|
Možnosti využívání vodíku v energetice
Holík, Michal ; Lisá, Hana (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce popisuje vodíkovou energetiku a dává čtenáři úvodní vhled do světa vodíkových technologií. V první části je popsána výroba vodíku z fosilních a obnovitelných zdrojů. Druhá část se zabývá možnostmi zpracování a využití vodíku v energetice. Třetí část představuje konkrétní aplikace jeho využití.
|
| |
|
Towards highly-doped Ge and ZnO nanowires: Growth, characterization and doping level analysis
Pejchal, Tomáš ; Mikulík,, Petr (oponent) ; Grym,, Jan (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Highly-doped semiconductor nanowires represent a promising class of nanostructures with prospective applications in electronics, optoelectronics or bio-sensing. This thesis is focused on the growth and in-depth characterization of germanium and zinc oxide nanowires, with the aim of acquiring high doping levels. The first part of the thesis deals with the growth of germanium nanowires via the vapour–liquid–solid (VLS) process. Several factors impacting the nanowire growth and morphology are described – the composition of the catalytic particle, the role of surface adsorbates and the incorporation of atoms from the catalyst into the nanowire. The nanowires are grown from gold nanoparticles either in ultra-high vacuum (the MBE-like process) or in the presence of atomic-hydrogen vapour (mimicking the CVD process), resulting in dissimilar nanowire morphology and growth direction. The combined effect of atomic hydrogen adsorption and gold catalyst spreading is revealed – being the key element explaining the difference in nanowire morphology when MBE and CVD growth techniques are utilised. Further, the Ge nanowire growth from group-III-containing catalysts is studied, with the intention of doping the nanowires via the incorporation of atoms from the catalyst droplet. The in-situ prepared alloyed Au–Ga catalyst is found to be applicable for germanium out-of-plane nanowire growth – although the catalyst stability is lower than for pure Au. Despite a high dopant concentration in the catalyst, no gallium incorporation into the nanowire is observed. Hence, this method of nanowire doping is proved unsuitable for the material system selected. The third part of the thesis covers the characterization of ZnO nanowires and the development of a protocol for their diffusional doping with gallium. The impact of nanowire annealing on the concentration of oxygen vacancies (VO) is demonstrated – annealing in H2O2 gas decreases the VO concentration, compared with annealing in high vacuum. Further, Ga incorporation into ZnO nanowires is documented with in-situ SEM when annealed above 350 °C. Moreover, gallium-induced decomposition of ZnO nanowires is observed above 450 °C. The concentration and spatial distribution of Ga within the nanowires is assessed using STEM EDS and a theoretical model for Ga diffusion. The correlation between the VO concentration and the Ga incorporation into ZnO is found. Gallium concentration in the order of 10^21 cm^-3 is reached in the nanowires – demonstrating the suitability of the presented diffusional-doping method for achieving high Ga doping levels needed for prospective bio-sensing applications in the IR region.
|
|
Kvantifikace vodíku pomocí elektronové spektroskopie
Endstrasser, Zdeněk ; Polčák, Josef (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
Absence vodíku ve fotoelektronovém spektru zůstává jedním z největších omezení rentgenové fotoelektronové spektroskopie. Hlavním cílem této práce je proto stanovení koncentrace vodíkových atomů ve zkoumaných vzorcích. K tomu účelu je využita elektronově spektroskopická metoda REELS založená na kvazi-elastickém rozptylu elektronů. Volba této metody byla určena zejména skutečností, že fotoelektronové spektrometry obsahují elektronový zdroj v základní výbavě, a pro provedení potřebných měření je tak využita pouze jediná aparatura. V našem případě byla měření provedena na fotoelektronovém spektrometru AXIS Supra v laboratořích CEITEC. V této práci jsme se primárně věnovali polymerním vzorkům, jejichž povrchová vrstva byla odprášena použitím iontových klastrů. Na takto očištěných vzorcích byla provedena měření XPS a REELS. Získaná data byla následně vyhodnocena a výsledky diskutovány. Zásadním výstupem této práce je především stanovení metodologie detekce a kvantifikace vodíkových atomů. Pozornost je však také věnována teoretickému popisu užitých metod a zhodnocení kritických aspektům spojeným s použitím metody REELS. Diskutován je zejména vliv nabíjení vzorku a elektronové dávky na výsledky měření.
|
|
Nízkoteplotní palivový článek pro ultralehký letoun
Hladiš, Lukáš ; Brázdil, Marian (oponent) ; Pospíšil, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá, návrhem pohonu ultra-lehkého letounu s využitím technologie palivových článků. Jsou zde popsány jednotlivé druhy palivových článků a možných paliv. Dále je zde uveden výpočet nízkoteplotního palivového článku H2 – O2 s polymerní membránou (PEM). Součástí jsou rovněž konstrukční výkresy navrhovaného řešení.
|
|
Technologie pro využití vodíku z Energieparku Mainz
Florian, Tibor ; Šnajdárek, Ladislav (oponent) ; Škorpík, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je popsání vodíku, metod výroby, jeho následné použití a srovnání dle vybraných kritérií. Úvodní část je věnována popisu vodíku jako elementu, včetně jeho izotopů. Další pasáž se stručně věnuje jeho historii v energetice a nejpoužívanějším technologiím výroby v současnosti. Důraz je kladen na Power-to-Gas zařízení Energiepark Mainz. V poslední části je vodík jakožto palivo srovnáno v odvětví automobilového průmyslu.
|
|
Výroba vodíku z biomasy
Ožana, Ferdinand ; Beňo, Zdeněk (oponent) ; Houdková, Lucie (vedoucí práce)
Úvodní část popisuje základní vlastnosti vodíku, jeho využití v průmyslu a ekonomiku. Větší pozornost se věnuje současným možnostem výroby, kde jsou popsány jednotlivé procesy výroby. Další část se zabývá procesem anaerobní fermentace a jeho podmínkami pro optimální produkci vodíku. Hlavní část práce se zabývá možností výroby vodíku v laboratorních podmínkách při použití pivovarského mláta jako primárního materiálu. Experiment byl zaměřen na nalezení vhodných procesních podmínek pro výrobu vodíku. V práci je vyhodnoceno množství tvorby plynu a jeho kvalita v závislosti na množství dávkovaného mláta a frekvenci dávkování. Na základě provedených experimentů je doporučen další postup výzkumu a dále je navržen automatický dávkovací systém, který zvýší kvalitu experimentální činnosti. Návrhu dávkovacího systému pro potřeby budoucího využití fermentoru k výrobě vodíku je věnována samostatná kapitola.
|
|
Frakce ropy jako palivo spalovacích motorů
Rejnuš, Miroslav ; Kaplan, Zdeněk (oponent) ; Píštěk, Václav (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na mechanismy vzniku ropy, na její složení, technologii zpracování a její využití v oblasti automobilového průmyslu. V první části jsou uvedeny teorie vzniku ropy spolu se složením a popisem procesu samotné destilace. Následující kapitoly se zabývají jednotlivými frakcemi využívanými v automobilovém průmyslu, jako je benzin a motorová nafta. V poslední části jsou uvedena alternativní paliva, zejména jejich historie, výroba či složení.
|
|
Plynná paliva pro zážehové motory
Přibyl, Zdeněk ; Czakó, Alexander (oponent) ; Štětina, Josef (vedoucí práce)
V bakalářské práci je zhotoven přehled alternativních plynných paliv pro zážehové spalovací motory. U těchto paliv jsou uvedené jejich vlastnosti a výroba, nejdůležitější komponenty vozidel, infrastruktura čerpacích stanic. U jednotlivých paliv jsou zhodnoceny jejich vlastnosti a parametry. U CNG je provedeno srovnání s naftou. V závěru této bakalářské práce je naznačeno využití plynných paliv v budoucnu
|
|
Využití vodíku jako paliva ve spalovacích procesech
Friedel, Petr ; Brummer, Vladimír (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
První část bakalářské práce se věnuje vodíku jako palivu. Zkoumá jeho kompletní charakteristiku od základních všeobecných informací, procesů výroby, problémů při skladování a dopravě až po oblasti využitelnosti v energetice, se speciálním zamřením na jeho spalování. Druhá část práce je věnována modelování chemických reakcí a tvorbě softwaru určeného k řešení kinetiky hoření. Pomocí tohoto softwaru je simulován a popsán spalovací proces vodíku a paliv obohacených o vodík.
|