Bachelor's Thesis

Modern liquid synthetic fuels and biofuels

Final Thesis 1.44 MB

Author of thesis: Samuel Fabrici

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Pavel Milčák, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jaroslava Odehnalová Šamanová

Abstract:

The bachelor’s thesis deals with synthetic fuels and biofuels as alternatives to fossil fuels. The aim of the thesis was to process and summarize the current state of knowledge in the field of selected synthetic fuels and biofuels. Particular attention was paid to synthetic diesel, hydrotreated vegetable oil, fatty acid methyl esters, bioethanol, synthetic methanol, dimethyl ether, synthetic methane and biomethane. The thesis includes a literature review focused on the characteristics of individual fuels, their feedstocks, and production technologies. The work also includes stoichiometric calculations carried out for representative chemical formulas of the selected fuels. Based on these calculations, the values of the lower heating value and air-fuel ratio were compared with tabulated values. The results showed that the chemical composition of a fuel significantly affects its physical, chemical, and energy properties. The thesis also points out the advantages and disadvantages of individual fuels and their possible practical applications.

Keywords:

synthetic fuels, biofuels, alternative fuels, synthetic diesel, FAME, HVO, DME, bioethanol, biomethane, synthetic methanol, synthetic methane

Date of defence

17.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student odprezentoval obsah své bakalářské práce. Otázky oponenta byly zodpovězeny. V průběhu obhajoby byly položeny tyto doplňující otázky: Porovnejte z hlediska emisí syntetickou naftu a palivo HVO. Vysvětlete váš předpoklad, proč je vypočítaná výhřevnost vyšší než tabulková hodnota.

Language of thesis

Slovak

Faculty

Department

Study programme

Fundamentals of Mechanical Engineering (B-ZSI-P)

Specialization

Fundamentals of Mechanical Engineering (STI)

Composition of Committee

prof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. (předseda)
Ing. Pavel Milčák, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jiří Škorpík, Ph.D. (člen)
Ing. Ladislav Šnajdárek, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Špiláček, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Pavel Milčák, Ph.D.

Předložená bakalářská práce je zaměřena moderní kapalná syntetická paliva a biopaliva, což je velmi aktuální tématika. Práce je rozdělena do čtyř hlavních, chronologicky na sebe navazujících kapitol, v souladu se zadáním práce. Student si při zpracování své práci nastudoval mnoho poznatků z oboru paliv a energrtiky a je patné, že ho zpracování velmi bavilo. Z odborného hlediska je práce na velmi dobré úrovni a svědčí o dobré orientaci studenta v dané problematice. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou výborně/A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Předložená bakalářská práce Samuela Fabriciho splňuje cíle definované v zadání. Autor prokázal schopnost samostatně pracovat s cizojazyčnou literaturou a sestavil ucelený teoretický přehled o výrobě a vlastnostech moderních paliv. Oceňuji také snahu o praktickou aplikaci teoretických znalostí formou vlastních stechiometrických výpočtů. Práce má logickou strukturu a přehledně porovnává jednotlivé alternativy k fosilním palivům.

I přes splnění cílů se však autor v praktické části dopustil několika nepřesností a formálních chyb, které kvalitu výsledného textu zbytečně snižují:

Chyba v řádu a převodu jednotek: V Tabulce 3 a v navazující diskuzi autor uvádí hodnoty emisních faktorů CO2 v řádu stovek tun na MWh (např. 707,79 t/MWh pro metan). Při zpětné kontrole je zřejmé, že samotný výchozí výpočet hmotnosti spalin a výhřevnosti byl správný, avšak student udělal chybu v rozměrové analýze při finálním převodu jednotek z MJ na MWh.

Formální nedostatky ve výpočetní části: V kapitole 5 (např. u vztahů na s. 35) autor uvádí obecné matematické vzorce a následně rovnou konečné výsledky. V textu chybí mezikrok s explicitním dosazením konkrétních číselných hodnot před samotným výsledkem.

Stylistické a grafické nedostatky: V textu se objevují překlepy v odborné terminologii („fosílnych paláv“ na s. 15), v rovnicích (3.3 nebo 5.14) a nejednotnost formátování.

I přes tyto výhrady, které jsou zřejmě důsledkem slabší finální korektury, student prokázal dostatečné znalosti a splnil požadavky kladené na bakalářskou práci. Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení B.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. Ve svých výpočtech používáte standardní zjednodušení, že suchý vzduch se skládá z 21 % O2 a 79 % N2. Jak by se do Vašich výsledků promítlo, pokud byste uvažoval reálné složení suchého atmosférického vzduchu včetně Argonu a přirozeného obsahu CO2?
  2. Vysvětlete fyzikální význam hodnoty emisního faktoru 707,78 t/MWh, kterou uvádíte v Tabulce 3 pro metan. Kolik kilogramů CO2 podle Vás reálně vznikne spálením 1 kg čistého metanu a jaký je správný přepočet na 1 MWh uvolněné energie?
  3. Všechny stechiometrické bilance v práci uvažují dokonale suchý vzduch. Pokud byste do výpočtu zahrnul relativní vlhkost nasávaného vzduchu (obsah vodní páry), jakým způsobem by to ovlivnilo vaše výpočty?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová