeby. Student se proto seznámí se základy bilancování hmoty výrobních linek, problematikou spalování paliv (vč. obnovitelných paliv a paliv z odpadů) a transformace uvolněné energie a využití energie (energetická bilance). Student pochopí vztah mezi energetickou náročností a tvorbou emisí (v místě stavby, ale také přeneseně v místě výroby surovin, stavebních dílců a energie) a dalších vedlejších proudů ze spalovacích procesů. V druhé části předmětu se student seznámí s logistickými systémy materiálů. Pozornost bude věnována dopravě po silnici a železnici. Součástí bude hodnocení emisí z dopravy. Teoretické poznatky si studenti procvičí při řešení praktických příkladů s využitím běžně dostupného SW MS Excel a při použití vybraných výpočtových nástrojů.

 

Kredity

5 kreditů

Jazyk studia

čeština

semestr

letní

Garant předmětu

Zajišťuje ústav

Způsob a kritéria hodnocení

zápočet a zkouška

Učební cíle

Student získá přehled o postupech provedení hmotnostní bilance výrobních linek. Student bude schopen vypočítat bilanci jednodušších technologií, kde dochází ke směšování a dělení většího množství proudů tuhých látek. Současně bude znát, jak se přistupuje k bilanci s chemickou reakcí a zejména pak spalování plynných a tuhých paliv a bilanci energie. Dále si student uvědomí význam spotřeby energie (tepla a elektřiny) a zdrojů, ze kterých se obě komodity vyrábějí. Porozumí procesu tvorby emisí a získá přehled v základních opatřeních a technologiích pro snižování emisí.  Student rozezná druhy logistických systémů a uvědomí si omezené možnosti železnice pro dopravu materiálů souvisejících se stavebnictvím.

 

Základní literatura

DITL, Pavel a Michal NETUŠIL. Bilancování a simulace systémů v MS Excel. Praha: ČVUT, 2018. ISBN 978-80-01-06396-5 (cs)

Doporučená literatura

United States Environmental Protection Agency: AP-42: Compilation of Air Emissions Factors, dostupné z https://www.epa.gov/air-emissions-factors-and-quantification/. Cit 6.3.2023 (en)
BRUNNER, Paul H. a Helmut RECHBERGER. Practical Handbook of Material Flow Analysis. Taylor & Francis, CRC Press, 2004 (en)
KRÁL, Martin. Excel VBA – Výukový kurz. Computer Press, 2010. ISBN 8025123588 (cs)

Nabízet zahraničním studentům

Nenabízet

Předmět na webu VUT

Přednáška

13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné

Osnova

  • 1. Výrobní linky a doprava jako výrazný zdroj skleníkových plynů a dalších emisí
  • 2. Úvod do bilancování – hmotnostní bilance I – základní operace a principy
  • 3. Úvod do bilancování – hmotnostní bilance II – s přeměnou hmoty
  • 4. Bilancování spalování a bilance procesů výroby energie
  • 5. Výroba elektrické energie a její uhlíková stopa
  • 6. Výroba tepelné energie, kogenerace, centrální a distribuovaná výroba
  • 7. Technologie pro energetické využívání odpadů
  • 8. Technologie zpracování odpadních vod z průmyslu – minimalizace množství kapalných odpadů
  • 9. Postupy snižování emisí do ovzduší (I)
  • 10. Postupy snižování emisí do ovzduší (II)
  • 11. Úvod do automatizace výrobních linek
  • 12. Systémy pro dopravu materiálů a odpadů I
  • 13. Systémy pro dopravu materiálů a odpadů II (intermodální a železnice)

Konzultace v kombinovaném studiu

5 týdnů, 3 hod./týden, nepovinné

Cvičení

13 týdnů, 2 hod./týden, povinné

Osnova

  • 1. Základní vztahy a jednotky pro bilancování – procvičování na příkladech
  • 2. Převádění slovního zadání úlohy do bilančních schémat
  • 3. Hmotnostní bilance vybraných jednouzlových systémů
  • 4. Hmotnostní bilance procesu s více bloky
  • 5. Hmotnostní bilance procesu s více bloky
  • 6. Zpracování MFA pro vybraný případ
  • 7. Hmotnostní bilance procesu s přeměnou hmoty – chemickou reakcí
  • 8. Základy bilancování energetických toků
  • 9. Úspory primární energie při dodávce energie z různých zdrojů
  • 10. Procvičení principů inventarizace emisí skleníkových plynů
  • 11. Vyhledávání emisních faktorů a výpočet produkce ostatních polutantů
  • 12. Emise z dopravy po silnici a konkrétní systém
  • 13. Emise z dopravy po železnici