新能源革命需要什么樣的人才？美國能源與環(huán)境專業(yè)詳解！

發(fā)布時間：2022-08-31   作者：admin

過去兩個世紀以來，我們對能源的大量消耗已經(jīng)給地球造成了巨大隱患。煤、石油和天然氣的燃燒與地球大氣層溫室氣體排放量的不斷上升之間存在密不可分的關(guān)系，它們是氣候變化的首要原因。全球科學家們一致認為，我們正在走向災難，只有戒除對化石燃料的依賴才能阻止災難的發(fā)生。

改變我們獲得能源的來源是地球目前面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。我們鼓勵更多的學子選擇能源和環(huán)境相關(guān)專業(yè)，利用自己的專業(yè)知識，參與到這場“新能源革命”中來。

在上一期《面對全球變暖，我們能做些什么？英國能源與環(huán)境專業(yè)詳解！》中，小E學姐給大家介紹了英國可持續(xù)相關(guān)碩士專業(yè)開設(shè)情況，今天，我們來看看美國能源與環(huán)境相關(guān)的專業(yè)類型。

化工是一個特殊的行業(yè)，它與碳排放密切相關(guān)，是低碳經(jīng)濟的核心行業(yè)之一。

二氧化碳年排放量較大的化工產(chǎn)品主要有合成氨、煉油、甲醇、電石、煤制油與乙烯等基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，其中尤其是合成氨、煉油與甲醇的碳排量已占整個石化行業(yè)的三至四成。

對于化工行業(yè)來說，利用生態(tài)友好的綠色原材料（如生物基材料、可回收材料）替代化石原料，推進減碳控碳技術(shù)的研究與應用（如碳捕集利用與封存（CCUS）、電解水制氫等），在未來是挑戰(zhàn)也是機會。

美國化學工程專業(yè)

美國大學化學工程專業(yè)大多數(shù)開設(shè)在工學院或工程與應用科學學院，主要設(shè)置在化學工程系和化學與生物工程系，少數(shù)學校設(shè)置在化學工程與材料科學系或化學與環(huán)境工程系。

美國化學工程專業(yè)按照研究內(nèi)容的不同可分為：催化與反應工程、過程系統(tǒng)工程、生物相關(guān)、高分子材料相關(guān)、能源與環(huán)境、熱力學六個分支方向。

高分子材料是目前非常熱門的一個分支方向，其應用領(lǐng)域非常廣泛，主要研究有機及生物高分子材料，以及自然界中的無機材料。而能源與環(huán)境主要研究的是新能源以及對環(huán)境的管理，這和目前社會的發(fā)展趨勢是一致的，因此申請人數(shù)也不少。

US NEWS化學工程研究生項目排名

NO.1 麻省理工學院

NO.2 加州理工學院

NO.2 加州大學伯克利分校

NO.4 斯坦福大學

NO.5 佐治亞理工學院

NO.5 明尼蘇達大學雙城分校

NO.5 德州大學奧斯汀分校

NO.8 特拉華大學

NO.9 加州大學圣塔芭拉拉分校

NO.10 普林斯頓大學

NO.10 密歇根大學安娜堡分校

NO.12 伊利諾伊大學香檳分校

NO.12 威斯康辛大學麥迪遜分校

美國化學工程碩士項目（部分）

麻省理工學院
Master of Science in Chemical Engineering Practice (M.S.CEP)
該項目需要在麻省理工學院學習兩個學期的課程，并在麻省理工學院常駐人員的指導下，在實踐學校的站點學習一個學期，實踐學校的學分可以代替碩士論文。

CEP碩士因為沒有研究論文的要求，更偏實踐，可在一個學年完成學業(yè)。

核心課程包括：化學工程中的數(shù)值方法，化學工程熱力學，運輸現(xiàn)象的分析，化學反應器工程，系統(tǒng)工程以及一門應用化學課程。

佐治亞理工學院
Master of Science in Chemical Engineering
該項目可以選擇通過課程或者論文兩種方式來完成學位。

核心課程包括：化學工藝an全，gao級化學工程熱力學，gao級傳輸現(xiàn)象、流體力學和熱學，傳輸現(xiàn)象-質(zhì)量傳輸，動力學和反應器設(shè)計，化學過程的數(shù)學建模和分析。

密歇根大學安娜堡分校
Chemical Engineering MSE
該項目要求申請人本科為化學工程專業(yè)，若本科非化學工程專業(yè)，需要完成先修課程：研究調(diào)查，流體流動，反應器分析，熱量和質(zhì)量運輸，統(tǒng)計熱力學，化學工程師數(shù)學。

MSE學位不需要完成論文，學生可以通過研究項目獲得學分，完成學業(yè)。


可再生能源（Renewable Energy）是來自自然界的可持續(xù)發(fā)展的能源——像太陽一樣不會耗盡，或無止境的東西，其補充速度高于其消耗速度。

而相對的傳統(tǒng)能源：化石燃料（煤、石油和天然氣），是不可再生的資源，需要數(shù)億年的時間才能形成。化石燃料在燃燒生產(chǎn)能源時，會造成有害的溫室氣體排放，如二氧化碳。

可再生能源所產(chǎn)生的排放量遠遠低于燃燒化石燃料。從目前占排放量占絕大部分的化石燃料過渡到可再生能源是解決氣候危機的關(guān)鍵。

目前jiao受歡迎的可再生能源是：

太陽能 Solar Energy

風能 Wind Energy

水能 Hydro Energy

潮汐能 Tidal Energy

地熱能 Geothermal Energy

生物能 Bioenergy / 生物質(zhì)能 Biomass Energy

美國可再生能源相關(guān)專業(yè)

可再生能源并不是一個單獨開設(shè)的專業(yè)，根據(jù)研究方向的不同，它和很多專業(yè)有交叉。

在美國大學里，風能、太陽能大多數(shù)開設(shè)在ECE的Power System下，ME里也設(shè)有Sustainable Energy System方向。加州理工學院、麻省理工學院、康奈爾大學等都擁有自己的太陽能研究中心，主要研究光電轉(zhuǎn)換、光電材料、電子光聲伏大學等。

地熱能通常開設(shè)在Earth Science或者是Geology下。

斯坦福大學去年開設(shè)了一個新的學院：School of Earthundefined Energy and Environmental Sciences (Stanford Earth)undefined 致力于環(huán)境問題的研究。該學院下設(shè)四個院系：地球物理Geophysics、地質(zhì)科學Geological Sciences、地球系統(tǒng)科學Earth System Science和能源工程Energy Resources Engineering，2022-2023學年開始招生。能源工程系主要研究地熱資源，同時招收能源工程和石油工程專業(yè)的碩士生和博士生。

生物質(zhì)能在Bio-engineering和Environmental Engineering下都有涉及。

美國可再生能源相關(guān)碩士項目（部分）

斯坦福大學
Energy Resources Engineering (MS)
能源資源工程專業(yè)的研究生本科一般來自化學、物理學、土木工程、機械工程、地質(zhì)學或其他地球科學等背景，該項目可選擇授課型或研究型學位。

核心課程包括：碳捕集與封存，能源儲存和轉(zhuǎn)換：太陽能電池、燃料電池、電池和超 級電容器，能源過程的基礎(chǔ)知識，流體力學和傳熱學，多相流動基礎(chǔ)，以及一些數(shù)學和分析基礎(chǔ)課程。

加州大學伯克利分校
Master's in Energy and Resources
該項目側(cè)重于能源、資源和環(huán)境問題的分析、方法論、理論和實踐方法。

課程涉及：跨學科分析，環(huán)境科學，資源和環(huán)境經(jīng)濟學，處理能源、資源和環(huán)境的社會科學方法，能源、資源和環(huán)境的工程方法，人文科學。

伊利諾伊大學香檳分校
Bioprocessing&Bioenergy (MS)
UIUC生物加工和生物能源碩士項目將科學和商業(yè)結(jié)合起來，除了完成科學部分的核心課程（如：谷物生物加工的副產(chǎn)品，用于燃料的生物質(zhì)的生物處理等），學生每學期還需完成一至兩門商業(yè)課程。

該項目是一個職業(yè)導向的碩士項目，時長18個月。


環(huán)境工程是土木工程和化學工程的一個分支學科，交叉性非常強，涉及化學、生物學、生態(tài)學、地質(zhì)學、水力學、水文學、微生物學和數(shù)學等學科。

環(huán)境工程是應用科學和工程原理來改善和維護環(huán)境，以保護人類健康，保護自然界的有益生態(tài)系統(tǒng)，并改善與環(huán)境有關(guān)的人類生活質(zhì)量。

關(guān)于環(huán)境工程，美國土木工程師學會環(huán)境工程分會發(fā)表了如下聲明：

環(huán)境工程通過健全的工程理論與實踐來解決環(huán)境衛(wèi)生問題，主要包括：提供an全、可口的公共給水；適當處置與循環(huán)使用廢水與固體廢物；建立城市與農(nóng)村符合衛(wèi)生要求的排水系統(tǒng)；控制水、土壤和空氣污染，并消除這些問題對社會和環(huán)境造成的影響。而且，它涉及的是公共衛(wèi)生領(lǐng)域里的工程問題，例如控制通過節(jié)肢動物傳染的疾病，消除工業(yè)健康危害，為城市、農(nóng)村和娛樂場所提供合適的衛(wèi)生設(shè)施，評價技術(shù)進步對環(huán)境的影響等。

環(huán)境工程師研究技術(shù)進步對環(huán)境的影響，解決當?shù)睾褪澜绶秶鷥?nèi)的環(huán)境問題，如酸雨、全球變暖、臭氧消耗、水污染以及汽車尾氣和工業(yè)來源的空氣污染。

美國環(huán)境工程專業(yè)

美國環(huán)境工程專業(yè)通常設(shè)置在 CEE（Civil and Environmental Engineering）下，有兩種開設(shè)類型：

設(shè)置獨立的土木工程或土木與環(huán)境工程學院，如佐治亞理工學院、普渡大學等，學院研究范圍較廣，涉及多個環(huán)境工程分支領(lǐng)域；

在工程學院下設(shè)置土木與環(huán)境工程系，如加州大學伯克利分校、伊利諾伊大學香檳分校和麻省理工學院等。這些學校的土木與環(huán)境工程學系與工程學院的其他系科（如化學工程、電氣工程等）緊密結(jié)合，從事邊緣和交叉學科的研究。

US NEWS環(huán)境工程研究生項目排名

NO.1 斯坦福大學

NO.2 加州大學伯克利分校

NO.3 佐治亞理工學院

NO.3 伊利諾伊大學香檳分校

NO.3 密歇根大學安娜堡分校

NO.3 德州大學奧斯汀分校

NO.7 弗吉尼亞理工學院

NO.8 卡耐基梅隆大學

NO.8 麻省理工學院

NO.8 耶魯大學

NO.11 康奈爾大學

NO.11 杜克大學

NO.11 普林斯頓大學

NO.11 普渡大學

NO.11 明尼蘇達大學雙城分校

美國環(huán)境工程碩士項目（部分）

加州大學伯克利分校
Environmental Engineering (MS)
主要研究領(lǐng)域：空氣質(zhì)量工程(AQE)，環(huán)境流體力學和水文學(EFMH)，水質(zhì)工程(WQE)

先修課程要求：數(shù)學（包括微積分、線性代數(shù)和微分方程），科學（物理學、化學、生物）。建議申請人有Matlab或其他gao級編程語言的經(jīng)驗。在本科階段修讀流體力學、環(huán)境工程概論、水文學或水化學課程，尤其是本科非工程專業(yè)的申請人，這些課程可以增加申請競爭力。

普渡大學
MS in Environmental and Ecological Engineering (MSEEE)
該項目可以選擇論文（21個課程學分和9個研究學分，終形成論文）和非論文（30個課程學分）的方式完成學位。

主要研究領(lǐng)域：建筑工程學、施工工程學、環(huán)境工程學、測繪工程學、巖土工程學、水利學與水文工程學、材料工程學、結(jié)構(gòu)工程學、交通運輸工程學。

南加州大學
MS Environmental Engineering
該項目總共要求完成28個學分單元。所有學生都需要完成兩門核心課程：能源與環(huán)境，環(huán)境流體力學。并選擇一個專業(yè)分支方向：Air或Water。

Air分支方向的課程包括：顆粒狀空氣污染物：屬性/行為/測量，氣候變化和大氣氣溶膠，空氣污染管理：暴露，健康影響和風險。

Water分支方向的課程包括：水生和環(huán)境化學，環(huán)境工程中的物理化學過程，環(huán)境工程中的生物過程。

除了以上專業(yè)，還有很多其他專業(yè)在交叉領(lǐng)域不斷延伸，為這場“新能源革命”助力。比如電氣工程專業(yè)，從可再生能源提供的微電網(wǎng)、太陽能電池，到電動汽車的研究，涵蓋領(lǐng)域越來越豐富。生物專業(yè)，對微生物燃料電池的研究，將污染物中蘊含的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)同步污水處理和電能回收。

為確保一個充滿活力、健康且對環(huán)境友好的未來，全球急需利用負擔得起的、易獲得和可持續(xù)的能源推動發(fā)展，能源效率、能源節(jié)約以及能源去碳化至關(guān)重要。

因此，我們需要更多的專業(yè)人才，如果你感興趣，且有意參與到這個關(guān)乎人類生存的領(lǐng)域中來，歡迎選擇相關(guān)專業(yè)。

想要了解更多專業(yè)相關(guān)問題，歡迎添加小E學姐微信，為你匹配專業(yè)顧問老師一對一咨詢。