个人介绍
硅藻与再生能源 王兆凯
课程介绍

硅藻是一类具有色素体的单细胞植物,含有大量的20碳5烯酸,我国是一个海岛国家,地处亚热带,西部沿海地区气候适于藻类的养殖,除了再生燃料的取得外,附加固定废二氧化碳或处理废水,值得加以研究开发,在系统开发时,可先将高附加价值物质,将其余的油脂质作为生质柴油的原料,提高整体经济效益,促进产商投资意愿。

教师团队

王兆凯 院士

单位:美国国家工程院

部门:工程技术

主讲人简介


王兆凯

王兆凯,世界著名水产工程学家,美国国家工程院院士。祖籍温州市瓯海区郭溪镇任桥村,1932年3月出生于江苏南京。

他是美国水产业工程协会的创立人之一及首任主席,曾任联合国粮农组织、世界银行、美国农业部、洛克非勒基金会等机构顾问。从1979年起他多次来到中国,曾受到邓小平、陈云、王震、方毅等老一辈国家领导人的接见。

2005年7月,被中国国务院侨办聘为海外专家咨询委员会首批委员。


硅藻

硅藻是一类具有色素体的单细胞植物,常由几个或很多细胞个体连结成各式各样的群体。硅藻的形态多种多样。 硅藻常用一分为二的繁殖方法产生。分裂之后,在原来的壳里,各产生一个新的下壳。盒面和盒底分别名为上、下壳面。壳面弯伸部分名壳套。上下壳套向中间伸展部分,称相连带。

科属分类

硅藻门(Bacillariophyta)有100,000多种,可分为2纲。

中心硅藻纲

      中心硅藻纲(Centricae)圆形,辐射对称,壳面上的花纹自中央一点向四周呈辐射状排列,海产十分之多。

小环藻属(Cyllotella) 属中心硅藻纲圆筛藻目。植物体单细胞,有些种以壳面互相连接成带状群体。细胞圆盘形或彭形。壳面圆形,少数种椭圆形,边缘部有辐射状排列的线纹和孔纹,中央平滑或具颗粒。带面平滑没有间生带。载色体多个,小盘状。以细胞分裂进行繁殖,每个细胞产生一个复大孢子。

羽纹硅藻纲

羽纹硅藻纲(Pennatae)长形或舟形,花纹排列成两侧对称,表面有线纹、肋纹、纵裂缝(壳缝),壳面中央呈加厚状,称中央节,在两端称端节。

羽纹藻属(Pinnularia)属于羽纹硅藻纲双壳缝目。植物体单细胞或连接成丝状群体,壳面线状、椭圆形至披针形,两侧平行,极少数种两侧中部膨大、或成对称的波状。壳面两侧具横的平行的肋纹,中轴区宽。色素体两块,片状,常各具1蛋白核。

常见的硅藻还有圆筛藻属(Coscinodiscus)、舟形藻属(Navicula)等。


形态特征

植物体单细胞,或由细胞彼此连接成链状、带状、丛状、放射状的群体,浮游或着生,着生种类常具胶质柄或者包被在胶质团或胶质管中。细胞壁是由2个套合的半片组成,称半片为瓣。

硅藻的半片称上壳(epitheca)(在外)、下壳(hypotheca)(在内),上下壳均有一凸起的面称壳面(valve)。侧面或壳边是两个瓣套合的地方,环绕1周称环带(girdle band)。上壳和下壳都是有果胶质和硅质组成的,没有纤维素。载色体1至多数,小盘状、片状。色素主要有叶绿素a、c,β-胡萝卜素、α-胡萝卜素和叶黄素。叶黄素类中主要含有墨角藻黄素,其次是硅藻黄素(diatoxanthin)和硅甲黄素(diadinoxanthin)。藻体呈橙黄色、黄褐色。同化产物为金藻昆布糖和油。细胞核1个。营养体无鞭毛。精子具鞭毛,为茸鞭型。

硅藻在食物链中属于生产者。硅藻的一个主要特点是硅藻细胞外覆硅质(主要是二氧化硅)的细胞壁。硅质细胞壁纹理和形态各异,但多呈对称排列。这种排列方式可作为分类命名的依据。

地理分布


   硅藻是一类最重要的浮游生物,分布极其广泛。在世界大洋中,只要有水的地方,一般都有硅藻的踪迹,尤其是在温带和热带海区。因为硅藻种类多、数量大,因而被称为海洋的“草原”。





生长繁殖

上下相连带总称为壳环,这个面称壳环面。有些种类,如根管藻(Rhizosolenia),在壳环面细胞壁上还有很多次级相连带,或称间板。细胞质和一般植物细胞相似。生殖方法有有性生殖和营养生殖(主要繁殖方式)。

营养生殖

为硅藻最普通的一种生殖方式。分裂初期,细胞的原生质略增大,然后核分裂,色素体等原生质体也一分为二,母细胞的上、下壳分开,新形成的两个细胞各自再形成新的下壳,这样形成的两个新细胞中,一个与母细胞大小相等,一个则比母细胞小。这样连续分裂的结果,个体将越来越小。这在自然界和室内培养的硅藻可见到。

硅藻 - 危害

赤潮:海洋环境如果受到富营养污染或其它原因,常使某些硅藻如骨条藻、菱形藻、盒形藻、角毛藻、根管藻、海链藻等生殖过盛,形成赤潮,使水质恶劣,对渔业及其它水产动物带来严重危害。

有些硅藻(如根管藻)生殖太盛并密集在一起,可阻碍或改变鲱鱼的洄游路线,降低渔获量。





再生能源

一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类型。再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等。它们在自然界可以循环再生。




现状


经过多年的发展,我国可再生能源的开发利用已取得了很大进展。从风电资源开发来看,2003年底,全国并网风力发电装机容量为56.9万千瓦,风电装机容量位居世界第10位,已经基本掌握单机容量750千瓦以下大型风力发电设备的制造能力,正在开发兆瓦级的大型风力发电设备。从小水电发展来看,到2003年底,我国小水电装机容量为3083.30万千瓦,年均增长量在150万千瓦以上。我国小水电设计、施工、管理及设备制造在国际上处于领先地位。从太阳能技术发展来看,到2003年底,全国太阳能热水器使用量达到5000万平方米,占全球使用量的40%以上。太阳能热水器生产量达1000万平方米,全真空玻璃管热水器在世界市场上占据主导地位。从沼气利用来看,我国的沼气技术开发始于上世纪50年代,70和80年代得到大规模发展,主要用于满足农村居民生活用能。全国有户用沼气池1000 多万口,年产沼气约30亿立方米。已建成大中型沼气工程1900多处,年产沼气约12亿立方米。 尽管我国可再生能源产业发展取得了很大进展,但与发达国家相比还有很大的差距,还远远不能适应我国能源发展战略的要求。可再生能源发展缓慢客观上是风力发 电、太阳能发电的成本难以与化石能源去竞争,但从国外的经验来看,关键是促进可再生能源发展的政策力度不够所至。发展可再生能源利在社会,意在长远,可再生能源很难与常规能源在市场上竞争,因此必须通过辅以特殊的能源政策,反映国家的意志,促进可再生能源的发展。

问题障碍

政策措施出台滞后

首先,尽管我国《可再生能源法》已经提出了包括总量目标制度、强制上网制度、分类电价制度、费用分摊制度和专项资金制度等多种制度,由于缺乏强制性目标要求,标志着该法的出台只有原则性和指导性,而缺少立法所必要的刚性(强制性不足,实施力度不够),法律的象征意义远远超出了实际推动的意义,大量出台的配套政策难以解决可再生能源发展中遇到的实质性问题。过去几年中的立法执行中遇到的许多问题(例如可再生能源发电上网难的问题)已经充分说明了这一点。其次,政策措施不配套,不能适应可再生能源发展对政策的现实要求。

主要表现在:缺乏市场监管机制,对于能源垄断企业的责任、权力和义务,没有明确的规定,缺乏产品质量检测认证体系,新能源的规划、项目审批、专项资金安排、价格机制等缺乏统一的协调机制,规划、政策制定和项目决策缺乏透明度,缺乏法律实施的报告、监督和自我完善体系,立法中提出的四项基本原则(即四个“结合”:国家责任和全民义务相结合、政府推动和市场引导相结合、当前需要和长远发展相结合、国内实践和国际经验相结合)中,国家责任和全民义务最难实现,提出了强制上网制度,但可再生能源发电企业有电送不出,送出了没有经济回报的状况依旧,提出了专项基金制度,但多数企业和投资者并不知道如何才能得到资金支持,《可再生能源中长期发展规划》几乎与《可再生能源法》同时起草,但直到《可再生能源法》公布后近两年才得以正式公布,说明中央政府管理层面对各投资主体和各级政府都来要项目、要政策的局面估计不足,政策出台速度远远跟不上产业形势的发展和变化要求。

海外市场

贸易保护主义使海外市场面临异常严重的形势

我国可再生能源发展一直以来严重依赖于国际市场,然而,当我国企业刚刚拥有产品优势时,来自国外的竞争对手就开始频频展开贸易保护行动,来阻击中国的产品出口。2011年11月,美国SolarWorld等7家美国太阳能光伏企业向商务部提出申诉,称中国光伏企业向美国市场非法倾销光伏电池,并称中国政府向国内企业提供不合理补贴。美国商务部随即对中国进行“双反”调查。2012年3月20日,美国商务部初步裁定将对我国出口美国的晶硅太阳能电池和组件征收2。9~4。73%反补贴关税,以抵消中国非法补贴的影响。

2012年5月17日,美国商务部宣布对中国光伏电池及组件反倾销税初裁结果,税率达到31。14~249。96%(应诉的低-不应诉的高)。“双反”结果让中国太阳能企业出口美国的产品总税额都超过35%。同年5月30日,美方商务部初裁,中国进口的应用级别风塔得到政府补贴,拟对相关企业征收13。7~26%的反补贴税。2012年7月26日,以SolarWorld为首的欧洲行业联盟EUProSun,向欧盟委员会提交申诉,要求对中国光伏产品进行反倾销调查,如果获得欧盟委员会的通过,则对当前深陷产品过剩危机的中国光伏企业无疑带来致命打击。因此,需要研究引入包括配额制政策在内的政策机制,快速启动国内市场,应对越来越多的国际贸易保护主义显得非常紧迫。


课程评价

教学资源
课程章节 | 名称   | 上传时间 | 大小 | 备注
1.1 传统能源:石油
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1.2 受石油价格影响的豆油
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2 新能源:乙醇
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2.1 用粮食加工乙醇的缺点
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3 目前微藻的养殖形式
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3.1 微藻的优势
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3.2 硅藻的养殖
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3.2.1 微藻的生产
4.1微藻的生产.wmv
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3.2.2 微藻的污染控制
4.2微藻的污染控制.wmv
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3.2.3 控制浮游生物对微藻的摄食
4.3控制浮游生物对微藻的摄食.wmv
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3.2.4 如何收获微藻
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3.2.6 养殖过程中的注意事项
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4 总结:硅藻与再生能源
5硅藻与再生能源.wmv
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2014-02-11 256.11MB
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