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生物质能利用原理与技术(包桂蓉)
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spContent=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能源领域的原材料特性、能源转化和应用实践等基础理论与技术知识。
—— 课程团队
课程概述

在传统化石能源日趋短缺及其利用带来严重环境污染问题的背景下,生物质能作为人类能源利用史上最为悠久的资源越来越受到人们的重视,其作为理想的替代能源,被誉为继煤炭、石油、天然气之后的“第四大”能源。它可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种低污染、分布广泛、总量丰富、应用广泛的可再生能源,也是唯一一种可再生的碳源。


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《生物质能利用原理与技术》课程学习的主要内容。


本课程将借助由北京林业大学材料学院教学团队制作的《生物材料与能源导论》慕课,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。


本课程主要内容包括生物质原料资源特性、生物质压缩成型、生物质热化学转化、生物质生化转化、生物质化学转化以及生物质其他转化技术等内容。可供新能源科学与工程、能源与动力工程专业学生学习了解生物质能源利用的概貌。

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。

成绩要求

课程成绩采用百分制,由单元测验、单元作业、课程讨论和期末考试四部分构成,所占加权比例分别为:单元测验,20%;单元作业,20%;课程讨论,10%;期末考试,50%。


课程大纲
预备知识

具有新能源科学与工程、生物质能源、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》、《工程热力学》、《植物纤维化学》以及《木材学》等相关基础课程。


参考资料

① 陈汉平、杨世关等. 生物质能转化原理与技术. 北京:中国水利水电出版社,2018

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 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.

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.