工业生物技术及其应用.doc

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1、"RecycleEnergyH的使用，生物酶技术的新应用——《工业生物技术及其应用》结课论文及心得体会北京化工大学董文泽一、论文摘要这篇论文，从解决环境问题之温室效应与能源问题出发，提出uRecycleEnergy"概念，运用生物酶技术与化学工程与工艺，更大程度“绿色开发”太阳能。二、目录（内容提纲）一、论文摘要1二、目录（内容提纲）1三、序言2四、正文3五、结论6六、参考文献6三、序言我于教学第三周到第十一周参与了《工业生物技术及其应用》一课的学习，其中，谭天伟校长传授的生物酶解决环保及能源问题的“微藻细胞生长代谢及油脂积累和刘云博士教授的“酶工程与牛物质能源”令我很有感触。

2、目前，随着科学技术的高速发展，人类过上了舒适便捷的生活，然而作为代价的是：人类不得不面对高速发展带来的能源紧缺问题和环境污染问题，其中温室效应、全球变暖问题为环境问题中比较严重的。这两个问题不仅会对我们的生活造成不同程度的影响，从另外一个角度，更会阻碍发展，使人类停滞不前，从而无法更好地适应环境变化，从而被淘汰。可喜的是，各个国家与地区都开始重视这个问题，比如哥本哈根会议的召开，对于解决环境污染问题，主要有两点,即预防和处理，预防即将企业内部产生的环境问题在企业内部解决，不让它对整个地区生态环境造成影响；处理及将分散的环境问题收集起来后，在…个或几个集屮的处理厂来通过一定的工艺

3、处理后达标排放。个人认为，治本好于治标，故预防更好，控制污染源可以很大程度上减少损失。对于解决能源紧缺问题，一是节约能耗，二是开发新能源。个人认为，人类不可能没有能耗，故节约能耗只能缓解能源紧缺问题，而不能根治，开发新能源，特别是清洁能源，不仅能解决该问题，更能从根本上减少环境污染。在日本，人们已经提出“3R制造”的概念，即减少原料(reduce)、重新利用(reuse)和物品回收(recycle)□例如，制造纸张的原料全部是废纸。发展3R技术，这是2002年10JJ8H举办的〃能源•环境•可持续发展研讨会〃上发出的呼吁。综上所述，既耍环保，又要解决能源紧缺问题，我提出“Rec

4、ycleEnergy”的概念(以下简称RE)。四、正文太阳能是万能之源，我们运用的诸多能源，都是太阳能经过多级传递而剩余的。我们都知道，能量每传播一级，都要有不少的损耗。并且，我们只靠植物或极少的工具来接收并不可观量的太阳能，所以，能源紧缺是一定会出现的！而且，不管你用不用太阳能，它都在那里，不会有任何改变，你不用，就散失了。所以，何不更充分地运用太阳能呢？前几天，在新闻中得知，科学家希望富集空气中的CO?,并运用碳单质还原成CO,从而经过一•系列有机反应，转化为油脂。我认为，这个想法有四个不足，第一是富集空气中的CO?并不容易，需要耗费大量的原料及能量，第二是还原反应要耗很多

5、能，由化学反应机理及能量守恒定律，耗得能是要大于有机生成物的能量的，得不偿失，第三是化学催化剂催化反应效率较低，可行性并不高，第四是完成这些反应需要很大的厂房，占用地质资源，很耗费经费。但是这个想法给人无限的启迪。我们在欣赏大自然的杰作之时，还需要更好地运用这些杰作，比如说光合作用，植物们通过上亿年的进化，逐步形成适应大自然，即客观条件的本能，如果我们对这些本能加以利用，不仅可以达到我们的目的，更可以很轻松、很容易达到实现本能所需要的条件，因为这些条件往往是大自然的现状，这样可以很大程度地减少开支，并且对这些本能的运用，能够大大地减小对环境的污染、也能对太阳能更充分的加以运用。

6、我提出的“RecycleEnergy”概念,很多人可能会有疑问,能量只能逐级转递，不能循环，何来循环能源？其实，我们并不是让能量“转圈”，而是通过物质循环，让这种物质携带、传递能量。这种物质，即为温室气体一-氧化碳，它可利用，原因是它含有碳元素，可以实现无机、有机的转换，利用它的好处，在于可以很大程度上减少它在大气中的含量，使CO?循环起来，而不在大气中积累，可以很好地解决环境问题之全球变暖问题。CO?这种物质，是植物的“食物”，我们可以运用植物来固定太阳能。但是这样，需要转移大量的植物作为工业原料,开销较大，且植物是生命，我们还需去维护它，并且，最重要的是，植物自己也需要能量

7、，这样会使产量降低。所以,我们可以运用生物酶技术第一步，我们需要提取生物酶，来源即为小球藻，这种生物，是一种球形单细胞淡水藻类，直径3〜8微米，是地球上最早的生命之一，出现在20多亿年前，基因始终没有变化，是一种高效的光合植物，大约为一般植物光合强度的20倍，以光合自养生长繁殖，分布极广。我们首先取阳光下茁壮成长的小球藻，放于培养基上培养，其繁殖力旺盛，大约几个小时就需要扩大培养。第二步，“取酶”，先研磨、搅碎小球藻，最后用离心机分离，提出小球藻的叶绿素与光合作用相关的酶，并纯化，不用很精密