Detail předmětu

Technologie pro udržitelnost

FSI-K-3TUAk. rok: 2026/2027

Předmět se zaměřuje na technické a technologické aspekty přechodu průmyslu k cirkulární ekonomice a uhlíkové neutralitě. Kurz propojuje teoretické základy bilančních výpočtů (hmotnostní a energetické bilance) s detailním přehledem konkrétních technologií pro třídění a recyklaci odpadů, čištění a znovuvyužití průmyslových vod (koncepty ZLD/MLD) a moderní způsoby obrábění. Významná část kurzu je věnována energetice - možností zajištění energie (tepla a elektřiny) pro průmyslové procesy v dnešním dynamickém prostředí (integrace procesů a využití odpadního tepla až po decentrální zdroje, kogeneraci a technologie zachytávání uhlíku (CCS/CCU)). Výuka je silně spjata s praxí prostřednictvím řešení případových studií, výpočtů a možností exkurzí do vybraných provozů a specializovaných laboratoří). 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Mgr. Ing. Marek Vondra, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav procesního inženýrství (ÚPI)

Vstupní znalosti

Znalost témat probíraných v modulu 1 v předmětu Moderní udržitelná organizace. 

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Účast na přímé výuce, splnění hodnotících kvízů, splnění dílčích úkolů

Výsledná klasifikace bude: výborně – A (100–90 %), velmi dobře – B (89–80 %), dobře – C (79–70 %), uspokojivě – D (69–60 %), dostatečně – E (59–50 %), nevyhověl – F (49–0 %).

Učební cíle

Po úspěšném absolvování tohoto předmětu bude student schopen:

  • Sestavit hmotnostní a energetické bilance základních operací a jednodušších technologických procesů a vizualizovat materiálové toky (např. pomocí Sankey diagramů).
  • Popsat principy a navrhnout využití moderních třídicích a recyklačních technologií pro získávání druhotných i kritických surovin.
  • Zhodnotit možnosti aplikace bezodpadových technologií se zaměřením na recyklaci průmyslové vody a membránové procesy.
  • Identifikovat potenciál pro snižování energetické náročnosti v podniku (integrace procesů, využití odpadního tepla).
  • Orientovat se v moderních energetických konceptech (kogenerace, lokální distribuční soustavy, dekarbonizace) v kontextu požadavků EU taxonomie.

Studijní opory

Jsou obsaženy v e-learningovém prostředí předmětu 

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program CZV3-VKEI celoživotní vzdělávání - dlouhodobý kurz 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Ing. Marek Vondra, Ph.D.

Osnova

Výuka je rozdělena do několika tematických bloků. V každém bloku výuka kombinuje různé formy výuky. Úvodní prezentace bloku je obvykle prezenční formou, následuje přímá distanční výuka nebo samostudium dodaných podkladů a prezentací.

A. Bilance a toky (Teoretický základ)

Teorie bilancování: Hmotnostní a energetické bilance základních procesů, tvorba bilančního schématu v MS Excel, bilancování třídících technologií

Vizualizace toků - metoda MFA: Analýza materiálových toků a tvorba Sankeyho diagramů pro praxi.

B. Technologie pro předcházení vzniku, úpravu a využití odpadů

Třídicí technologie: Principy fungování a jejich základní prvky (drtiče, třídiče, senzory), principy navrhování kapacity

Provoz a praxe zpracování: Provozní řády, automatické dotřiďovací linky a exkurze do provozu.

Recyklace a zisk surovin: Získávání cenných a kritických surovin z tuhých odpadů, snižování nebezpečných vlastností odpadů.

Průmyslová voda a moderní výroba - odpadní vody v průmyslu: Zdroje, legislativa, ukazatele znečištění a recyklační technologie (membrány, odparky). bezodpadové vodní technologie: Koncepty MLD/ZLD (Minimal / Zero Liquid Discharge), návrh a exkurze do laboratoří.

Nízko a bezodpadové technologie (vysokorychlostní obrábění, aditivní výroba).

D. Průmyslová energetika a dekarbonizace

Energetická účinnost: Integrace procesů, využití odpadního tepla (výměníky) a snižování náročnosti budov/hal.

Dekarbonizace a legislativa: Spalování paliv vs. biomasa, produkce CO2, EU Taxonomie a její preferované koncepty v energetice.

Kombinovaná výroba a pára: Kogenerace (KVET), centrální zdroje tepla a elektřiny vs. průmyslová pára.

Decentralizace energetiky: komunitní energetika, lokální distribuční soustavy (LDS) a decentralizovaná výroba tepla jako příležitost.

Budoucnost energetiky: Scénáře možného vývoje a technologie záchytu a využití uhlíku (CCS/CCU).

Seminář

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Ing. Marek Vondra, Ph.D.

Osnova

Probíhá dle potřeby formou konzultace, prezentace a zhodnocení zadaných dílčích úkolů