生活中的新能源-生物质能源
生活中的新能源-生物质能源
1万+ 人选课
更新日期:2025/07/16
开课平台智慧树
开课高校东北林业大学
开课教师吴迪贾洪柏
学科专业工学环境科学与工程类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
能源是国民经济的重要物质基础,国家经济命脉也取决于对能源的掌控。18世纪瓦特发明的蒸汽机揭开了工业文明的篇章,将煤炭推上了能源的主角地位。石油出现后,显示出比煤炭更具有吸引力。以利用石油产品为主的内燃机,加速了工业化进程。但是,常规的化石能源带给我们便利的同时,也带来了一系列的环境问题。新的能源革命正在使我们的生活从常规能源模式逐渐向新能源过渡。生物质能源作为一种新型、替代的绿色能源正在崛起。本门课程将为大家普及生物质能源的新技术、新材料、新方法和新进展,将微生物技术与可再生能源转化结合起来,启发同学们继续探索、开发新型能源的意识。我们的生活因能源而改变!
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
能源概论
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人类利用能源的历程
柴薪和煤炭时期
吴迪
煤炭和石油时期
吴迪
天然气的开发利用
吴迪
生物质能源
吴迪
学习资料
能源的概念及类型
吴迪
学习资料
新型能源
太阳能发电
学习资料
太阳能的利用及分布
吴迪
太阳能发电原理及发展历程
吴迪
风力发电
吴迪
水利发电
吴迪
核能发电
吴迪
学习资料
地热能发电
吴迪
海洋能发电
吴迪
微生物燃料电池
微生物燃料电池的概念及特点
吴迪
微生物燃料电池的原理及构造
微生物燃料电池的原理
吴迪
学习资料
微生物燃料电池的构造
吴迪
产电微生物的产电机制
吴迪
植物MFC的概念及原理
吴迪
学习资料
沉积物燃料电池的概念及原理
吴迪
学习资料
微生物电解池的概念及原理
吴迪
生物酶催化燃料电池的概念及原理
吴迪
生物制氢
氢气的常规制备方法
吴迪
学习资料
微生物制氢的原理
吴迪
学习资料
光合生物制氢
吴迪
厌氧发酵生物制氢
吴迪
生物燃料乙醇
生物质燃料乙醇的概念及特点
贾洪柏
学习资料
生物质燃料乙醇的发展历史
国外生物质燃料乙醇的发展概况
贾洪柏
我国生物质燃料乙醇的发展历程
贾洪柏
生物质燃料乙醇的生产工艺
生物质燃料乙醇的发酵机理
贾洪柏
淀粉质原料生产生物质燃料乙醇工艺
贾洪柏
糖质原料乙醇生产工艺-甘蔗与糖蜜
贾洪柏
糖质原料乙醇生产工艺-甜高粱
贾洪柏
纤维素原料乙醇生产工艺
贾洪柏
化学法制乙醇及煤制乙醇工艺
贾洪柏
生物柴油
生物柴油的概念及特点
贾洪柏
学习资料
生物柴油的发展历程及现状
贾洪柏
生物柴油与石化柴油的区别
贾洪柏
生物柴油的原料及地沟油的危害
贾洪柏
第一代生物柴油的生产工艺
贾洪柏
第二代生物柴油的生产工艺
贾洪柏
微藻产油
能源微藻概要
贾洪柏
学习资料
能源微藻的优势及研究现状
贾洪柏
能源微藻的生产工艺及产业化关键技术
贾洪柏
学习资料
能源微藻的研究进展
贾洪柏
微藻反应器的研究进展
贾洪柏
生物沼气
沼气的概念及发展历程
吴迪
学习资料
沼气发酵原理
吴迪
学习资料
沼气发酵工艺
吴迪
学习资料
  • 第一章能源概论

    本章主要讲述人类对能源利用的发展历程,即柴薪时期、煤炭时期和石油时期;介绍生物质能源的来源、特点和重要性,以及我国和世界现阶段的能源结构消费特征。

  • 1.1人类利用能源的历程

    本节主要介绍人类在利用能源的过程中的历史演变,常规能源的形成过程及分布,分析了在利用柴薪、煤炭和石油等能源的过程中带来的一系列问题。重点讲述“可燃冰”的发现历程及主要的开采技术。

  • 1.2生物质能源

    本节主要介绍生物质能的概念、来源、分类、在能源系统中的地位。简要的介绍了对生物质利用的过程中开发的新型技术。

  • 1.3能源的概念及类型

    本节主要介绍我国和世界现阶段的能源结构及消耗趋势,了解当今世界范围能源所面临的严峻问题以及近年来我国及世界能源消耗情况。掌握什么是一次能源、二次能源及其特点。

  • 第二章新型能源

    本章主要介绍各类新型能源包括太阳能、风能、核能、地热能等发电的概念、原理、分布、发展及演变过程,以及各类新型能源的优缺点和开发前景。

  • 2.1太阳能发电

    本节主要介绍人类开发利用太阳能的历史,太阳能的分布和优缺点,人类利用太阳能的主要方式,以及太阳能发电的原理。

  • 2.2风力发电

    本节主要介绍人类利用风能的历史、风力发电原理、风力发电的优缺点、风能在我国的分布以及海上风力发电的前景。

  • 2.3水利发电

    本节主要介绍水力发电的概念及原理、人类历史上对水利的开发和利用、水力发电的优缺点以及小水电站的概念及优势。

  • 2.4核能发电

    本节主要介绍核能发电的概念及原理、核能发电与火力发电的比较、核能发电的发展历程以及核能发电的优势。

  • 2.5地热能发电

    本节主要介绍地热发电的概念、原理及来源、地热资源的分布以及地热资源的开发程度。

  • 2.6海洋能发电

    本节主要介绍海洋能的概念、特点及分类。重点讲述潮汐能形成的原因、潮汐能发电原理,以及著名的潮汐发电站。

  • 第三章微生物燃料电池

    本章主要对微生物燃料电池的概念、类型和应用前景进行简要概述。重点讲述微生物燃料电池的基本原理、产电微生物以及微生物燃料电池所需的材料、反应器构型以及微生物燃料电池在废水处理中的应用和发展前景等方面的内容。

  • 3.1微生物燃料电池的概念及特点

    本节主要介绍微生物燃料电池的概念、特点以及发展历程。

  • 3.2微生物燃料电池的原理及构造

    本节主要介绍微生物燃料电池的反应器构型以及阳极、阴极材料、质子交换膜等非生物因素对电能输出的影响,介绍不同底物类型对MFC产电性能的影响。重点讲述微生物燃料电池的原理,不同反应器构型之间的异同点。

  • 3.3产电微生物的产电机制

    本节主要介绍影响微生物燃料电池产电的生物因素,也就是产电微生物的产电机制,包括利用细胞色素c进行电子传递、利用纳米导线进行电子传递、利用介体进行电子传递以及利用代谢产物为介体进行的电子传递。

  • 3.4植物MFC的概念及原理

    本节主要介绍植物微生物燃料电池的概念及原理,它与微生物燃料电池之间的关系,以及不同植物类型对植物微生物燃料电池的产电性能的影响。

  • 3.5沉积物燃料电池的概念及原理

    本节主要介绍沉积物型微生物燃料电池的概念及原理,以及在实际应用中的优势。

  • 3.6微生物电解池的概念及原理

    本节主要介绍微生物电解池概念和原理,它与传统的生物制氢之间的区别。重点讲述微生物电解池与微生物燃料电池在原理和构型上的异同点,以及对微生物电解池产甲烷技术进行介绍。

  • 3.7生物酶催化燃料电池的概念及原理

    本节主要介绍生物酶催化燃料电池的概念、发展历程、原理、优势以及应用的领域。

  • 第四章生物制氢

    本章主要介绍生物制氢的概念、基本原理、类型、产氢机制、制氢工艺以及生物制氢的优势等。

  • 4.1氢气的常规制备方法

    本节主要介绍氢气的常规制备方法,着重阐述生物质热化学制氢技术,包括生物质热裂解制氢技术、生物质催化重整反应制氢、生物质气化制氢以及生物质超临界转换制氢。

  • 4.2微生物制氢的原理

    本节主要介绍几种生物法制氢的原理,包括产氢气的微生物种类,产氢酶,产氢途径,产氢效能比较。

  • 4.3光合生物制氢

    本节主要介绍两大类光合生物制氢方法,光解水制氢和光发酵制氢。重点讲述这两类光合生物制氢的概念、培养条件、原理以及产氢能力的差异。

  • 4.4厌氧发酵生物制氢

    本节主要介绍生物法制氢另一大类方法——厌氧发酵产氢。重点讲述这类微生物与光合产氢微生物的区别以及厌氧发酵生物制氢和光合生物制氢联合产氢工艺的原理。

  • 第五章生物燃料乙醇

    本章主要介绍生物质燃料乙醇的概念、特点、制备原理和制备工艺,以及化学法和煤制乙醇的生产工艺。

  • 5.1生物质燃料乙醇的概念及特点

    本节主要介绍生物质燃料乙醇的概念及特点。重要讲述了制备生物质燃料乙醇的原材料种类以及生物质燃料乙醇的优点、缺点及其用途。

  • 5.2生物质燃料乙醇的发展历史

    本节主要介绍生物质燃料乙醇的发展历程。重点讲述了国内及国外生物质燃料乙醇的起源及发展历程,以及现阶段生物质燃料乙醇的发展现状和产能情况。

  • 5.3生物质燃料乙醇的生产工艺

    本节主要介绍生物质燃料乙醇的水解和发酵机理及生产工艺流程。重点讲述了生物质原料水解及发酵的反应过程,以及淀粉质原料、糖质原料和纤维素原料制备燃料乙醇的生产工艺。

  • 5.4化学法制乙醇及煤制乙醇工艺

    本节主要介绍化学法和煤制乙醇的生产工艺。重点讲述了化学途径制乙醇的方法及反应过程,以及煤制乙醇的主要生产途径以及各种工艺的优缺点。

  • 第六章生物柴油

    本章主要介绍生物柴油的概念、发展历程、原料、制备原理和生产工艺,以及地沟油的危害。

  • 6.1生物柴油的概念及特点

    本节主要介绍生物柴油的概念及特点。重点介绍了生物柴油的概念、生物柴油的用途以及生物柴油的优缺点。

  • 6.2生物柴油的发展历程及现状

    本节主要介绍生物柴油的起源及发展过程。重点讲述了国内和国外生物柴油的原料概况、扶持政策和使用情况,以及现阶段生物柴油的产能情况。

  • 6.3生物柴油与石化柴油的区别

    本节主要介绍了生物柴油与石化柴油之间差异。重点讲述了生物柴油和石化柴油在环保、理化性质、原材料来源的差异,以及对发动机及机械部件的影响。

  • 6.4生物柴油的原料及地沟油的危害

    本节介绍制备生物柴油的主要原料。重点讲述了制备生物柴油的原料种类、原料对制备生物柴油的影响以及我国的原料情况,并讲述了地沟油的危害。

  • 6.5第一代生物柴油的生产工艺

    本节介绍第一点生物柴油的制备工艺流程。重点讲述了第一代生物柴油的制备方法及其优缺点,并对不同方法进行了比较分析。

  • 6.6第二代生物柴油的生产工艺

    本节介绍第二点生物柴油的制备工艺流程。重点讲述了第二代生物柴油的概念、优点及其制备方法,并对不同制备方法的优缺点进行了比较分析。

  • 第七章微藻产油

    本章主要介绍能源微藻的优缺点及研究概况,重点讲述了能源微藻及其培养环境的优点以及现阶段能源微藻制备生物柴油的研究现状。

  • 7.1能源微藻概要

    本节主要介绍微藻的概念、特点以及用途,重点讲述了微藻特点及生长环境在制备生物质能方面的优势。

  • 7.2能源微藻的优势及研究现状

    本节主要介绍能源微藻作为能源原来的优势及研究概况,重点讲述了微藻作为能源原料的优点及国内外对微藻的研究历史及发展过程。

  • 7.3能源微藻的生产工艺及产业化关键技术

    本节主要介绍微藻培养及制备生物柴油的过程,重点讲述微藻制备生物柴油的工艺技术及从培养到采收,再到制备生物柴油过程中的关键技术及难点。

  • 7.4能源微藻的研究进展

    本节主要介绍目前国内外微藻的研究现状,重点讲述微藻从藻种选择到光反应器,再到采收、制备柴油的整个过程中各环节的研究进展情况。

  • 7.5微藻反应器的研究进展

    本节主要介绍现阶段微藻反应器的研究情况,重点讲述了封闭式和开放式微藻光生物反应器的种类和优缺点,并对不同的微藻光生物反应器进行了比较分析。

  • 第八章生物沼气

    本章主要介绍生物沼气的相关用途和现实意义,重点讲述生物沼气的组成成分、发酵类型以及相关理论。

  • 8.1沼气的概念及发展历程

    本节主要介绍沼气和沼气发酵的概念、沼气的来源以及发展演变。

  • 8.2沼气发酵原理

    本节主要介绍沼气发酵相关微生物及它们的功能,重点讲述沼气发酵原理,在沼气发酵的不同阶段里,物质的转变情况及相关反应。

  • 8.3沼气发酵工艺

    本节主要介绍沼气发酵的影响因素,包括温度、发酵液浓度、pH、碳氮比、接种量及氧化还原电位等。重点讲述不同投料方式下,沼气发酵工艺的划分。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 能源概论

    1.1 人类利用能源的历程

    1.2 生物质能源

    1.3 能源的概念及类型

    视频数5
  • 第二章  作业测试
    第二章 新型能源

    2.1 太阳能发电

    2.2 风力发电

    2.3 水利发电

    2.4 核能发电

    2.5 地热能发电

    2.6 海洋能发电

    视频数7
  • 第三章  作业测试
    第三章 微生物燃料电池

    3.1 微生物燃料电池的概念及特点

    3.2 微生物燃料电池的原理及构造

    3.3 产电微生物的产电机制

    3.4 植物MFC的概念及原理

    3.5 沉积物燃料电池的概念及原理

    3.6 微生物电解池的概念及原理

    3.7 生物酶催化燃料电池的概念及原理

    视频数8
  • 第四章  作业测试
    第四章 生物制氢

    4.1 氢气的常规制备方法

    4.2 微生物制氢的原理

    4.3 光合生物制氢

    4.4 厌氧发酵生物制氢

    视频数4
  • 第五章  作业测试
    第五章 生物燃料乙醇

    5.1 生物质燃料乙醇的概念及特点

    5.2 生物质燃料乙醇的发展历史

    5.3 生物质燃料乙醇的生产工艺

    5.4 化学法制乙醇及煤制乙醇工艺

    视频数9
  • 第六章  作业测试
    第六章 生物柴油

    6.1 生物柴油的概念及特点

    6.2 生物柴油的发展历程及现状

    6.3 生物柴油与石化柴油的区别

    6.4 生物柴油的原料及地沟油的危害

    6.5 第一代生物柴油的生产工艺

    6.6 第二代生物柴油的生产工艺

    视频数6
  • 第七章  作业测试
    第七章 微藻产油

    7.1 能源微藻概要

    7.2 能源微藻的优势及研究现状

    7.3 能源微藻的生产工艺及产业化关键技术

    7.4 能源微藻的研究进展

    7.5 微藻反应器的研究进展

    视频数5
  • 第八章  作业测试
    第八章 生物沼气

    8.1 沼气的概念及发展历程

    8.2 沼气发酵原理

    8.3 沼气发酵工艺

    视频数3
  • 期末考试