Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Zielona energia
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0098-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. Burda Kvetoslava (kvetoslava.burda@fis.agh.edu.pl)
Dyscypliny:
Moduł multidyscyplinarny
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

How did basic mechanisms of photosynthesis inspire new directions of development of clean energy nanotechnologies?

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student will understand the physico-chemical phenomena related to light and dark photosynthetic processes, which can be used for development of new generation energy nanotechnologies. SDA3A_W03, SDA3A_W05, SDA3A_W04, SDA3A_W06, SDA3A_W01, SDA3A_W02 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Student will gain knowledge on organization properties of selected natural photosynthetic structures and their functioning in hybrid systems designed for energy storage cells and fuel cells. SDA3A_W03, SDA3A_W07, SDA3A_W05, SDA3A_W04, SDA3A_W06, SDA3A_W01, SDA3A_W02 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student will be able to estimate thermodynamic efficiency of the photosynthetic process. Student will learn about dynamic and kinetic aspects of light energy capture and its use as a driving force for electron and proton transfer within natural and hybrid systems. SDA3A_U07, SDA3A_U06, SDA3A_U02, SDA3A_U03, SDA3A_U05, SDA3A_U01, SDA3A_U04 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student will understand the importance of continuous learning and combining knowledge from different fields of knowledge. Student will be able to formulate new problems and search for their solution. SDA3A_K02, SDA3A_K01, SDA3A_K03 Prezentacja,
Udział w dyskusji,
Studium przypadków ,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
36 24 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student will understand the physico-chemical phenomena related to light and dark photosynthetic processes, which can be used for development of new generation energy nanotechnologies. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student will gain knowledge on organization properties of selected natural photosynthetic structures and their functioning in hybrid systems designed for energy storage cells and fuel cells. + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student will be able to estimate thermodynamic efficiency of the photosynthetic process. Student will learn about dynamic and kinetic aspects of light energy capture and its use as a driving force for electron and proton transfer within natural and hybrid systems. + + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student will understand the importance of continuous learning and combining knowledge from different fields of knowledge. Student will be able to formulate new problems and search for their solution. + + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 101 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 36 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (24h):
Green energy

Green Energy = Clean-Safety-Renewable Energy

1. Looking for renewable sources of energy.
2. Photosynthesis – light and dark reactions.
3. Sun energy utilization.
4. Thermodynamic efficiency of photosynthetic reactions.
5. Bioreactors (biomass, biogases, bioethanol,…)
6. Light driving water splitting and H2 evolution.
7. Artificial photosynthesis (hybrid systems, bionic plant).
8. Challenges in the use of clean energy technologies.

Ćwiczenia audytoryjne (12h):
Green energy

Team work on research papers related to the topics of the course.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Blackboard and multimedia presentation
  • Ćwiczenia audytoryjne: Blackboard and multimedia presentation
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Students are obligated to catch up on the material presented on lectures / auditorium classes where they were absent. Those who miss more than 20% will have to pass a test checking their knowledge of the material presented during the course before the end of the semester.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Attendance is mandatory Students are obligated to catch up on the material presented on lectures / auditorium classes where they were absent. Those who miss more than 20% will have to pass a test checking their knowledge of the material presented during the course.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Attendance is mandatory Students are obligated to catch up on the material presented on lectures / auditorium classes where they were absent. Those who miss more than 20% will have to pass a test checking their knowledge of the material presented during the course.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Conditions for receiving credit:

Oral presentation and discussion: 65 % (P)
Debates: 35 % (D)

Weighted mean of all grades received according to the following formula:
K = 0.65 x P + 0.35 x D

Obtaining a positive evaluation (K) requires all positive partial evaluations (P and D).

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

Students who miss more than 20% of teaching hours will have to pass a test checking their knowledge of the material presented during the course before the end of the semester.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Basic physical/biophysical, chemical/biochemical and biological knowledge.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Literature:

N. Jenkins and J. Ekanayake, “ Renewable Energy Engineering”, Cambridge University Press, 2017, pp.460
Eric Jeffs, “Green Energy: Sustainable Electricity Supply with Low Environmental Impact”, CRC Press, 2017, pp. 236
B.Ke, “Photosynthesis. Photochemistry and Photobiophysics.” in “Advances in Photosynthesis” vol. 10, Kluwer Academic Publishers, 2001, pp. 763
R. Razeghifard, “Natural and Artificial Photosynthesis: Solar Power as an Energy Source”, John Wiley & Sons, Inc., 2013, pp.462
E. A. Rozhkova and K. Ariga, “From Molecules to Materials. Pathways to Artificial Photosynthesis.”, Springer International Publishing, 2015, pp.321

Scientific articles citated during the lectures.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Example publications:

1. R.Schulder, K.Burda, K.Strzałka, K.P.Bader and G.H.Schmid, Study on the Parameters Affecting Oxygen Release Time Measurements by Amperometry, Z.Naturforsch. 47c (1992) 465-473
2. K.Burda, A.Hrynkiewicz, H.Kołoczek, J.Stanek and K.Strzałka, Molecular Dynamics and Local Electronic States of Sn and Fe in Metallocytochrome and Metalloporphyrins, Hyp. Inter. 91(1995) 891-897
3. K.Burda, A.Hrynkiewicz, H.Kołoczek, J.Stanek and K.Strzałka, Mixed Valence State in Ironporphyrin Aggregates, Biochim. Biophys. Acta 1244 (1995) 345-350
4. K.Burda, P.He, K.P.Bader and G.H.Schmid, Temperature Dependence of the O2-Oscillation Pattern in the Filamentous Cyanobacterium Oscillatoria chalybea and in Chlorella kessleri, Z.Naturforsch. 51c (1996) 823-832
5. K.Burda, G.H.Schmid, On the determination of the S-State Distribution in the Kok Model, Z.Naturforsch. 51c (1996) 329-341
6. S.Spiegel, K.Burda, K.P.Bader and G.H.Schmid, Independently Acting Oxygen –Forming Complexes of Photosystem II in Cyanobacteria? A. Study in the Filamentous Cyanobacterium Oscillatoria chalybea, Z.Naturforsch. 52c (1997)169-174
7. J.Kruk, K.Burda, K.Strzałka, A.Radunz and G.H.Schmid, Antagonostic effects of α-tocopherol and α –tocoquinone in the regulation of cyclic electron transport around photosystem II, Z.Naturforsch. 52c (1997) 766-774
8. J.Kruk, K.Burda, G.H.Schmid, A.Radunz and K.Strzałka, Function of Plastoquinones B and C as Electron Acceptors in Photosystem II and Fatty Acid Analysis of PlastoquinoneB, Photosyn. Research 58 (1998) 203-209
9. D.Latowski, K.Burda and K.Strzałka, A Mathematical Model Describing Kinetics of Conversion of Violaxanthin to Zeaxanthin via Intermediate Antheraxanthin by the Xanthophyll cycle Enzyme Violaxanthin Deepoxidase, J.Theor. Biol. 206 (2000) 507-514
10. K.Burda and G.H.Schmid, Heterogeneity of the Mechanism of Water Splitting in Photosystem II, Biochim. Biophys. Acta 1506 (2001) 47-54
11. K.Burda, K.P.Bader and G.H.Schmid (2001) An Estimation of the Size of the Water Cluster present at the Cleavage Site of the Water Splitting Enzyme, FEBS Lett. 491 (2001) 81-84
12. K.Burda, J.Kruk, R.Borgstädt, J.Stanek, K.Strzałka, G.H.Schmid, O.Kruse, Mössbauer studies of the non-heme iorn and cytochrome b559 in a Chlamydomonas reinharditi PSI- mutant and their interactions with α- tocopherol quinone, FEBS Lett. 535 (2003) 159-165
13. K.Burda, J.Kruk, G.H.Schmid, K.Strzałka, Inhibition of oxygen evolution in photosystem II by copper(II) ions is associated with oxidation of cytochrome b559, Biochemical J. 371 (2003) 597-60121
14. K.Burda, K.P. Bader, G.H. Schmid, 18O isotope effect in the photosynthetic water splitting process, Biochim. Biophys. Acta 1557 (2003) 77-82
15. K.Burda (2003) Molecular aspects of oxygen evolution in photosystem II, (red. A.Dubin), seria wydawnicza Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońkiego, Wydawnictwo EJB, pp.55
16. A.Orzechowska, et al., K.Burda, Coupling of collective motions of the protein matrix to vibrations of the non-heme iron in bacterial photosynthetic reaction centers, Biochim. Biophys. Acta – Bioenergetics 1797 (2010) 1696-1704
17. A. Hałas, A. Orzechowska, V. Derrien, A.I. Chumakov, …, K. Burda, The dynamics of the non-heme iron in bacterial reaction centers from Rhodobacter sphaeroides,Biochim. Biophys. Acta 1817 (2012) 2095-2102

Informacje dodatkowe:

any semester