3xmaker,人机协作共融万物互联,柔性可穿戴人机交互感知与测量!

  1. 设计指南
  2. |
  3. 新品速递
  4. |
  5. 联系我们
机器人+
传感器+
柔性/印刷电子+
增强现实+
人机交互感知+
网站首页
/
创锋范

我眼中的大创客:艺术家、工程师兼人类学者—自学研发生物能发电机,用「玉米」为家乡带来电力

来源:3XMaker   发布时间:2019年02月20日

我眼中的大创客:艺术家、工程师兼人类学者自学研发生物能发电机,用「玉米」为家乡带来电力

Power Pallet由上层银色大桶和下层各式金属零件所组成,是个能将生物能(biomass)转换成富氢气体(hydrogen-rich gas),再以四缸引擎燃烧气体、产生电力的小型精炼机。

 

Power Pallet的发想人Jim Mason是位46岁的艺术家、工程师兼人类学者。「将有机废料转化为可燃气」的核心概念来自气化(gasification)原理,基本上这个点子就跟美国经典科幻电影「回到未来(Back to the Future)」中,布朗博士启动时光机的方法如出一辙。

https://www.seinsights.asia/sites/default/files/imagecache/content_img/upload/epaper/sep_01.jpgAPL的据点充斥着改造过的货柜)

Mason正在着手进行Power Pallet核心气化炉的第五版测试重达一千两百磅,售价两万七千美金的新版本。除了改善早期客户提出的问题,反应效率也大幅提升,使Mason更靠近他的梦想:一台无须经验就可以迅速上手的发电机。现阶段的Power Pallet离这个目标还有段距离,虽可达到1220千瓦的发电量,但只有受过训练的操作员才能驾驭不甚稳定的系统。

回到2008年,当时的APL试图扭转能源产业由上而下的集中式管理特性,打造人人皆可共同参与的新模式。现在Mason更加确信打造「能源界的个人计算机」 的重要性(意即打造出个人化的生物能发电机),并相信只要能降低成本和减少发电的复杂程度,Power Pallet将有机会实现当年的理想。当我问起理想中的Power Pallet会长什么样子时,他秀出计算机里的草稿:一个简单的箱子,上头有颗按钮。就这么简单。

https://www.seinsights.asia/sites/default/files/imagecache/content_img/upload/epaper/sep_02.jpg

(从政府单位切断Mason艺术项目的供电开始,他就对电力产生莫大的兴趣。)

Mason一向对信息极度渴求,也乐于探索未知的领域。多年前,Mason发现自己对生物能气化的概念着迷不已。对他来说,生物能气化是个优雅简洁的解方:将免费的生物废料转化成可驱动内燃机的低成本气体,若生产过程恰当,废气以及可回归土壤成为肥料的碳残渣将是唯二的副产品。

 

早在十九世纪后期,将生物能转化成可燃气已是相当普遍的事情。欧洲最先拥有路灯的城市巴黎,即是靠着类似技术获得光之城(the City of Light)的美名;二战期间德军使用的武器也多以气化燃料作为驱动能源。然而,「在气化炉运作时,你得忍受很多事情」,来自奥勒冈州的气化顾问Tom Miles表示,尤其过程中产生的焦油本身即是污染物质,连带着使过滤焦油的水也含有毒素。这类缺乏效率、会产生污染的发电机迄今仍在印度和亚洲的某些地方运转。

 

在大多数已开发国家,生物能气化的构想已遭舍弃,Mason却认为世界上最聪明的一群人太早放弃这个充满潜能的发电方式,他试图弥补过程中的技术问题,让气化炉更符合个人使用的需求。随着计划持续进行,Mason开始描绘更大的愿景。

 

2005年的最后一天,Mason和同伴彻夜工作,终于完成他的第一台气化炉,紧接着便是反复地修改与测试。某日,一位在网络上关注这项计划许久的教授从加拿大渥太华写了封e-mail,想买下这台以废弃压缩机和帮浦改造的气化装置。从中得到启发的Mason,决定在网络上贩卖未组装的气化炉工具箱:一套一千七百美金的Gasifier Experimenter’s kitsGEKs)。出乎意料地,几百笔订单涌进,为了规模化GEKs的生意,Mason开始自学CADComputer Aided Design,计算机辅助设计)、设计零件模板、将标准化后的基础设计整理建档,并改良工具箱里的金属配件。GEKs的早期客户大多是大学、实验室、自造者,以及相信气化炉会是末日后唯一可用能源的末世论者。

 

贩卖GEKs不但开启和使用者间的对话交流,也替APL带来足以维持营运的收益。随着开发中国家的订单日益增加,APL的客户不再只是单纯的兴趣爱好者,更多的是渴望依靠便宜独立的发电方式,步入现代化生活的人民。这大幅扭转了Mason的思考方向:他目前的运作方式,还不足以成为黑客式能源运动的改革先锋,想要改变世界,他需要打造一项能实践理想的可靠产品:Power Pallet

https://www.seinsights.asia/sites/default/files/imagecache/content_img/upload/epaper/sep_03.jpg

Power Pallet的运作方式如下。1. 将椰子壳、玉米芯和木屑等生物能倒入容量55加仑的不锈钢漏斗中。2. 将生物质燃烧脱氧以获取氢气,筛出细小颗粒,利用热对流原理进行冷却。3. 以氢气发动功率为1020千瓦的引擎,产生电力。4. 电力可直接应用到家电上或导入小型装置。平均来说,26磅的生物能可以供应三户人家一小时的用电。)

 

在许多只能选用柴油作为燃料发电的地方,人们正需要像Power Pallet这样的机器,将椰子壳和玉米芯变成可用的能源。尽管要价较高,但理论上在买进它的15个月内就能摊平价差。Power Pallet销售成功与否的重点在于能否让客户相信它能持续运作。在西非的马利有250个村庄过去虽有柴油发电机,却因缺乏可靠的燃料来源,才一年多的时间,四分之三的发电机就因缺乏柴油而无法正常运作。这些不易取得柴油,却拥有大量生物能的村庄听说APL后,决定先小部分地购买Power Pallet,若使用顺利,旧的发电机便会逐渐被汰换掉。

 

在海地大地震四年之后,首都太子港依旧满目疮痍。当地创业家Duquesne Fednard说:「你永远无法依赖国家提供的电源,如果你想要一天24小时都有电用,你得自己创造。」三十几岁的Fednard2010年的强震后从纽约回到海地成立自己的公司,希望制造便宜且高效率的烹煮炉,帮助自己的同胞。现在Fednard正在进行一个新项目:将小规模发电设备带进海地的偏远地区,那里目前只有不稳定柴油发电机可供使用。去年春天,Fednard用从商业竞赛得到的奖金买下一台Power Pallet,并以Power Pallet好一阵子的良好表现向资金提供者证明此概念真的可行。(但不久后这台机器就故障了,需要Mason前来维修)

Fednard和他的伙伴都对NGOs提供的传统援助方案没什么信心。他们相信唯一促进居民生活质量的方法,是建立能产生收益的商业模式,而一个能提供小量电能给电视、路灯甚至小型商家使用的微型装置正是他们所需要的。「这不仅只是提供能源来改善人们的生活」,Fednard说,「也同时让人们认为他们是这个系统的一部分」。

 

在大西洋的彼端,以色列裔美国人Yoav Palatnik在赖比瑞亚的一间职业学校里创立了EcoPower Liberia,他打算用两台Power Pallet来供应整间学校的电力,在此之前,学校必须将40%的预算花在每天只能使用四小时的柴油发电机上。赖比瑞亚和海地的处境十分相似:皆是资源不足、历经磨难,且对稳定供电不抱太大期望的国家。

 

「这是一个关于草根发电的实验,这在以前从未发生过,」Palatnik表示,第三世界国家需要突破性的能源进展,JimMason)是少数真正尝试新方法的人,或许最终将一事无成,但至少目前为止他很努力。「看着这些发生是很美好的事情,Jim让你觉得自己也是这惊奇故事的一部分。」

 

尽管外界对Power Pallet怀有诸多期待,一切的前提是它得真的发挥作用。

回到海地的学校,MasonAPL工程师Bill Bayer试图修复损坏的Power Pallet。「看来我们卖出了一个不怎么好的电力系统」,Mason沮丧地说,「人们把谋生的希望放在这些机器上,它们一定得发挥作用。」

 

「我喜爱这个点子,将制造电力的能力交到人们手上,是前所未有的构想,但对村里而言,太高科技的装置的确是个隐忧。」Fednard和他的伙伴花了大笔金钱购买Power Pallet,他们不仅只希望Power Pallet能够运作,他们必须让它运作。

Mason跟在Bayer后头给予维修建议,「这趟维修行收获丰硕,我们学到很多,也发现几个可以改善的地方,」他接着说,「有兴趣的人会愿意花钱买一台仅六成的时间有用的机器,但在商业领域,只有零和一的分别,我们必须让我们的产品不仅只是有趣而已。」

在令人沮丧的两个小时之后,Bayer终于把问题搞定,Power Pallet开始启动,白色蒸汽从机器顶部冒出。

 

ShellFednard的伙伴)连忙上前弹开开关,八个灯泡瞬间亮了起来。我把我的iPhone插到其中一个插槽上,信号接上,开始充电。大家相互大笑着为眼前的景象击掌。Fednard跟着插上冰箱的插头,Bayer则称呼这原本令人窒息的房间为「小美国」因为它现在有了冰凉的啤酒和Wi-Fi

 

房间一角,Mason一屁股坐在成堆的玉米芯上它们即将变成气化炉的燃料。他抓起一把玉米芯,让米色和黄色碎屑从指缝间滑落,看着这里为他的机器惊奇的人们,感到满足。

「面对这么多的挑战,我们有时会忘记这一切都靠着『垃圾』在进行」,Mason说,「我们在做的事是,把玉米芯放进一个罐子里,然后得到能源。」

 


上一篇:美12 名高中女创客,自学软硬件设计,为无家者打造「太阳能帐篷」——获 MIT 资助 1 万美金
下一篇:这群设计师誓把公共艺术创造为城市的「清洁能源发电机」

南京合越智能,增强智造,增强感知,增强交互!

业务合作

(我们会第一时间与您联系)

联系方式

  1. 微信:13815863530(手机同号)
  2. QQ:38260484
  3. 3XMaker@163.com
Copyright@ 2016-2025 南京合越智能科技有限公司 苏ICP备18068961号