Master's Thesis

Design of Energy Systems Using Hydrogen as Fuel

Final Thesis 2.72 MB

Author of thesis: Ing. Adam Slováček

Acad. year: 2011/2012

Supervisor: Ing. Lucie Houdková, Ph.D.

Reviewer: Ing. Vít Kermes, Ph.D.

Abstract:

The subject of diploma thesis is to gather knowledge in the production and use of hydrogen. This work is devoted to a comparison of the previously existing processes for producing hydrogen, where the vast majority is filled of fossil fuel. Another section is devoted to new materials for the study based on a number of selected patents and the experiment promising new method for decomposition of water. Based on available data will be carried out energy balance and consequently will be drafted energy system using hydrogen as fuel. In conclusion will be future possibilities evaluated in the field of hydrogen energy.

Keywords:

hydrogen production, hydrogen fuel, polarization process, fuel cell, burner, piston engine, fusion reactor

Date of defence

12.06.2012

Result of the defence

Not defended (thesis was not successfully defended)

znamkaFznamka

Grading

F

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Mechanical Engineering (N2301-2)

Field of study

Process Engineering (M-PRI)

Composition of Committee

Ing. Pavel Seichter, CSc. (předseda)
doc. Ing. Jaroslav Jícha, CSc. (místopředseda)
Ing. Miloslav Odstrčil, CSc. (člen)
Ing. Dušan Vincour, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ladislav Bébar, CSc. (člen)
Ing. Zdeněk Hajný, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Lucie Houdková, Ph.D.

Diplomant zpracoval práci na téma, které si sám navrhl, neboť měl zájem blíže prozkoumat problematiku výroby vodíku nekonvenční elektrolýzou. Jak se ale v průběhu zpracování diplomové práce ukázalo, diplomant značně přecenil své síly (a zřejmě i časovou náročnost). Základem práce měly být experimenty potvrzující vybrané patenty. V práci je však možné najít pouze popis aparátu a v příloze jeden protokol o měření s datem den před odevzdáním práce. Není tak zcela jasné, jestli student začal s experimenty včas, zda se pokoušel nějakým způsobem odstranit nedostatky apod. Protože při zadávání práce nebylo jisté, zda se pokusy podaří, bylo navrženo, aby diplomová práce obsahovala návrh energetického systému, který by vycházel z patentované elektrolýzy, a student tak mohl alespoň prokázat znalost procesních výpočtů. Student vybral několik systémů, kde by bylo možné vodík získaný nekonvenční elektrolýzou uplatnit. Předložené výpočty jsou však místy poněkud nepřehledné.
Snížené hodnocení za „Grafickou, stylistickou úpravu a pravopis“ je pak uděleno z důvodu, že v tomto směru by práce bez pomoci druhé osoby byla na opravdu velmi špatné úrovni, skoro neslučitelné s absolventem vysoké školy.
Z výše uvedených důvodů doporučuji práci k obhajobě s hodnocením uspokojivě/D.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod D
Vlastní přínos a originalita E
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry D
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii E
Logické uspořádání práce a formální náležitosti D
Grafická, stylistická úprava a pravopis E
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: D

Reviewer’s report
Ing. Vít Kermes, Ph.D.

Diplomovou práci pana Slováčka nelze považovat za zdařilou. Ani jeden z cílů práce není splněn zcela uspokojivým způsobem.
Seznámení se s vlastnostmi látek – k vodíku jsou dvě strany A4, ke kyslíku celých 5 řádků. Prostudováním bezpečnostních listů je možné zjistit podstatně více informací. O smysluplnosti popisu vlastností nerezové oceli je možné úspěšně pochybovat.
Patentová rešerše – nebyla v podstatě nalezena. V celé práci je odkaz na 3 US patenty. Proč nebyla provedena rešerše na patentovém úřadě EU. Na základě jakých klíčových slov byla rešerše prováděna apod. Pouze v příloze je proveden pravděpodobně částečný překlad tří US patentů. Nikde již není popsáno zdůvodnění širších souvislostí, pro byly pro další zpracování vybrány pouze tyto tři patenty.
Provedený experiment – popis provedení experimentu nesplňuje základní požadavky na popis ověřovaných teoretických předpokladů, popis zařízení, měřící metody, vyhodnocení experimentu. Celý výsledek experimentu je shrnut do jediné věty, cituji: „Experimentální činnost je momentálně ve stádiu testování a bez pozitivních výsledků“. Další popis pozorovaných skutečností je tak na úrovni žáka základní školy (str. 32 a 33).  Nebyl nalezen avizovaný protokol z měření, pouze jakási tabulka s naměřenými daty na str. 64.
Energetická bilance celého systému – již v úvodní větě autor konstatuje, že nenaměřil potřebná data. Proto se odkazuje na data uváděná v jednom z patentů. Není popsáno, za jakých podmínek je výpočet proveden, nejsou popsány zjednodušující předpoklady. Autorem prezentovaný „výpočet“ energetické bilance je možné přirovnat k hrubému „nástřelu“ hodnoty.
V kapitole 5 mající název celé práce je zpracován přehled 4 možných způsobů využití vodíku, rozhodně se však nejedná o návrh energetických systémů, nýbrž o základní výpočet energetické účinnosti při značně zjednodušených podmínkách.
Z pohledu grafického zpracování a psaní je možné konstatovat, že až na občasné překlepy, chyby ve shodách přísudků s podmětem a jiné chyby je práce po grafické stránce na dobré úrovni. Co je však zarážející, je zmenšení plochy stránky, která je skutečně využita pro samotný text. Odhaduji, že pokud by došlo k zaplnění stran běžným způsobem. Zkrátila by se práce o minimálně 5 až 6 stran A4.

Celkové hodnocení práce:

Nedoporučuji k obhajobě.

Doporučuji přepracovat, nebo zvolit jiné téma, kterému je autor schopen na základě teoretických znalostí získaných při studiu lépe porozumět.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání E
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod F
Vlastní přínos a originalita F
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry E
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii E
Logické uspořádání práce a formální náležitosti E
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací D

Grade proposed by reviewer: F

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová