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考研論壇

標題: 生物工程專業(yè)論文怎么寫？ [打印本頁]

作者: 那年的我1111111 時間: 2017-5-18 14:34
標題: 生物工程專業(yè)論文怎么寫？
　生物工程在新型能源中的應(yīng)用
　　【摘要】伴隨著傳統(tǒng)非可再生資源的日益減少，已經(jīng)對社會環(huán)境造成的諸多不良影響，很多國家都開始將研究的重點放在了新型能源的開發(fā)中，新能源以其無污染、高效能的作為也得到了社會上的廣泛認可。本文則主要就生物工程在新型能源中的應(yīng)用進行了分析，不僅有利于人們加深對生物工程的認識，而且對人類的能源探索研究也具有一定的促進作用。
　　【關(guān)鍵詞】生物工程;新型能源;應(yīng)用;研究
　　l　生物工程與新型能源的概念分析
　　生物工程專業(yè)是在上世紀70年代才興起的一門集綜合性和應(yīng)用性為一體的新興學(xué)科，這為生物工程學(xué)科的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨后的90年代生物工程學(xué)科的發(fā)展呈現(xiàn)出了系統(tǒng)性的發(fā)展趨勢。而現(xiàn)代生物技術(shù)則主要是指對生物體的個體、細胞、分子等一系列的元素通過現(xiàn)代的技術(shù)科技手段按照一定的目的進行設(shè)計與操作，使之達到設(shè)計的目的和要求。這其中既包括基因工程、細胞工程，也包括發(fā)酵工程等一些高科技的手段。在這里值得的提出的是基因工程，隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，基因工程在社會中的作用也得到了廣泛的運用，成為了科學(xué)研究的一個重要組成部分。
　　而新型能源則主要是指通過新技術(shù)開發(fā)出來的一種可再生能源。主要包括我們現(xiàn)在已經(jīng)廣泛運用的太陽能、水能等，此外，甲醇、酒精等也從屬于新能源的范疇。近年來，隨著傳統(tǒng)的非可再生資源的日益銳減，以及這些資源在使用過程中對我們的生活環(huán)境所造成的破壞，世界各國都已經(jīng)開始將研究的重點放在了新能源的開發(fā)商，目前，使用新能源已經(jīng)成為了未來社會發(fā)展的一種主流趨勢。
　　2　開發(fā)新型能源的重要性以及生物工程在新型能源中的地位
　　一般而言，諸如煤炭、石油等一些非可再生的資源隨著開采的不斷深入，其總量也已經(jīng)呈現(xiàn)出了日益銳減的趨勢。這一現(xiàn)狀也在一定程度上使燃料的成本不斷攀升，從長遠的角度來看，這一問題遲早會影響到社會的正常有序發(fā)展，但是從某種意義上講，當前社會中對石油、煤炭等一些非可再生資源的依賴性又是有目共睹的。此外，前面也已經(jīng)提到了，這些傳統(tǒng)非可再生資源的使用也給我們生存的環(huán)境造成了一定的破壞，其突出的特點便是導(dǎo)致全球氣候逐漸變暖。因此，從這一角度上講，盡快開發(fā)出一種可以替代石油、煤炭的能源形式也已經(jīng)成為了迫在眉睫的一個問題。
　　從多年的實驗室經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)，從一些牧草、農(nóng)業(yè)廢物以及其他非食品植物的纖維素中提取出的液態(tài)燃料，是最能替代石油的一種能源形式。就當前而言，乙醇依然是最經(jīng)常用到的一種生物燃料。但是這一燃料的適用范圍卻僅僅局限在汽油發(fā)動機中，尚無法滿足航空用油和柴油機用油的需求。此外，如果大量使用乙醇的話，還會對油罐、輸油管道造成一定的侵蝕性。為了能夠更好的解決上述問題，就必須要加大對新型的高級燃料的研究與開發(fā)。事實上，從目前的研究中許多專家也已經(jīng)注意到，通過對酵母菌和大腸桿菌的基因進行變革后，再經(jīng)過一系列的實驗便能夠制造出沒藥烷。這種能源具有替代高級能源的潛質(zhì)。通過這一案例也充分說明了生物工程將對新型能源的開發(fā)和利用起到關(guān)鍵的作用。
　　3　生物工程在新型能源中的發(fā)展前景分析
　　3.1　氫能
　　整體而言，由氫、甲烷等元素設(shè)計而成的燃料電池在使用的過程中會直接和大氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而達到產(chǎn)生電能的目的。這一能源的突出特點是轉(zhuǎn)化率高、污染少。事實上，這也是當前使用最為普遍的一種能源利用方式。而就傳統(tǒng)的采集氫氣的方法而言主要有太陽能制氫、水電揭發(fā)制氫和天然氣或者工業(yè)尾氣分離制氫。根據(jù)目前收集到的最新數(shù)據(jù)顯示，接近百分之九十以上的制氫工業(yè)都在使用天然氣等一些天然碳氫化合物分離的方法提取氫的方式。這種制氫的方法不僅會消耗大量的礦物資源，而且也不能從根本上解決資源匱乏的問題。而當前所廣泛運用的利用秸稈等生物質(zhì)來制造氫氣的方法則是比較具有發(fā)展前景的方式。不僅不會造成礦物質(zhì)的浪費，更為重要的一點是環(huán)保。到目前為止，在生物制氫的過程中主要用到的微生物有微型綠藻、細菌、光合菌等。其中藍細菌是當前研究最多的。事實上，這一微生物也有自身的弊端，那就是該微生物在釋放出氫的同時，伴隨氧的釋放，氫酶易失活。光合細菌可利用光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化從氫能，這個從理論上是最理想的制氫途徑。
　　3.2　以二氧化碳廢氣為原料開發(fā)新能源
　　二氧化碳是造成溫室效應(yīng)等環(huán)境問題的主要原因。所謂溫室效應(yīng)，是指由于地球表面氣溫升高的現(xiàn)象。工業(yè)發(fā)展過程中燃燒太多的石油、煤炭和天然氣，這過程中釋放出來的大量二氧化碳進入大氣，而二氧化碳又有吸熱和隔熱的功能，這就像是在大氣中形成了一層玻璃罩，使得地球表面的熱量不能回到外層空間，所以地球表面的溫度就上升了。從另外一個角度來講，二氧化碳　又是一種化工原料。我們可以采用生物方法通過化學(xué)反映將其變成能源。現(xiàn)在較普遍的方式是這樣的;利用藻類植物，特別是單細胞藻類(無論是真核或原核)，在光照條件下它們可以進行光合作用將二氧化碳吸收，同時將太陽能儲存起來，這樣藻類植物就成了一個巨大的能量庫。
　　3.3　微生物發(fā)酵備制酒精
　　乙醇是又一種無污染的清潔能源，也是一種重要的再生能源。它有著無污染、效率高、燃燒完全的特點。現(xiàn)在可以用到的就是用乙醇稀釋汽油，從而代替鉛汽油，這樣功效提高了15%左右，同時這樣還較少了污染。現(xiàn)在常用的制取乙醇方法有兩種，一是用廢棄農(nóng)業(yè)秸稈生產(chǎn)乙醇，二是用綠藻生產(chǎn)。在我國，有大量的廢棄農(nóng)作物秸稈，我們有能力也有技術(shù)將其轉(zhuǎn)化成能源。同時這樣的成本也低于使用糧食發(fā)酵乙醇。使用綠藻備制乙醇，也是很有潛力的。在光照條件下，它將二氧化碳轉(zhuǎn)化為淀粉貯藏，在無光活弱光條件下將淀粉轉(zhuǎn)化為乙醇。這樣既不會造成環(huán)境污染，又能夠吸收造成溫室效應(yīng)的二氧化碳。
　　4　結(jié)束語
　　隨著石油、煤炭、天然氣等不可再生資源的迅速減少，能源問題已經(jīng)成了社會發(fā)展的一道坎。能否找到可以代替石油等常規(guī)能源的新型能源已經(jīng)成為我們?nèi)祟惿鐣^續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，木聚糖酶、纖維素酶等關(guān)鍵酶有了極大突破，這標志著我們通過纖維素發(fā)酵備制酒精的目標將要實現(xiàn)了。我國可以以豐富的動物油脂、植物油脂資源為依托，大力發(fā)展生物技術(shù)備制新能源。還有飯店產(chǎn)生的煎炸油，也是一種豐富的原料，還可以解決地溝油的問題。生物工程應(yīng)用到新能源開發(fā)技術(shù)已經(jīng)有了一個清晰的思路，但是如果要投入到工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，還是有一個關(guān)鍵性問題亟待解決。
　　參考文獻：
　　[1]葉俊.生物工程的現(xiàn)狀與展望[J].重慶大學(xué)學(xué)報.1990(11).
　　[2]張致平，蔡年生.生物技術(shù)在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所，1994(1).

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