|
Controlled Production and Degradation of Selected Biomaterials
Obruča, Stanislav ; Demnerová, Kateřina (referee) ; Vávrová, Milada (referee) ; Němec, Miroslav (referee) ; Márová, Ivana (advisor)
Předložená disertační práce se zabývá studiem produkce a degradace polymerních materiálů s využitím mikroorganismů. Hlavní pozornost je upřena ke studiu produkce polyesterů bakteriálního původu - polyhydroxyalkanoátů. Tyto materiály jsou akumulovány celou řadou bakterií jako zásobní zdroj uhlíku, energie a redukční síly. Díky svým mechanickým vlastnostem, kterými silně připomínají tradiční syntetické polymery jako jsou polyetylén nebo polypropylén, a také díky své snadné odbouratelnosti v přírodním prostředí, jsou polyhydroxyalkanoáty považovány za ekologickou alternativu k tradičním plastům vyráběným z ropy. Polyhydroxyalkanoáty mají potenciál najít řadu aplikací v průmyslu, zemědělství ale také v medicíně. Významná část předložené práce je zaměřena na produkci polyhydroxyalkanoátů z odpadních substrátů pocházejících především z potravinářských výrob. Testována byla odpadní syrovátka nebo odpadní oleje z různých zdrojů. Právě využití levných odpadních substrátů je strategií, která by mohla přispět ke snížení ceny polyhydroxyalkanoátů a tím usnadnit jejich masové rozšíření. Podle výsledků dosažených v této práci jsou právě odpadní olejové substráty velice perspektivní cestou k ekonomicky rentabilní biotechnologické produkci polyhydroxyalkanoátů. Další část předložené práce se zabývá studiu spojení metabolické role polyhydroxyalkanoátů a stresové odpovědi bakterií. V této práci bylo zjištěno, že expozice bakteriální kultury řízené dávce etanolu nebo peroxidu vodíku významně navýší dosažené výtěžky a to o přibližně 30 %. Po aplikaci výše zmíněných stresových faktorů došlo k aktivaci metabolických drah vedoucí k odbourání stresového faktoru z média. Výsledkem bylo navýšení poměru NAD(P)H/NAD(P)+, což vedlo k částečné inhibici Krebsova cyklu a naopak aktivaci biosyntetické dráhy polyhydroxyalkanoátů. Mimoto došlo k významnému navýšení molekulové hmotnosti výsledných materiálů. Podle těchto výsledků se regulovaná aplikace vhodně zvolených stresových podmínek zdá být zajímavou strategií, která vede nejen k navýšení celkových výtěžků, ale také významnému zlepšení vlastností polymeru. Poslední část disertační práce se zabývala studiem procesu biodegradace polyuretanových materiálů. Polyuretanové eleastomery byly modifikovány rozličnými biopolymery za účelem navýšení jejich biodegradability. Tyto materiály byly posléze vystaveny působení směsné termofilní kultury jako modelového systému, který simuluje přirozené konsorcium bakterií. Přítomnost testovaných materiálů v kultivačním médiu vedla k neobvyklým růstovým charakteristikám bakteriální kultury. V průběhu prvních několika dní byl růst kultury silně inhibován, nicméně po překonání této neobvykle dlouhé lag-fáze došlo k intenzivnímu nárůstu kultury. Hlavní podíl na hmotnostním úbytku testovaných materiálů během experimentů měl samovolný rozpad materiálů, nicméně byl pozorován i vliv bakteriální kultury, kdy míra biotické degradace závisela na použitém modifikačním činidle. Nejvyšší míra biotické degradace byla pozorována u polyuretanového materiálu modifikovaného acetylovanou celulózou. Lag-fáze byla způsobena uvolněním nezreagovaného katalyzátoru (dibutylcínlaurát) a polyolu do kultivačního média. Bakteriální kultura se však po čase dokázala na přítomnost toxických látek v médiu adaptovat nebo je dokázala eliminovat.
|
|
Design of Energy Systems Using Hydrogen as Fuel
Slováček, Adam ; Bébar, Ladislav (referee) ; Houdková, Lucie (advisor)
Purpose of this thesis is wisdom accumulation from current area of energetic use of hydrogen and future systems. In overview is presented possible processes where dominate steam methane reforming. In main part of thesis, steam methane reforming will be analyzed and electrolysis also. Actual results will be discussed. Next part is about energetic use of hydrogen based on thermochemical properties and safety. Used of hydrogen will be divided to areas thermal generation as burner‘s section, electric generation as fuel cell‘s section, mechanical energy as combustion engine’s section and finally chemical transportation of energy. At the end will be made a promising energy systems using hydrogen as fuel which can be applied in a large scale.
|
|
Utilization of biomass for energy purposes
Malínský, Tomáš ; Bělohradský, Petr (referee) ; Recman, Milan (advisor)
The Master’s thesis deals with the renewable source of energy, namely with the biomass, and its utilisation in the Czech Republic. The thesis is divided in to two parts. The first part of thesis is theoretical. It summarises in form of literature search the general problems concerning the biomass, closely burning biomass. The second part focuses on practical utilisation of biomass and it´s burning in small scale boilers, designated for heating buildings. Boilers are detailed described. Attention is focused on machinery with automatic fuel supply. Four possibilities of improving them are described in last part of thesis. Automatic ignition, air supply, preheating of air and continuous regulation of process.
|
|
Test bench for analysis of energy recovery in experimental vehicle
Indruch, Jiří ; Čermák, Jan (referee) ; Nevrlý, Josef (advisor)
The diploma thesis deals with design of an experimental test bench for recovery energy simulation at machines with hydrostatic energy transmission. This work describes choice of connection and selection of hydrostatic and other components. A first part of the thesis deals with calculation and design of the flywheel whose is its rotational kinetic energy corresponds in a certain scale to translational kinetic energy of the experimental vehicle. The thesis outlines the efficiency of transformation of rotational kinetic energy to pressure energy its accumulation and subsequent conversion back to rotational kinetic energy. Precise determination of the effectiveness of hydrostatic recovery is one of the objectives of experiments that will be implemented at the test bench. The task of the measurement and physical-technical analysis to be conducted at the manufactured test bench is primarily to obtain data at for the precise control of the hydrostatic energy recovery system to maximize its efficiency.
|
|
The influence of composition on biomass energy conversion efficiency in the gas combustion engine
NOVOTNÝ, Lubomír
This thesis "The influence of composition on biomass energy conversion efficiency in the gas combustion engine" deals with the matter of obtaining energy from biomass to propel engines. It describes the historical development and use of the wood gas treatment process for its production of biomass from the beginning of this discovery up to the use and large scale implementation around the world. The last section presents several experiments with different types of biomass and an experiment to determine the energy obtained in a simple gas combustion engine. Construction of a prototype is part of this thesis.
|
|
Future energy sources
Hatiar, Peter ; Moskalík, Jiří (referee) ; Škvařil, Jan (advisor)
This work deals with the issue of energy resources. It deals with the energy challenges for the coming decade, it briefly describes the various energy resources and assesses their potential. Given the scale of that issue, the work is focused on the use of energy resources, especially for electricity production.
|
|
Design of cutting machine
Anderle, Peter ; Bukvald, Jiří (referee) ; Ondra, Martin (advisor)
The subject of this bachelor’s thesis is the design of small cutting plotter with additional print function. Primary it considers change in order of the components, so that the power consumption efficiency is increased. As well as, in order to a compact product in smallest possible scale could be developed. While the main emphasis is given to the function and simple user-friendly control. In the thesis are considered ergonomics and aesthetical value of the product.
|
|
The influence of potentially effective herbs from grazing herbage on forage intake and its preservation.
VONDRÁŠKOVÁ, Barbora
The aim of this dissertation was a representation of chemical composition of herb samples, NDF degradability examination by in sacco method and energy evaluation. Degradability of dry matter was also part of results. During the years 2006 and 2007, twenty-four sampling of pasture herbage from three different farms and six sampling of meadow herbage were realized. The other aim of this study was a monitoring of pasture herbage composition in three farms using the seven-member combination scale abundance and dominance Braun-Blanquet. Chemical composition and high of pasture herbage was also determined. The aim of other study was to determine which of two kinds of dicotyledonous plants- Sanguisorba officinalis and Plantago lanceolata added to a meadow hay in amount of 10 % goats prefer. Seven goats of brown shorthaired and white shorthaired breed were used in four preference tests. The other part of this trial was a monitoring the influence of Plantago lanceolata on goat milk composition. There was 45 % of Plantago lanceolata added in a meadow hay for experimental goats.
|
|
Design of micro hydro power plant
Pušec, Daniel ; Radil, Lukáš (referee) ; Matoušek, Antonín (advisor)
Hydropower, in large or small scale, is by far the most important source of renewable energy worldwide. It provides about 19% of world’s elektricity. Small hydropower plants are one of the most cost-effective and enviroment benign technology. Currently installed capacity in Europe is about 180GW (exluding pumped storage plants), but it is covered by nearly 90% by large scale hydrpower plants. In Czech republic, about 3% of all produced elektricity is covered by hydrpower plants, exactly about 2,400 GWh anually. Nowadays, it is already exploited nearly 2/3 of all technically available hydro potential for small, mini and microhydro power plants in Czech republic. Unexploited is about 30%, it correspondents to 600 GWh annually. This thesis follows-up with design of micro hydropower plant, which includes choosing of suitable place for the plant and design its hydroenergetic solution.
|
|
Wind power production for small-scale energy supply
Pavlik, Richard ; Chroboczek, Libor (referee) ; Pospíšil, Jiří (advisor)
The aim of this work is the issue of utilization of wind energy. At first, the cause of wind, measuring methods of wind direction and speed and the principle of utilization of wind energy by wind turbines are described. Subsequently, the structure of wind turbines, the construction of wind parks, the development of new types of wind turbines and the possibilities of energy accumulation are introduced. In conclusion, the concept and the economic evaluation of wind powered system for small scale energy supply is analyzed.
|
guest ::
