Waste to Fuels (5 op)

Tavoitteet

Opiskelija ymmärtää sivu- ja jätevirtojen hyödyntämisen polttoaineiden valmistuksessa nykyisissä sekä kehitteillä olevissa prosesseissa. Opiskelija osaa tyypillisimmät jätevirrat sekä näiden koostumuksen ja potentiaalin eri polttoaineiden valmistuksessa. Opiskelija osaa kuvata miten jätteistä voidaan valmistaa polttoaineita ja valmistuprosessin eri vaiheet. Opiskelija osaa vertailla te- ja sivuvirtojen volyymiä ja hyödyntämispotentiaalia nykyisiin valtavirtateknologioihin sekä ymmärtää jäte raaka-aineiden ympäristö- ja kestävyysvaikutuksia verrattuna fossiilisten raaka-aineiden hyödyntämiseen.

Sisältö

-Katsaus sivu- ja jätevirtoihin, ominaisuuksiin, haasteisiin ja potentiaaliin polttoaineiden tuotannossa. Ensimmäisen, toisen ja kolmannen sukupolven biopolttoaineet. Tutustuminen yleisimpiin jätteestä energiaksi ja jätteestä polttoaineeksi -prosesseihin.
-Triglyseridijätteen käsittely: johdanto, jäteöljyjen lähteet ja ominaisuudet, prosessit, tuotteet ja ominaisuudet (FAME ja HVO).
-Biomassan muuntaminen biokaasuksi: biojätteestä biokaasuksi, potentiaaliset raaka-aineet (lanta, viljelykasvien jäännökset, MWS, kaatopaikkakaasu), yleiset prosessit, esikäsittely, mädätys, puhdistus, varastointi ja hyödyntäminen.
-Biomassasivuvirtojen ja jätteen käsittely: biomassan ja -jätteen pyrolyysi/kaasutus.
-Muovijätteen käsittely: johdanto muovien mekaaniseen ja kemialliseen kierrätykseen, pyrolyysi, katalyyttinen krakkaus, muovijätteen nesteytys, kehittyneet käsittelymenetelmät, jalostus ja tuotteiden parantaminen.
-Jätevirtojen tulevaisuus: potentiaali ja haasteet, kiertotalous ja kestävyys, uudet jätevirrat ja prosessit.

Aika ja paikka

Kurssin pitää suorittaa toteutusaikana, mutta muuten sisältöjä ja tehtäviä voi tehdä aikaan ja paikkaan sitomattomasti oman aikataulun mukaan.

Oppimateriaalit

Kurssin suorittamiseen liittyvä materiaali jaetaan Moodle-työtilan kautta.

Opetusmenetelmät

Kyseessä on Moodlessa suoritettava englanninkielinen opintojakso, jonka voi tehdä kurssin toteutusaikana oman aikataulun mukaan aikaan ja paikkaan sitomattomasti. Kurssi koostuu Moodlessa jaettavasta materiaalista (artikkelit, luentokalvot, videoidut luennot ja muu verkkomateriaali), Moodle tehtävistä ja harjoituksista.Kaikki materiaali ja arvioitavat tehtävät ja harjoitukset tehdään/palautetaan Moodle työtilaan.

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Ei sisällä harjoittelua eikä työelämäyhteistyötä.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Kurssi koostuu Moodle harjoituksista ja tehtävistä, jotka voi tehdä oman aikataulun mukaan kurssin toteutusaikana. Esillistä tenttiä ei opintojaksolla ole.

Kansainvälisyys

-

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

N/A

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

5 op = 135 h
Teoria 80 h
Tehtävät ja harjoitukset 55 h

Sisällön jaksotus

-

Lisätietoja opiskelijoille

-Tekoälyn käyttö oppimisen tukena on suositeltavaa esim.toteutuksen materiaalien läpikäymiseen ja esim sisältöjen sparraamiseen.
-Tekoälyä saa käyttää tehtävine ideointiin ja kirjoitusvirheiden korjaamiseen, mutta tehtävän sisältö pitää kirjoittaa itse. Tekoälyn käytöstä on mainittava missä ja miten sitä on hyödynnetty tehtävän tekemisessä.

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija osaa kuvata yleisten jäte- ja sivuvirtojen koostumuksen ja kemiallisen rakenteen sekä miten näitä voidaan prosessoida hyödynnettäviksi polttoaineiksi. Opiskelija ymmärtää tavallisimpien jäte- ja sivuvirtojen keräyksen, prosessoinnin ja käsittelyn mahdollisuuksia sekä rajoituksia. Opiskelija osaa kertoa jäteraaka-aineiden käytön kestävyydestä ja eettisyydestä polttoaineiden valmistuksessa. Opiskelija osaa yleisimmät sivu- ja jätevirtoja hyödyntävät polttoaineiden valmistusprosessit, raaka-aineet sekä saadut tuotteet ja niiden tyypilliset käyttömahdollisuudet. Opiskelija osaa kertoa prosessien olosuhteista, saannoista ja käytetyistä raaka-aineista sekä myös prosessin eri vaiheista (mm. esikäsittely, prosessointi, puhdistus ja jatkojalostus). Opiskelija ymmärtää fossiilisten polttoaineiden tuotannon mittakaavan sekä merkityksen nyky-yhteiskunnassa sekä jäte ja sivuvirtojen mahdollisuudet nykyisissä prosesseissa sekä potentiaalin tulevaisuuden käyttökohteissa. Opiskelija osaa kuvata jäte- ja sivuvirtojen hyödyntämisen hyötyjä, haasteita sekä tulevaisuuden näkymiä.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa kuvata jäte- ja sivuvirtojen koostumuksen ja kemiallisen rakenteen sekä miten näitä voidaan prosessoida hyödynnettäviksi polttoaineiksi. Opiskelija ymmärtää jäte- ja sivuvirtojen keräyksen, prosessoinnin, volyymien ja käsittelyn mahdollisuudet ja rajoitukset. Opiskelija osaa kertoa jäte raaka-aineiden kestävyydestä sekä eettisyydestä ja EU regulaatiosta. Opiskelija osaa keskeisimmät sivu- ja jätevirtoja hyödyntävät polttoaineiden valmistusprosessit, raaka-aineet sekä saadut tuotteet ja niiden tyypilliset käyttömahdollisuudet. Opiskelija osaa kertoa yksityiskohtaisesti prosessien olosuhteista, saannoista, käytetyistä raaka-aineista ja katalyyteistä sekä myös prosessin eri vaiheista (mm. esikäsittely, prosessointi, puhdistus ja jatkojalostus). Opiskelija ymmärtää fossiilisten polttoaineiden tuotannon mittakaavan sekä merkityksen nyky-yhteiskunnassa sekä jäte ja sivuvirtojen mahdollisuudet nykyisissä prosesseissa sekä potentiaalin tulevaisuuden käyttökohteissa. Opiskelija osaa kuvata jäte- ja sivuvirtojen hyödyntämisen, käytön ja valmistuksen tyypillisimmät edut, haasteet sekä tulevaisuuden näkymät sekä pystyy arvioimaan näitä kriittisesti.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa kuvata yksityiskohtaisesti jäte- ja sivuvirtojen koostumuksen ja kemiallisen rakenteen sekä miten näitä voidaan prosessoida hyödynnettäviksi polttoaineiksi. Opiskelija ymmärtää eri jäte- ja sivuvirtojen keräyksen, prosessoinnin, volyymien ja käsittelyn mahdollisuudet ja rajoitukset. Opiskelija osaa kertoa raaka-aineiden kestävyydestä sekä eettisyydestä ja EU regulaatiosta näiden käsittelyssä ja polttoaineiden valmistuksessa. Opiskelija osaa keskeisimmät sivu- ja jätevirtoja hyödyntävät polttoaineiden valmistusprosessit, raaka-aineet sekä saadut tuotteet ja niiden tyypilliset käyttömahdollisuudet. Opiskelija osaa kertoa yksityiskohtaisesti prosessien olosuhteista, saannoista, käytetyistä raaka-aineista ja katalyyteistä sekä myös prosessin eri vaiheista (mm. esikäsittely, prosessointi, puhdistus ja jatkojalostus). Opiskelija ymmärtää fossiilisten polttoaineiden tuotannon mittakaavan sekä merkityksen nyky-yhteiskunnassa sekä jäte- ja sivuvirtojen mahdollisuudet nykyisissä prosesseissa sekä potentiaalin tulevaisuuden käyttökohteissa. Opiskelija osaa kuvata jäte- ja sivuvirtojen hyödyntämisen, käytön ja valmistuksen tyypillisimmät hyödyt, haasteet sekä tulevaisuuden näkymät ja osaa analysoida näitä kriittisesti lähteitä hyödyntäen.

Arviointikriteeri, hyväksytty/hylätty

Opiskelija osaa kuvata yleisten jäte- ja sivuvirtojen koostumuksen ja kemiallisen rakenteen sekä miten näitä voidaan prosessoida hyödynnettäviksi polttoaineiksi. Opiskelija ymmärtää tavallisimpien jäte- ja sivuvirtojen keräyksen, prosessoinnin ja käsittelyn mahdollisuuksia sekä rajoituksia. Opiskelija osaa kertoa jäteraaka-aineiden käytön kestävyydestä ja eettisyydestä polttoaineiden valmistuksessa. Opiskelija osaa yleisimmät sivu- ja jätevirtoja hyödyntävät polttoaineiden valmistusprosessit, raaka-aineet sekä saadut tuotteet ja niiden tyypilliset käyttömahdollisuudet. Opiskelija osaa kertoa prosessien olosuhteista, saannoista ja käytetyistä raaka-aineista sekä myös prosessin eri vaiheista (mm. esikäsittely, prosessointi, puhdistus ja jatkojalostus). Opiskelija ymmärtää fossiilisten polttoaineiden tuotannon mittakaavan sekä merkityksen nyky-yhteiskunnassa sekä jäte ja sivuvirtojen mahdollisuudet nykyisissä prosesseissa sekä potentiaalin tulevaisuuden käyttökohteissa. Opiskelija osaa kuvata jäte- ja sivuvirtojen hyödyntämisen hyötyjä, haasteita sekä tulevaisuuden näkymiä.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Loppuarvosana koostuu harjoituksista ja tehtävistä saatuihin piseisiin:

Arvosana 1: 50-59 p.
Arvosana 2: 60-69 p.
Arvosana 3: 70-79 p.
Arvosana 4: 80-89 p.
Arvosana 5: 90-100 p.

Esitietovaatimukset

Kemian perusteiden ja kemiallisten rakenteiden osaaminen.