Power Geek gatavo lietas

Foršs, dīvains, entuziastisks. Ir daudz veidu, kā aprakstīt mašīnbūves profesora Aleksandra Slocuma personīgo stilu. Un viņš tos visus apskauj. Būdams skolotājs un pētnieks, viņš izmanto to, ko viņš sauc par savu pinball līdzīgo fokusu un aizraušanos ar mašīnbūvi, lai iedvesmotu studentus un risinātu dažas no lielākajām problēmām enerģētikas, medicīnas un precīzās inženierijas jomā. Mani, iespējams, klasificētu kā ADHD++, jo mans prāts tik ātri pārvietojas starp tik daudzām dažādām lietām, viņš saka. Bet man ir arī disciplīna, lai koncentrētos stundām, kad pareizā ideja to garantē.

Profesors Slocum parāda prezidentam Obamam aptuvenu prototipu sistēmai vēja enerģijas uzglabāšanai dziļos okeāna ūdeņos 2009. gadā.

Slocum ir sevi raksturojis gizmologs un visu veidu mašīnu cienītājs, sākot no milzīgiem vēja turbīnu torņiem līdz iekārtām, kas audzē oglekļa nanocaurules. Ar savu krāsaino drēbju skapi viņš ir atpazīstams personāls universitātes pilsētiņā, un viņš aktīvi piedalās studentu dzīvē, bieži vien gatavojot makaronu vakariņas pirmkursniekiem Eksperimentālajā studiju grupā. Kā profesors viņš ilustrē MIT moto prāts un roka vai prātu un roku, mācot studentiem apvienot intelektuālo izpēti ar praktisku inženieriju un dizainu.

Tomēr viņa pētījumi par atjaunojamo enerģiju nesen ir pievērsuši vislielāko uzmanību ārpus MIT. Šopavasar Slocum ir līdzautors darbam IEEE darbi aprakstot komunālo pakalpojumu mēroga enerģijas uzkrāšanas sistēmu, kuras pamatā ir lielas zemūdens betona sfēras un peldošas vēja turbīnas. Kad Baraks Obama 2009. gadā apmeklēja MIT, lai teiktu runu par enerģētiku, Slocum vienā no saviem Havaju salu krekliem demonstrēja šo koncepciju prezidentam, izmantojot rotaļu vēja turbīnu un lielas burkas, kas pildītas ar smiltīm un ūdeni. Kopš tā laika darbs ir pavirzījies līdz vietai, kur Slocum un kolēģiem ir bijušas diskusijas ar lielu inženieru un būvniecības firmu par to, kā varētu būt iespējams izgatavot masīvās konstrukcijas. Slocum lēš, ka idejas komercializācijai būtu nepieciešami pieci līdz 10 gadi, ko viņš sauc par okeāna atjaunojamās enerģijas sistēmu.

Izmantojot lāzera interferometru aptuveni 1987. gadā.

Peldošās vēja turbīnas ar kabeļiem tiktu pietauvotas ar 20 000 tonnu smagu sfēru tīklu, kura diametrs ir 25 līdz 30 metri jeb aptuveni MIT kupola lielumā. Lai uzglabātu lieko enerģiju, kas netiek nosūtīta uz tīklu, turbīnas darbinātu sūkņus, lai evakuētu ūdeni no sfērām. Kad bija nepieciešama jauda, ​​ūdens ieplūda sfērās, liekot sūkņiem darboties pretējā virzienā un darboties kā ģeneratoriem.

Izstrādājot lētus veidus, kā uzglabāt lielu enerģijas daudzumu elektroenerģijas tīklā, vēja parki un saules enerģijas iekārtas, kas parasti ir neregulāri avoti, varētu piegādāt enerģiju pēc pieprasījuma, kā to pašlaik dara fosilā kurināmā un atomelektrostacijas. Slocum dizains ir pavērsts uz tradicionālo sūknējamo hidroenerģiju, kas pašlaik ir visrentablākā un plaši izplatītā uzglabāšanas metode. Sūknējamā hidroenerģijas tehnoloģija nosūta ūdeni kalnup uz rezervuāru un atbrīvo to, lai ražotu enerģiju pīķa laikā. Tā vietā, lai paļautos uz gravitāciju, uzglabājot ūdeni kalna galā, Slocum koncepcija izmanto ūdens spiedienu simtiem metru okeāna dziļumā, lai darbinātu elektroenerģijas ģeneratoru. Betona sfēras, kas satur ūdeni, kalpo arī turbīnu noenkurošanai.

Ja tas darbojas, ietekme var būt dramatiska. Vējš pāri dziļiem ūdeņiem ir milzīgs, bet lielākoties neizmantots resurss. Slocum rakstā lēsts, ka 1000 turbīnas, kas novietotas ārpus redzesloka aptuveni 30 līdz 50 kilometrus no krasta ar noenkurošanās sfērām 600 metrus zem virsmas, varētu nodrošināt tikpat daudz enerģijas kā atomelektrostacija. Mūsdienu sūknētās hidroenerģijas sistēmas parasti nodrošina simtiem megavatu jaudu sešas līdz 10 stundas. Lai gan turbīnu izvietošana dziļā ūdenī būtu dārgāka nekā to novietošana krasta tuvumā, Slocum un viņa kolēģi lēš, ka okeāna atjaunojamās enerģijas sistēma varētu būt konkurētspējīga ar sūknējamo hidroenerģiju, un liela mēroga izvietošana ar 1000 turbīnām varētu uzglabāt līdz pat piecām turbīnām. gigavatu jaudas pat 12 stundas. Pētnieki jau ir izveidojuši sistēmas prototipu ar 30 pēdu augstu torni un gataviem sūkņiem un citiem komponentiem.

Uzglabāšana ir viena no smagākajām problēmām enerģētikā, tāpēc tā ir piesaistījusi tūkstošiem zinātnieku un uzņēmēju. Lai gan okeāna atjaunojamās enerģijas sistēma joprojām ir pētniecības projekts, tā ir iespaidīgi labi pārdomāta, saka Haresh Kamath, Enerģijas uzglabāšanas programmas vadītājs Elektroenerģijas pētniecības institūtā (EPRI). Viņš saka, ka ar šo koncepciju tas ir vairāk inženiertehnisks izaicinājums, nevis materiālu vai fundamentālās zinātnes izaicinājums.

Projekts demonstrē Slocum afinitāti pret simbiotisku dizainu vai vairāku problēmu risināšanu vienlaikus. Papildus enerģijas uzglabāšanai un enkuru funkcijām sfēras būtu izgatavotas no betona, kas var saturēt ievērojamu daudzumu lidojošo pelnu, kas ir ogļu spēkstaciju atkritumu produkts. Sistēma varētu sniegt labumu arī vietējām ekosistēmām, veicinot apakšējo dzīvesveidu pieaugumu. Uzrunā Japānas augstākajām amatpersonām Slocum apgalvoja, ka dziļjūras vēja parks netālu no aizslēgtās Fukušimas atomelektrostacijas varētu nodrošināt jaunas darba vietas vietējiem zvejniekiem, kuri radiācijas dēļ vairs nevar tur zvejot. Viņi varētu palīdzēt uzstādīt sistēmas, veikt apkopi un uzraudzīt ietekmi uz ekosistēmu.

Profesors Slocums 2012. gada Ironman ASV čempionātā finišēja pēc 13 stundām, 7 minūtēm un 41 sekundes.

Atsevišķos pētījumos Slocum vadīja tādas sistēmas izstrādi, kurā siltums no saules koncentratoriem tiek uzglabāts lielos šķidrās sāls baseinos. Vairākas liela mēroga koncentrētas saules iekārtas jau izmanto kausētu sāli; tas uzglabā saules siltumu un, izmantojot siltummaini, pārvērš ūdeni tvaikā, lai parastā tvaika turbīnā ražotu elektroenerģiju. Šajās sistēmās sāls tiek uzkarsēts, kad tas cirkulē caur caurulēm, bet Slocum piedāvā citu metodi. Pamatojoties uz 1970. gadu pētījumiem, viņa tehnoloģija izstaro saules gaismu tieši lielā daudzumā izkausētā sāls, likvidējot cauruļu un sūkņu tīklu, kas parasti ir vājie punkti tradicionālajās koncentrētās saules enerģijas sistēmās.

Slocum vēja un saules enerģijas uzglabāšanas sistēmas saskaras ar milzīgiem šķēršļiem, pirms tās var pārsniegt projektēšanas un neliela mēroga prototipa fāzi. Visvienkāršākajā līmenī peldošās turbīnas, kas Okeāna atjaunojamās enerģijas sistēmai nepieciešamas vēja uztveršanai virs dziļajiem ūdeņiem, joprojām tiek testētas, un tās vēl ir jākomerciāli. Un ir ļoti grūti modelēt enerģijas uzkrāšanas ekonomiku bez reālās pasaules demonstrācijas sistēmām, kuras var būt grūti finansēt, saka EPRI Kamath.

Slocum nav nobiedēts. Protams, ir daudz ko izdomāt, viņš saka, taču tādi lieli izaicinājumi kā došanās uz Mēnesi prasa gadiem ilgu neatlaidību un paralēlu domāšanu vai daudzu problēmu risināšanu vienlaikus. Piemēram, peldošās vēja turbīnas jau izstrādā citi; vairāku stundu zemūdens enerģijas uzglabāšana varētu palīdzēt paātrināt to pieņemšanu. Ja jums ir divas problēmas vienlaikus, kas ir atkarīgas viena no otras, tās katalizē viena otru, viņš saka. Es pieļauju, ka jūs bieži vien iegūstat labāku risinājumu abiem, domājot par tiem kā sistēmu.

Šis uzsvars uz sistēmu domāšanu, kas aptver visu, sākot no produktu dizaina līdz ražošanai, pavada Slocum arī klasē. Viņa Precision Machine Design klasē, 2,75, ārsti ierodas un studentu komandām izvirza īpašus izaicinājumus. Pēc tam studenti izstrādā un izgatavo konceptuālas mašīnas, kas ne tikai atrisina konkrēto klīnicisma problēmu, bet arī var tikt izgatavota ekonomiski. Kad jūs domājat par ražošanu un izvietošanu [projektējot], jūs galu galā izgudrojat vairāk lietu, kas aizsākās pirmsākumos, un galu galā izgudrojat labāku mašīnu, saka Slocum. Kopš 2004. gadā viņš pievērsa medicīnas ierīcēm 2,75, šī klase ir palīdzējusi radīt daudzus recenzētus rakstus, apmēram duci patentu pieteikumu un dažus papildu uzņēmumus, piemēram, Atpūtas ierīces , Bostonas jaunuzņēmums, kas ražo kreklus ar iegultiem sensoriem miega uzraudzībai.

Nodarbība ir ievērojama, jo tajā ir apvienotas lekcijas par teoriju ar praktisku darbu, veidojot prototipus, saka Tohru Yagi, Fulbraita pētnieks no Tokijas Tehnoloģiju institūta Japānā, kurš pēdējo gadu ir pavadījis Slocum Precision Engineering Research Group ( PERG ) laboratorija. Tas, ko viņš dara, ir ļoti analītiski un arī sistemātiski, un to var attiecināt uz jebkuru nozari, ne tikai inženierzinātnēs, viņš saka. Patiešām, uzņēmumam Slocum ir liela pieredze nozarē, un tas ir bijis iesaistīts atdalītajos uzņēmumos, pavisam nesen startup Keystone Tower Systems, kas izstrādāja veidu, kā izgatavot vēja turbīnu torņus par zemākām izmaksām, izmantojot mazāk tērauda.

Slocum ar Utilikilt un bikšturiem, paceļot Gregu Tao ‘10, kurš tikko uzvarēja 2007 robotu sacensībās 2008. gadā.

Pats Slocum ir mūža lādītājs, galdnieks un mēbeļu izgatavotājs. Viņš pievienojās MIT Hobby Shop, institūta koka un metāla darbnīcai, būdams students 1978. gadā un tagad vada tā pārraudzības komiteju. Viņš nebaidās pats sasmērēties ar praktisku darbu. Pēcdoktorantūras asociētais Nevans Klensijs Hanumara, SM '06, PhD '12, kurš līdzpasniedz 2,75 klasi, stāsta, ka reiz uzdūries Slocum Čikāgas viesnīcā, kur Hanumara apmeklēja konferenci, un atradis profesoru pilsētā, lai dotos vizītē uz rūpniecību. pārklāts ar taukiem. Jautāts, kas noticis, Slocums atbildēja, ka es laikam iekāpu mašīnā.

Slocuma entuziasms par savu darbu mēdz pārņemt studentus viņa laboratorijā. Viņš cenšas viņus motivēt, aizdedzinot viņu pašu aizraušanos un dodot viņiem īpašumtiesības uz saviem projektiem. Ja vien jūsu interesēm ir kāda veida nozīme, kāds praktisks pielietojums, viņš ir par to, saka doktorants un Slocum laboratorijas loceklis Nikolajs Begs '09, SM '11, medicīnas ierīču inženieris, kurš ieguvis Lemelson-MIT koledžas studentu balvu. šogad. Ir lieliski, ka vari nodarboties ar to, ko vēlies darīt un mācīties. Viņam nav lielas personīgās dienas kārtības. Slocum tika nosaukts par Masačūsetsas gada profesoru 2000. gadā, kas ir viena no daudzajām balvām, ko viņš ir saņēmis.

Viena lieta, kas padara Slocumu par īpaši efektīvu profesoru, ir tas, ka viņš sajauc savu entuziasmu par inženieriju ar humoru. Kad viņš pasniedza ilggadējo dizaina un ražošanas klasi 2.007, skolēni jau pirmajā dienā ieguva devu viņa rotaļīgā stila. Izvilcis materiālus, kas bija pieejami šī semestra projekta sagatavošanai, viņš demonstrēja priekšmetu relatīvo izturību ar savu ķermeni: viņš nolieca metāla vārpstas pār kaklu, uzspieda metāla loksnes pāri rumpim un ar skaļu kliedzienu nogādāja viltus karatē karbonādes uz koka dēļiem. . Pēdējās sacensībās starp studentu veidotiem robotiem viņš komentēja dzīvīgus spēles pēc spēles, it kā izsauktu cīkstēšanās maču, kliedzot tādas rindas kā Šeit fizika satiekas ar paklāju! Atzīmējot uzvarētājus no tā, ko viņš sauc par šo geek-alicious notikumu, Slocum ir zināms, ka viņš paceļ studentus ar milzīgu lāča apskāvienu vai uzcēla viņus uz pleciem, lai iegūtu uzvaras apli. Un neatkarīgi no tā, vai viņš sēd tiesu lekciju zālē vai runā viens pret vienu, viņa runu papildina dumjie vārdi. (Viens piemērs par lineārās domāšanas briesmām: kamēr mēs esam aizņemti, analizējot savu vakariņu jaku, mēs neapzināmies, ka mūsu bikses deg.) Jautāts, cik viņam gadu, Slocum ironizē: Pārāk jauns, lai par to uztraukties.

Taču viņa zināšanas nopietnās lietās ir atzītas visaugstākajā līmenī. Kad federālā valdība centās apturēt 2010. gada Deepwater Horizon naftas noplūdi Meksikas līcī, Slokums, kurš augstskolas laikā strādāja naftas urbumos jūrā, bija viens no enerģētikas ministra Stīvena Ču izvēlētajiem darbiniekiem. zinātniskie padomnieki . Viņam bija būtiska loma atbildē, izstrādājot labojumu, kad tika pārrautas hidrauliskās līnijas, kas ļauj inženieriem vadīt zemūdens tālvadības transportlīdzekļus. Pagājušajā gadā viņš tika uzaicināts uz Japānu, kur viņš konsultēja amatpersonas par to, kā pēc Fukušimas aizslēgto atomelektrostaciju enerģiju varētu aizstāt, novirzot daļu valsts automobiļu ražošanas jaudas jūras vēja enerģijas attīstībai.

Slocum okeāna atjaunojamās enerģijas sistēmā peldošā turbīna ir noenkurota dziļā ūdenī ar masīvām betona sfērām, kas kalpo arī kā enerģijas uzglabāšanas ierīces.

Slocum ir pazīstams ar to, ka savās dienās ir iekļāvis milzīgu aktivitāšu daudzumu, tostarp triatlona treniņus. Tomēr viņš nesen uzņēmās citu pienākumu Baltā nama Zinātnes un tehnoloģiju politikas birojā. Būdams progresīvās ražošanas direktora palīgs, viņš būs tas, ko viņš dēvē par dzīvesvietu, un viņa uzdevums ir palīdzēt atvērt vairākus progresīvus ražošanas centrus. Amats labi atbilst viņa dizainam ražošanas filozofijai.

PERG laboratorijā Slocum uzsver daudznozaru pieeju un reālo praktiskumu. Dizaina pārskatīšanas laikā pētnieki saņem atsauksmes no inženieriem, kas strādā pilnīgi citās jomās nekā viņu pašu jomās, piemēram, ķirurģijas instrumentos, zāļu ražošanā, eļļas ieguvē un vēža noteikšanā. Lai labāk izprastu, kā darbojas rūpniecība, viņš ir vedis laboratorijas locekļus ekskursijās pa daudziem dažādiem uzņēmumiem, tostarp aviācijas un kosmosa ražošanas iekārtām.

Būdams laboratorijas direktors, Slocum veicina koleģiālu atmosfēru, aicinot pētniekus uz savu 300 akru fermu Ņūhempšīrā, kur viņš audzē augļus un audzē aitas, alpakas un vistas. Šo saviesīgo izbraucienu laikā viņš rūpējas, lai ikvienam būtu darbs, neatkarīgi no tā, vai tā ir malkas vākšana ugunskuram vai došanās tītaru medībās. Tas ir kā viņa dzīves momentuzņēmums — katrs strādā un izklaidējas ar savu lomu, saka PERG absolvents Daniels Kods, PhD '11, kurš tagad cenšas iegūt finansējumu, lai komercializētu izkausētā sāls enerģijas uzglabāšanas sistēmu, pie kuras viņš strādāja kopā ar Slocum. students. Viņš labi prot piesaistīt cilvēkus, kas pulcējas ap kaut ko lielāku.

Gregs Tao '10, kurš 2008. gadā uzvarēja robotikas sacensībās 2,007, apbrīno Slocuma spēju izcelties ne tikai daudzās intelektuālās nodarbēs, bet arī kā sportistam. Viņš saka, ka jūs varat darīt daudz vairāk nekā tikai būt labs akadēmiķis — viņš to patiešām iemieso.

Pašam Slocumam šķietami darbojas uzmanības sadalīšana starp daudzām interesēm: ir vairāki desmiti patentu, kas izdoti vai tiek izskatīti ar viņa vārdu. Viņš varēja viegli pāriet no akadēmiskās vides uz galveno zinātnieku tehnoloģiju jaunuzņēmumā vai citā komerciālā uzņēmumā. Bet šķiet maz ticams, ka tas notiks. Viņa saites ar Institūtu ir dziļas: viņš gandrīz visu savu pieaugušo mūžu ir pavadījis MIT, un viņa trīs bērni — visi dēli — ir iestājušies par studentiem (divi jau ir absolvējuši, un viens ir tur tagad). Vēl svarīgāk ir tas, ka viņa loma ļauj viņam turpināt aizraušanos ar mašīnbūves dizainu. Ik pēc trim gadiem es kā ellē cenšos tikt no šejienes prom, viņš saka. Bet es turpinu atgriezties, jo tas ir tik jautri.

paslēpties