枝江造新能源船厂(新能源学什么专业)

2024-02-19 6:27:58 经验 烨苓

新能源专业即开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等在各个行业中的应用技术。

目前来看,新能源专业相关学生的毕业方向大致有以下三方面:

第一,工程学(engineering),比如开发新能源技术,这就要选择工程类院校,并且对新能源有一定侧重的;

第二,能源经济学(energy economics),从经济的角度分析各种新能源的可行性,经济类别的学校都可以选择,有没有能源侧重都无所谓,经济原理到哪都适用;

第三,能源政策(energy policy),主要从国家政策的角度研究环境保护政策,以及促进新能源开发政策等,这就要选择国家政策比较好的学校,并且有能源政策或环境政策侧重。

主要分为以下几类:

1. 汽车减排-电子系

传统的电力电子技术将获得很大的发展空间。从去年开始,电子系不太热门的Power方向的招生规模相应扩大。现在的发展方向是:一方面,通过提高电力转化效率减少排放量,另一方面电动力汽车将进一步发展,尤其是新能源汽车电机及控制器的设计、试验及制造,美国政府、中国政府、日本、西欧都投入了大量的资金。美国大学以弗吉尼亚理工大学、俄亥俄州立大学、中佛罗里达大学、威斯康辛麦迪逊大学实力最为雄厚,亚利桑那州立大学和东北大学等也拥有不俗的科研力量。

2. 低碳-化学、化工系

化工是一个特殊的行业,节能环保是化工企业的核心问题。目前,哥本哈根会议的召开,给碳减排的承诺是肯定的。化工行业与碳排放密切相关,是低碳经济的核心行业之一。例如:氟化技术的发展,降低燃油中的含碳量,是减少传统能源污染的非常有潜力的办法。

美国德州很多学校都有实力强劲的化工系,当地有很多的跨国大石油公司和化工公司,就业前景非常好。(比如综合排名不太高的德州理工大学,化工系实力不容小视)

3. 太阳能,风能等新能源---电子系、材料系、物理系

太阳能虽然已经在生活中投入使用,但因为太阳能电池转化效率低、价格昂贵,不能大规模的推广。因此,太阳能的进一步研究也获得了较多的研究经费。其中光电材料、电子光声伏打学为研究领域之一。以Tufts大学为例,电子系就在该领域引入了新的教授。太阳能专业的同学,工作形势不错,尤其是美国中西部太阳能丰富的地区。比如新墨西哥和亚利桑那州,都有很大的太阳能研究中心。风力发电方面,也是一个大的发展趋势。其中以北卡大学实力最为雄厚。德国和丹麦风力发电技术处在世界前列。

4.燃料电池-化学系、化工系、材料系、环境系

燃料电池显然是现在的研究热点。每年美国的物理协会年会、化学协会年会、材料协会年会上,到处可见燃料电池的研究进展。哥本哈根会议以后,必将加大这块领域的技术革新和产业化进程。

5.智能电网-电子系(电力、通讯、控制技术、系统工程)、计算机系。

奥巴马上任后提出了新的能源计划,将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。

6. 微生物燃料电池(microbial fuel cell)-生物系

从生物/微生物中提取电能在20世纪初就被发现,直到20世纪70年代陆续有研究文章发表。因为能源危机的问题,现在MFC的研究表现的越来越热。在这方面做的比较好的是比利时的一个研究组,他们的电池功率目前是最高的。宾夕法尼亚州立大学的Bruce Logan以及麻省大学阿姆赫斯特分校的Dr Lovley是最为著名的。除此以外,密歇根州立大、亚利桑那州立大学、马里兰大学等也有相关的研究中心。

7.传统石油工业:

短期看,靠新能源的发展并不能满足经济发展的需要,所以传统石油工业将继续保持原有实力。今后的发展重心是高效开采和利用的新方法。通过改进工艺,提高原油、成品油的质量,为社会提供清洁的石油产品,并降低成品油使用过程中二氧化碳的排放量。

实力雄厚的美国大学有德克萨斯大学奥斯汀分校、斯坦福大学、德州A&M大学、塔尔萨大学、科罗拉多矿业大学宾州州立大学、俄克拉荷马大学、路易斯安那州立大学、南加州大学、德州理工大学。尤其是德州的各个大学,拥有地理资源优势,几乎全部石油工业上有企业在德州都有工厂。就业前景非常好。加拿大的阿尔贝托大学实力也很雄厚。

新能源相关专业录取没有特殊要求,能源专业只是作为相关传统专业的延伸,因此录取要求也和传统专业基本一致。

可以采用高性能气凝胶隔热保温材料

高性能气凝胶隔热保温材料是一种分散介质为气体的凝胶材料,是满足温度使用范围在-200℃~800℃的柔性或刚性高性能隔热保温材料。该材料中孔隙的大小在纳米数量级,可有效抑制空气对流传热和固相热传导,是一类高性能保温隔热材料。

气凝胶材料的简介:

纳米多孔气凝胶(简称气凝胶)材料是一种分散介质为气体的凝胶材料,是由胶体粒子或高聚物分子相互聚积构成的一种具有网络结构的纳米多孔性固体材料,该材料中孔隙的大小在纳米数量级。其空洞率高达80-99.8%,孔洞的典型尺寸为1-100纳米,而密度可低达3 kg/m3,室温导热系数可低达0.012 W/(m?K)。正是由于这些特点使气凝胶材料在航空航天、船舶、建筑、新能源、石油化工、服装、催化剂、电化学等方面有很广阔的应用潜力。

按照气凝胶成分划分气凝胶可以分为氧化硅气凝胶、氧化锆气凝胶、氧化铝气凝胶和炭气凝胶等。其中氧化硅气凝胶使用温度可达600℃,氧化锆气凝胶使用温度可达1300℃,炭气凝胶使用温度高达2000℃。

气凝胶材料的应用:

(一)气凝胶在石油化工方面的应用

据报道操作人员在开采海底油田和气田时的一项关键需求,是输送未加工炭氢化合物的能力,它们经常处于高温高压状态下,而且沿海底的输送距离也越来越长。若没有充分的绝热,这些炭氢化合物将发生冷却并生成水合物或蜡化,最终堵塞流送管,对操作人员产生巨大的成本,气凝胶卓越的保温性能可以很好的解决这一问题。

(二)气凝胶在船舶上面的应用

随着远洋运输、海上油田的发展,与之配套的海上钻井平台、石油运输船、液化天然气(LNG)船,液化石油气(LPG)船等发展迅速。这些特种船舶对于隔热保温和防火分隔提出了更高的要求,也成为气凝胶材料应用新的平台。

(三)气凝胶在建筑方面的应用

气凝胶卓越的保温性能让他可以在建筑保温方面具有十分强大的潜力,相对于目前使用的聚苯泡沫气凝胶不仅保温隔热效果更好,而且不可燃烧,可以有效的防止火灾的发生。气凝胶的耐老化性能也十分良好,可以保证外保温体30年不老化。目前气凝胶的成本相对较高,等将来工艺更加的优化,成本下降,必将在建筑保温方面大量应用。同时由于气凝胶的透光性,使其可以用来制作透光屋顶。

(四)气凝胶在航空航天方面的应用

目前,气凝胶已经在航空航天需要隔热保温的地方中大量使用。其中有一项就是在航空航天用热电池上的应用,使用气凝胶材料作为隔热保温层完美的解决了航空航天对热电池高性能的要求,下图为某种热电池的隔热气凝胶材料。

(五)气凝胶在其他方面的应用

气凝胶卓越的隔热保温性能使得他在电化学、服装、新能源、催化剂等方面也有十分强大的应用潜力。由于气凝胶的孔隙都是纳米级的,比表面积很大这使得他吸附能力较大,可以在用来做催化剂的载体;由于其吸附性,同时密度极低,所以也可以用来储氢;他良好的保温性可以用来制作服装,只需要很薄的一层就可以达到很好的保温效果。

作为隔热保温材料,可用于超声速飞行器的热防护,装甲车、船舶等的大功率发动机隔热,工业用高温炉的隔热以及高效热电池、绿色智能建筑的保温等;作为防火分隔材料,可用于大型船舶、高层建筑物中防火门、防火舱壁的制造;可用于特种服装(防寒服、消防服、防弹背心)制造、隔音材料、催化剂载体等。

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