Електрохімічна та воднева енергетика

Спеціальність: Хімічні технології та інженерія
Код дисципліни: 8.161.00.M.031
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Хімії і технології неорганічних речовин
Лектор: д.т.н., проф. Кунтий Орест Іванович
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: • знати теорію, конструкції, експлуатаційні характеристики та виробництво сучасних хімічних джерел струму та акумуляторів; • знати теорію, конструкції, експлуатаційні характеристики та виробництво сучасних електрохімічних генераторів (воднево-кисневих, на основі органічних сполук); • знати тенденції розвитку хімічних джерел струму, акумуляторів, паливних елементів; • розуміти роль наноматеріалів у поступі електрохімічної енергетики; • знати теоретичні та технологічні засади генерування водню як основи водневої енергетики; • знати теоретичні та технологічні засади зберігання водню різними за принципом дії системами акумулювання; • знати загальні конструкції пристроїв для отримання водню та його акумулювання; • знати загальні конструкції пристроїв для отримання енергії електрохімічними методами та із застосуванням водневих технологій; • вміти застосовувати сучасні методи генерування енергії для вирішення конкретних виробничих завдань.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Неорганічна хімія. • Хімія та технологія наноматеріалів. • Фізична хімія.
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна охоплює теоретичні засади, технологічні аспекти, апаратурне оформлення для генерування енергії електрохімічними методами, отримання, акумулювання та використання водню для отримання енергії.
Методи та критерії оцінювання: • Написання реферату за темою спеціалізації (30%) • Іспит (70%)
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: Базова 1. Кошель М.Д. Теоретичні основи електрохімічної енергетики: Підручник. – Дніпропетровськ: УДХТУ, 2002. – 430 с. 2. Нетрадиційні електрохімічні системи перетворення енергії / Є.В. Кузьмінський, Г.Я. Колбасов, Ю.Я. Тевтуль, Н.Б. Голуб. – Київ: Академперіодика, 2002. – 182 с. 3. Технічна електрохімія. Ч.5: Сучасні хімічні джерела струму, електроліз розплавів, електросинтез хімічних речовин / Б.І. Байрачний, Г.Г. Тульський, В.В. Штефан, І.А. Токарєва. – Харків: Вид-во “Підручник НТУ “ХПІ”, 2016. – 272 с. 4. Волков С.В., Ковальчук Є.П., Огенко В.М., Решетняк О.В. Нанохімія. Наносистеми. Наноматеріали. – К.: Наукова думка, 2008. – 424 с. Допоміжна 1. Наукові журнали: Chemical Reviews, Electrochimіса Acta, Journal of The Electrochemical Society, Catalysis Today, Electrochemistry Communications, Journal Solid State Electrochemistry, Journal Applied Electrochemistry, Journal of the American Chemical Society, Journal of Power Sources, International Journal of Hydrogen Energy. 2. Jones, J.C. (March 2015). "Energy-return-on-energy-invested for hydrogen fuel from the steam reforming of natural gas.". Fuel. 143: 631. 3. Ono, Katsutoshi (January 2015). "Fundamental Theories on a Combined Energy Cycle of an Electrostatic Induction Hydrogen Electrolytic Cell and Fuel Cell to Produce Fully Sustainable Hydrogen Energy.". Electrical Engineering in Japan. 190 4. Greenhouse gas treatment and H2 production, by warm plasma reforming. J. Pacheco, G. Soria, M. Pacheco. International Journal of Hydrogen Energy. Volume 40, Issue 48, 28 December 2015, Pages 17165–17171