Del

Bioenergiproduktion (2020)

Kursusansvarlig

Kathrine Bisgaard Christensen

Semesterplacering

Efterår (13-ugers perioden)

ECTS

5

Undervisningssprog

Engelsk 

Kursustype

Valgkursus

Forudsætninger

Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Projekt 1, 2 og 3, Almen og organisk kemi, Mikrobiologi, Biokemi, Kemiske enhedsoperationer, Teknisk kemi og Analytisk kemi anbefales. 

Formål

Formålet med kurset er at give den studerende viden om eksisterende og kommende teknologier til omdannelse af biomasse til biogas, biodiesel og bioethanol. Den studerende skal have kendskab til forskellige former for biomasse, deres kemiske sammensætning, og hvordan de skal forbehandles inden omsætning.  

I kurset vil der være fokus på opbygning og drift af bioenergianlæg. Målet er, at den studerende skal kunne vurdere en given bioenergiproduktion og aflevere en rapport, hvor anlægget beskrives og vurderes i forhold til bl.a. tekniske specifikationer, økonomiske og sumfundmæssige forhold. Projektrapporten udarbejdes i grupper. 

Indhold

  • Principper for biokemisk fremstilling af energi fra biomasse.
  • Anvendelse af fedtstoffer, kulhydrater, f.eks. glukose og andre simple sukkerstoffer samt højmolekylære stoffer, som lignin og hæmicellulose ift. bioenergiproduktion  
  • Forbehandling af kompleks biomasse  
  • Metaboliske synteseveje involveret i produktion/dannelse af bioethanol/biogas
  • Mikrobiologiske organismer og konsortier af organismer involveret i dannelsen af biogas og bioethanol
  • Biogasprocessens tre trin: Hydrolyse, syredannelse og metan-dannelse.
  • Bioethanol fermenteringen  
  • Vækstforhold i bioenergianlæg, herunder pH, temperatur, tørstofindhold, fødehastighed, opløst ilt m.v.
  • Inhibitorer i bioenergiproduktion
  • Opbygning af biogas- og bioethanolanlæg, herunder fortank, dekantercentrifuge, efterlagertank, fermentorer, destillationsanlæg m.v.
  • Brug af forskellige reaktortyper f.eks. Continuously Stirred Tank Reactor (CSTR) og Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) 

Læringsmål

Den studerende forventes efter at have gennemført kurset at kunne:

Viden

  • Forstå og forklare biokemisk fremstilling af energi fra biomasse  
  • Beskrive de mest almindelige fedtstoffer og kulhydrater samt højmolekylære stoffer som f.eks. lignin, der kan anvendes i bioenergiproduktion
  • Forstå og forklare de mest anvendte metaboliske synteseveje involveret i produktion/dannelse af bioethanol og biogas  
  • Redegøre for biogasprocessens tre trin: Hydrolyse, syredannelse og metan-dannelse
  • Beskrive vækstforhold i bioenergianlæg som pH, temperatur, tørstof, fødehastighed og opløst ilt
  • Forstå og forklare egenskaber for inhibitorer i bioenergiproduktion  
  • Redegøre for opbygning og drift af bioenergianlæg samt funktion af de enkelte procestrin
  • Forstår og forklare opbygning og funktion af forskellige reaktortyper f.eks. CSTR og UASB  

Færdigheder

  • Forudsige resultatet af en driftsændring i en bioenergiproduktion f.eks. i vækstforhold, som pH, fødevalg, temperatur m.v.  
  • Analysere hvad valg af mikrobiel flora kan betyde for drift af et bioenergianlæg  
  • Foretage dataopsamling på relevante styringsparameter ift. drift af anlæg
  • Inddrage videnskabelig litteratur ift. drift af bioenergianlæg 

Kompetencer 

  • Vurdere egnethed af biogas/bioethanolanlæg til produktion 
  • På et basalt niveau kunne designe og planlægge et bioenergianlæg  
  • Inddrage videnskabelig litteratur ift. planlægning og design af bioenergianlæg  
  • Kunne vurdere de økonomiske og samfundsmæssige forhold mht.  bioenergiproduktion
  • Kunne vurdere fordele og ulemper ved valg af forskellige type af teknologi til en bioenergiproces 

Undervisningsform

Holdundervisning, projektvejledning, projektarbejde i grupper og virksomhedsbesøg

Forudsætninger for prøvedeltagelse

  • Aktiv deltagelse i virksomhedsbesøg  
  • Aktiv deltagelse i projektarbejde 
  • Aflevering af projektrapport

Alt udføres og afleveres efter retningslinjer angivet af underviser på kursus. 

Prøve og hjælpemidler

Mundlig individuel prøve med udgangspunkt i projektrapporten. Prøvens varighed: 20 min.  

Tilladte hjælpemidler: Projektrapporten.

Censur

Intern

Bedømmelse

7-trinsskalaen