Biomasės konversijos pagrindai

Dalyko anotacija lietuvių kalba

Studijų dalyko tikslas - formuoti būsimų specialistų pažintinius gebėjimus, atpažinti ir analizuoti naujas problemas bei suprasti sprendimų galimybes susijusias su biomasės energetine konversija.
Studijų metu studentai susipažins su atsinaujinančiais energijos ištekliais bei biomasės paruošimo – perdirbimo technologijų pagrindais. Susipažins ir išmoks vertinti biomasės fizikines ir chemines savybes bei jų įtaką biokuro kokybei. Susipažins su pirmos ir antros kartos biodegalais bei jų naudojimo vidaus degimo varikliuose ypatumais. Sužinos pagrindinius biomasės konversijos principus ir technologijas. Studijų metu sužinos biomasės ir biomasės perdirbimo energetikai produktų gyvavimo ciklą, jo sudarymo bei vertinimo principus.

Dalyko anotacija užsienio kalba

The aim of the study subject is to develop the cognitive abilities of future specialists, to identify and analyze new problems and to understand the possibilities of solutions related to biomass energy conversion.
During the studies students will get acquainted with renewable energy sources and basics of biomass preparation and processing technologies. During the course, you will get acquainted and learn to evaluate the physics and chemical properties of biomass and their impact on the quality of biofuel. Also, it will be introduced to the first and second generation biofuels and opportunities for their usage in internal combustion engines. Students will learn the basic principles of the biomass conversion process and technologies. During the studies, you will learn the life cycle of biomass and biomass processing energy products, the principles of its formation and evaluation.

Būtinas pasirengimas dalyko studijoms

Būtina žinoti fizikos ir chemijos pagrindus, bei išklausyti šiuos kursus: Matematika ir informatika; Termodinamika; Biomasės auginimo ir nuėmimo technologijos, Technologinių sistemų projektavimas, Inžinerinė grafika.

Dalyko studijų rezultatai

1. analizuoti ir vertinti biomasės kokybę ir energetinę vertę
2. suprasti ir išmanyti biomasės konversijos būdus, įvertinti jų energetinį efektyvumą;
3. suprasti dabartinę biokuro naudojimo Lietuvoje situaciją ir ES strategines direktyvas
4. žinoti biomasės konversijos į biodujas būdus ir technologijų parinkimo (pritaikymo) metodus.
5. skaityti biomasės energetinės konversijos technologines schemas, analizuoti technologinių elementų brėžinius, kurti ir įgyvendinti naujas idėjas, rengti ir vertinti projektinius pasiūlymus
6. suprasti biomasės ir biomasės perdirbimo energetikai produktų gyvavimo ciklą, jo sudarymo bei vertinimo principus
7. suprasti poveikio aplinkai vertinimo kriterijus ir jų taikymą analizuojant energetinės konversijos technologijas

Dalyko turinys

1. Įvadas. Energijos šaltiniai. Energetinių sistemų poveikį aplinkai lemiantys veiksniai. Atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimo strategija pasaulinėje praktikoje. Biomasės ištekliai ir gausinimo keliai
2. Biomasės, kaip energetinės konversijos Biomasės klasifikacija,  fizikinės savybės ir cheminės sudėties  charakteristikos. Biomasės kokybės kitimą įtakojantys veiksniai. Biomasės paruošimo – perdirbimo technologijų pagrindai, energetinis vertinimas.
3. Biokuras - alternatyva tradiciniam organiniam kurui, jo vieta bendrame Lietuvos pirminių energetinių išteklių balanse. Biokuro ištekliai Lietuvoje, jų plėtros galimybės. Biokuro naudojimo strateginė reikšmė nacionalinio saugumo aspektu.
4. Bendrieji biokuro deginimo principai. Pirolizės ir dujofikavimo principų panaudojimo galimybės, tobulinant biokuro deginimo technologijas.
5. Biodegalų naudojimo istorinė apžvalga. Biodegalų šiandieninė reikšmė ir perspektyvos.
6. Pirmos kartos biodegalai: augaliniai aliejai ir jų esteriai, bioetanolis bei jo mišiniai su dyzelinu ir benzinu, biodujos. Antros kartos biodegalai: sintetiniai degalai (BTL), biometanas ir kt. Biodegalų naudojimo vidaus degimo varikliuose ypatumai.
7. Biodegalų energijos konversijos į mechaninę, elektros ir kt energijos rūšis galimybės.
8. Biomasės konversija į biodujas. Biodujų gamybos technologijos. Biomasės konversijos technologijų būvio ciklo prasmė ir taikymo sritys.
9. Biologinių tepamųjų medžiagų gamybos ir vartojimo tendencijos ES ir pasaulyje. Alyvų ir plastinių tepalų bazinės medžiagos. Rapsų, saulėgrąžų, sojų ir kt. aliejai bei gyvulinės kilmės riebalai, kaip žaliava tepamųjų medžiagų gamybai. Bazinių biologinių tepimo medžiagų pranašumai ir trūkumai lyginant su bazinėmis mineralinėmis medžiagomis.
10. Bioplastikų (biopolimerų) gamybos ir vartojimo tendencijos ES ir pasaulyje. Šių medžiagų pranašumai ir trūkumai lyginant su sintetiniais plastikais.

Dalyko studijos valandomis

Paskaitos    30 val.
Laboratoriniai darbai  21 val.
Savarankiškas darbas  79 val.
Egzaminas ir konsultacijos 4 val

Studijų rezultatų vertinimas

Laboratoriniai darbai – 20 %
Komandinis darbas – 25 %
Egzaminas – 55 %

Literatūra

1. Pilipavičius V., Navickas K. Atsinaujinantys agrariniai ištekliai ir atliekų perdirbimas: mokomoji knyga / IDP Solutions, 2008. 141 p.
2. Novošinskas H. Inžinerinių technologijų projektavimas. – Akademija: ASU Leidybos centras, 2012. – 117 p.
3. Raila A., Navickas K. Biomasės inžinerija: vadovėlis. I ir II dalys. – LŽŪU, Akademija: IDP Solutions, 2008.
4. Jay Cheng (ed.) Biomass to renewable energy processes. – Boca Raton, Fla.: CRC Press, 2010. – 505 p.
5. Basu, Prabir.: Biomass gasification and pyrolysis :practical design and theory /Prabir Basu. Burlington, Mass. : Elsevier / Academic Press, 2010. ix, 365 p.