Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Procesy membranowe w biotechnologii
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Andrzej Kołtuniewicz
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Biotechnologia
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
brak
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. godziny kontaktowe 60h, w tym: a) obecność na zajęciach laboratoryjnych – 60 h, 2. zapoznanie się ze wskazaną literaturą i pomocami naukowymi – 20 h 3. wykonanie sprawozdania z każdego ćwiczenia oraz zadania projektowego – 40 h Razem nakład pracy studenta: 60 h + 20 h + 40 h, co odpowiada 4 punktom ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1. obecność na zajęciach laboratoryjnych – 60 h, Razem: 60 h, co odpowiada 2 punktom ECTS.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1. obecność na zajęciach laboratoryjnych – 60 h,, 2. wykonanie sprawozdania z każdego ćwiczenia oraz zadania projektowego – 40 h Razem: 60 h + 40 h, co odpowiada 4 punktom ECTS.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów biotechnologii z najnowszymi zastosowaniami procesów membranowych w biotechnologii. Procesy membranowe w biotechnologii uzyskały sobie prawo obywatelstwa od samego początku istnienia tej dziedziny nauki czyli początku lat siedemdziesiątych. Procesy membranowe, podobnie jak biotechnologia są jednym z wielu przykładów umiejętnego zastosowania rozwiązań przyrody w technice przemysłowej. Procesy membranowe rozwijały się na początku głównie jako procesy separacyjne do sterylizacji wody i do separacji białek. Obecnie membrany stosowane są do immobilizacji enzymów, komórek i tkanek w reaktorach, a także do dozowania leków i feromonów w medycynie. Dzięki membranom pojawiło się wiele nowych rozwiązań biotechnologicznych stosowanych w tzw. bioreaktorach membranowych pracujących w dużej skali przemysłowej w trybie ciągłym. Reaktory takie pozwalają na stałe usuwanie z przestrzeni reakcyjnej, co zwiększa szybkość reakcji biochemicznych i przesuwa korzystnie ich równowagę. Otrzymuje się dzięki temu wyższe stopnie konwersji i bardziej ekonomiczną pracę bioreaktora pracującego z wyższą wydajnością. Procesy membranowe rozwiązały wiele problemów rozdzielania różnych składników. Nawet izomery optyczne (enancjomery) można teraz rozdzielać za pośrednictwem membran reaktywnych. Jest to istotne zwłaszcza przy syntezie leków, które wtedy niczym się nie różnią od substancji naturalnych. Na wykładzie będą również omawiane najnowsze zastosowania membran w biotechnologii jak chromatografia membranowa, membranowe kontaktory, membrany aktywne i te z transportem aktywnym i ułatwionym. Wykład zakończy omówienie najnowszych zastosowań biotechnologicznych w ekologii i energetyce, a zwłaszcza produkcji paliw odnawialnych z uwzględnieniem komórek paliwowych zasilanych np. ściekami.
Treści kształcenia:
1. Wiadomości wstępne (wytwarzanie, materiały, struktury) 2. Membrany do rozdzielania białek 3. Membrany w reaktorach membranowych 4. Membrany reaktywne do rozdzielania enancjomerów 5. Membrany do dozowania leków i feromonów 6. Chromatografia membranowa 7. Kontaktory membranowe 8. Komórki paliwowe 9. Najnowsze zastosowania membran
Metody oceny:
Kolokwium zaliczeniowe Egzamin ustny dla osób nieobecnych na kolokwium
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Materiały dostarczone przez wykładowcę.(PowerPoint) 2. Książka: A.B. Koltuniewicz. and Drioli E., Membranes in Clean Technologies - Theory and Practice, vol. 1&2, 890 pages, WILEY 2009, ISBN978-3-527-32007-3 http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-3527320075.html 3. Rozdział w książce: A.B. Koltuniewicz, Integrated Membrane Operations in various Industrial Sectors, chapter 4.05.1, pp.109-154, ELSEVIER 2010, ISBN978-0-444-53204-6 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780080932507000293 in: Comprehensive Membrane Science and Engineering, ed.E.Drioli and L. Giorno, http://www.sciencedirect.com/science/referenceworks/9780080932507 4. Książka: A.B. Koltuniewicz, Sustainable Process Engineering - Prospects and Opportunities, DE GRUYTER 2014, ISBN 978-3-11-030875-4, http://www.degruyter.com/view/product/204407
Witryna www przedmiotu:
ch.pw.edu.pl
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka
Ma wiedzę z fizyki przydatną do zrozumienia zjawisk fizycznych i chemicznych w biotechnologii, medycynie
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W01
Ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych osiągnięciach z zakresu inżynierii bioprocesowej
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Potrafi porozumieć się przy użyciu języka angielskiego w różnych środowiskach zawodowych stosujących biotechnologię, tj. przemysłu, medycyny, ochrony środowiska w zakresie najnowszych zastosowań membran
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka U02
Zna język angielski na poziomie B2+ i umie posługiwać się językiem specjalistycznym z zakresu inżynierii bioprocesowej. K_U09 T2A_U06
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Potrafi przekazać informacje o osiągnięciach inżynierii chemicznej i procesowej i różnych aspektach zawodu inżyniera w języku angielskim w sposób powszechnie zrozumiały
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K01, K_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka K02
Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K01, K_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: