新能源革命需要什么样的人才？美国能源与环境专业详解！

发布时间：2022-08-31   作者：admin

过去两个世纪以来，我们对能源的大量消耗已经给地球造成了巨大隐患。煤、石油和天然气的燃烧与地球大气层温室气体排放量的不断上升之间存在密不可分的关系，它们是气候变化的首要原因。全球科学家们一致认为，我们正在走向灾难，只有戒除对化石燃料的依赖才能阻止灾难的发生。

改变我们获得能源的来源是地球目前面临的巨大挑战之一。我们鼓励更多的学子选择能源和环境相关专业，利用自己的专业知识，参与到这场“新能源革命”中来。

在上一期《面对全球变暖，我们能做些什么？英国能源与环境专业详解！》中，小E学姐给大家介绍了英国可持续相关硕士专业开设情况，今天，我们来看看美国能源与环境相关的专业类型。

化工是一个特殊的行业，它与碳排放密切相关，是低碳经济的核心行业之一。

二氧化碳年排放量较大的化工产品主要有合成氨、炼油、甲醇、电石、煤制油与乙烯等基础化工产品，其中尤其是合成氨、炼油与甲醇的碳排量已占整个石化行业的三至四成。

对于化工行业来说，利用生态友好的绿色原材料（如生物基材料、可回收材料）替代化石原料，推进减碳控碳技术的研究与应用（如碳捕集利用与封存（CCUS）、电解水制氢等），在未来是挑战也是机会。

美国化学工程专业

美国大学化学工程专业大多数开设在工学院或工程与应用科学学院，主要设置在化学工程系和化学与生物工程系，少数学校设置在化学工程与材料科学系或化学与环境工程系。

美国化学工程专业按照研究内容的不同可分为：催化与反应工程、过程系统工程、生物相关、高分子材料相关、能源与环境、热力学六个分支方向。

高分子材料是目前非常热门的一个分支方向，其应用领域非常广泛，主要研究有机及生物高分子材料，以及自然界中的无机材料。而能源与环境主要研究的是新能源以及对环境的管理，这和目前社会的发展趋势是一致的，因此申请人数也不少。

US NEWS化学工程研究生项目排名

NO.1 麻省理工学院

NO.2 加州理工学院

NO.2 加州大学伯克利分校

NO.4 斯坦福大学

NO.5 佐治亚理工学院

NO.5 明尼苏达大学双城分校

NO.5 德州大学奥斯汀分校

NO.8 特拉华大学

NO.9 加州大学圣塔芭拉拉分校

NO.10 普林斯顿大学

NO.10 密歇根大学安娜堡分校

NO.12 伊利诺伊大学香槟分校

NO.12 威斯康辛大学麦迪逊分校

美国化学工程硕士项目（部分）

麻省理工学院
Master of Science in Chemical Engineering Practice (M.S.CEP)
该项目需要在麻省理工学院学习两个学期的课程，并在麻省理工学院常驻人员的指导下，在实践学校的站点学习一个学期，实践学校的学分可以代替硕士论文。

CEP硕士因为没有研究论文的要求，更偏实践，可在一个学年完成学业。

核心课程包括：化学工程中的数值方法，化学工程热力学，运输现象的分析，化学反应器工程，系统工程以及一门应用化学课程。

佐治亚理工学院
Master of Science in Chemical Engineering
该项目可以选择通过课程或者论文两种方式来完成学位。

核心课程包括：化学工艺an全，gao级化学工程热力学，gao级传输现象、流体力学和热学，传输现象-质量传输，动力学和反应器设计，化学过程的数学建模和分析。

密歇根大学安娜堡分校
Chemical Engineering MSE
该项目要求申请人本科为化学工程专业，若本科非化学工程专业，需要完成先修课程：研究调查，流体流动，反应器分析，热量和质量运输，统计热力学，化学工程师数学。

MSE学位不需要完成论文，学生可以通过研究项目获得学分，完成学业。


可再生能源（Renewable Energy）是来自自然界的可持续发展的能源——像太阳一样不会耗尽，或无止境的东西，其补充速度高于其消耗速度。

而相对的传统能源：化石燃料（煤、石油和天然气），是不可再生的资源，需要数亿年的时间才能形成。化石燃料在燃烧生产能源时，会造成有害的温室气体排放，如二氧化碳。

可再生能源所产生的排放量远远低于燃烧化石燃料。从目前占排放量占绝大部分的化石燃料过渡到可再生能源是解决气候危机的关键。

目前jiao受欢迎的可再生能源是：

太阳能 Solar Energy

风能 Wind Energy

水能 Hydro Energy

潮汐能 Tidal Energy

地热能 Geothermal Energy

生物能 Bioenergy / 生物质能 Biomass Energy

美国可再生能源相关专业

可再生能源并不是一个单独开设的专业，根据研究方向的不同，它和很多专业有交叉。

在美国大学里，风能、太阳能大多数开设在ECE的Power System下，ME里也设有Sustainable Energy System方向。加州理工学院、麻省理工学院、康奈尔大学等都拥有自己的太阳能研究中心，主要研究光电转换、光电材料、电子光声伏大学等。

地热能通常开设在Earth Science或者是Geology下。

斯坦福大学去年开设了一个新的学院：School of Earthundefined Energy and Environmental Sciences (Stanford Earth)undefined 致力于环境问题的研究。该学院下设四个院系：地球物理Geophysics、地质科学Geological Sciences、地球系统科学Earth System Science和能源工程Energy Resources Engineering，2022-2023学年开始招生。能源工程系主要研究地热资源，同时招收能源工程和石油工程专业的硕士生和博士生。

生物质能在Bio-engineering和Environmental Engineering下都有涉及。

美国可再生能源相关硕士项目（部分）

斯坦福大学
Energy Resources Engineering (MS)
能源资源工程专业的研究生本科一般来自化学、物理学、土木工程、机械工程、地质学或其他地球科学等背景，该项目可选择授课型或研究型学位。

核心课程包括：碳捕集与封存，能源储存和转换：太阳能电池、燃料电池、电池和超 级电容器，能源过程的基础知识，流体力学和传热学，多相流动基础，以及一些数学和分析基础课程。

加州大学伯克利分校
Master's in Energy and Resources
该项目侧重于能源、资源和环境问题的分析、方法论、理论和实践方法。

课程涉及：跨学科分析，环境科学，资源和环境经济学，处理能源、资源和环境的社会科学方法，能源、资源和环境的工程方法，人文科学。

伊利诺伊大学香槟分校
Bioprocessing&Bioenergy (MS)
UIUC生物加工和生物能源硕士项目将科学和商业结合起来，除了完成科学部分的核心课程（如：谷物生物加工的副产品，用于燃料的生物质的生物处理等），学生每学期还需完成一至两门商业课程。

该项目是一个职业导向的硕士项目，时长18个月。


环境工程是土木工程和化学工程的一个分支学科，交叉性非常强，涉及化学、生物学、生态学、地质学、水力学、水文学、微生物学和数学等学科。

环境工程是应用科学和工程原理来改善和维护环境，以保护人类健康，保护自然界的有益生态系统，并改善与环境有关的人类生活质量。

关于环境工程，美国土木工程师学会环境工程分会发表了如下声明：

环境工程通过健全的工程理论与实践来解决环境卫生问题，主要包括：提供an全、可口的公共给水；适当处置与循环使用废水与固体废物；建立城市与农村符合卫生要求的排水系统；控制水、土壤和空气污染，并消除这些问题对社会和环境造成的影响。而且，它涉及的是公共卫生领域里的工程问题，例如控制通过节肢动物传染的疾病，消除工业健康危害，为城市、农村和娱乐场所提供合适的卫生设施，评价技术进步对环境的影响等。

环境工程师研究技术进步对环境的影响，解决当地和世界范围内的环境问题，如酸雨、全球变暖、臭氧消耗、水污染以及汽车尾气和工业来源的空气污染。

美国环境工程专业

美国环境工程专业通常设置在 CEE（Civil and Environmental Engineering）下，有两种开设类型：

设置独立的土木工程或土木与环境工程学院，如佐治亚理工学院、普渡大学等，学院研究范围较广，涉及多个环境工程分支领域；

在工程学院下设置土木与环境工程系，如加州大学伯克利分校、伊利诺伊大学香槟分校和麻省理工学院等。这些学校的土木与环境工程学系与工程学院的其他系科（如化学工程、电气工程等）紧密结合，从事边缘和交叉学科的研究。

US NEWS环境工程研究生项目排名

NO.1 斯坦福大学

NO.2 加州大学伯克利分校

NO.3 佐治亚理工学院

NO.3 伊利诺伊大学香槟分校

NO.3 密歇根大学安娜堡分校

NO.3 德州大学奥斯汀分校

NO.7 弗吉尼亚理工学院

NO.8 卡耐基梅隆大学

NO.8 麻省理工学院

NO.8 耶鲁大学

NO.11 康奈尔大学

NO.11 杜克大学

NO.11 普林斯顿大学

NO.11 普渡大学

NO.11 明尼苏达大学双城分校

美国环境工程硕士项目（部分）

加州大学伯克利分校
Environmental Engineering (MS)
主要研究领域：空气质量工程(AQE)，环境流体力学和水文学(EFMH)，水质工程(WQE)

先修课程要求：数学（包括微积分、线性代数和微分方程），科学（物理学、化学、生物）。建议申请人有Matlab或其他gao级编程语言的经验。在本科阶段修读流体力学、环境工程概论、水文学或水化学课程，尤其是本科非工程专业的申请人，这些课程可以增加申请竞争力。

普渡大学
MS in Environmental and Ecological Engineering (MSEEE)
该项目可以选择论文（21个课程学分和9个研究学分，终形成论文）和非论文（30个课程学分）的方式完成学位。

主要研究领域：建筑工程学、施工工程学、环境工程学、测绘工程学、岩土工程学、水利学与水文工程学、材料工程学、结构工程学、交通运输工程学。

南加州大学
MS Environmental Engineering
该项目总共要求完成28个学分单元。所有学生都需要完成两门核心课程：能源与环境，环境流体力学。并选择一个专业分支方向：Air或Water。

Air分支方向的课程包括：颗粒状空气污染物：属性/行为/测量，气候变化和大气气溶胶，空气污染管理：暴露，健康影响和风险。

Water分支方向的课程包括：水生和环境化学，环境工程中的物理化学过程，环境工程中的生物过程。

除了以上专业，还有很多其他专业在交叉领域不断延伸，为这场“新能源革命”助力。比如电气工程专业，从可再生能源提供的微电网、太阳能电池，到电动汽车的研究，涵盖领域越来越丰富。生物专业，对微生物燃料电池的研究，将污染物中蕴含的化学能直接转化为电能，实现同步污水处理和电能回收。

为确保一个充满活力、健康且对环境友好的未来，全球急需利用负担得起的、易获得和可持续的能源推动发展，能源效率、能源节约以及能源去碳化至关重要。

因此，我们需要更多的专业人才，如果你感兴趣，且有意参与到这个关乎人类生存的领域中来，欢迎选择相关专业。

想要了解更多专业相关问题，欢迎添加小E学姐微信，为你匹配专业顾问老师一对一咨询。