Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Geological sequestration of carbon dioxide
Course of study:
2019/2020
Code:
ZSDA-3-0151-s
Faculty of:
Szkoła Doktorska AGH
Study level:
Third-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Szkoła Doktorska AGH
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. nadzw. dr hab. Zarębska Katarzyna (zarebska@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
inżynieria chemiczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki o Ziemi i środowisku
Module summary

Przedmiot ma charakter praktyczny i walor poznawczy. Tematyka kursu obejmuje zagadnienie szeroko pojętego wpływu emisji ditlenku węgla na środowisko oraz, przede wszystkim, koncepcji i technologii sekwestracji geologicznej ditlenku węgla z uwzględnieniem aspektów prawno-politycznych i społecznych dotyczących tych kwestii.

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 Student ma świadomość wpływu emisji CO2 na środowisko naturalne, związanych z nią zagrożeń i odpowiedzialności odpowiednich podmiotów za podejmowane działania i decyzje. Student właściwie rozpoznaje i ocenia problemy w zakresie specyfiki sekwestracji CO2 z uwzględnieniem aspektów środowiskowych i społeczno-prawnych. SDA3A_K01, SDA3A_K02 Participation in a discussion,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Student potrafi krytycznie ocenić i dokonać analizy właściwości i sposobu zagospodarowania CO2 dla wybranych technologii i w wybranych warunkach. SDA3A_U02, SDA3A_U01, SDA3A_U04 Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student zna i rozumie podstawowe pojęcia i zjawiska związane z emisją CO2 do atmosfery oraz z zakresu sekwestracji dwutlenku węgla, w tym uwarunkowania prawne. SDA3A_W01, SDA3A_W05 Participation in a discussion,
Activity during classes
M_W002 Student ma wiedzę o metodach i technikach geologicznej sekwestracji CO2. SDA3A_W02 Participation in a discussion,
Oral answer
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 15 0 0 0 0 15 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 Student ma świadomość wpływu emisji CO2 na środowisko naturalne, związanych z nią zagrożeń i odpowiedzialności odpowiednich podmiotów za podejmowane działania i decyzje. Student właściwie rozpoznaje i ocenia problemy w zakresie specyfiki sekwestracji CO2 z uwzględnieniem aspektów środowiskowych i społeczno-prawnych. - - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi krytycznie ocenić i dokonać analizy właściwości i sposobu zagospodarowania CO2 dla wybranych technologii i w wybranych warunkach. - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna i rozumie podstawowe pojęcia i zjawiska związane z emisją CO2 do atmosfery oraz z zakresu sekwestracji dwutlenku węgla, w tym uwarunkowania prawne. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę o metodach i technikach geologicznej sekwestracji CO2. - - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 59 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 10 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 8 h
Realization of independently performed tasks 8 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 1 h
Module content
Lectures (15h):

1. Obieg węgla w przyrodzie. Cykl węglanowo-krzemianowy. Naturalna i antropogeniczna emisja CO2. CO2 jako gaz cieplarniany.
2. Sekwestracji CO2 (CSS – CO2 Capture and Storage). Metody wychwytywania CO2. Metody składowanie CO2 (biologiczne, oceaniczne, geologiczne, karbonatyzacja mineralna).
3. Uwarunkowania prawno-polityczne w skali Polski, Europy i świata w zakresie emisji CO2 i sekwestracji CO2.
4. Fizyczne i chemiczne mechanizmy sekwestracji geologicznej: Metody strukturalne i stratygraficzne – CO2 jako płyn poniżej pułapki fizycznej. Gaz resztkowy – CO2 pomiędzy porami ziaren skał. Rozpuszczanie – CO2 migrujące przez zbiornik pod uszczelnieniem, rozpuszczone w cieczy. Wytrącanie minerałów – CO2 reagujące z istniejącą skałą, tworząc nowe stabilne minerały. Metody adsorpcyjne – CO2 związane fizycznie w strukturze skał.
5. Specyfika mediów geologicznych w aspekcie sekwestracji CO2: zbiorniki ropy naftowej i gazu ziemnego; głębokie solankowe warstwy wodonośne, nasycone wodą słonawą lub solanką; pokłady węgla. Ocena potencjału metod geologicznej sekwestracji CO2: mechanizm, skala, efektywny czas magazynowania, wymagania i ograniczenia.
6. Instalacje i projekty pilotażowe w Polsce i na świecie.

Seminar classes (15h):

Krytyczna analiza konkretnego problemu z zakresu tematyki emisji CO2 i sekwestracji CO2, w tym bieżących wydarzeń, w oparciu o wiedzę studenta i aktualne doniesienia literaturowe.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • 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:

Aby zaliczyć zajęcia seminaryjne należy wygłosić referat na temat uzgodniony z prowadzącym oraz aktywnie uczestniczyć w dyskusji nad przedstawionym zagadnieniem.

Możliwe jest uzyskanie dodatkowych ocen za aktywność w dyskusji podczas kursu.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • 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 arytmetyczną oceny z wygłoszonego seminarium oraz oceny z przeprowadzonej po seminarium dyskusji.

Możliwe jest uzyskanie dodatkowych ocen za aktywność w dyskusji podczas prezentacji innych studentów.

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

Wykład:
– Obecność: zalecana
Zajęcia seminaryjne:
– Obecność: obowiązkowa

Prowadzący zajęcia może uznać za usprawiedliwioną nieobecność na zajęciach w oparciu o odpowiedni dokument, jak zaświadczenie lekarskie, lub inny dokument wskazujący jednoznacznie przyczynę nieobecności studenta.

Prerequisites and additional requirements:

Podstawowa wiedza dotycząca zagadnień ochrony środowiska.

Recommended literature and teaching resources:

1. Radosław Tarkowski: Geologiczna sekwestracja CO2. Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Seria: Studia, Rozprawy Monografie – Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, Tom 132, Kraków, 2005.
2. Radosław Tarkowski (red.): Podziemne składowanie CO2 w Polsce w głębokich strukturach geologicznych (ropo-, gazo- i wodonośnych). Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN , Kraków 2005.
3. Katarzyna ZARĘBSKA: Analiza możliwości wykorzystania polskich węgli kamiennych do sekwestracji CO2. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa, Seria: Studia – Rozprawy – Monografie, nr 888, Katowice , 2012.

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

1. Katarzyna ZARĘBSKA: Analiza możliwości wykorzystania polskich węgli kamiennych do sekwestracji CO2. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa, Seria: Studia – Rozprawy – Monografie, nr 888, Katowice, 2012.
2. Katarzyna ZARĘBSKA, Paweł Baran, Andrzej Krzyżanowski: Zastosowanie danych sorpcyjnych do określenia potencjału magazynowania CO2 dla polskich węgli kamiennych. W: Paliwa i energia XXI wieku. red. Grzegorz S. Jodłowski, Wydawnictwo Naukowe „Akapit”, Kraków 2014.
3. Katarzyna ZARĘBSKA, Paweł Baran, Katarzyna Czerw, Natalia Czuma, Piotr Zabierowski: Interactions between CH4 and CO2 gas mixtures and hard coal in the context of potential sequestration of carbon dioxide in underground sites in Poland — Analiza oddziaływań mieszaniny gazów CH4 i CO2 z węglem kamiennym w aspekcie możliwości podziemnego składowania ditlenku węgla w regionie Polski. Prace Instytutu Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk, t. 19 nr 3, s. 55–60, Kraków, 2017.
4. Katarzyna Czerw, Agnieszka Dudzińska, Paweł Baran, Katarzyna ZARĘBSKA: Sorption of carbon dioxide on the lithotypes of low rank coal. Adsorption : Journal of the International Adsorption Society , t. 25, s. 965–972, 2019.

Additional information:

Zajęcia odbywają się zgodnie z harmonogramem uzgodnionym i przekazanym do wiadomości studentów.