培訓(xùn)課件新能源科學(xué)與工程、資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)簡(jiǎn)介

新能源科學(xué)與工程、資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)簡(jiǎn)介新能源科學(xué)與工程、資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。這兩個(gè)專業(yè)緊密結(jié)合國(guó)家能源戰(zhàn)略，培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、工程實(shí)踐能力和國(guó)際視野的高素質(zhì)人才。課程概述能源科學(xué)與工程本專業(yè)培養(yǎng)具有扎實(shí)的能源科學(xué)基礎(chǔ)，掌握新能源技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的專業(yè)人才。資源循環(huán)科學(xué)與工程本專業(yè)培養(yǎng)具有資源循環(huán)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)知識(shí)，掌握資源循環(huán)利用技術(shù)的專業(yè)人才。專業(yè)發(fā)展前景新能源科學(xué)與工程資源循環(huán)科學(xué)與工程國(guó)家能源戰(zhàn)略重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)對(duì)環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展就業(yè)機(jī)會(huì)多，發(fā)展前景廣闊環(huán)保領(lǐng)域需求大，人才短缺新能源科學(xué)與工程專業(yè)主要研究新能源的開發(fā)、利用和管理，資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)主要研究資源的循環(huán)利用和廢棄物處理技術(shù)。這兩個(gè)專業(yè)都是國(guó)家能源戰(zhàn)略重點(diǎn)領(lǐng)域，擁有廣闊的發(fā)展前景。課程目標(biāo)1培養(yǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)具備新能源科學(xué)與工程、資源循環(huán)科學(xué)與工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能的高素質(zhì)人才。2解決行業(yè)難題為國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供人才支撐，解決能源資源短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題。3推動(dòng)科技進(jìn)步推動(dòng)新能源技術(shù)和資源循環(huán)利用技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色發(fā)展。4引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，引領(lǐng)未來(lái)能源與資源循環(huán)利用領(lǐng)域發(fā)展。主要課程內(nèi)容新能源科學(xué)與工程專業(yè)涵蓋材料科學(xué)基礎(chǔ)、能源化學(xué)與物理、新能源材料、新能源轉(zhuǎn)換技術(shù)、燃料電池技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、生物質(zhì)能源等內(nèi)容。資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)包括固體廢棄物處理與資源化、生活垃圾處理、工業(yè)廢棄物處理、農(nóng)業(yè)廢棄物處理、化學(xué)品循環(huán)利用、循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式等內(nèi)容。公共課程生態(tài)環(huán)境保護(hù)、環(huán)境影響評(píng)估、可再生能源政策法規(guī)、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、社會(huì)責(zé)任與可持續(xù)發(fā)展等。材料科學(xué)基礎(chǔ)材料結(jié)構(gòu)材料的微觀結(jié)構(gòu)決定其物理和化學(xué)性質(zhì)，包括強(qiáng)度、硬度、導(dǎo)電性等。材料表征利用先進(jìn)的表征技術(shù)，如電子顯微鏡和X射線衍射，可以深入理解材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能。材料性能材料性能測(cè)試，如拉伸強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和硬度測(cè)試，可以評(píng)估材料的實(shí)際應(yīng)用潛力。能源化學(xué)與物理化學(xué)原理主要學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理，熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和電化學(xué)等基本概念。涉及燃燒化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)平衡、反應(yīng)速度、催化劑等內(nèi)容。物理原理學(xué)習(xí)熱力學(xué)、熱化學(xué)、光化學(xué)、電化學(xué)等物理原理。涉及熱力學(xué)定律、熱傳遞、光電效應(yīng)、電磁輻射等內(nèi)容。新能源材料太陽(yáng)能電池材料硅是目前應(yīng)用最廣泛的太陽(yáng)能電池材料，但也有其他類型材料，如薄膜太陽(yáng)能電池和染料敏化太陽(yáng)能電池。風(fēng)力發(fā)電機(jī)材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片主要使用復(fù)合材料，例如玻璃纖維增強(qiáng)樹脂和碳纖維增強(qiáng)樹脂，以提高強(qiáng)度和耐用性。電池儲(chǔ)能材料鋰離子電池是目前主流的儲(chǔ)能技術(shù)，需要用到多種材料，包括正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)和隔膜。氫能材料氫燃料電池需要使用催化劑材料，例如鉑和鈀，以及質(zhì)子交換膜等材料。新能源轉(zhuǎn)換技術(shù)光伏發(fā)電將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能，利用光伏器件的光電效應(yīng)。風(fēng)力發(fā)電利用風(fēng)能驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。生物質(zhì)能利用生物質(zhì)資源如植物、動(dòng)物和廢棄物，轉(zhuǎn)化為能源。水力發(fā)電利用水流的動(dòng)能推動(dòng)水輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。燃料電池技術(shù)11.電化學(xué)反應(yīng)利用燃料和氧化劑之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，效率高、排放低。22.多種燃料可使用氫氣、甲醇、天然氣等多種燃料，適應(yīng)性強(qiáng)。33.應(yīng)用領(lǐng)域廣泛在交通、發(fā)電、移動(dòng)電源等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。儲(chǔ)能技術(shù)儲(chǔ)能技術(shù)的重要性儲(chǔ)能技術(shù)能夠有效解決能源供需矛盾，提高能源利用效率，減少環(huán)境污染。儲(chǔ)能技術(shù)是發(fā)展新能源、構(gòu)建智慧能源體系的關(guān)鍵。儲(chǔ)能技術(shù)類型電化學(xué)儲(chǔ)能物理儲(chǔ)能化學(xué)儲(chǔ)能電磁儲(chǔ)能生物質(zhì)能源可再生能源生物質(zhì)能源是一種可再生能源，其來(lái)源廣泛，包括植物、動(dòng)物和農(nóng)業(yè)廢棄物。低碳排放燃燒生物質(zhì)能源釋放的二氧化碳量與其生長(zhǎng)過(guò)程吸收的碳量相當(dāng)，對(duì)環(huán)境影響小。能源利用生物質(zhì)能源可以轉(zhuǎn)化為多種能源形式，例如生物燃料、生物氣體和熱能。太陽(yáng)能發(fā)電光伏發(fā)電利用光伏電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)換為電能，可用于家庭、商業(yè)和工業(yè)。大型太陽(yáng)能電站大規(guī)模光伏電站，連接到電網(wǎng)，為城市和地區(qū)提供清潔能源。太陽(yáng)能跟蹤技術(shù)利用跟蹤器使太陽(yáng)能電池板始終朝向太陽(yáng)，提高發(fā)電效率。風(fēng)能發(fā)電風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)力資源風(fēng)力資源豐富，分布廣泛，具有清潔、可再生、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是重要的可再生能源。發(fā)電原理風(fēng)力發(fā)電利用風(fēng)能產(chǎn)生的動(dòng)能，通過(guò)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。地?zé)崮芾玫責(zé)崮馨l(fā)電地?zé)崮馨l(fā)電利用地下高溫?zé)崮馨l(fā)電，清潔環(huán)保。農(nóng)業(yè)溫室地?zé)崮芸捎糜谵r(nóng)業(yè)溫室，提供穩(wěn)定的熱量，提高作物產(chǎn)量。溫泉旅游地?zé)豳Y源開發(fā)利用，促進(jìn)溫泉旅游發(fā)展，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。供熱系統(tǒng)地?zé)崮芸捎糜诔鞘泄幔档湍茉聪?，減少環(huán)境污染。水電利用1可再生能源水能是清潔且可再生的能源，對(duì)環(huán)境影響較小，是重要的可持續(xù)發(fā)展能源。2水力發(fā)電水電利用的核心是水力發(fā)電，將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。3水資源利用水電利用不僅包括發(fā)電，還包括水資源的綜合利用，如灌溉、航運(yùn)、漁業(yè)等。4可持續(xù)發(fā)展水電利用需要與水資源保護(hù)相結(jié)合，確保生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。固體廢棄物處理與資源化處理方式固體廢棄物處理方式多種多樣，包括填埋、焚燒、堆肥、生物處理、熱解、氣化、回收等。資源化資源化是指將固體廢棄物轉(zhuǎn)化為可利用的資源，例如回收利用、制備再生材料、生產(chǎn)能源等。環(huán)境影響固體廢棄物處理和資源化對(duì)環(huán)境有重要影響，例如減少污染排放、節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等。技術(shù)發(fā)展固體廢棄物處理和資源化技術(shù)不斷發(fā)展，例如先進(jìn)的焚燒技術(shù)、生物處理技術(shù)、資源回收技術(shù)等。生活垃圾處理分類收集減少垃圾填埋量，提高資源回收率，促進(jìn)垃圾循環(huán)利用。焚燒處理將可燃垃圾焚燒發(fā)電，減少垃圾體積，并能回收熱能。堆肥處理將有機(jī)垃圾堆肥，制成有機(jī)肥料，減少垃圾排放，改善土壤。填埋處理將不可回收垃圾填埋，需要科學(xué)管理，防止污染環(huán)境。工業(yè)廢棄物處理廢棄物分類工業(yè)廢棄物種類繁多。例如，金屬?gòu)U料、塑料廢料、電子廢棄物等。根據(jù)廢棄物的特性，需要采用不同的處理方法。處理技術(shù)工業(yè)廢棄物處理技術(shù)包括物理、化學(xué)和生物方法。例如，焚燒、填埋、生物降解、資源回收等。環(huán)境保護(hù)工業(yè)廢棄物處理要注重環(huán)境保護(hù)，減少污染排放。例如，采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，減少?gòu)U棄物產(chǎn)生。農(nóng)業(yè)廢棄物處理作物秸稈處理農(nóng)業(yè)廢棄物處理涉及秸稈、畜禽糞便等有機(jī)廢棄物的資源化利用。秸稈可制成生物質(zhì)燃料、有機(jī)肥等。畜禽糞便處理畜禽糞便可通過(guò)堆肥、厭氧發(fā)酵等方式，轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥、沼氣等。農(nóng)膜回收利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢舊塑料薄膜，需進(jìn)行回收利用，減少對(duì)環(huán)境的污染。化學(xué)品循環(huán)利用減少資源消耗循環(huán)利用化學(xué)品可以減少對(duì)自然資源的依賴，降低開采成本。保護(hù)環(huán)境減少?gòu)U棄物排放，降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。提高經(jīng)濟(jì)效益循環(huán)利用化學(xué)品可以創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式11.資源再利用減少?gòu)U棄物產(chǎn)生，將廢棄物作為新的資源進(jìn)行回收利用，并轉(zhuǎn)化為可再生能源。22.產(chǎn)品生命周期管理從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用到回收利用，全過(guò)程考慮環(huán)境因素，提高產(chǎn)品壽命，減少資源消耗和污染排放。33.產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)將不同產(chǎn)業(yè)鏈有機(jī)結(jié)合，形成閉環(huán)式生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，降低環(huán)境污染。44.政府政策支持建立健全循環(huán)經(jīng)濟(jì)法律法規(guī)和政策體系，引導(dǎo)企業(yè)和個(gè)人積極參與循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。生態(tài)環(huán)境保護(hù)生物多樣性保護(hù)保護(hù)生物多樣性，維護(hù)生態(tài)平衡。水資源保護(hù)水資源是生命之源，需要我們共同保護(hù)?？諝赓|(zhì)量保護(hù)空氣質(zhì)量與人體健康息息相關(guān)，需要采取措施減少污染。環(huán)境影響評(píng)估11.評(píng)估范圍包括項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、廢棄等階段，識(shí)別潛在環(huán)境影響。22.環(huán)境影響預(yù)測(cè)運(yùn)用模型和方法，預(yù)測(cè)項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響程度。33.環(huán)境影響評(píng)價(jià)分析環(huán)境影響的性質(zhì)、程度和可接受性，提出減緩措施。44.結(jié)論和建議根據(jù)評(píng)估結(jié)果，提出環(huán)境保護(hù)措施，保障可持續(xù)發(fā)展。可再生能源政策法規(guī)法律法規(guī)了解相關(guān)法律法規(guī)，確保項(xiàng)目合規(guī)運(yùn)行。政策支持國(guó)家對(duì)可再生能源發(fā)展提供政策支持，包括補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等。資金支持引導(dǎo)資金流向可再生能源領(lǐng)域，促進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)。行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)新能源科學(xué)與工程和資源循環(huán)科學(xué)與工程是未來(lái)發(fā)展的重要方向，在政策支持和技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，這兩個(gè)行業(yè)都將迎來(lái)快速發(fā)展期。新能源投資規(guī)模（億元）資源循環(huán)產(chǎn)業(yè)規(guī)模（億元）這兩個(gè)行業(yè)將繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)，未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模將不斷擴(kuò)大。社會(huì)責(zé)任與可持續(xù)發(fā)展環(huán)境保護(hù)新能源技術(shù)和資源循環(huán)利用有助于減少環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境?？沙掷m(xù)發(fā)展促進(jìn)可再生能源發(fā)展，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。社會(huì)責(zé)任積極推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，為人類創(chuàng)造更美好的未來(lái)。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)1實(shí)驗(yàn)課程涵蓋新能源材料制備、新能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)技術(shù)、資源循環(huán)利用技術(shù)等。2實(shí)踐環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、成果展示等。3培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐1項(xiàng)目選題結(jié)合專業(yè)知識(shí)，選擇實(shí)際問(wèn)題。2方案設(shè)計(jì)制定可行性方案，進(jìn)行方案論證。3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證開展實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。4成果展示撰寫報(bào)告，展示設(shè)計(jì)成果。通過(guò)設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐，學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決，提升創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。課程設(shè)置了多種類型的綜合實(shí)踐項(xiàng)目，例如新能源材料制備、資源循環(huán)利用方案設(shè)計(jì)等。產(chǎn)學(xué)研合作企業(yè)合作與行業(yè)龍頭企業(yè)建立緊密合作關(guān)系，共建實(shí)驗(yàn)室、研發(fā)中心。開