Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Materials from renevable sources
Course of study:
2019/2020
Code:
CIMT-2-206-MF-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Pamuła Elżbieta (epamula@agh.edu.pl)
Module summary

Studenci zapoznają się z zagadnieniami dotyczącymi wytwarzania nowoczesnych materiałów pochodzących ze źródeł odnawialnych, w tym materiałów otrzymywanych w wyniku procesów biotechnologicznych i z organizmów modyfikowanych genetycznie.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 ma świadomość roli jaką odgrywają materiały ze źródeł odnawialnych, ich recykling i gospodarka odpadami w kontekście zrównoważonego rozwoju IMT2A_K03, IMT2A_K02 Oral answer
Skills: he can
M_U001 potrafi scharakteryzować podstawowe konstrukcje bioreaktorów i stosowane w nich materiały IMT2A_U04 Test
M_U002 potrafi omówić operacje jednostkowe w biotechnologii i technologiach wytwarzania materiałów ze źródeł odnawialnych IMT2A_U04 Test
Knowledge: he knows and understands
M_W001 posiada podstawową wiedzę z zakresu biochemii i biologii umożliwiającą zrozumienie zjawisk występujących w podstawowych procesach biotechnologicznych, w tym dotyczących wytwarzania materiałów IMT2A_W01, IMT2A_W03 Test
M_W002 posiada wiedzę na temat wytwarzania nowoczesnych materiałów ze źródeł odnawialnych oraz ich wykorzystania w rożnych dziedzinach nauki i w przemyśle IMT2A_W01, IMT2A_W03 Test
M_W003 zna sposoby wytwarzania materiałów w procesach biotechnologicznych oraz mechanizmy degradacji i biodegradacji materiałów IMT2A_W01, IMT2A_W03 Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 ma świadomość roli jaką odgrywają materiały ze źródeł odnawialnych, ich recykling i gospodarka odpadami w kontekście zrównoważonego rozwoju - - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 potrafi scharakteryzować podstawowe konstrukcje bioreaktorów i stosowane w nich materiały - - - - - + - - - - -
M_U002 potrafi omówić operacje jednostkowe w biotechnologii i technologiach wytwarzania materiałów ze źródeł odnawialnych - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 posiada podstawową wiedzę z zakresu biochemii i biologii umożliwiającą zrozumienie zjawisk występujących w podstawowych procesach biotechnologicznych, w tym dotyczących wytwarzania materiałów - - - - - + - - - - -
M_W002 posiada wiedzę na temat wytwarzania nowoczesnych materiałów ze źródeł odnawialnych oraz ich wykorzystania w rożnych dziedzinach nauki i w przemyśle - - - - - + - - - - -
M_W003 zna sposoby wytwarzania materiałów w procesach biotechnologicznych oraz mechanizmy degradacji i biodegradacji materiałów - - - - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 75 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 10 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 h
Realization of independently performed tasks 20 h
Module content
Seminar classes (30h):

1. Wprowadzenie: materiały uzyskiwane z surowców kopalnych, nieodnawialnych (ang. nonrenewable) i materiały z surowców odnawialnych (ang. biobased materials); definicje i sposób ich odróżnienia (ślad węglowy)
2. Budowa i funkcje mikroorganizmów, komórek roślinnych i zwierzęcych
3. Wybrane zagadnienia z biologii molekularnej (DNA, RNA, replikacja, ekspresja genów)
4. Metody modyfikacji genetycznej organizmów i inżynieria genetyczna, organizmy transgeniczne (GMO)
5. Podstawowe operacje i procesy w biotechnologii, optymalizacja bioprocesów
6. Bioreaktory – klasyfikacja i dobór
7. Kataliza enzymatyczna
8. Materiały z surowców odnawialnych (np. polilaktyd): metody syntezy, właściwości fizyczne i chemiczne, wykorzystanie w przemyśle i recykling
9. Materiały wytwarzane w z surowców odnawialnych i w oparciu o procesy biotechnologiczne (np. biopolietylen/zielony polietylen)
10. Materiały uzyskiwane w wyniku biosyntezy mikrobiologicznej i z organizmów GMO, np. celuloza bakteryjna, poli(3-hydroksymaślan), gellan gum, kwas hialuronowy, kolagen
11. Mechanizmy degradacji (oksydegradacja, hydrodegradacja) i biodegradacji materiałów
12. Zastosowanie mikroorganizmów do pozyskiwania surowców mineralnych – biohydrometalurgia
13. Biotechnologia w ochronie środowiska (oczyszczanie ścieków, bioremediacja gleb)
14. Ekoenergia (biogaz, biomasa, biopaliwa).
15. Materiały zrównoważone (ang. sustainable materials), cykl życia materiałów, recykling

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Seminar classes: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem zaliczenia zajęć seminaryjnych jest uzyskanie pozytywnych ocen z prezentacji, odpowiedzi i kolokwiów.

Participation rules in classes:
  • Seminar classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa jest średnią z kolokwiów i ocen za odpowiedzi ustne.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W przypadku usprawiedliwionej nieobecności na zajęciach seminaryjnych należy jak najszybciej skontaktować się z prowadzącymi, którzy ustalą zasady i termin odrabiania zajęć.

Prerequisites and additional requirements:

Zaliczony podstawowy kurs fizyki, chemii ogólnej i chemii organicznej.

Recommended literature and teaching resources:

1. Podstawy biotechnologii (Basic Biotechnology, third edition). Redakcja naukowa, Colin Ratledge, Bjørn Kristiansen, Tłumaczenie: pod redakcją A. K. Kononowicza, S. Bieleckiego i A. Chmiela, PWN, 2011
2.Chemicals and Materials from Renewable Resources, Editor(s): Joseph J. Bozell, Volume 784, 2001 American Chemical Society, Chapter 1, pp 1-9 DOI: 10.1021/bk-2001-0784.ch001
3. Functional Materials from Renewable Sources Editor(s): Falk Liebner, Thomas Rosenau, Volume 1107
4. Materiały dostarczone przez prowadzących zajęcia.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. Małgorzata Krok, Elżbieta Pamuła, Poly (L-lacticide-co-glycolide) microporous membranes for medical applications produced with the use of polyethylene glycol as a pore former, Journal of Applied Polymer Science 125(2) 2012 spec. iss. Suppl. 2: Biopolymers and renewably sourced polymers s. E187–E199.
2. E. Pamula, E. Filova, L. Bacakova, V. Lisa, D. Adamczyk, Resorbable polymeric scaffolds for bone tissue engineering: The influence of their microstructure on the growth of human osteoblast-like MG 63 cells, Journal of Biomedical Materials Research A 89(2), 2009 432–443.
3. E. Pamuła, E. Menaszek, In vitro and in vivo degradation of poly(L-lactide-co-glycolide) films and scaffolds, Journal of Materials Science: Materials in Medicine 19(5), 2008 2063-70.
4. T. E. L. Douglas, G. Krawczyk, E. Pamula, [et al.], Generation of composites for bone tissue-enginnering applications consisting of gellan gum hydrogels mineralized with calcium and magnesium phosphate phases by enzymatic means, Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 10(11), 2016, 938–954.

Additional information:

brak