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【关键词】生物质能生物质市场环保
1简介
近几年来,温室气体的排放成为了可持续发展的绊脚石,而生物质能被视为可以改善这种状况的关键之一。尽管OPEC组织为了和来自美国的页岩气竞争压低了石油价格,能源危机始终是对政府的挑战。以全球为范围长期来看,生物质的生产潜能在发展中国家譬如拉美,撒哈拉以南地区和东欧地区将会是巨大的[1]。这意味着生物质能的市场潜力同样会很大。虽然生物质燃料的燃烧会伴随着温室气体的排放,但这些碳是生物质中固有的碳,并不会增加生物圈碳循环中碳的总量。有三种方式将生物质转化成生物质燃料:物理转化、化学转化、生物转化,不同种类的生物质燃料通过不同的转化方法获取。这些生物质燃料可以应用在譬如内燃机,发电机组,集中供热等一些影响到大部分居民日常生活的范畴。
2利用生物质能的技术
有主要三种方式获取生物质原料,区别存在于初级,第二级和第三级废物之中。主要残留物是在生产使用作物和林业加工的过程中产生的,比如森林和秸秆中疏伐。二次废料来自于食品加工,比如饮料工业,造纸厂。叔胺残基在生物质衍生的商品被使用后变得可以加以利用,也就是说它源自于城市固体废弃物,废木料,淤泥中的有机物成分[2]。生物质转化技术将生物质原料转化为固体液体或气体形态的生物燃料提供给用户。另一方面,转化技术将生物质直接转化为能量。这个章节包含三节:2.1节描述了将生物质转化为固态燃料的物理转化方法,2.2节涵盖了三种重要的获取各种生物质燃料的化学转化方法,2.3节描述了两种生物转化的方法。
2.1 物理转化方法:压缩成型
未经过压缩成型的生物质燃料存在譬如过快挥发,难以控制空气供给的问题。在普通的锅炉中难以解决这些问题,所以分散和过轻的生物质染发聊需要压缩成型来讲提高热值进而加以充分燃烧利用。普通生物质压缩成型的过程图1所示[3]:
在乡村地区有丰富的生物质资源,比如,稻草,谷壳。为了在燃烧生物质时不结渣,搜集这些生物质时防止土壤的混入非常重要。研磨是压缩成型之前非常重要的一个步骤,大尺寸的原料像稻草需要研磨,而小尺寸的原料譬如谷壳只需要清除大尺寸的无关渣滓。在进行下个步骤之前,脱水会将湿度控制在10%-15%之间[4]。预压是为了提高生产率。在预压的过程中,加热可以软化原料中的木质素,这对粘合和使原料易于压缩非常重要。切割和打包是产品销售前的最后一步。这种压缩成型的固体生物质燃料是煤炭的良好替代物,可以应用于供热锅炉,热水锅炉,小型发电机组。
2.2 化学转化
生物质化学转化技术对于高效利用生物质资源很重要。它主要包括四个方法:燃烧,热解,气化和液化。
(1)燃烧是将生物质转化为能量的最普遍方式,它是可燃物和氧化剂之间的化学反应,释放出剧烈的热。获取热能是燃烧的主要目的。(2)热解:热解的产物范围比较大:有固体,液体,气体的生物质燃料。由操作条件可将热解分为两种。第一种是快速热解,温度高蒸汽停留时间短。烧蚀系统,流化床,搅拌床,真空热解系统是这个处理过程中需要的组件。另一种是慢速热解,它是对相对大的固体颗粒的舒缓加热伴随着更长的水蒸气停留时间,温度比快速热解更低。在这个处理过程中,需要大的蒸馏器,搅拌鼓窑,旋转窑和螺钉热解器,而操作条件应该为了保持产品如气体,焦油和焦炭的不变性而保持不变[5]。(3)气化:煤和包括热解过程中产生的各种气体发生反应。然而,大部分参与反应的气体是人工添加的。水蒸气和氧气在气化过程中被用作反应物,同时反应产生了CO, H2, CO2, CH4 和 H2O。纯氧气比空气更适合参与反应,因为空气中混有太多的氮气会造成燃料热值的降低,水蒸气会提升热值因为它会增加燃料中氢气的成分。在另一方面,二氧化碳协助在Ni/Al催化反应中将碳,焦油和甲烷转化成氢气和一氧化碳[6]。(4)液化:液化后主要有三种产物,生物燃油部分,燃气部分和在溶剂中的固体部分(比如水)。整个过程的温度在250-400℃之间,压力在5-20MPa之间[7]。
2.3 生物转化
主要有两种方式:水解发酵和厌氧消化。生物乙醇是水解发酵的产品而生物燃气是厌氧消化的产品。生物乙醇和生物燃气的燃烧是洁净环保的,因为燃烧产物只有水和二氧化碳。
水解发酵:富含糖分的木质纤维素生物质是这个处理过程的原料。在发酵之前需要进行预处理和酶法水解,预处理能够破坏木质纤维素的物理化学结构,使纤维素更容易被酶所降解;酶法水解利用酶将预处理后的纤维素转化为葡萄糖,为最后的发酵做准备。在发酵期间,微生物将葡萄糖转化为生物乙醇。发酵有两种方式:一次发酵和分批发酵。一次发酵中微生物被置于限定容积的媒介中,其发酵过程在糖分耗尽前不会停止。在分批发酵中,底物浓度将保持在低水平,新的介质会被加入以保持发酵的持续进行[8]。
厌氧消化:利用微生物消化生物质并产生主要由甲烷和二氧化碳组成的生物燃气的过程,有固态厌氧消化和液态厌氧消化两种形式,比如厌氧消化的过程可以是木质纤维素生物质或大型海藻生物质。木质纤维素生物质是用于固态厌氧消化,固态厌氧消化在更高的有机负荷率和更高的容积沼气生产率下相对有效,而木质纤维素在农业生产中有丰富的原料。厌氧消化有四个阶段:水解,酸化,乙酸化和甲烷合成,合理的持续时间和各阶段的反应速度对于保证系统的正常运行至关重要[9]。
3生物质能的市场潜力
生物质能作为一种传统石化燃料的替代品可以直接被运用于传统的设备中作为燃料。而其他的像风能,水电,光伏等可再生能源只能先被转化为电能之后再利用。生物质能来源于生物质,碳和氢这样的化学元素可以从原料中提取,经过第二章提到的加工过程,生物质在热机,锅炉中充分燃烧再转化为各种形态的能源,这是生物质能相对于其他种类可再生能源的优势。
现有生物质成型燃料(BMF),生物燃气(BGF),生物燃油(BOF)三种生物质燃料。作为一种固体燃料,BMF经过处理之后能够直接被应用到工业设备中获取能量。BGF是天然气的良好替代品,BOF可以用来替代汽油[10]。生物乙醇和汽油的混合燃油已被证实可以减少温室气体的排放,从而缓解城市交通污染[11]。在中国,乙醇汽油已在各地加油站广泛推行多年,随着中国机动车保有量的连年增长,不仅生物燃油随之扩大使用量,环境也会因此受到一定程度的保护。
中国就有丰富的生物质资源,大约2.61-3.51 billon tce/a,其中440-640 millon tce/a是可以利用的生物质原料,其中只有1.5-2.5%的生物质原料得到了利用,生物质原料的开发潜力是巨大的[12]。中国政府对生物质能发电进行补贴,比如2007年在内蒙古毛乌素修建的生物质直燃发电站就是以沙柳作为燃料的(Salix direct- fired power generation system,SDPGS)。尽管SDPGS需要政府的补贴以保证资金充足正常运行,但是其节能减排的作用是功效显著的,在投资回收期结束之后,发电站将会使纳税人和政府在经济上和生态环境上同时受益。在充足的生物质原料供应得到保证,电价补贴后合理的电价,未来的技术进步这些因素下,生物质能发电将有更好的应用前景[13]。
农村居民有足够的空间修建提供自用的沼气池,而且中国政府会对农村沼气池用户提供补贴,这种沼气池系统收集废物(比如排泄物)释放的生物燃气作为能源供给农户炊用[14]。欧洲是发展生物质能良好的地区之一,2010年欧洲生物能的发展目标是6000PJ,欧盟的东扩也为欧洲的生物质能发展带来了新的机遇,因为中欧和东欧地区富含农业生物质资源[15]。在意大利,意大利生物质能中心(Italian Biomass Centre)在意大利农村地区修建了分批沼气池发电机组(batch digester plants),这些机组以农村的农业生产废料和畜牧废料作为原料来产生生物燃气。这个项目是可回收成本的,因为安装的这些机组不仅仅将电供给农户使用,而且会将产生的部分电卖给电网,依靠电价补贴和市场价格获取利润[16]。
4 结语
总体来说,生物质能是一种利于可持续发展的可再生能源,能够作为化石燃料的替代品,增加供能的选择提升能源安全。同时,生物质能产生的价值可以为农村地区沼气池用户创收,减小城乡差距[17]。就现阶段来讲,生物质能的利用技术还没有化石燃料那样成熟,将生物质原料转化成生物燃油的成本高,对于发展中国家和农村地区,平衡利用生物质能和传统能源很重要。
参考文献:
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[15] Faaij, A. Bio-energy in Europe: changing technology choices. Energy Policy, 2006(3):322-342.
关键词:实践教学;植物生物学;综合应用能力
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)15-0236-02
植物生物学是是衡水学院生物技术专业本科生必修的专业基础课,包含植物解剖学、植物分类学和植物生理学三门课程的内容。植物生物学的教学包括理论教学和实践教学二大环节。其中,实践教学的好坏直接关系到理论教学的质量。我课程组不断加大实践教学的改革力度,主要从实验教学手段、第二课堂活动、教学基地建设、本科生毕业论文等环节进行。这四个环节均与教师的科研进行了有机结合,不断加强科研成果服务教学工作。
一、改革实验教学手段
在实验课教学过程中,不断进行教学手段的改革,注重学生的实验操作能力的培养。实验教师和学生之间建立良好的互动渠道,为高质量教学提供重要保证。采用电视显微装置,将教师某些示教内容和由学生完成的优秀实验结果展示在显示屏上,方便学生观看和教师分析、讲解和演示,激发学生学习兴趣。同时,下课前10分钟,找1~3名同学总结实验课的重点内容,充当教师角色,学生实验课上积极备战,踊跃发言,课堂气氛活跃。在实验鲜活材料的选取方面,结合教师的科研项目、教改项目及教师指导的大学生科技创新项目等进行了精心的选取,学生既掌握了实验操作的能力,还丰富了课外知识。
二、充分发挥实践教学基地功能
植物生物学是一门实践性很强的课程,教学基地建设对于培养学生创新思想和能力,提高教学质量至关重要。组织大学生结合各级各类科研项目全面调查校园植物资源、郊区植物资源及衡水湖湿地自然保护区的植物资源,编写植物名录和和植物检索表,制作植物标牌,既丰富了学生的植物学知识,又促进了地方建设。同时带领学生到河北省国家级自然保护区——衡水湖湿地、园林规划局、河北旱作农业研究所等十几个实践教学基地等进行野外实习实训,充分满足了学生对植物多样性学习的需求。它们与课堂上的实验教学环节一起,构成了完整的植物生物学实践教学课程体系,使教学效果大大提高。
三、建立第二课堂教学活动
首先,通过开放植物实验室、植物标本室,引导学生建立课题小组,围绕自己的探究课题或教师的科研课题,进行实践活动,实现理论课、实验课、课堂教学、课外科技活动的有机统一。围绕植物生物学知识体系,积极开展丰富多彩的第二课堂教学活动,利用植物学知识参加校园、郊区、衡水湖、衡水地区中草药、食用、野生小麦近缘植物、入侵植物等资源调查,帮助衡水市桃城区农业局完成省农业厅的调查项目,列出植物名录,作出电子地图和资源分布图。植物园认识植物活动、标本制作活动及植物知识讲座、毕业生的毕业作品及大学自主创业活动、假期社会实践活动等等一些活动的开展,训练学生综合运用所学知识发现问题、分析问题的创新思维和解决问题的独立工作能力,培养严谨认真的科学态度和探究精神,为今后成为专业人才奠定了扎实的基础。
四、结合创新项目,引导学生解决实际问题
紧密围绕植物生物学知识体系,结合教师的科研课题,吸收本科生参与科研活动。根据学生专业基础和自身特长,制定创新实验活动规划,引导大学生通过自己动手设计和完成实验内容,拓宽其知识面,培养学生创新能力和综合素质。积极鼓励对本学科热爱的学生积极申请院级科研创新项目。组织和指导本科生参加大学生“挑战杯”和“创业大赛”活动,这些活动不仅激发了学生学习植物生物学的兴趣,也促进了学生创新思维和创新能力的培养。2009年6名同学完成了校级资助的大学生创新项目“入侵杂草黄顶菊的除草剂植物筛选研究”、2011年6名同学完成了校级资助的大学生创新项目“衡水湖习见植物抑菌筛选研究”。在指导过程中,主要以启发引导的方式训练学生自主地进行实验的操作。
五、教研相长,以教师科研课题为依托,科学指导学生毕业论文
有位学者这样说过:科研与教学相结合方为大学之本。“教不研则枯,研不深则殆”。教学为科研提供了理论基础,而科研又为高层次的教学提供了保证,教学与科研相辅相成。在多年的教学工作中,发现有些教材版本多次更新,但内容变动很少,几年前早已更新的知识点未能在新版教材里得到体现,如果不查阅大量的科研文献,不了解现代科学前沿,在课堂上仍滔滔不绝地讲述你大学期间接受的知识,这样的教学效果可想而知。没有科研的教学是盲目的、苍白无力的。教师科研素质的提高,会促使其教学水平提高到更高的层次。因此,在教学工作中,结合教学实际,注重将科研过程和科研成果融入教学环节,不断加强科研成果服务教学工作。近年来植物学课题组开展了由省教育厅、省科技厅、市科联、衡水学院等资助的课题10余项,50余篇,主编参编教材5部,学生专著或参与发表的论文6篇。在课程建设的基础上,紧密结合地方经济发展的需要,依托衡水湖地域资源优势,以植物形态解剖学、植物分类学、植物生理学、植物生态学等生物学科进行学科渗透和综合,开展重要野生植物种质资源的采集和保存、衡水湖湿地植物物种多样性调查与研究、外来植物的入侵与防治、观赏植物资源的引种与筛选及湿地退化植被的恢复与重建等主要研究内容,侧重解决植物生物学发展和植物资源可持续发展的理论和实践问题,形成基础研究、应用研究、社会公益研究和生态教育并重的格局。毕业论文是大学阶段最重要的实践环节,因此毕业论文环节在整个教学计划中占有重要地位,所以对植物生物学方面本科生毕业论文的指导,要注重培养学生的理论知识和科研的综合能力。在论文指导过程中,从选题、文献综述、开题报告、英文翻译、实验设计、实验步骤、实验总结等,均结合教师的科研课题,对学生进行科学研究的系统训练,将学生所学的理论知识不断应用于实践当中,在学生大力帮助下,不仅大大激发了教师科研的积极性,还大大促进了教师科研水平的提高。同时大大提高了学生解决问题的能力,为培养应用型人才奠定了坚实的基础。
近年来,植物生物学课题组,以植物学精品课为契机,不断对植物生物学实践教学课程进行大胆改革,以进一步规范化的教学方式、多样化的实践教学、丰富的科研活动等使我院的植物生物学课程形成了“特色突出的实验内容,丰富多样的实习实训,教学与科研并重”的教学体系,从而实现应用型人才的培养目标。
参考文献:
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[2]陈林娇.植物生物学实验教学改革[J].实验室研究与探索,2006,25(8):963-965.
[3]白丽荣.新建本科院校生物专业人才培养模式探讨[J].衡水学院学报,2008,10(4):111-113.
关键词: 生物化学实验教学教学改革PBL
生物化学既是高等医学院校的专业基础学科,又是当代医学和生命科学的前沿学科,其理论研究的深入与实验方法的改进、实验技术的革新息息相关,在整个生物化学及医学的发展过程中,生物化学实验起着决定性的作用,与其相关的各种技术已经渗透到生理、病理、药理、微生物,以及临床的内、外、妇、儿等诸多学科中,广泛应用于医药、卫生等各个领域。生化实验教学是理论联系实际的重要环节,它不但可以验证课堂上所学的理论知识,而且有助于加深对理论知识的理解和记忆,巩固和掌握所学的理论知识,培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,其目的是让学生能够将所学的基本实验技能熟练运用到实际工作中,并具备一定的理科素质和基本的科研方法的思路。我对医学生物化学教学内容、教学模式和考核方式等的改革进行了探讨,以期提高教学效果,增强学生观察、思维及创新能力。
一、医用生物化学实验教学的现状
1.内容多,课时少。
这是很多医学院校所面临的共同问题。目前《医用生物化学》的内容包括组织胚胎学、生理学、免疫学等知识,各种知识相互渗透,体系庞大、复杂。为了减轻学生负担,各院校都不同程度地缩减课时。对于三年制的高职高专专业学生来说,要在三年的时间内完成五年制的课程,教学内容多、课时少的矛盾在教学中显得更为突出。
2.实验教学内容与医学联系少,学生缺乏兴趣。
目前,医学生物化学的实验教学仍以验证性实验为主,学生只需按实验步骤正确操作即可得出结果,而很少注重实验过程,忽视了学生基本操作技能的训练,不利于学生综合实践能力、创新精神的培养。学生无法体会到生物化学对医学的实用价值,因此,学生对学习这门课程缺乏兴趣,觉得学习化学成为负担,学习它往往是为了应付考试。
3.医学生动手机会少,基本操作技能较差。
由于实验课时少,为了保证授课内容,对于较为复杂的操作,教师往往在实验前就把设备、仪器等实验用品准备好,或安装调试好,学生实验中仅进行简单操作即可得出实验结果,且课后实验室很少开放,这样学生实践动手机会就很少,其基本操作技能差也就不足为奇了。
二、实验教学改革尝试
1.突出实验教学目的,注重基本技能训练。
生物化学实验教学的目的是让学生掌握所学的基本实验技能,并自如地运用到今后的实际工作中。我院根据实际情况改革了实验教材,注重基本操作规范化训练和基本技能训练,基本操作规范化训练包括一般玻璃仪器及容量仪器训练,常用的有分光光度计、离心机使用等内容;基本技能训练包括溶液转移、固体溶解、溶液配制、阴阳定性分析、滴定分析、固液分离、标准曲线制作、数据记录和处理等。
2.应用PBL理论,提高自主学习能力。
实验教学基于问题的学习(Problem Based Learning,PBL)是1969年美国神经病学教授Barrows提出的一种新型教育模式。它强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中,通过让学生合作解决真实性问题,来学习隐含于问题背后的科学知识[1],旨在培养学生获取新知识的能力,自主学习的能力,以及解决真实问题的能力。PBL中的“问题”不同于一般传统教学方式中的问题。在传统讲授式教学中,教师也经常以提问的方式帮助学生实现对概念的理解。但由于传统教学是以教学内容为中心,因此作为辅的提问式教学只是强调获取知识的思维过程,且问题本身也是结构良好的,即在限定的条件中寻找到预先设定好的答案。良构性的问题对于学生习得某种特定的方法、步骤是有帮助的,但同时也限制了学生对于真实问题的思考和把握,这也正是学生在面对现实问题时,无法实现知识迁移的主要原因。PBL中的“问题”是置于真实情景中的,强调问题情境的真实性。真实情景中的问题具有结构不良的特征,通常是多变的、不稳定的,会随着新情况的出现发生变化。同时问题的解决不是单一或一成不变的,需要综合多个领域的知识和概念,而且往往没有所谓的“正确答案”,这就使得多途径收集信息和资源成为必要,也使得小组的分工和协作成为必要[2]。在一个接近现实世界的复杂问题中训练学习,可以培养和提高学生有效解决问题的技能和高级思维能力,并确保这些能力可以有效迁移到未来实际工作问题的解决中。具体实施步骤如下。
(1)将学生分成若干PBL小组,每个小组4―6人,各选出1名组长和1名记录员,分别负责小组讨论的主持和讨论记录的整理工作。
(2)教师根据实验教学内容,设计具有一定相关性的劣构情境问题,如针对“蛋白质含量测定―Lowry法”实验,提出如何鉴定劣质奶粉;针对“激素对家兔血糖的影响”实验,提出如何排除某肝脏肿大患者为糖原累积症患者,等等。这些问题的解决方法具有多样性,而实验内容是其中一种可以应用的手段[3]。在实验之前教师将设计的问题及部分参考书目留给每个PBL小组,由小组讨论决定解决问题的方案,即学生决定自己要学什么。在这个阶段教师发挥“引导者”作用,鼓励学生的反省性思维,促使其发现缺乏哪些阻碍问题解决的知识,从而激发其共同的学习目标。
(3)PBL小组成员利用课余时间针对小组确定的学习要点分头查找资料,然后小组成员集合,在组长主持下沟通他们所学的东西,基于他们新学习的东西生成新的解决问题的假设,再根据假设进一步查找资料,完善解决方案,设计操作流程。在此阶段,教师主要发挥“协调者”和“学科专家”的作用,协调小组矛盾,为小组成员提供一定咨询服务。
(4)由每个小组自行设计一个实验,制定实验目的、材料仪器、实验步骤,以及需要得出的实验结果等,上交教师审查通过后在教师的指导监督下做好实验前各项准备及进行实验,然后根据实验结果撰写实验报告,最后由教师进行总结归纳。
这样的自行设计实验不仅可培养学生的创新能力,而且能考查学生的动手能力、团结协作能力和综合实验能力。
3.改变传统教学手段,充分发挥多媒体教学作用。
传统教学以讲授为主,结合板书、实物和模型展示进行,课堂上“满堂灌”,占用了大部分时间,而学生自学、讨论的时间非常少,影响了学生的学习兴趣。随着多媒体教学的广泛应用,教师将传统教学与多媒体教学相结合,通过声、像、动画等形式呈现在学生面前,充分刺激学生的感官,不仅能丰富教学手段,提高学生学习兴趣,而且能使枯燥的生物化学知识变得活泼,抽象的理论知识变得容易理解。因此,我们在实验前应先进行多媒体教学,再进入实验室进行实际操作,首先进行基本操作训练,再逐步加强各种实验技能训练和综合技能训练等,最后完成教学大纲内容。这样的教学手段能使学生更容易接受。
4.开放实验室,加强学生操作能力的训练。
动手机会少是学生基本操作技能差的主要原因。我院在课外时间有计划开放实验室,提供学生动手训练的机会,在进行操作技能考核前增加实验室开放时间及次数,以对学生进行考核前强化训练。同时,在开放实验室时均安排一名教师随堂进行指导,这样可使学生的操作能力大大提高。
5.改革实验报告形式,培养学生科研意识。
在教学过程中培养学生的科研意识十分必要,影响着学生以后的科研能力及其兴趣。传统的实验报告仅仅要求学生对实验结果进行简单归纳、分析。我们则要求学生按科研小论文的形式完成实验报告,格式包括文题、摘要、关键词、正文(前言、资料、方法、结果、讨论、参考文献)等[4],评价实验报告时要从格式、内容、实验结果、归纳分析等去审查,结果要求如实反映实验结果,得不到预期结果的不可随意改动实验数据,讨论应分析实验失败的原因。这样学生不仅会掌握论文书写格式,而且能知道科学研究必须以科学实验为依据,要有严谨、求实、客观的态度。
6.改革实验考核办法。
将生物化学期末考试成绩分为两部分,一是理论考试成绩,占60%;二是实验考核成绩,占40%。实验考核又根据以下三个方面进行评分:①考勤(10分),根据学生缺课、迟到情况和态度情况进行评分;②基本技能(40分),根据随堂提问回答情况、随堂小测验完成情况、书面作业完成情况与实验报告的完成情况评分;③综合实验能力(50分),其中实验设计占15分,操作考试占35分,操作考试前两周由教师选定考试范围及要求,同时开放实验室让学生有动手训练的机会。教师按考题难易程度进行分组,各组难易程度相当,然后进行分组编号备用。考试时由学生自己抽签,按所抽到题号发题,学生根据考题内容准备仪器、药品等材料,独立完成操作,考试完成后当场评分。
我院通过以上实验教学改革,取得了良好的教学效果,不仅学生学习的兴趣明显提高,操作能力大大增强,科研意识得到了提高,而且教师的知识结构不断完善,教育观念得到了提高。
参考文献:
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以创新保证市场
透博梅卡的直升机发动机产品之所以在相关领域的市场中占据着主导地位,主要是得益于该公司发动机在多个方面的优势,其中主要是产品的质量、安全性等,并且在增加产品数量的同时也确保了产品的质量和安全性。
为保证市场份额,透博梅卡公司进行了许多不同的尝试。
首先便是建立发动机数据库系统,其目的是为合适的人在合适的地方提供合适的发动机数据以供客户们选择。实施这个手段的难度之一是如何拥有每台发动机的配置信息和维护信息,因为这些数据往往分散在世界各地的用户手中。不过如果这种数据库确实建立了起来,那将是一个使新客户更容易对发动机进行维护的系统。
其次,对直升机的用户来说,减少发动机的维护费用是很重要的目标之一,而且发动机的“绿色”性能同样非常重要,这可以降低燃料消耗并减少排放物。在这些方面,透博梅卡公司同样进行了艰苦的努力。
阿赫耶—成功的范例
阿赫耶(Arriel)是透博梅卡公司最成功的产品之一,自1977年开始交付至2011年,已交付了超过10000台。目前,阿赫耶有28种不同型号,用于28种不同的轻型和中型直升机。因此,以具有巨大成功的阿赫耶发动机为例,这28种型号的发动机的性能有很大的不同,采用新的技术使新型的阿赫耶发动机的性能得到很大的提高,例如与较老的型号相比,新型的阿赫耶在不增加发动机重量的前提下,其动力增加了50%,耗油率则减少了12%。
阿赫耶的情况充分体现了透博梅卡公司的创新力,因此阿赫耶发动机才在这30年间长盛不衰。
将来,透博梅卡公司还会继续改进阿赫耶系列发动机,其新型发动机会与中国联合生产,将装备于中国直-15等新型直升机。
国际合作与服务
在中国,透博梅卡公司的产品已经占有一席之地:据最新统计,包括引进许可生产的发动机在内,透博梅卡的发动机累计在中国占据了62%的民用市场(按在民航注册的发动机总数量),而中国一半以上的直升机都配备的是透博梅卡发动机。这就是中国和透博梅卡的合作和努力达到的效果。
不止是中国,透博梅卡与全世界客户的关系都很好,在这些年中,透博梅卡公司的服务网络遍及全球。为了形成透博梅卡发动机的良好形象,透博梅卡立足于扩大产品与客户的亲近性,并为购买发动机的客户创造潜在价值。
由于透博梅卡公司对中国直升机产业有着非常重要的作用,因此本刊就透博梅卡公司的相关情况对公司总经理兼副总裁Bruno Even进行了采访。
BGA:请问在竞争日趋激烈的情况下,透博梅卡公司是如何保证自己公司的竞争力的?
Bruno:如今,直升机发动机市场的竞争非常激烈,各公司都要面临很多的挑战,而对于透博梅卡公司来说,这些挑战可以激发创新并促进自然市场的成熟,这也是我们超过其他竞争者的原因之一。
创新是保证市场的最重要的一个方面,2010年,透博梅卡的研发投入比例达到总营业额的13%,今年的研发投入比去年增加了25%,即使在三年前经济危机的关键时期,透博梅卡公司也在尽力保持创新能力。在目前的条件下,透博梅卡公司一直坚持重点战略,并相信创新是与对手竞争的关键所在,而且一旦我们谈及了创新,那通常意味着我们已经有了研究某发动机的计划。总之,创新是透博梅卡公司的发动机具有强大竞争力的关键所在。
BGA:以阿赫耶发动机为例,透博梅卡公司是如何使自己的发动机具有长久生命力的?
Bruno:透博梅卡公司除了在改变发动机的动力性能以外,在稳定性和安全性方面也进行了重大改进。对于阿赫耶发动机来说,尽管30年前阿赫耶已经具有很高的安全性,但如今的发动机的安全性比30年前的发动机还要好的多。例如,发动机的大修间隔(TBO)从1000小时增加到4000小时(阿赫耶2D),这也是很重要的改进之一。由于人们都认为在发动机安全性方面不能有任何让步,而我们做到了这一点,所以我们的发动机可以经得住时间的考验。
在活动现场,笔者看到,这种家庭版植物工厂装置只有冰箱大小,但它是由10多个数字化智能系统组成的,采用抽屉状结构,将系统分为“蔬菜生产小区”、“育苗小区”和“食用菌小区”三部分。其中,“蔬菜生产小区”采用3层立体栽培结构,每茬可定植叶菜45棵,年产蔬菜60Kg~80kg;“育苗小区”为单层结构,单茬育苗70株~100株;“食用菌小区”为四层结构,单茬可放置菌棒4个~8个。
在这套家庭版植物工厂装置中,系统内的温度、湿度、光照、风速、营养液等环境因子均由PLC系统进行智能监控,操作极为简便。其中,蔬莱生长所需光照全部采用红蓝LED为人工光源提供,比普通光源节能60%以上:作物所需的Co2气肥则主要由家庭成员的呼吸以及箱体内的食用菌供给。真正实现了低碳、环保和生态。
据家庭版植物工厂的研发人员葛一峰介绍,这套系统能种植各类叶莱、香草和食用菌等,不施用任何农药,蔬菜安全无污染。不仅能满足家庭对蔬菜安全、卫生、绿色以及陶冶情操、亲近自然的需求,而且能吸收人居环境中的Co2,放出大量的o2,为家庭以及楼宇办公创造“天然氧吧”,一举数得。为都市生活增添乐趣。
此外,研发人员还向与会嘉宾演示了这套装置的在线管理和远程控制功能。这是因为这套装置引入了物联网技术,从而使人们可以在任何地点利用手机、笔记本电脑、PDA等网络终端随时了解蔬莱长势,调整控制参数,实现在线管理、远程控制。从而满足了经常出差人士及上班族需要远程控制的需求。同时,该装置配有中国农业科学院专家团队给出的固定化温控指标程序,使不懂种植的人也能轻松管理。
“我们生活在都市之中,我们渴望田野的芳香”这句话道出了现代都市人渴望田园的无限需求『本次的植物工厂、家庭园艺系列产品正是中环易达公司围绕近年来都市生活的迫切需求,完美地将绿色、生态、环保的理念与家居生活融合在一起形成的创新成果,是一系列科学研究和创新活动的积累。正如北京中环易达设施园艺科技有限公司总经理魏灵玲所言,之所以今天把植物工厂这个概念拿出来,是因为我们相信它不仅仅是一个成果、一种产品,它更有可能会改变未来中国城市人口乃至全体中国人的生活方式。
一种新的产品的出现,可能会带来新的社会方式,或者是一种新的价值观的承接,甚至可能会影响很多人的生活。在会上,来自中财办、农业部、科技部、中国农业科学院等部门的领导、专家等对“家庭版植物工厂”给予了高度评价,一致认为,”家庭版植物工厂”的推出不仅会对都市生活产生重大影响,而且很有可能催生出一个巨大的产业。
北京中环易达设施园艺科技有限公司还与荷兰飞利浦照明、松下(中国)电工、台湾亿光电子工业股份有限公司、扬子集团、欧琳厨具集团、天津利飞尔科技有限公司等7家国内外知名企业签订了战略合作协议,植物工厂研发战略联盟正式形成。
相信,量产化的“家庭版植物工厂”步入寻常百姓家就在不久的将来!
在会现场,笔者还看到中环易达研制出的多个系列的家庭园艺产品。中环易达把绿色生态的理念引入家居生活,率先在国内将植物工厂概念引入家庭,开发出了多个系列的家电式、微型、智能低碳植物工厂,通过外观精美的设计,与家居生活完美地结合在一起,集成家庭电子菜园,既是个真实版的开心农场,又是一个有效的天然氧吧。健康环保,其乐无穷。同时,中环易达还以实用方便、精巧美观、安全卫生为原则,自主开发了20余款家庭蔬莱栽培装置。这些家庭蔬菜栽培装置将实用性、艺术性、趣味性极好地结合在一起,广泛应用于现代都市、平面绿植,屋顶绿化,阳台种植,家居装修,办公装饰等多种场合,为现代都市生活增添了新的亮点!
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北京中环易达设施园艺科技限公司简介
北京中环易达设施园艺科技有限公司作为中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所下属的农业高科技企业,是国内最早从事植物工厂、都市型设施园艺、LED植物光源研发的单位,是国内该领域最具实力的单位之一。
历经多年的成长与发展,北京中环易达设施园艺科技有限公司在设施园艺领域进行了大量的技术创新与开发、研究,已经在设施工程、水耕栽培、植物工厂、环境控制、节能光源等创新研究、产业开发与成果推广方面取得了丰硕的成果,多项技术为国际首创,获得50余项国家发明专利。尤其是在植物工厂领域开展的创新性工作,引领着国内高端设施园艺技术的发展与壮大,已得到国内外同行的高度关注。2009年,在都市型设施园艺创新研究领域荣获国家科技进步二等奖。此外,空中结薯等技术成果还参加了建国六十年科技成就展。
植物工厂简介