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能源本科毕业论文

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能源本科毕业论文

化学基本观念是学生通过化学学习所获得的对化学的总观性的认识,化学基本观念不是具体的化学知识,它是在具体化学知识的基础上通过不断的概括提炼而形成的,它对学生科学素养的养成将发挥重要的作用。下面是我为大家整理的化学本科生 毕业 论文,供大家参考。

[摘要]《化工热力学》是能源化学工程专业一门理论性和逻辑性较强的专业基础课, 文章 阐述了作者在《化工热力学》课程教学过程中如何提高学生对学习本课程兴趣的教学实践和教学体会。通过明确教学内容和教学主线,改变传统的单一的课堂教学,将课堂教学与学科动态及工程实践密切结合,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习能力和工程意识,以满足培养能源化学工程领域领军人物的要求。

[关键词]化工热力学;能源化学工程;教学实践;教学体会

化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一,主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用,包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋近平衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维 方法 的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐,学生感到非常难学又缺乏实际应用,在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理,达不到良好的教学效果,因此,我们对该课程的教学内容和 教学方法 进行一些改革和尝试,希望激发学生学习的兴趣,进而更好地掌握这门课程,为后续专业课程的学习夯实基础。武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来,主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等),培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。目前,本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求,2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性,培养学生的创新能力,夯实学生的专业基础,使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念,并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标,浅谈《化工热力学》的教学体会,着重对教学方式进行了探索和实践,为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。

1明确教学内容与课程主线

结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点,我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4],同时,也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》,冯新等编,2008;《化工热力学(第二版)》,陈钟秀等编,2000;《化工热力学导论(原著第七版)》,.史密斯等编,刘洪来等译,2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长,已形成较完整的知识体系,如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用,因此在本课程教学中不再赘述,而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中,首先,详细分析《化工热力学》教材结构,围绕主线内容合理编排知识点;其次,建立好各知识点之间的逻辑关系,让学生在大脑中建立化工热力学框架图;最后,根据能源化学工程专业的需要,适当删减补充了教材内容,结合学科动态,增强化工热力学的应用能力,如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。

2改变单一课堂教学模式,培养学生自主学习能力

化工热力学课程设计的公式多而繁杂,学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理,传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点,与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此,应改变传统单一课堂讲授模式,充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。首先,教师在 课前预习 阶段设疑(提出问题),促使学生思考,复习旧知识,预习新知识;其次,教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题),并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解,同时,教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中,重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义;最后,课堂教学结束后,教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题),并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的,同时,吸引学生注意力,培养学生自主学习能力,提高学生学习的积极性和主动性。

3课堂教学与工程实践密切结合,培养学生初步的工程观点

化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象,而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少,将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来,建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式,紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题,把学科前沿领域的科研成果带入课堂,可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力;同时,可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法,培养学生初步的工程观点。

4考核方式方法研究

传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养,也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度,为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况,我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前,课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分,其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、作业三个部分,各占10%;期末考试采用开卷方式考试,考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐,教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理,因此,在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣,增强学生的主观能动性,在课堂教学中引入分组讨论,开展导向性的专题研究,将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合,培养学生查阅资料和分工协作的能力,为学生下一步学习专业课程夯实基础。

5结束语

在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中,首先要明确教学内容与主线,打破单一的学生被动听讲的模式,理论联系实际应用,调动学生学习的积极性和主动性,激发学生对教学内容的兴趣,并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新,因材施教,为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。

参考文献

[1]陆小华,冯新,吉远辉,等.迎接化工热力学的第二个春天[J].化工高等 教育 ,2008,3:19-21.

[2]梁浩,刘惠茹,王春花.《化工热力学》教学实践与尝试[J].广东化工,2010,37(1):157-158.

[3]李兴扬,唐定兴,沈凤翠,等.化工热力学教学改革与体验[J].化工高等教育,2011,3:71-73.

[4]朱自强,吴有庭.化工热力学(第三版)[M].北京:化学工业出版社,2009.

[5]冯新,宣爱国,周彩荣,等.化工热力学[M].北京:化学工业出版社,2008.

[6]陈钟秀,顾飞燕,胡望明.化工热力学(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2000.

[7]史密斯JM,范内斯HC,阿博特MM,等编;刘洪来,陆小华,陈新志,等译.化工热力学导论(原著第七版)(IntroductiontoChemicalEngineeringThermodynamics,SevenEdition).北京:化学工业出版社,2007.

摘要:随着我国科学技术的不断发展,化学工程技术在化学生产中的应用越来越广泛。化学工程技术作为化学生产中重要的一项技术,不仅能够有效的节约在化学生产中所需要的时间,而且还能够提高化学工程的生产效率。因此,本文通过对化学工程技术的技术概念进行了阐述后,又详细的介绍了超临界流体技术、传热技术以及绿色化学反应技术在化学生产中的应用,并且分析了现如今的化学工程技术存在的问题,同时提出了相应的对策,从而使得化学工程技术在化学生产中能够有更好的发展。

关键词:化学工程技术;化学生产;应用;分析

在我国,科学技术一直是我们的一项重要的生产技术,随着科技的快速发展,在化学生产过程中也开始广泛的采用化工技术。化学工程技术主要是一项研究化学生产过程中需要采用的相关技术,其主要目的是对化学工程产品进行开发、设计、制造和管理。由于化学工程技术能够有效的提高产品的质量,同时也能够提升化学生产中的工作效率,因此我们对化学工程技术有了更广泛的关注,并不断的将其拓展到化学生产中的各个领域,使得化学工程技术能够发展的更好,进而不断的推进我国的经济发展和科技发展,使我们的生活条件更加优越。

1化学工程技术的技术概念阐述

现如今,化学产品已经成为了人们生活中非常常见的物品,例如药物、食品和日用品,还有农业药物和工厂生产所需的原料等等。因此化学工程技术变成为了一项炙手可热的技术,不断的受到人们的关注。化学工程技术是根据化学理论基础与相关的技术相结合的一项应用于化学生产中的技术,利用化学设备,通过一系列的化学反应进行产品的大量生产。在化学生产的过程中,化学的反应物和设备对于工程的技术要求是非常高的,而化学工程技术的优势就在于能够满足化学反应的要求,进而提高了化学产品的质量。除此之外,化学工程技术还有一项更大的优势就是对废物的处理,这项技术能够尽可能不对环境造成很大的影响,正符合我国当前对生产的要求。

2化学工程技术在化学生产中的应用

超临界流体技术在化学生产中的应用

超临界流体技术主要的内容是,控制一定的温度和压力,使得需要的流体处于液体与气体中间的状态。这种流体的特点集合了气液的优点,它的粘度低与气体相似,它的密度很高与液体相似,这就导致它的扩散能力很强,介于气体和液体之间。同时它还拥有很强的溶解能力和压缩能力。将这种技术应用于化学生产中,通过控制温度与压力,得到超临界流体,利用其拥有的优势来达到节省能耗的目的。现如今,我们将这种技术应用于更过多领域,比如,高分子材料、复合材料、有机物材料和无机物材料。

传热技术在化学生产中的应用

化学工程之中的传热技术主要是分为两方面,一方面是微细尺度传热技术,另一方面是强化传热过程。首先微细尺度传热,是以热对流、热传导、热辐射为主要的内容,从空间尺度和时间尺度微细进行讨论和研究的一项传热技术。这项技术在微米、纳米科学中得到了广泛的应用,并取得了不错的成绩,因此人们更加关注它在化学生产中的应用。强化传热过程,主要的重点是通过调试换热器设备,不断改进生产过程中的传热系数,使其能够有能力不断的对外放热。为了强化传热过程,就要增加冷热流体间的温差,这就必须通过改变换热的面积来提高传热系数,从而来提高传热的效率,使得在化学生产的过程节能减耗。

绿色化学反应技术在化学生产中的应用

通常化学生产的产品一般对我们生活有一些影响的,因此我们就需要采用绿色化学反应来防止化学生产的过程中对环境造成污染,这是从源头来解决污染问题的技术方法。绿色化学只得就是通过使用化学的技术与方法,结合相关的知识来解决化学对人们和环境造成的危害。主要要求就是,化学生产过程中用到的试剂、催化剂、反应原料,和反应完成后的产物与副产物都必须对人类和环境无危害,同时也要保证绿色环保。例如,采用绿色无毒的原料方面,可以将石油原料装换成生物原料。像是在化学产品尼龙的生产过程中,原先采用的是含苯的石油化工原料,我们将可以其原料改换成生物原料,一样也可以制成尼龙,不仅保护了环境,而且也保护了人体收到伤害。除此之外,这项技术在绿色食品生产中也起到了很大的作用,绿色食物是对人体很有益的,在其生产过程中一般禁止使用化学药剂,这样不仅减少了对人体的伤害,同时也减少了对环境的影响。然而生产绿色食品的代价就是成本高,为了可以降低成本又能够有质量,我们可以将化学技术与生物技术相结合,开发基因技术,提高并促进农作物的产量和质量,生物技术与化学反应技术相结合可以在以下过程中充分的利用。

3现今化学工程技术存在的问题

化学工程技术需要进一步的提高

现如今,我国的化学工程技术应用的领域非常更广泛,但是仍存在一些不足。滴状冷凝在工业上的应用仍然不能有很好的表现,因为在获得滴状冷凝后,冷凝的液滴不能够被长久的保存,所以,我们应该在这问题上有进一步的研究,从而来解决这个问题。使得我国的化学工程技术能够有更好的发展,人们能够有更好的生活条件。

化学工程技术的人才匮乏

在化学工程中存在的另一个严重的问题就是技术人才问题,只有用化学专业技术强的人才,才能够更好的提高化学生产的质量。而我国现在就存在这样的问题,化学领域的工作人员的普遍的技术能力和专业能力不强,主要是由于我国的教育体制问题,当代的大学生理论要点掌握很好,但实际操作方面却严重的匮乏,这就导致技术型人才的缺乏,从而影响了化学工程技术的进步。

4对化学工程技术的发展提出对策

不断提升化学工程技术

随着我国的科技不断的发展,化学工程技术也会越来越进步,我们应该不断的更新技术,以此来适应社会科技的发展。应该在巩固传统的化学技术的同时不断的添加新型技术,并抛弃不利的部分,从而实现化学工程技术有更好的发展。

培养化学技术人才

人才的重要性是我们有目共睹的,化学技术人才对于化学工程的发展有着至关重要的作用。因此为了化学工程技术能够有更好的发展,我们重点培养化学技术人才,化学生产企业可以通过与相关专业的院校进行合作,让专业对口的大学生能够有机会到生产工厂进行相关的实习操作,从而来培养理论知识牢固并且有一定的操作能力的技术人才来工作。

5结语

化学工程技术在化学生产过程中的应用广泛,它不仅促进了社会经济的发展,更是提高了人们的生活水平,通过技术和人才的不断涌进,我国的化学工程技术会有更好的发展。

参考文献:

[1]王一竹,王一龙,麻超等.关于化学工程技术在工业生产中的应用探讨[J].大科技,2015,(27):283~283.

[2]侯海霞,柯杨,王胜壁等.解析化学工程技术在化学生产中的应用[J].山东工业技术,2015,(14):91.

[3]裘炎,王杲.探析化学工程技术在化学生产中的应用[J].化工管理,2015,(20):90.

[4]刘玉琴.浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].中国化工贸易,2014,(25):95~95.

[5]刘洋.浅析化学工程技术在化学生产中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(9):662~663.

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[7]国家863电动汽车重大科技专项办公室,全球氢能研发及相关政策调查报告[R],2004

[8]德勤全球制造组,电动车现状与消费者期望之比较[J],全球视角,2011,(1)

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[14]杨海霞,新能源汽车技术路线落定,中国投资[J],2012,(11)

[15]张海波,我国新能源汽车产业技术路线图研究[D],武汉理工大学硕士学位论文,2012

[16]刘浩华,程杨,中国新能源汽车需求风险关键因素研究[J],科技管理研究,2014,(19)

[17]章荣武,“钻石模型”及其应用:中国船舶工业产业竞争优势分析[D],厦门大学硕士学位,2006

[18]赵亮,BYD公司新能源汽车发展战略研究[D],山东大学硕士学位论文,2013

[19]张坤,安徽汽车产业国际竞争力分析[D],安徽大学硕士学位论文,2011

[20]赵斌,比亚迪新能源汽车消费的影响因素分析[D],中南大学硕士学位论文,2010

[21]顾瑞兰,促进我国新能源汽车产业发展的财税政策研究[D],财政部财政科学研究所博士学位论文,2013

[22]王慧,促进我国新能源汽车产业发展的财税政策研究[D],江西财经大学硕士学位论文,2010

[23]温岳中,基于产业生命周期理论的新能源汽车产业支持政策研究[D],北京交通大学硕士学位论文,2012

[24]方玲,基于成本—效益分析视角的我国新能源汽车产业发展策略研究[D],中南大学商学院硕士学位论文,2013

[25]文凯,借鉴国际经验发展我国新能源汽车产业研究[D],东北财经大学硕士学位论文,2010

[26]陈柳钦,美日欧新能源汽车产业发展的政策支持[J],汽车工程师,2010,(10):22—25

[27]孙浩然,日本新能源汽车产业发展分析[D],吉林大学硕士学位论文,2011

[28]金永花,日本新能源汽车市场推广策略对我国的借鉴[J],东北亚论坛,2012,(3):105—112

[29]高飞,我国电动汽车研发战略联盟模式选择研究[D],河北师范大学硕士学位论文,2012

[30]韩怀玉,我国新能源汽车产业发展的国际比较研究[D],陕西师范大学硕士学位论文,2012

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[摘要]《化工热力学》是能源化学工程专业一门理论性和逻辑性较强的专业基础课, 文章 阐述了作者在《化工热力学》课程教学过程中如何提高学生对学习本课程兴趣的教学实践和教学体会。通过明确教学内容和教学主线,改变传统的单一的课堂教学,将课堂教学与学科动态及工程实践密切结合,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习能力和工程意识,以满足培养能源化学工程领域领军人物的要求。

[关键词]化工热力学;能源化学工程;教学实践;教学体会

化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一,主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用,包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋近平衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维 方法 的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐,学生感到非常难学又缺乏实际应用,在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理,达不到良好的教学效果,因此,我们对该课程的教学内容和 教学方法 进行一些改革和尝试,希望激发学生学习的兴趣,进而更好地掌握这门课程,为后续专业课程的学习夯实基础。武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来,主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等),培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。目前,本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求,2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性,培养学生的创新能力,夯实学生的专业基础,使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念,并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标,浅谈《化工热力学》的教学体会,着重对教学方式进行了探索和实践,为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。

1明确教学内容与课程主线

结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点,我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4],同时,也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》,冯新等编,2008;《化工热力学(第二版)》,陈钟秀等编,2000;《化工热力学导论(原著第七版)》,.史密斯等编,刘洪来等译,2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长,已形成较完整的知识体系,如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用,因此在本课程教学中不再赘述,而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中,首先,详细分析《化工热力学》教材结构,围绕主线内容合理编排知识点;其次,建立好各知识点之间的逻辑关系,让学生在大脑中建立化工热力学框架图;最后,根据能源化学工程专业的需要,适当删减补充了教材内容,结合学科动态,增强化工热力学的应用能力,如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。

2改变单一课堂教学模式,培养学生自主学习能力

化工热力学课程设计的公式多而繁杂,学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理,传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点,与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此,应改变传统单一课堂讲授模式,充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。首先,教师在 课前预习 阶段设疑(提出问题),促使学生思考,复习旧知识,预习新知识;其次,教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题),并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解,同时,教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中,重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义;最后,课堂教学结束后,教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题),并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的,同时,吸引学生注意力,培养学生自主学习能力,提高学生学习的积极性和主动性。

3课堂教学与工程实践密切结合,培养学生初步的工程观点

化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象,而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少,将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来,建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式,紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题,把学科前沿领域的科研成果带入课堂,可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力;同时,可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法,培养学生初步的工程观点。

4考核方式方法研究

传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养,也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度,为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况,我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前,课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分,其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、作业三个部分,各占10%;期末考试采用开卷方式考试,考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐,教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理,因此,在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣,增强学生的主观能动性,在课堂教学中引入分组讨论,开展导向性的专题研究,将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合,培养学生查阅资料和分工协作的能力,为学生下一步学习专业课程夯实基础。

5结束语

在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中,首先要明确教学内容与主线,打破单一的学生被动听讲的模式,理论联系实际应用,调动学生学习的积极性和主动性,激发学生对教学内容的兴趣,并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新,因材施教,为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。

参考文献

[1]陆小华,冯新,吉远辉,等.迎接化工热力学的第二个春天[J].化工高等 教育 ,2008,3:19-21.

[2]梁浩,刘惠茹,王春花.《化工热力学》教学实践与尝试[J].广东化工,2010,37(1):157-158.

[3]李兴扬,唐定兴,沈凤翠,等.化工热力学教学改革与体验[J].化工高等教育,2011,3:71-73.

[4]朱自强,吴有庭.化工热力学(第三版)[M].北京:化学工业出版社,2009.

[5]冯新,宣爱国,周彩荣,等.化工热力学[M].北京:化学工业出版社,2008.

[6]陈钟秀,顾飞燕,胡望明.化工热力学(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2000.

[7]史密斯JM,范内斯HC,阿博特MM,等编;刘洪来,陆小华,陈新志,等译.化工热力学导论(原著第七版)(IntroductiontoChemicalEngineeringThermodynamics,SevenEdition).北京:化学工业出版社,2007.

摘要:随着我国科学技术的不断发展,化学工程技术在化学生产中的应用越来越广泛。化学工程技术作为化学生产中重要的一项技术,不仅能够有效的节约在化学生产中所需要的时间,而且还能够提高化学工程的生产效率。因此,本文通过对化学工程技术的技术概念进行了阐述后,又详细的介绍了超临界流体技术、传热技术以及绿色化学反应技术在化学生产中的应用,并且分析了现如今的化学工程技术存在的问题,同时提出了相应的对策,从而使得化学工程技术在化学生产中能够有更好的发展。

关键词:化学工程技术;化学生产;应用;分析

在我国,科学技术一直是我们的一项重要的生产技术,随着科技的快速发展,在化学生产过程中也开始广泛的采用化工技术。化学工程技术主要是一项研究化学生产过程中需要采用的相关技术,其主要目的是对化学工程产品进行开发、设计、制造和管理。由于化学工程技术能够有效的提高产品的质量,同时也能够提升化学生产中的工作效率,因此我们对化学工程技术有了更广泛的关注,并不断的将其拓展到化学生产中的各个领域,使得化学工程技术能够发展的更好,进而不断的推进我国的经济发展和科技发展,使我们的生活条件更加优越。

1化学工程技术的技术概念阐述

现如今,化学产品已经成为了人们生活中非常常见的物品,例如药物、食品和日用品,还有农业药物和工厂生产所需的原料等等。因此化学工程技术变成为了一项炙手可热的技术,不断的受到人们的关注。化学工程技术是根据化学理论基础与相关的技术相结合的一项应用于化学生产中的技术,利用化学设备,通过一系列的化学反应进行产品的大量生产。在化学生产的过程中,化学的反应物和设备对于工程的技术要求是非常高的,而化学工程技术的优势就在于能够满足化学反应的要求,进而提高了化学产品的质量。除此之外,化学工程技术还有一项更大的优势就是对废物的处理,这项技术能够尽可能不对环境造成很大的影响,正符合我国当前对生产的要求。

2化学工程技术在化学生产中的应用

超临界流体技术在化学生产中的应用

超临界流体技术主要的内容是,控制一定的温度和压力,使得需要的流体处于液体与气体中间的状态。这种流体的特点集合了气液的优点,它的粘度低与气体相似,它的密度很高与液体相似,这就导致它的扩散能力很强,介于气体和液体之间。同时它还拥有很强的溶解能力和压缩能力。将这种技术应用于化学生产中,通过控制温度与压力,得到超临界流体,利用其拥有的优势来达到节省能耗的目的。现如今,我们将这种技术应用于更过多领域,比如,高分子材料、复合材料、有机物材料和无机物材料。

传热技术在化学生产中的应用

化学工程之中的传热技术主要是分为两方面,一方面是微细尺度传热技术,另一方面是强化传热过程。首先微细尺度传热,是以热对流、热传导、热辐射为主要的内容,从空间尺度和时间尺度微细进行讨论和研究的一项传热技术。这项技术在微米、纳米科学中得到了广泛的应用,并取得了不错的成绩,因此人们更加关注它在化学生产中的应用。强化传热过程,主要的重点是通过调试换热器设备,不断改进生产过程中的传热系数,使其能够有能力不断的对外放热。为了强化传热过程,就要增加冷热流体间的温差,这就必须通过改变换热的面积来提高传热系数,从而来提高传热的效率,使得在化学生产的过程节能减耗。

绿色化学反应技术在化学生产中的应用

通常化学生产的产品一般对我们生活有一些影响的,因此我们就需要采用绿色化学反应来防止化学生产的过程中对环境造成污染,这是从源头来解决污染问题的技术方法。绿色化学只得就是通过使用化学的技术与方法,结合相关的知识来解决化学对人们和环境造成的危害。主要要求就是,化学生产过程中用到的试剂、催化剂、反应原料,和反应完成后的产物与副产物都必须对人类和环境无危害,同时也要保证绿色环保。例如,采用绿色无毒的原料方面,可以将石油原料装换成生物原料。像是在化学产品尼龙的生产过程中,原先采用的是含苯的石油化工原料,我们将可以其原料改换成生物原料,一样也可以制成尼龙,不仅保护了环境,而且也保护了人体收到伤害。除此之外,这项技术在绿色食品生产中也起到了很大的作用,绿色食物是对人体很有益的,在其生产过程中一般禁止使用化学药剂,这样不仅减少了对人体的伤害,同时也减少了对环境的影响。然而生产绿色食品的代价就是成本高,为了可以降低成本又能够有质量,我们可以将化学技术与生物技术相结合,开发基因技术,提高并促进农作物的产量和质量,生物技术与化学反应技术相结合可以在以下过程中充分的利用。

3现今化学工程技术存在的问题

化学工程技术需要进一步的提高

现如今,我国的化学工程技术应用的领域非常更广泛,但是仍存在一些不足。滴状冷凝在工业上的应用仍然不能有很好的表现,因为在获得滴状冷凝后,冷凝的液滴不能够被长久的保存,所以,我们应该在这问题上有进一步的研究,从而来解决这个问题。使得我国的化学工程技术能够有更好的发展,人们能够有更好的生活条件。

化学工程技术的人才匮乏

在化学工程中存在的另一个严重的问题就是技术人才问题,只有用化学专业技术强的人才,才能够更好的提高化学生产的质量。而我国现在就存在这样的问题,化学领域的工作人员的普遍的技术能力和专业能力不强,主要是由于我国的教育体制问题,当代的大学生理论要点掌握很好,但实际操作方面却严重的匮乏,这就导致技术型人才的缺乏,从而影响了化学工程技术的进步。

4对化学工程技术的发展提出对策

不断提升化学工程技术

随着我国的科技不断的发展,化学工程技术也会越来越进步,我们应该不断的更新技术,以此来适应社会科技的发展。应该在巩固传统的化学技术的同时不断的添加新型技术,并抛弃不利的部分,从而实现化学工程技术有更好的发展。

培养化学技术人才

人才的重要性是我们有目共睹的,化学技术人才对于化学工程的发展有着至关重要的作用。因此为了化学工程技术能够有更好的发展,我们重点培养化学技术人才,化学生产企业可以通过与相关专业的院校进行合作,让专业对口的大学生能够有机会到生产工厂进行相关的实习操作,从而来培养理论知识牢固并且有一定的操作能力的技术人才来工作。

5结语

化学工程技术在化学生产过程中的应用广泛,它不仅促进了社会经济的发展,更是提高了人们的生活水平,通过技术和人才的不断涌进,我国的化学工程技术会有更好的发展。

参考文献:

[1]王一竹,王一龙,麻超等.关于化学工程技术在工业生产中的应用探讨[J].大科技,2015,(27):283~283.

[2]侯海霞,柯杨,王胜壁等.解析化学工程技术在化学生产中的应用[J].山东工业技术,2015,(14):91.

[3]裘炎,王杲.探析化学工程技术在化学生产中的应用[J].化工管理,2015,(20):90.

[4]刘玉琴.浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].中国化工贸易,2014,(25):95~95.

[5]刘洋.浅析化学工程技术在化学生产中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(9):662~663.

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新能源本科论文开题报告

开题报告对于我们论文的选题很重要,因为开题报告主要是围绕选定题目的研究内容、研究思路、研究方法、研究意义通过开题报告的形式表达出来,因此本科生毕业论文的开题报告怎么写非常重要,接下来小编简单介绍关于开题报告的写作步骤以及介绍:1. 开题报告方法介绍:开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体,这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要应运而生的。开题报告一般为表格式,它把要报告的每一项内容转换成相应的栏目,既便于开题报告按目填写,避免遗漏;又便于评审者一目了然,把握要点。2. 开题报告的基本内容及其顺序:一、 开题报告封面: 论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师二、 论文的背景、目的和意义 (目的要明确,充分阐明该课题的重要性):1.论文的背景;2.理论意义;3.现实意义三、国内外研究概况(应结合毕业设计题目,与参考文献相联系,是参考文献的概括):1.理论的渊源及演进过程;2.国内有关研究的综述;3.国外有关研究的综述四、论文的理论依据、研究方法、研究内容 (思想明确、清晰,方法正确、到位,应结合所要研究内容,有针对性)五、研究条件和可能存在的问题六、预期的结果七、论文拟撰写的主要内容 (论文提纲)八、论文工作进度安排 (内容要丰富,不要写得太简单,要充实,按每周填写,可2-3周,但至少很5个时间段,任务要具体,能充分反映研究内容)九、参考文献

1、如果论文页码不多,前置部分并不一定要有,或只加个封面即可。 2、封面、标题等不要太花哨,一般以简洁大方为好。3、如果论文很厚实,可考虑正反面排版打印。 4、页码较多的论文,可考虑用页眉标注论文标题及层次标题,如单页用文章标题,双页用层次标题。5、不管论文长短,页码均需标注。页码标注由正文的首页开始,作为第1页,可以标注在页眉或页脚的中间或右边。论文的前置部分、封三和封底不编入页码。附件部分一般单独编排页码。6、封底底色与封面一致为好,若用底图则与封面应有相关性。7、若用订书钉装订,两枚钉应分别居于上下沿四分之一处,左缩进1厘米处内容:1.本课题的目的及研究意义2.本课题的国内外的研究现状3.本课题的研究内容4.本课题的实行方案、进度及预期效果课题的研究内容5、已查阅参考文献:

开题报告框架主体部分包含的内容主要有:选题缘由、文献综述、研究的理论基础、研究的主要内容、研究的目的和意义、研究的思路和方法、研究的步骤、研究提纲。

1、题目。题目是毕业论文中心思想的高度概括,题目就是文章的眼睛,要明亮而有神,是论文研究内容的高度概括,题目就是告诉别人你要干什么或解决什么问题。要求:

①准确、规范。要将研究的问题准确地概括出来,反映出来研究的深度和广度,反映出研究的性质,用词造句要科学、规范,切记简单的罗列现象或者陈述事实。

②简洁。要用尽可能少的文字表达,一般不得超过20个汉字。

③文章题目要体现研究的侧重点,要呈现研究对象以及要解决的问题(也就是研究的对象和研究内容一定要在题目呈现),如果确因研究需要,就采用主副标题。

2、选题目的与意义,即回答为什么要研究,交代研究的价值及需要背景。一般先谈谈现实需要——由存在的问题导出研究的实际意义,然后再谈理论及学术价值,要求具体、客观,具有针对性,注重资料分析基础。

3、文献综述。开题报告的综述部分应首先提出选题,并阐述该选题的目的、相关研究进展情况、理论适用性、研究方法等。

4、提纲。开题报告包含的论文提纲可以粗线条的,是一个研究构想的基本框架,可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段,提纲的目的是让人明了论文的基本框架。开题报告的提纲至少应包括以下内容:

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③研究目的、研究对象、研究内容、有关指标、主要研究方法,

④进度安排,⑤预期研究结果。

5、参考文献。开题报告中应包括相关参考文献的目录。

能源科技文章

能源科技:可持续发展的动力支撑—专访《国家中长期科学和技术发展规划纲要》能源专家组成员倪维斗院士采写/张文娟 本刊记者“认识自然、热爱自然、善待自然、争取与自然最大可能和谐相处,是一个民族、一个国家,乃至整个世界可持续发展的前提。应该说,由于人类对于自然无序的、掠夺性的索取已经造成了当前十分严重的、不可逆转的后果,并且还在不断凸现出来。人类已经遭到了大自然的惩罚,并还要继续加重。在这种情况下,教育年轻人认识自然、理解自然有迫切的意义”,在清华大学舜德楼倪维斗院士的办公室里,倪维斗以他为《理解自然》这本书里所作的序言为开端,开始了我们的谈话,“自然资源的有限性和人们使用的无限性,将会导致我们吃子孙的饭,断子孙的路,因此,政府需要有一个宏观的纲领性的文件,从而对未来相当长一段时间内的中国发展作出建设性的规划”,倪维斗话锋一转,进入了我们采访的正题。《规划纲要》 意义隽永记者:《国家中长期科学和技术发展规划纲要》是我国科技发展的纲领性文件,为什么国家要选择这样一个时期,出台这样的一个文件?倪维斗:未来20年,是中国经济和社会发展的重大机遇期。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》是关系我们新世纪现代化事业和实现中华民族伟大复兴的重大战略性文件。首先,全面建设小康社会、走新型工业化道路对科技发展提出了新的要求,要实现我国GDP到2020年比2000年翻两番,经济总量将可能进入世界前三位,必须走新型工业化道路,坚持以科技进步与创新为主要动力,对经济结构进行战略性调整,有效解决能源供应、生态环境和自然资源的约束,解决城乡之间、地区之间发展的不平衡性问题,逐步形成以高新技术产业为先导的产业格局。因此,制定新时期的中长期科技发展规划,是站在国家前途和民族命运的战略高度,统筹考虑,全面规划的战略之举。其次,从国际政治经济形势来说,随着经济全球化,尤其是科学技术的迅猛发展,世界政治经济格局已进入了一个最为活跃的变动时期,新的主导技术结构以及新的技术经济范式正在迅速形成。科学技术已经成为推动经济发展、促进社会进步、维护国家安全的主导力量,科技竞争成为综合国力竞争的焦点,各国政府纷纷调整其发展战略,把促进科技进步与创新当作其基本国策之一。目前, 我国的科技发展水平与发达国家相比还有很大差距,科技竞争力较弱。我们必须抓住机遇,从积极参与国际竞争的高度安排科技发展战略,发展科技事业,提高科技竞争力。此外,科技自身发展的新趋势迫使我们必须从战略的高度做出前瞻性的部署。21世纪,纳米科技、生命科学与生物技术、信息技术,以及认知科学等新兴领域的诸多技术将有机结合,学科交叉、渗透、融合将日益增强,科技发展正在孕育着历史性的重大突破,面临质的飞跃,对国民经济、社会发展与国家安全的影响越来越大。许多国家政府在相应领域进行了重点部署,实施了一批重大科技战略工程,推动科学技术的发展。因此,我们必须根据科技自身发展规律,在总体布局和发展方向上做出战略性、前瞻性的部署。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》是新时期我国科技发展的重要的战略举措。能源形势 考验中国记者:作为能源领域的专家,《国家中长期科学技术发展规划》能源组的专家成员之一,请您介绍一下我国能源发展的形势状况。倪维斗:能源是人类赖以生存的五大要素之一,是国民经济和社会发展的重要战略物资。经济、能源与环境的协调发展,是实现中国现代化目标的重要前提。由于能源对于国家经济、文化和安全的重要作用,能源问题,过去是,现在是,将来仍然是各国发展战略中优先考虑的问题,在国际政治经济的舞台上,从来都占据着极为重要的地位。我国改革开放以来的二十多年经济持续增长,相应的我国能源发展取得了巨大成就。但是,由于需求量巨大,供应不足,以及全国的环境不断恶化,能源作为国民经济发展的支撑,瓶颈问题十分突出,主要表现在以下几个方面:首先,能源需求的持续增长与能源供给之间产生了巨大的矛盾。我国是当今世界第二大能源生产国和第二大能源消费国。2004年,我国一次能源生产量增长,而能源消费量增长,占世界能源消费总量的,是当今世界上能源消费增长最快的国家。我国存在巨大能源需求,目前中国人均能源消费水平只是世界平均水平的一半左右,甚至只是经合组织(OECD)国家平均水平的六分之一(中国人均能源消费量约为吨标准煤,世界平均值是吨标准煤左右,OECD国家能源消费量为吨标准煤,北美人均能源消费量超过11吨标准煤)。据有关部门分析得出的结果,我国能源消耗总量大致是2020年一次能源的需求在25亿~33亿吨标准煤之间,2050年的一次能源需求将在50亿吨标准煤左右。我国的常规商品能源资源占世界总量的,水能资源居世界的第1位,煤炭第3位,石油第12位,天然气第22位,但是由于我国人口众多,人均可开采储量远远低于世界平均水平,保持能源供应量将是我国长期面临的严重挑战。第二,液体燃料的短缺问题十分严重。能源需求日益增长的同时,我国液体燃料消费量必然会逐年增加,目前我国石油进口依靠率已达到40%,根据国际能源机构(IEA)预测,到2010年、2020年我国的年液体燃料消费将分别达到亿~亿吨、亿~亿吨,进口依靠率将要超过60%。我国的石油供需矛盾日益突出,关系到国家的能源战略安全,更为严重的是,将有可能导致社会的动荡不安,因此,解决大规模石油短缺问题将是我国能源战略的一个极为重要的问题。第三,能源利用中的环境污染问题日益严重。同发达国家相比,中国能源利用效率仍然相对较低、能源消费的总体结构仍然处在相当不合理的状态。目前中国单位产值能耗是发达国家的3~4倍,主要工业产品能量单耗比国外平均高40%,在今后的相当长一段时间内,煤炭仍然将是我国最主要的一次能源。我国的煤炭利用存在高污染、低效率的问题。在我国SO2排放总量中由于煤炭直接燃烧占90%,在NOX排放总量中煤炭占67%,在CO2的排放中煤炭占85%,随着煤炭及其他化石燃料消费总量的增加,来自环境负担和控制费用的压力将进一步加重。如何大幅度提高煤炭及其他化石燃料的利用效率,降低污染物排放,改善对生态环境的影响是能源领域可持续发展所面临的另一个严峻的挑战。第四,农村及边远地区用能问题。我国目前农村人口多,居住面积广,收入水平低,目前仍有60%的农村依靠柴草、秸秆做饭取暖,不仅效率低下(仅10%~15%),而且造成较大的烟气和微颗粒污染,低效率的利用还造成了对燃料的过度需求,是造成毁林、草场破坏、水土流失、沙化面积逐年扩大等问题的重要因素之一,随着新农村政策的提出,解决农村能源的使用问题也日益提上议事日程。第五,温室气体和气候变化问题。中国是《京都协议书》的成员国之一,虽然目前我国还没有承诺温室气体二氧化碳的减排任务,但是由于我国庞大的人口基数,温室气体的排放量仅次于美国,到2030年前,中国有可能超过美国居世界第1位。温室气体的减排压力将会越来越大,如果等到不得不减排的时候再着手处理这一问题,将会使我国付出巨大的代价。因此,从现在开始,就应该从各个方面做好减排的准备。直面挑战 谋划发展记者:从您刚才的介绍,我们可以看出,我国能源发展存在“供需矛盾突出、利用效率低下、环境污染严重”的三大挑战,您能否结合《国家中长期科学技术发展规划》谈谈解决的途径。倪维斗:《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将能源作为第一个重点发展的领域和优先主题,可见国家政策的高瞻远瞩,我国能源科技的发展应为我国实施“保障供应、节能优先、结构优化、环境友好”的能源可持续发展战略提供经济、高效、清洁的先进能源技术。研究的重点主要表现在以下的几个方面:首先,要加强对煤的高效开发和清洁利用的研究。它包含三个方面的内容。(1)煤的高效洁净发电过程的研究。未来我国经济发展过程中的主要一次性能源中,煤炭担当主力军的角色,至2030年,我国将有70%的煤用于发电,因此,应大力探索有可能广泛使用的洁净高效发电的途径。应大力开展燃煤联合循环发电技术的研究,如IGCC和APFBC,其中,APFBC技术能够和超临界、超超临界技术相结合。鉴于我国是煤炭大国,煤种复杂且地区分布极广,因此宜于发展多种有希望的技术路线。(2)开展煤的大规模气化研究。煤气化是煤高效清洁利用的重要途径。洁净、高效的燃烧和发电、多联产、用煤制造液体燃料的第一步都是气化,我国应及早争取建立适合中国国情的大规模气化装置。(3)开展多联产技术的研究。煤气化生成的合成气用于生产液体燃料、化工产品和发电,并把这些过程优化耦合起来。第二,开展解决液体燃料短缺问题的研究。它也包含三个方面的内容。(1)开展常规及非常规石油资源、天然气资源的高效开采。包括深层资源形成机理,多选回叠合盆地油气形成与分布研究,海相、岩性和不整合底层圈闭油气藏形成规律,以及地物勘探新方法和非常规油气藏的勘探等等。(2)加强煤基液体车用燃料的技术研究,液体燃料包括F-7合成燃料,甲醇和二甲醚,与此同时,要加强这类替代燃料在发动机中的应用研究。(3)展开大规模氢能系统的建立的研究。由于我国以煤为主的能源结构,开展煤制氢技术的研究对于我国意义与前景重大。在多联气条件下,如何捕捉和利用CO2是实现煤的高效及近零排放的主要途径之一,是当前国际上煤利用技术研究的热点,我国有必要抓紧时间开展相关研究,为我国的煤的可持续发展打下基础。第三,展开可再生能源利用的研究。可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源,它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能等。风能是指风所负载的能量,风能的大小决定于风速和空气的密度。我国北方地区和东南沿海地区一些岛屿,风能资源丰富。据国家气象部门有关资料显示,我国陆地可开发利用的风能资源为亿千瓦,10米高度主要分布在东南沿海及岛屿、新疆、甘肃、内蒙古和东北地区。此外,我国海上风能资源也很丰富,初步估计是陆地风能资源的3倍左右,可开发利用的资源总量为亿千瓦。太阳能是指太阳所负载的能量,它的计量一般以阳光照射到地面的辐射总量,包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。太阳能的利用方式主要有:光伏(太阳能电池)发电系统,将太阳能直接转换为电能;太阳能聚热系统,即太阳能集热器;被动式太阳房;太阳能热水系统;太阳能取暖和制冷等。水的流动可产生能量,通过捕获水流动的能量发电,称为水电。小水电在我国是指总装机容量小于或等于5万千瓦的水电站。生物质能生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源,如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。整体来说,可再生能源是十分分散、能量密度很低的,尤其是生物质能,所以对它的应用不能照抄外国,必须结合我国广大小农经济的具体情况,原则上应是分散的能源分散用。譬如说,秸秆低耗能冷压缩成颗粒,用于广大农村的炊事,采暖和小城镇的小容量工业锅炉就是一个很好的应用方向。第四,展开节能技术的研究。据有关机构研究,按现行汇率计算的每百万美元国内生产总值能耗,我国为1274吨标准煤,比世界平均水平高倍,比美国、欧盟、日本、印度分别高倍、倍、倍和倍。单位产品能耗方面,电力、钢铁、有色、石化、建材、化工、轻工、纺织8个行业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%。主要耗能设备能源效率方面,燃煤工业锅炉平均运行效率65%左右,比国际先进水平低15~20个百分点;中小电动机平均效率87%,风机、水泵平均设计效率75%,均比国际先进水平低5个百分点,系统运行效率低近20个百分点;机动车燃油经济性水平比欧洲低25%,比日本低20%,比美国整体水平低10%;载货汽车百公里油耗升,比国外先进水平高1倍以上;内河运输船舶油耗比国外先进水平高10%~20%。单位建筑面积能耗方面,我国单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2~3倍。我国能源利用效率低下的主要原因是粗放型经济增长方式,结构不合理,技术装备落后,管理水平低。节能除了依靠技术进步以外,更重要的是相关的政策、法规及其实施的“刚”度。改革开放以来,我国开发、示范(引进)和推广了一大批节能新技术、新工艺和新设备,节能技术水平有了很大提高。但从总体上看,投入不足,创新能力弱,先进适用的节能技术,特别是一些有重大带动作用的共性和关键技术开发不够。同时由于缺乏鼓励节能技术推广的政策和机制,多数企业融资困难,节能技术推广应用难。针对工业部门能耗巨大的现实和交通运输、居民生活用能快速增长的趋势,应着重加强重点部门和共性关键节能技术的研究和推广应用,在2010年前,坚持自主开发和技术引进相结合的路线,大力推广现有成熟的、先进的节能技术,解决节能设备和产品的经济使用、高可靠性、大批量生产的工艺和技术问题,实现跨越式发展,通过大规模应用达到普遍节能。2010年后,大力发展节能高新技术,在新型能源使用及转化技术、可再生能源技术、高效节能技术及产品等方面取得突破,大幅度挖掘节煤、节油和节电潜力。第五,加强其他与能源相关的技术研究,如石油、天然气储量的探测、高效利用的研究。加强民用核能技术的研究,加强电网安全性与可靠性研究等。高校肩负发展重任记者:作为国家创新体系的重要组成部分,我国高校在能源科技发展中该怎样做?倪维斗:未来相当长一段时间内,我国高校科技工作的重点就是要注重优化结构、创新体制、凝练目标、重点突破,为国家的现代化建设提供基本的人才支持和一大批创新性科技成果。在能源科技领域,高校要在国家的支持下,结合高等学校在能源领域的研究特色和长处,强化高校之间的合作,努力将成果转化成生产力,建设国际上具有一流水平的清洁能源、新能源和环境保护高新技术实验研究的开发平台。保障措施有如下几个方面:首先,要注重学科的融合,加强和整合现有的能源科技研究机构,建立具有强大技术集成能力的综合性国家重点实验室。主要任务其一是从事清洁能源技术和新能源的研究开发,其二是注重国家能源供应系统研究,研究不同发展选择路径对生产成本、进口替代的影响,重视人文、管理学科的相互结合。第二,要吸引优秀人才,组织团队进行大项目攻关,保持精干和高效的科研管理队伍;积极争取国家在能源及相关领域下达的重大研究课题,提高科研的起点和质量,推动与国家大型科研机构及大型企业建立联合关系,促进科技成果的迅速转化,形成新的经济增长点;扩大国际合作,加强与国际一流大学、科研机构及大型公司的交流合作。第三,高校应突出高技术研究的特色,集中力量研究宏观思路,开展多学科交叉(如与交通、水利、土木行业的交叉)和基础性、战略性、前瞻性的工作,这是高校的优势所在。

易车讯 近日,《中国网信》杂志刊登了特斯拉CEO马斯克的署名文章,文章标题是《相信科技创造美好未来》。文章中马斯克分享对科技与人类愿景的一些思考,同时欢迎而更多志同道合的中国伙伴加入。

全文如下:

感谢《中国网信》杂志的邀约,很高兴能与中国朋友分享我对科技与人类愿景的一些思考。

随着科技加速发展,有一天技术也许会超越人类的理解力和掌控力。对此,有人乐观,有人悲观。但我相信,只要我们不自满,始终保持紧迫感,那么在科技力量的推动下,人类的前景终将是美好的。这就像是一个自证预言:如果人类想让未来美好,就应该采取行动让未来变得美好。

我希望尽我们的可能,用科技手段最大化为实现人类美好未来助力。为此,任何有助于实现未来可持续发展的领域都值得我们投入。无论是特斯拉、脑机接口公司,还是太空探索技术公司,这些企业创立的终极目标都是为了提升人类未来的生活品质,尽可能创造更多对世界的实用价值 —— 特斯拉旨在加速世界向可持续能源转变,脑机接口公司投身医疗康复事业,太空探索技术公司使星际连接成为可能。

清洁能源:可持续发展的未来对于清洁能源,我思考的出发点是,如何持续且长久地制造、储存能源,如何为未来的生产生活源源不断提供动力。在我看来,可持续能源的未来涉及三个环节。

可持续能源的生成。太阳好比一个巨大的核聚变发电机,人类目前从中开发的能量微乎其微。从长远来看,太阳能将成为人类文明的主要能源。当然,风力、水力、地热、核电也是有益的能源补充。

可持续能源的储存。鉴于昼夜更替和天气的阴晴变化,我们需要很多固定的电池组来储存太阳能和风能,因为太阳不会一直照耀,大风也不会一直吹拂,无形的能量需要被封存在大量固定式的电池组内。

电动化的交通运输。包括汽车、飞机、轮船在内的交通工具全面电气化。电动火箭可能比较困难,但我们或许能够通过可持续能源来制造火箭中使用的推进剂。最终,世界经济将实现完全由可持续能源运转。

世界正在向可持续能源转变的轨道前进,人类应不断加速这一进程。因为越快实现这一转变,人类给环境造成的风险就越小,获得的增益就越多。当清洁能源的供给源源不断时,碳封存和海水淡化的成本将更低廉,气候变化和水资源短缺的问题也将迎刃而解;当化石燃料退出历史舞台后,天空会变得更干净,世界会更安静,空气将更清新,未来也将更光明。

太阳能、电池组、电动车勾勒出一片美好前景。接下来我们需要集中精力解决限制性因素。汽车电动化发展已成为各国共识,但纯电动汽车在全球范围的普及需要太瓦时规模级别的电池支持。根据我们的估算,人类大约需要 300 太瓦时的电池储能,才能实现可持续能源转型。而推进可持续能源的最大难点在于锂电池电芯的规模化生产。具体而言,从采矿、元素提炼到电池电芯下生产线,最终组成电池组,需要经历诸多复杂的环节。可以说,电池电芯的生产制约了可持续能源经济的快速发展。

作为聚焦能源革新技术的开拓者和创新者,特斯拉成立的初衷就是为了解决能源革新问题。一方面,我们从能源生产、储存到使用三个环节打造综合可持续能源产品;另一方面,我们致力于通过创新研发先进的电池技术,重新定义电池制造,取消对电池容量的限制。我相信,世界将通过太阳能、风能加上电池储存和电动汽车的组合,过渡到可持续发展的未来。我很高兴看到越来越多的企业加入这一领域。在能源革新事业中,中国企业将是不可忽视的力量。

人形机器人:做人类所做之事如今的汽车越来越像装了轮子的智能网连机器人。事实上,除了汽车,人形机器人也正变为现实。2021 年特斯拉推出一个通用的人形机器人(Tesla Bot)。特斯拉机器人的身高体重接近一位成年人,可搬运或手提重物,还能小步快走,它脸上的屏幕是与人沟通的交互界面。你或许会好奇,我们为什么要设计这个有腿的机器人?因为人类社会是基于拥有两条手臂和十个手指的双足人形的互动而形成的。因此,如果我们想让机器人适应环境并能做人类所做之事,他就得拥有与人类大致相同的尺寸,形状和能力。

特斯拉机器人最初的定位是替代人们从事重复枯燥、具有危险性的工作。但远景目标是让其服务于千家万户,比如做饭、修剪草坪、照顾老人等。

实现这一目标需要机器人进化得足够智能以及具备大规模生产机器人的能力。我们生产的“四轮机器人”—— 汽车,改变了人们的出行乃至生活方式。而当有一个天我们解决了汽车的自动驾驶问题(即现实世界的人工智能问题)后,就可以将人工智能技术推广到人形机器人身上,这将比汽车具有更广阔的应用前景。

我们计划在今年推出首个人形机器人的原型机,并着力提升该机器人智能化程度,解决规模化生产难题。此后,随着生产规模扩大和成本下降,人形机器人的实用性将逐年提升。将来,一台家用机器人可能比一辆汽车还便宜。也许在未来不到十年的时间里,人们就可以给父母买一个机器人作为生日礼物。

可以预见,借助机器人的力量,我们将创造一个商品和服务极度充裕的时代,人人都能过上富足的生活。或许,未来唯一存在的稀缺,是我们作为人类来创造我们自己。

脑机接口:为失能者赋能相对于电动车,也许一些中国朋友并不那么熟悉脑机接口公司。这类公司主要从事电脑与人脑融合技术开发,其研发的大脑芯片如硬币般大小,类似智能手机等可穿戴设备,只不过它能更深度地与用户身体结合 —— 通过植入大脑皮层来记录和刺激大脑活动。

现阶段,这项技术正在从个体层面对伤者提供帮助。我们收到了很多让人惋惜的邮件:一个 25 岁的年轻人在人生的黄金时期,骑摩托车发生了意外,导致无法自主进食,这无论对个人还是家庭都是莫大的悲痛。鉴于此,脑机接口技术将在未来很多年内都专注于治愈或缓解脑损伤等相关疾病。例如,它可以帮助那些因脊柱损伤和患有精神系统疾病的人恢复肢体感觉或运动功能,或让四肢瘫患者能够运用自己的大脑轻松地操作电脑或手机。

这项技术还可以改善更广泛的脑损伤问题,无论这些疾病是先天性的还是意外导致的,或是由年龄和外部压力因素造成的,包括严重的抑郁症,病态肥胖、睡眠问题、潜在的精神分裂症等,都有望通过人机设备得以缓解。

随着脑机接口技术的发展,远期看,这种连接将有望扩展外界与人类大脑交流的渠道,“访问”更多的大脑区域和新的神经数据。该技术可以让人类有效地和人工智能融合在一起,并最终扩展人类与世界、自己和他人的全新互动方式。即便人机结合的目标难以实现,脑机接口技术在医疗康复领域也会发挥巨大价值。

太空探索:跨星球栖息的可能性最后,我最大的希望是,人类在火星上创造一个自给自足的城市。很多人问我,为什么要探索外太空,让人类变成多行星生物?茫茫宇宙中,人类文明就像一只微弱小烛,宛若虚空中的一点微光。当有一天,太阳膨胀导致地球不再宜居,我们可以乘坐飞船飞向新的家园。如果人类能栖息于其他行星,就代表着人类已具备通过宇宙大筛选的条件之一,届时我们将成为星际公民,人类文明也将得以延绵不断。

实现跨星球栖息的第一步是降低旅行成本,这正是太空探索技术公司成立的初衷 —— 我们先是打造可回收的火箭,再通过打造可重复使用的巨型飞船以不断提高运载能力。截至今年年初,太空探索技术公司已成功实现 79 次火箭复用飞行,将货物运送到空间站并将普通人送往太空。我们还设计打造了史上最大运载火箭 ——“星舰”(Starship),一次可运载 100 位乘客以及物资。未来,我们计划打造至少 1000 艘“星舰”,将一批批拓荒者送到火星,以建设一个自给自足的城市。

随着科技改变生活的进程不断加速,世界发展日新月异,生活不仅仅是简单地解决一个又一个问题。我们都希望能在早晨醒来时满心期待着未来,为即将发生的事情欢欣鼓舞。我希望能有更多人和我们一起,为加速世界向可持续能源的转变而奋斗。我也欢迎而更多志同道合的中国伙伴和我们一起,投身于清洁能源、人工智能、人机协同乃至太空领域的探索,共同创造值得期待的明天。

根据易车App“热度榜”数据,特斯拉中国的日均关注度为万,在新能源品牌中排名第2位,如需更多数据,请到易车App查看。

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