Energetika v krožnem gospodarstvu

Učni načrt

Podatki so iz učnega načrta, ki ga objavlja Fakulteta za strojništvo. Prebrano 7. 9. 2026. Poglej izvirnik

5 kreditnih točk

Obveznosti v urah

• Predavanja30 ur
• Vaje30 ur
• Samostojno delo65 ur

Vsebina

1. Uvod
2. Osnovni principi krožnega gospodarstva (kroženje snovi, energije in informacij)
3. Kriteriji, indikatorji: energijska, snovna in ekonomska učinkovitost
4. Vzporednice s klasičnimi pristopi
5. Strategije prehoda na krožno gospodarstvo
6. Energijski tokovi v krožnem gospodarstvu
7. Sistematizacija virov energije s primerjalno analizo tehnologij
8. Diagram energijskih tokov za posamezne vire in države: kronološki, urejeni
9. Časovno usklajevanje energijskih tokov
10. Razpoložljivost proizvodnih virov: energijska, časovna in močnostna
11. Praktični primeri
12. Gospodarnost ukrepov na prehodu v krožno gospodarstvo
13. Stroški, struktura specifičnih stroškov, lastna cena, izračun
14. Gospodarska upravičenost naložbe: neto denarni tokovi, neto sedanja vrednost, interna stopnja donosa
15. Praktični primeri
16. Energijski tokovi v proizvodnih procesih
17. Racionalno izkoriščanje energijskih virov
18. Ukrepi racionalne rabe energije v gospodarstvu (faktor obremenitve, regeneracija energije, izkoriščanje odpadnih toplot, zmanjševanje lastne rabe)
19. Energetski pregledi: izračun okoljskih in ekonomskih učinkov, energetsko knjigovodstvo
20. Praktični primeri z izračuni
21. Uvajanje obnovljivih virov energije v krožno gospodarstvo
22. Vprašanja izravnave energijskih tokov
23. Uvajanje ukrepov aktivnega odjema
24. Proizvajalci & Odjemalci = ‘Prodjemalci’ (Prosumers)
25. Elementi virtualnih elektrarn in pametnih energetskih omrežij
26. Praktični primeri z izračuni
27. Tehnologije za prehod med materialnim in energijskim krogom.
28. Razpoložljive tehnologije za konverzijo in rekonverzijo snovnih tokov v energijske tokove (termična in termokemična pretvorba, kemična reciklaža, tehnologije za pretvorbo CO2), ključne značilnosti.
29. Področja uporabe posameznih tehnologij.
30. Omejitve tehnologij in fleksibilnost.
31. Okoljski učinki
32. Razvoj, snovanje in optimizacija tehnologij, ki omogočajo okoljsko sprejemljivo pridobivanje energije v krožnem gospodarstvu.
33. Osnove snovanja energetskih tehnologij v krožnem gospodarstvu.
34. Osnove reakcijskih poti pirolize, uplinjanja in plazemskih tehnologij.
35. Osnove sinteze novih energentov (surovin)
36. Metode vrednotenja lastnosti materialov, proces izbire ustreznih poti pretvorbe.
37. Valorizacija snovnih tokov.
38. Sektorsko sklapljanje
39. Izraba presežnih energijskih tokov iz OVE za ‘proizvodnjo’ nizkoogljičnih nosilcev energije
40. Energijski vektorji, ki temeljijo na vodiku (energetika + transport) in njihova uporaba kot vstopne surovine za kemijsko industrijo
41. Hranilniki enegije
42. Praktični primeri
43. Tehnologije za shranjevanje in pretvorbo CO2.
44. Energijski vektorji, ki temeljijo na pretvorbi CO2 (sintetični metan in sintetični metanol, sintetični ogljikovodiki)
45. Analiza energijskih ravni, procesi sinteze energentov, katalitični procesi.
46. Dimenzioniranje sistemov z ozirom na termodinamske parametre in kemijsko- fizikalno sestavo virov CO2.
47. Energijska optimizacija tehnologij.
48. Umeščanje tehnologij v obstoječe sisteme in ponovna uporaba produktov pretvorbe v energetskih sistemih.
49. Termična obdelava odpadnih snovnih tokov za namene energetske rabe
50. Določitev termodinamskih parametrov, dimenzioniranje, zagotavljanje fleksibilnosti glede na vstopne materiale, postopki predpriprave vstopnih materialov
51. Energijska in masna bilanca, upravljanje stranskih produktov, predikcija koncentracij v plinastih produktih in trdnih snoveh
52. Izbira materialov za gradnjo sistemov
53. Izbira procesov za naknadno obdelavo stranskih produktov
54. Presoja vplivov na okolje
55. Termokemične tehnologije za pretvorbo odpadnih snovnih tokov.
56. Izbira ustreznih procesov pretvorbe z ozirom na kemijsko-fizikalne lastnosti vstopnih materialov.
57. Vodenje termičnega razpada.
58. Entalpijske ravni procesov, snovna in energetska učinkovitost, izbira materialov za gradnjo.
59. Pristopi dekontaminacije produktov naprednih termo-kemičnih tehnologij
60. Kemično recikliranje.
61. Dimenzioniranje procesa, vodenje razklopa polimernih materialov, optimizacija snovnih in energijskih izkoristkov.
62. Variacije termodinamskih parametrov z ozirom na kemijsko-fizikalne lastnosti vstopnih materialov.
63. Optimizacija procesa z ozirom na lastnosti produktov.
64. Karakterizacija produktov s poudarkom na energentih, izračuni končnih masnih in energijskih bilanc
65. Bio-osnovane tehnologije.
66. Tehnologjie pridobivanja bioplina, biometana, izbor surovin, vodenje procesnih pogojev.
67. Viri in tehnologije za predpripravo in izboljšanje kemijsko-fizikalnih lastnosti bio-olj.
68. Postopki za neposredno uporabo tekočin in plinastih bio-osnovanih produktov v sistemih z visokim efektivnim izkoriskom.
69. Metode vrednotenja
70. Inventarji življenjskih ciklov za proizvode in procese – LCI
71. Indikatorji vrednot
72. Analize življenjskih ciklov (celostne masne, energijske in okoljske bilance) – LCA
73. Analize življenjskih stroškov – LCC
74. Vračilo energijskega vložka – EROI
75. Krožni energetski sistemi prihodnosti
76. Refleksija in povezovanje vsebin
77. Primeri dobrih praks iz izračuni in primerjalnimi analizami
78. Učinkoviti krožni energetski sistemi prihodnosti

Ocenjevanje

Teoretične vsebine (predavanja). 50 %, Samostojno delo na vajah. 30 %, Delo na laboratorijskih vajah. 20 %

Pogoji za vključitev

Izpolnjevanje pogojev za vpis v Magistrski študijski program II. stopnje Strojništvo - Razvojno raziskovalni program.

Literatura

• Hall, Charles A. S.: Energy return on investment : a unifying principle for biology, economics, and sustainability, Cham : Springer, cop. 2017, [COBISS.SI-ID 16292891]
• Singh, Lakhveer: Waste to sustainable energy : MFCs – prospects through prognosis, CRC Press, Taylor & Francis, 2021, [COBISS.SI-ID 120066819]
• Hauschild, Michael Z.: Life cycle assessment : theory and practice, Springer, cop. 2018, [COBISS.SI-ID 39782405]
• A. Bejan, Entropy generation minimization : the method of thermodynamic optimization of finite-size systems and finite-time processes, CRC, 1996, ISBN - 0-8493-9651-4, [COBISS.SI-ID 1486619]
• A. Bejan, Advanced engineering thermodynamics, J. Wiley & Sons, 2006, ISBN - 0-471-67763-9; 978-0- 471-67763-5, [COBISS.SI-ID 9714459]

Kako deluje

1. Zapiske kupiš enkrat in ostanejo tvoji.
2. V aplikaciji iz njih dobiš kartice, kvize in Mai, ki pozna gradivo.
3. Ceno določi avtor. Prodajalec je Mislo AI, račun dobiš od nas.