Detail předmětu
Bilancování hmoty, energie a emisí z výroby a dopravy
FAST-BXA005Ak. rok: 2025/2026
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.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
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.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Pro udělení zápočtu je nutná pravidelná a aktivní účast ve cvičeních, dodání všech zadaných úkolů. Povoleny jsou dvě předem omluvené absence. V případě absence si student procvičovanou látku doplní a splní požadované úkoly. Zkoušení proběhne formou písemného testu, který kontroluje znalosti probírané v přednáškách a prověřuje praktické (výpočtové) dovednosti precizované ve cvičeních. Test proto kombinuje otázky (výběr, doplnění hodnoty) s dílčími výpočtovými příklady. Hodnocení testu je provedeno standardním způsobem dle procenta správných odpovědí (0–50%…F; 51–60%…E; 61–70%…D; 71–80%…C; 81–90%…B;
91–100%…A.
Prerekvizity a korekvizity
- doporučená prerekvizita
Úvod do odpadového hospodářství - doporučená prerekvizita
Waste Treatment and Technologies
Základní literatura
Doporučená literatura
KRÁL, Martin. Excel VBA – Výukový kurz. Computer Press, 2010. ISBN 8025123588 (CS)
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)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program BPC-ENI bakalářský 1 ročník, letní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
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)
Cvičení
Vyučující / Lektor
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