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生物质材料与能源导论
第12次开课
开课时间: 2025年03月10日 ~ 2025年06月30日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 238 人参加
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课程详情
课程评价(123)
spContent=材料与能源,是人类社会赖以生存的物质基础和直接推动社会发展的重要动力。绿色可再生生物质资源的开发利用可以大大缓解能源资源短缺和生态环境不断恶化等问题,助力生态文明、美丽中国和乡村振兴。本课程将引导大家学习生物质材料与能源领域的原材料特性、材料加工和能源转化等基础理论与技术知识。
材料与能源,是人类社会赖以生存的物质基础和直接推动社会发展的重要动力。绿色可再生生物质资源的开发利用可以大大缓解能源资源短缺和生态环境不断恶化等问题,助力生态文明、美丽中国和乡村振兴。本课程将引导大家学习生物质材料与能源领域的原材料特性、材料加工和能源转化等基础理论与技术知识。
—— 课程团队
课程概述

开发环境友好、绿色清洁、可再生利用的生物质资源,将最大限度地替代塑料、钢材、水泥以及石油、煤炭等不可再生材料与能源,具有显著的生态、环境和社会效益。生物质材料与能源具有原料可再生、转化利用过程清洁低碳、产品用途广泛以及可作为石化基替代品等特点,是世界各国竞相发展的战略方向和高新技术领域。


那么,究竟什么是生物质,生物质资源包括哪些,典型的生物质材料如何制备,生物质能源如何转化利用,这些是《生物质材料与能源导论》课程学习的主要内容。


本课程教学团队由北京林业大学材料学院的一线教师组成,将先后带领大家系统学习生物质材料与能源加工领域涉及的资源特性、原料组成、材料加工、能源转化、产品特性和项目评价等知识。


本课程共分为14章,包括了生物质的概念、资源特性、组成与性质等生物质原料资源特性,生物质复合材料和纤维素、木质素、淀粉、蛋白质、壳聚糖等材料加工利用技术,生物质物理、化学、热化学和生物等能源转化技术等内容。《生物质材料与能源导论》是一门既涵盖学科研究前沿和专业发展,又联系社会热点和相关产业的新课程,可以供木材科学与技术、林产化工、新能源科学与工程、生物质能源、轻化工程等林业工程、轻工、化工、材料和能源类专业学生以及从事生物质加工产业领域的管理、市场和技术人员学习。


加入我们,让我们一起开启生物质材料与能源领域的大门,为助力生态文明、美丽中国和乡村振兴加油!

授课目标

课程旨在培养从事生物质材料与能源综合开发利用方面的高级工程技术人才。通过本课程的学习,使同学们认识到开发利用生物质资源的重要性和必要性,了解生物质原料资源特性和利用现状,掌握生物质单组分材料及复合材料的制备、结构和性能等基本知识,理解和掌握典型生物质能源转化技术原理与产品,了解有关生物质加工领域的产业政策和发展规划,理解生物质加工项目评价的基本方法。本课程将为学生补充非木材类生物质原料知识和新的生物质加工理论与技术方法,帮助其了解生物质加工领域的最新发展动态,使学生的专业知识更加系统化和国际化,为学生在生物质材料与能源等领域进一步学习深造和从事相关科技工作做好知识储备。

课程大纲

1 绪论

1.1 课程简介

1.2 能源、环境与材料

1.3 生物质与生态文明

1.4 生物质

1 绪论 单元测验

1绪论单元作业

2 生物质原料资源特性

2.1 生物质原料分类

2.2 林木生物质

2.3 竹类生物质

2.4 藤类生物质

2.5 农业秸秆类生物质

2 生物质原料资源特性 单元作业

2 生物质原料资源特性 单元测验

3 生物质原料组成与性质

3.1 原料化学组成

3.2 原料元素组成

3.3 原料工业分析组成

3.4 原料物理性质

3.5 原料热化学性质

3 生物质原料组成与性质 单元测验

3 生物质原料组成与性质 单元作业

4 生物质基复合材料

4.1 生物质基复合材料概述

4.2 生物质聚合物复合材料

4.3 生物质金属复合材料

4.4 生物质无机质复合材料

4 生物质基复合材料 单元作业

4 生物质基复合材料 单元测试

5 纤维素基生物质材料

5.1 再生纤维素材料

5.2 纳米纤维素材料

5.3 纤维素复合材料

5.4 功能纤维素材料

5 纤维素基生物质材料 单元测试

5 纤维素基生物质材料 单元作业

6 木质素基生物质材料

6.1 木质素的分离

6.2 木质素磺酸盐的性质与利用

6.3 碱木质素和硫酸盐木质素的性质和利用

6.4 工业木质素基高分子材料

6 木质素基生物质材料 单元作业

6 木质素基生物质材料 单元测试

7 淀粉基生物质材料

7.1 淀粉概述

7.2 淀粉的结构与性质

7.3 淀粉变性加工技术

7.4 变性淀粉的应用

7.5 淀粉基材料加工技术

7 淀粉基生物质材料 单元测验

7 淀粉基生物质材料 单元作业

8 蛋白质基生物质材料

8.1 大豆蛋白质的来源和提取

8.2 大豆蛋白质的结构与性质

8.3 大豆蛋白质材料加工技术

8.4 动物丝蛋白

8.5 生物质原料中蛋白质含量测定方法

8 蛋白质基生物质材料 单元测试

8 蛋白质基生物质材料 单元作业

9 壳聚糖基生物质材料

9.1 壳聚糖概述、来源和提取

9.2 壳聚糖的化学结构和基本性质

9.3 壳聚糖材料加工技术

9.4 壳聚糖材料的应用

9 壳聚糖基生物质材料 单元测试

9 壳聚糖基生物质材料 单元作业

10 生物质能源转化概述

10 生物质能源转化概述

10 生物质能源转化概述 单元测验

11 生物质物理转化能源技术

11.1 生物质致密成型原理

11.2 生物质致密成型工艺技术

11.3 生物质致密成型设备

11.4 生物质致密成型燃料特性

11 生物质物理转化能源技术 单元作业

11 生物质物理转化能源技术 单元测试

12 生物质化学转化能源技术

12.1 生物柴油制备技术

12.2 生物质溶剂液化技术

12 生物质化学转化能源技术 单元作业

12 生物质化学转化能源技术 单元测验

13 生物质热化学转化能源技术

13.2-1 生物质热解液化技术(1)

13.2-2 生物质热解液化技术(2)

13.3 生物质热解气化技术

13.1 生物质热化学转化概述

13 生物质热化学转化能源技术 单元测试

13 生物质热化学转化能源技术 单元作业

14 生物质生物转化能源技术

14.1 生物质生物转化能源概述

14.2 生物质沼气技术

14.3 生物质燃料乙醇技术

14.4 生物制氢气技术

14 生物质生物转化能源技术 单元测试

14 生物质生物转化能源技术 单元作业

15 生物质产业政策与项目评价

15.1 生物质产业政策与发展规划

15.2 生物质加工项目生命周期评价

15.3 生物质加工项目技术经济评价

15 生物质产业政策与项目评价 单元测试

15 生物质产业政策与项目评价 单元作业

展开全部
预备知识

具有木材科学与技术、林产化工、新能源科学与工程、生物质能源、轻化工程等林业工程、轻工、化工、材料和能源类专业背景,或在生物质加工产业领域具有从业经历。

为了深入学习本课程,可以参考和学习《林业资源概论》、《有机化学》、《热工学》、《植物纤维化学》以及《木材学》等相关基础课程。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

① 任学勇,张扬等. 生物质材料与能源加工技术. 北京:中国水利水电出版社,2016年.

② 常建民,任学勇等.林木生物质资源与能源化利用技术. 北京:科学出版社,2010年.

③ 石元春. 决胜生物质. 北京:中国农业大学出版社,2011年.

④ 刘一星,赵广杰等. 木材学(第2版). 北京:中国林业出版社,2014年.

⑤ 黄进,夏涛,郑化. 生物质化工与生物质材料. 北京:化学工业出版社,2009年.

⑥ 胡玉洁,何春菊,张瑞军. 天然高分子材料. 北京:化学工业出版社,2012年.

⑦ 李坚. 生物质复合材料学. 北京:科学出版社,2008年.

⑧ 张丽娜,邵正中. 天然高分子基新材料. 北京:化学工业出版社,2014年.

⑨ 任学勇,常建民. 林木生物质快速热解理论与技术. 北京:中国水利水电出版社,2016年.

北京林业大学
1 位授课老师
任学勇

任学勇

副教授

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