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生物再生能源生技
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生物再生能源生技

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商品簡介
作者簡介
目次

商品簡介

人類面臨能源短缺,最終得靠太陽能,光合作用所吸收保存的生質能必得充分利用。不只在地球上,甚至人類移民月球、火星甚至太陽系以外,只要有如太陽般恆星的系統,此生質能技術均將不斷被改進利用。在地球上要能提供不斷增加的能源需求,而且要合乎經濟生產與ニ氧化碳中性的條件。

本書原僅為後學在台東大學生命科學系開設[生物再生能源技術]課程與在台東武陵戒治所開設[簡易應用生技]課程的講義,而且為配合不同科系、不同專業、不同的學經歷同學的選修,因此較通俗化,常識性,課程與實驗配合,旨在引起同學對生質能探索的動機,並可實際著手去做,而且多以簡易的儀設起始,後因同學反應尚佳而集為書,並略為加入理論部份,著眼於高中職(含)以上至大專程度同學參考之用,注重應用,希望引起年青人的興趣,以便朝更深入研究,而一般社會人士要是以應用為目標,本書亦頗有實用性,可做為入門的操作參考手冊。

本書後續將增修更多之理論部份。

作者簡介

李炎

學歷
美國楊百翰大學微生物與生化博士

經歷
國立臺東師範學院總務長、主任秘書、創育中心主持人、環教中心主任、國立臺東大學生命科學系主任、臺灣鹽業公司主任秘書

現職
國立臺東大學生命科學系副教授

獎項
1990年中華民國海外優秀青年獎章
1995年教育部優秀教育人員獎狀

生命科學未來發展有5大重心:
1.再生生技──無論用幹細胞技術或基因工程或其它方式能使斷臂再生,瞎眼再明,缺牙再長,殘缺恢復(如火傷、燙傷的皮膚復原)。
2.長壽健康生技──醫學相關生技如基因治療、癌症治療、減緩老化並使人能長保年青美貌。
3. 太空生命科學──人口增加,資源不足,垃圾堆積,環境污染,造成地球上部分地區不適人居,且最終地球亦將不足容納不斷繁衍之人類,人類必須向外太空 發展,外太空其他生命是如何?生命長期處於外太空如何?太空移民有關生命科學;如怎樣利用細菌分解太空船內糞便?循環用水?在太空船內長期航行及在其 它星球上如何生產糧食產生氧氣等。
4. 農業生技──增產糧食,農產改良,園藝生技等。
5.生物再生能源──人類面臨能源短缺,最終得靠太陽能,光合作用所吸收保存的生質能必得充分利用。不只在地球上,甚至人類移民月球、火星甚至太陽系以 外,只要有如太陽般恆星的系統,此生質能技術均將不斷被改進利用。在地球上要能提供不斷增加的能源需求,而且要合乎經濟生產與二氧化碳中性的條件。

本書原僅為後學在台東大學生命科學系開設《生物再生能源技術》課程與在台東武陵戒治所開設《簡易應用生技》課程的講義,而且為配合不同科系、不同專業、不同的學經歷同學的選修,因此較通俗化,常識性,課程與實驗配合,旨在引起同學對生質能探索的動機,並可實際著手去做,而且多以簡易的儀設起始,後因同學反應尚佳而集為書,並略為加入理論部份,著眼於高中職(含)以上至大專程度同學參考之用,注重應用,希望引起年青人的興趣,以便朝更深入研究,而一般社會人士要是以應用為目標,本書亦頗有實用性,可做為入門的操作參考手冊。因此,本書只是一個引子,期望未來賢者能有更進步更高深的論著。

台東大學 末學
李炎 謹識
2010/4/15

目次

1 概 說 1
能(Energy)1
生質能源(Biomass energy)3
生質能料源分析4
溫室效應(Greenhouse effect)5
能源供應問題 7
第二代生質能 11
生質能與石化能源比較 15
生質能源的型式(Types of Bio-energy)16

2 直接燃燒 21
裂解(Pyrolysis)24
實驗 26
共生能源(Cogeneration energy)26

3 植物油或動物脂肪轉化為生質柴油
(Biodiesel)27
生質柴油 31
廢油為原料以化學觸媒製生質柴油製作實驗 32
生物觸 轉酯化技術 34
利用生物觸媒生產生質柴油 35
其他方式生產技術 39

4 生物電池 45
生物電池運作機制 46
微生物電池(microbial fuel cells, MFCs)原理 49
微生物電池製作實驗 61
水果電池 73

5 生物發電 79
電魚類發電 79

6 無氧分解 (Anaerobic digestion) 83
產沼氣 83
沼氣的發酵條件 85
經厭氧發酵製造甲烷流程圖 86
篩選培養產甲烷菌需厭氧技術 86
生質產沼氣 90
沼氣池建構 96
沼氣純化 106
沼氣之儲存及輸送 107
沼氣池的日常管理 107
沼氣池的安全運行 108
甲烷計量 109
產甲烷實驗 109

7 發酵產酒精 113
相關實驗 114
酒精 114
製米酒實驗 117
製酒精實驗 121
實驗 124
 培養液中糖份檢測 129
化學分析法測糖濃度 132
糖發酵產酒精 136

8 藍菌或藻類產氫 137
藍菌或藻類產氫 146
藍菌產氫實驗 148
微生物厭氧分解有機物使產氫 150
實驗 151
氫氣計量 154
氫氣的儲存與運輸 155
如何利用氫氣產生能量 156
未來挑戰 158

9 以藻類或藍菌產油脂再用為能源 159
藍菌或藻類產油脂 161
微藻液化產油(Liquefaction of microalgae)164
藻氫化作用(Algal hydrogenation)166
研發以Escherichia coli(E.coli)生產油脂 167

10 生物科技改良植物、微生物使速產生質 169
植物加速成長之改良 170
實驗 172
海藻直接提煉生質燃油 177

11 質能源利用相關議題 179
推廣生質燃料的影響因素 180
結論 183

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