Předmět: CO2 Sequestration and Nuclear Waste Management

« Zpět
Název předmětu CO2 Sequestration and Nuclear Waste Management
Kód předmětu KGE/MCSNW
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia 2
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Spirov Pavel, Ing. Ph.D.
  • Mansurbeg Howri, Ph.D.
Obsah předmětu
Komponenta 1: Sekvestrace CO2 Cílem je prozkoumat principy, metody a výzvy spojené se zachycováním, využitím a ukládáním uhlíku (CCUS) v ropném sektoru, a tak rozšířit znalosti studentů o snižování emisí skleníkových plynů prostřednictvím podzemního skladování. - Úvod do sekvestrace uhlíku. Přehled výzev globální změny klimatu. - Role sekvestrace CO2 při snižování emisí. - Technologie zachycování a ukládání uhlíku (CCS) (přehled technik zachycování CO2 /post-kombustní, pre-kombustní, oxyfuel/, doprava zachyceného CO2). - Podzemní skladování CO2 (výběr lokality a geologické požadavky pro skladování, typy rezervoárů vhodných pro sekvestraci /solné akvifery, vyčerpaná ropná/plynová pole/, mechanismy zachycování CO2 /strukturální, reziduální, rozpustnostní a minerální zachycování/). - Monitorování, měření a ověřování (MMV) při skladování CO2 (techniky pro sledování pohybu CO2 a integrity skladování, nástroje pro hodnocení efektivity skladování a rizika úniku). - Hodnocení rizik a strategie zmírnění (rámce pro hodnocení rizik u skladovacích lokalit, právní, regulační a politické aspekty v Evropě). - Zvýšené získávání ropy (EOR) pomocí CO2 (techniky CO2-EOR a jejich potenciál pro zlepšení těžby ropy, ekonomické přínosy a environmentální hlediska). - Případové studie a praktické aplikace (analýza úspěšných projektů sekvestrace CO2 /např. Sleipner, Weyburn-Midale/, praktická simulace injekce a skladování CO2 pomocí průmyslového softwaru). Komponenta 2: Správa jaderného odpadu Cílem je poskytnout komplexní porozumění problematice správy jaderného odpadu se zaměřením na geologické ukládání a výzvy spojené s dlouhodobým uchováním v podzemních prostředích. - Úvod do jaderného odpadu (zdroje jaderného odpadu: použité palivo, vysokoaktivní odpad /HLW/, středně a nízkoaktivní odpad /ILW/LLW/, charakteristiky různých typů radioaktivního odpadu). - Principy správy jaderného odpadu (národní a mezinárodní rámce pro správu odpadu, procesy zpracování, kondicionování a balení odpadu). - Geologické ukládání jaderného odpadu (kritéria výběru lokalit pro geologická úložiště, geologická média pro skladování /např. jílové formace, solné dómy, granity/, inženýrské a přírodní bariéry pro uchovávání). - Podzemní skladování a hodnocení bezpečnosti (dlouhodobá stabilita úložišť odpadu, prediktivní modelování transportu radionuklidů a jejich uchovávání, monitorování a dodržování předpisů). - Socio-politické a environmentální aspekty (vnímání veřejnosti a zapojení komunity při výběru lokalit, hodnocení dopadů na životní prostředí a dlouhodobá udržitelnost. Hodnocení rizik a strategie zmírnění, metody analýzy rizik pro bezpečnost úložišť, strategie pro zmírnění potenciálních selhání úložišť). - Srovnání s technikami sekvestrace CO2 (paralely a rozdíly v geologických aspektech skladování CO2 a jaderného odpadu, sdílené technologické výzvy a příležitosti pro interdisciplinární přístupy). - Případové studie a praktické aplikace (přehled klíčových projektů /např. Onkalo ve Finsku, Bure ve Francii/, praktická cvičení v navrhování úložišť a analýze bezpečnosti pomocí specializovaného softwaru).

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Pozorování, Demonstrace, Laborování, Aktivizující práce ve skupinách
Výstupy z učení
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
nespecifikováno
Hodnocení bude rozděleno do několika kroků: testy a domácí úkoly (20 %), postupová zkouška (15 %), protokoly ze cvičení a simulací (20%), závěrečný projekt a prezentace (25 %), závěrečná zkouška (20 %)
Doporučená literatura
  • A.A. Rogerson. (2004). Underground Gas Storage Worldwide.
  • B. Guo, W.C. Lyons, A. Ghalambor. (2005). Natural Gas Engineering Handbook.
  • G.L. Bopp. (2017). Hydrogen Energy: Challenges and Solutions for a Cleaner Future.
  • International Energy Agency (IEA). (2006). Hydrogen Production and Storage: R&D Priorities and Gaps.
  • J. Bower. (2021). Hydrogen: The Essential Guide to the Element of the Future.
  • J.E. Freeh. (2018). Gas Storage: A Premise for Energy Security.
  • J.M. Campbell. (2014). Gas Conditioning and Processing.
  • J.P. Bérenger. (2013). Geological Storage of Carbon Dioxide (CO?).
  • M. Mohitpour, H. Golshan, A. Murray. (2007). Pipeline Design & Construction: A Practical Approach.
  • N.P. Cheremisinoff. (2009). Environmental Management in the Gas Industry.
  • P. Griffin. (2020). Liquefied Natural Gas: The Law and Business of LNG.
  • S. Mokhatab, J.Y. Mak, J.V. Valappil, D.A. Wood. (2013). Handbook of Liquefied Natural Gas.
  • S.A. Rackley. (2017). Carbon Capture and Storage.
  • X. Wang, M. Economides. (2013). Advanced Natural Gas Engineering.
  • X. Wang, M. Economides. (2009). Natural Gas Production Engineering.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Petroleum and Geoenergy Engineering (2026) Kategorie: Geologické obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní