SLOVÁČEK, A. Návrh energetických systémů využívajících vodík jako palivo [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2013.

Posudek vedoucího

Houdková, Lucie

Student zpracovával diplomovou práci na téma, které si zvolil sám, nicméně po loňském neúspěchu při experimentální činnosti bylo téma mírně modifikováno se zaměřením na posouzení energetické náročnosti výroby vodíků vybranými způsoby. Jedná se tak spíše o rešeršní práci. Výpočet je zaměřen na energetickou bilanci výroby vodíku při parním reformingu a vychází ze semestrální práce. Protože se jedná prakticky o jediný výpočet v diplomové práci a protože s ním byl student během studia podrobně seznámen, mohla být tato bilance provedena do větších detailů. S ohledem na nedostatky, které se v práci vyskytují, na výrazně slabou znalost gramatiky a na celkový přístup ke zpracování diplomové práce hodnotím práci známkou dobře - C.

Posudek oponenta

Bébar, Ladislav

Pan Bc. Adam Slováček předložil k obhajobě diplomovou práci, která je zpracována na téma „Návrh energetických systémů využívajících vodík jako palivo“. Práce má celkem 63 stran a 4 přílohy, z toho 52 stran je čistého textu. Práce se odvolává na 24 literárních odkazů, z nichž je 24 zahraničních. Cílem diplomové práce bylo popsat používané způsoby vodíku z fosilních i obnovitelných zdrojů, srovnat energetickou náročnost výrob vodíku a navrhnout systémy, kde je možné vodík energeticky využívat. V předložené práci student shromáždil poznatky o způsobech výroby vodíku. Detailnější, nikoli však důkladnou, analýzu energetické náročnosti výroby vodíku provedl pro případ parního reformování zemního plynu (SMR) a provedl výpočet spotřeby energie při elektrolytické výrobě vodíku. V závěru práce student se zamýšlel nad možnostmi energetického využití vodíku. Je poukázáno na řadu dalších dosud netradičních způsobů výroby a využití vodíku. V této části však operuje s dosti nepodloženými útržkovitě převzatými argumenty. Požadavky a cíle diplomové práce dle zadání hodnotím jako částečně splněné. Oceňuji pouze autorovu formulaci názorů k energetické náročnosti výroby vodíku s ohledem na související ekologickou zátěž, jež výrobu vodíku z fosilních paliv doprovází. Podložení těchto závěrů jsem však v práci nenašel, neboť pro analyzovaný proces (SMR) není náročnost vyčíslena správně. Mám dosti faktických připomínek k autorovým tvrzením v předložené práci. Zásadně nesouhlasím s některými nepodloženými tvrzeními, např. na str.17, se uvádí informace o snížení spotřeby energie na výrobu vodíku buď na 0,2 eV/mol nebo o 0,2 eV/mol. Autor je si sice vědom převodního vztahu mezi „eV“ a „J“, ale na druhé straně si není vědom nesmyslnosti uvedeného tvrzení. Se stejnou nedůvěrou tudíž přistupuji i k tvrzením autora k energetické náročnosti netradičních cest k výrobě vodíku, které jsou uvedeny na str. 59, kde autor uvádí blíže nedefinované jisté zvýšení výtěžku o 144028 % vůči tzv. vložené energii (bez bližšího vysvětlení) a současně se autor na téže straně neumí vypořádat s jednotkou výkonu, kterou označuje „kWh". Práci by prospělo, kdyby se autor oprostil od manipulace s pojmy, jimž pravděpodobně autor nerozumí a já tyto záležitosti si netroufám posuzovat. Příkladem je tvrzení na str. 44 o energii nulového bodu ve výši 10 umocněno na 74 [GeV], přičemž není uvedeno, k jakému účelu by si diplomant toto představoval využít. Autor si poněkud osobitně přizpůsobuje výklad termodynamické rovnováhy a s tvrzeními na str. 18. Stechiometrická rovnice (3) je pouze formálním součtem reakcí (2) a (5) které probíhají s určitým stupněm konverze. Podotýkám, že ačkoliv autor řešil materiálovou a tepelnou bilanci procesu parního reformingu, nenalezl jsem výpočet stupně konverze metanu a CO pro systém reakcí (2) a (5) v závislosti na reakčních podmínkách, což je nezbytná podmínka pro výpočet vytvořeného množství vodíku. Nikde jsem nenalezl výpočet spotřeby topného plynu pro reformingovou pec, což je nutná položka k určení energetické náročnosti procesu. Naopak nevím, jaký je důvod pro to, aby v práci byl uváděn výpočet složení vlhkého vzduchu s využitím Antoineovy rovnice pro tlak par H2O. Pro detailní výpočet bilance parního reformování (SMR) je toto užitečná informace, ale předložená práce bilanci SMR neobsahuje. Energetická náročnost výroby vodíku procesem SMR je definována v práci rovnicí (67) jako poměr energie vnesené do procesu metanem k výtěžku vodíku. S touto definicí nesouhlasím, neboť do energetické náročnosti nutno započítat i další spotřeby energie, především spotřebu paliva (viz výše) a energie na pohon strojů (částečně uvedeno). Položky energetické bilance výroby vodíku sice autor slovně uvádí na str. 35, ale přestože se jedná o položky přímo se dotýkající hlavního úkolu, jsou uvedeny jen v náznacích na několika místech nebo vůbec ne. Nesouhlasím s tvrzením autora na str. 41 o mezích výbušnosti vodíku ve vzduchu v rozmezí 18 až 59 %. Není uvedeno, zda se jedná o hmotnostní či objemové jednotky. Informace z oficiálního zdroje(P.Zámostný, VŠCHT Praha, Bezpečnost chemických výrob, studijni materiály N111001)jsou odlišné a to 4 až 74 % obj. Upozorňuji na tuto okolnost z důvodu varování před nebezpečností vodíku z hlediska výbušnosti. Po formální stránce se autor dopustil mnoha hrubých prohřešků proti českému pravopisu. Dále uvádím, že psaní některých vztahů, např. (46-49), s uvedením rozměrů veličin přímo do rovnic je neobvyklé. Přes řadu výhrad práci pana Adama Slováčka hodnotím stupněm „D" a k obhajobě doporučuji Doc. Ing. Ladislav Bébar, CSc.

eVSKP id 67698