KIJANICA, M. Design of an autonomous desalination unit [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Fan, Yee Van

Mr Michael's thesis addresses the critical issue of water scarcity through seawater desalination approach. While acknowledging that desalination offers a potential solution, he examines the implementation challenges associated with this technology, including technical complexity, high cost, energy intensity, and environmental considerations. The importance of this study is underscored by the discussion on water scarcity. Throughout the preparation of his thesis, Mr. Michael has demonstrated exceptional dedication and competence. The thesis aims to design an autonomous desalination unit powered by solar energy, with technoeconomic and environmental impact assessment being performed. He conducts a comprehensive review that covers the fundamental principles of desalination, existing technologies, and their respective strengths and limitations. This demonstrates his ability to analyse and evaluate different approaches thoroughly. His writing is clear, concise, and easy to follow, which is particularly impressive for a master's student. I was particularly impressed with his logical thinking and the cohesive flow of his ideas. He exhibits excellent organization of thought, evident from the concise presentation of the introduction, problem statement, objectives, and scope of the study. Followed by further elaboration on the literature review, methodologies, results and discussion. He demonstrates a commendable commitment to learning new approaches (e.g. life cycle assessment) and interpreting research findings. During our consultation sessions, I observed his ability to quickly grasp new concepts, which is a valuable skill for leading his own work. His selection and justification of two desalination technologies (reverse osmosis and mechanical vapour compression), along with the design of their respective photovoltaic systems, showcase his thoroughness and ability to make informed choices. As for most of the thesis, there is room for improvement. The practical applicability of the results falls between grades A and B. The identified number of panels needed (36 with a surface area of 95m2) might be challenging for an autonomous design, and for the environmental impact, some of the stages are excluded. However, it is worth noting that Mr. Michael is fully aware of these weaknesses and acknowledges them as areas for future work. This showcases his understanding of the limitations of his research. In any case, the outputs from his work demonstrate a clear potential for further development. Overall, I have no reservations about supporting Mr Michael in defending his thesis. His performance and the quality of his work merit an excellent rating. The thesis successfully meets the requirements for granting a master's degree.

Posudek oponenta

Máša, Vítězslav

Odsolování mořské vody je známý a široce využívaný způsob výroby pitné či technologické vody, jehož omezení jsou spojena s investiční i provozní náročností. Autor práce k těmto omezením správně připojuje významné environmentální dopady výroby i provozu odsolovacích zařízení. Diplomová práce s uvedenými omezeními počítá a zodpovědně je vyhodnocuje při návrhu nové koncepce odsolovacích jednotek menší kapacity. Tyto jednotky jsou navíc navrženy tak, aby byly schopny autonomního provozu. Student se tohoto zajímavého úkolu zhostil velmi zodpovědným způsobem a dosáhl všech stanovených cílů. Prokázal přitom schopnost inženýrského až vědeckého přístupu. Práce je koncipovaná jako odborný vědecký článek se všemi důležitými prvky (současný stav poznání, metodiku, výsledky, závěry), má logickou strukturu a originální obsah. Ocenit bych chtěl zejména (1) kvalitně zpracovaný přehled environmentálních faktorů spojených s odsolováním vody a jeho využití v praktické části práce, (2) zodpovědné posouzení dostupných technologií a kompetentní návrh dvou variant řešení, (3) integraci zařízení pro zpětné využití energie u varianty A s reverezní osmózou a (4) působivý rozsah i kvalitu využité literatury. Menší koncepční připomínku bych měl pouze k prvním dvěma krokům metodiky, které mohly být lépe vysvětleny. U prvního kroku jde o seznamu faktorů, které ovlivňují výběr technického řešení (kap. 4.1). Jde ale spíše o faktory umožňující autorovi zacílit praktickou část práce, nikoliv o obecné faktory ovlivňující návrh technologie. Kompletnější vstupní parametry (faktory) pro návrhovou činnost jsou uvedeny až v kap. 4.2. Tyto kapitoly mohly být lépe provázány na základě ÚČELU navrhované odsolovací jednotky a předpokládaných typických místních podmínek. Místo toho je v kap. 4.2 přímo uvedena cílová kapacita jednotky, parametry vstupní a výstupní vody apod. Na druhou stranu je třeba říct, že tyto parametry zvolil autor rozumně a pokrývají široké spektrum možných aplikací. Další menší připomínka je spojena s návratností u varianty B, která se v textu objevuje ve dvou verzích (17.9 a 18.8 let) viz str. 67 a 68. Nejde však o významný rozdíl. U reverzní osmózy je dále nevhodně uveden rozměr membrány v palcích (s. 43). Využití výsledků v praxi je díky důslednému a informovanému přístupu autora vysoké. Velmi snadno je nyní možné navázat konzultacemi s dodavateli jednolivých prvků systému a upřesnit technicko-ekonomické parametry konrétního řešení. Text je navíc zpracovaný v anglickém jazyce, takže ho lze využít jako základ pro příspěvek na vybrané odborné konferenci nebo pro odborný článek. Závěr: Student Michael Kijanica odevzdal výbornou práci věnovanou vysoce aktuálnímu tématu, která svým rozsahem i kvalitou přesahuje požadavky kladené na diplomovou práci. Jednoznačně ji doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 149944