Energetika, okoliš i održivi razvoj

Opis predmeta

Razvoj društva i energija. Izvori energije i njihovo korištenje. Utjecaj energetskog sektora na okoliš. Atmosfera: razvoj Zemljine atmosfere, sastav. Ozonski omotač i njegov značaj za život na zemlji. Efekt globalnog zagrijavanja i emisije plinova staklenika,mogućnosti smanjenja emisija Promjena klime i štete u okolišu. Utjecaji na okoliš kod proizvodnje električne energije i tehnologije za smanjenje emisija. Propisi, norme i međunarodni dogovori. Metode odabira lokacija za elektrane. Utjecaj NE na okoliš: normalni pogon,akcidenti,gorivni ciklus. Zbrinjavanje NSRAO, razgradnja NE. Otpad iz TE. Troškovi smanjenja emisija. Koncept održivog razvoja: povijest ideje, definicije, ostvarivanje cilja. Pokazatelji održivog razvoja: što su to, čemu služe i logika kod izrade. Energetika i održivi razvoj. Ukupni utjecaj energetskih lanaca na okoliš. Eksterni troškovi: načini procjene i ekonomske osnove. Instrumenti smanjenja emisija u okoliš. Optimiranje ograničenja emisija i vrednovanje cijena emisija

Opće kompetencije

Sveobuhvatno razumijevanje mehanizama proizvodnje i korištenja energije i njihovih utjecaja na okoliš i društverni razvoj. Utjecaj elektroenergetskih postrojenja na okoliš (zrak, vode, tlo). Načini vrednovanja šteta po okoliš - eksterni troškovi proizvodnje električne energije i njihova internalizacija. Saznanja o mogućnostima smanjenja utjcaja na okoliš upotrebom različitih tehnologija, domaćih propisa, međunarodnih dogovora i ekonomskih instrumenata zaštite okoliša. Uloga nuklearne energetike i značaj za ostvarivanje održivog razvoja. Značaj održivog razvoja i održive energetske opcije. Znanje o raspoloživim sustavima upravljanja i alatima za zaštitu okoliša u području energetike primjenjvim u postoječem zakonodavnom okviru.

Ishodi učenja

  1. objasniti zaključiti o energiji i razvoju društva, potrošnji energenta, utjecaju na ljude i okoliš proizvodnje električne energije
  2. objasniti važnost održivog razvoja energetike, ostvarivanja ciljeva održivog razvoja i pokazatelja održivog razvoja
  3. objasniti zemljinu atmosfera: sastav, fizikalno kemijske procese koji izazivaju promjene u atmosferi, te djelovanje sumpornih i dušičnih oksida u atmosferi, te međunarodne obveze i zakonska regulativa u zaštiti okoliša
  4. objasniti ulogu ozonskog omotača i njegov značaj za život na zemlji i što su ozonske rupe
  5. objasniti efekt globalnog zagrijavanja i emisije plinova staklenika, međunarodne dogovore o klimatskim promjenama i plinovima staklenika
  6. analizirati i izračunati emisije u zrak iz termoelektrana na fosilna goriva i povezati tehnologije za smanjenje emisija u okoliš kod proizvodnje električne energije izgaranjem fosilnih goriva
  7. procijeniti kruti i tekući otpad iz TE na fosilna goriva i razumjeti metodologiju za odabir lokacije elektroenergetskih objekata
  8. objasniti i procijeniti nuklearno zračenje i utjecaj gorivog ciklusa nuklearnih elektrana na okoliš te način zbrinjavanja NSRAO, istrošenog nuklearnog goriva i razgradnju NE

Oblici nastave

Predavanja

Nastava na predmetu organizirana je kroz dva nastavna ciklusa. Prvi ciklus se sastoji od 7 tjedana direktne nastave i meduispita. Drugi ciklus nastave sadrzava 6 tjedana direktne nastave i zavrsni ispit. nastava se provodi kroz ukupno 15 tjedana s tjednim opterecenje od 2 sata.

Provjere znanja

Provjera znanja se providi dva puta i to u osmom i petnaestom tjednu. Provjera znanja je pismena i sastoji se od pitanja sa zaokruzivanjem, pitanja s opisnim odgovorm i zadataka.

Konzultacije

Konzultacije prema potrebama studenata.

Ostali oblici skupnog ili samostalnog učenja

Domaća zadaća sa zadacima.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Domaće zadaće 0 % 14 % 0 % 0 %
Prisutnost 0 % 6 % 0 % 0 %
Međuispit: Pismeni 40 % 43 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 50 % 37 %
Ispit: Pismeni 50 % 80 %
Ispit: Usmeni 20 %

Tjedni plan nastave

  1. Uvod: energija i razvoj društva, opći energetski pojmovi, izvori energije i njihovo korištenje, općenito o utjecaju energetskog sektora na okoliš. Proizvodnja električne energije i utjecaj na ljude i okoliš. Uvod u tehnološke, političke, ekonomske i okolišne efekte održivog razvoja na energetiku i društvo.
  2. Održivi razvoj: definicije održivog razvoja, povijest ideje održivog razvoja. Pozadina održivog razvoja. Potreba za održivim razvojem i ostvarivanje cilja održivog razvoja. Pokazatelji održivog razvoja: logika kod izrade pokazatelja održivog razvoja. Što su to pokazatelji? Čemu služe pokazatelji održivog razvoja. Projekt "Environmental Pressure Indices" – EPI. Funkcije pokazatelja i indeksa. Deset glavnih područja odlučivanja. Energetika i indikatori održivog razvoj.
  3. Atmosfera: sastav Zemljine atmosfere, fizikalno kemijski procesi koji izazivaju promjene u Zemljinoj atmosferi, razvoj Zemljine atmosfere, površinske temperature planeta. Djelovanje sumpornih i dušičnih oksida u atmosferi. Ozonski omotač i njegov značaj za život na zemlji. Principi nastajanja i uništavanja ozona. Plinovi koji oštečuju ozonski omotač.Nastajanje ozonskih rupa.
  4. Efekt globalnog zagrijavanja i emisije plinova staklenika, mogućnosti smanjenja emisija CO2. Uloga energetike u emisiji plinova staklenika. Proračun globalne promjene klime. Modeli za procjenu šteta od globalnog zagrijavanja. Diskontiranje šteta uslijed globalnog zagrijavanja, Šteta u okolišu u funkciji povišenja prosječne temperature. Ekonomičnost različitih energetskih tehnologija u smanjenju emisija CO2.
  5. Tehnološki lanci za proizvodnju električne energije i analiza utjecaja na okoliš “od koljevke do groba” TE na fosilna goriva, NE, hidroelektrana i obnovljivih izvora.
  6. Emisije u zrak iz termoelektrana na fosilna goriva i tehnologije za smanjenje emisija. Utjecaji na okoliš kod proizvodnje električne energije - onečišćenje zraka izgaranjem (CO2, SO2, NOx, čestice i dr.) Rizici nesreća, ostali utjecaji na okoliš.
  7. Propisi i međunarodni dogovori u zaštiti okoliša. Lociranje termoelektrana na fosilna goriva, kruti i tekući otpad iz TE na fosilna goriva.
  8. Provjera znanja
  9. Proračun izgaranja fosilnih goriva: ugljen, mazut, plin (kemijske reakcije izgaranja, proračun emisija onečišćujućih tvari - SO2, NOx, čestice, CO2; metode smanjenja emisija, kemijske reakcije odsumporavanja i odušičivanja). Disperzija onečišćujućih tvari u atmosferi (fizikalno-kemijski procesi u atmosferi, matematički modeli disperzije, proračun disperzije polutanata (lokalno, regionalno, globalno).
  10. Upravljanje zaštitiom okoliša u industriji. Procjena utjecaja na okoliš novih projekata - studija utjecaja na okoliš. Energetsko ekološki profil Hrvatske.
  11. Utjecaj NE na okoliš: gorivni ciklus, dekomisija.
  12. Utjecaj NE na okoliš: normalni pogon, akcidenti.
  13. Zbrinjavanje NSRAO, istrošenog nuklearnog goriva i razgradnja NE. Uloga nuklearne energetike i značaj za ostvarivanje održivog razvoja.
  14. Utjecaj propisa i ekonomskih mjera zaštite okoliša na rad i razvoj elektroenergetskog sustava u uvjetima reforme i liberalizacije elektroenergetskog sektora. Metode potpore obnovljivim energetskim izvorima. Reregulacija tržišta električne energije i održivi razvoj. Elektroenergetske tvrtke i održivi razvoj. "Zelena" električna energija u rereguliranom tržištu električne energije. Trgovanje emisijama. Tehnološke promjene za održivi razvoj. Energetska budućnost i modeliranje održivog energetskog razvoja.
  15. Provjera znanja

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Bežične komunikacijske tehnologije (profil)
preporučeni izborni predmeti (3. semestar)
Elektroenergetika (profil)
preporučeni izborni predmeti (3. semestar)
Elektrotehnički sustavi i tehnologija (profil)
preporučeni izborni predmeti (3. semestar)
Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi (profil)
preporučeni izborni predmeti (3. semestar)
Računalno inženjerstvo (profil)
preporučeni izborni predmeti (3. semestar)
Telekomunikacije i informatika (profil)
preporučeni izborni predmet (3. semestar)

Literatura

D. Feretić, Ž. Tomšić, D. Škanata, N. Čavlina, D. Subašić (2000.), Elektrane i okoliš, Element, Zagreb
J.W. Tester, E.M. Drake, M.W. Golay, M.J. Driscoll, and W.A. Peters (2005.), Sustainable Energy: Choosing Among Options, Massachusetts Institute of Technology
J. A. Fay, D. Golomb (2011.), Energy and the Environment, Oxford University Press
Abbas Ghassemi (2001.), Handbook of Pollution Control & Waste Minimization, CRC Press
Albert Thumann; D. Paul Mehta (2008.), Handbook of Energy Engineering, Sixth Edition, Fairmont Press