【中國傳動網 行業動態】 受NASA太空探測器的啟發,來自智利和肯尼亞的兩位年輕發明家希望在多風的城市發電。
從氣候變化到貧困,全球問題越來越需要跨文化的協作與創新。來自智利的NicolasOrellana和來自肯尼亞的YaseenNoorani代表著一眾新時代的人才,攜手共同開發能夠解決社會共同問題的新技術。攻讀英國蘭卡斯特大學國際創新碩士學位的這兩位年輕發明家嘗試通過一種新型風力發電裝置來捕捉并利用城市風能。這項發明在全球數千參賽作品中突出重圍,最終獲得2018年戴森設計大獎國際冠軍的殊榮。
2018戴森設計大獎全球冠軍揭曉,城市風力發電裝置奪冠
來自智利的NicolasOrellana和來自肯尼亞的YaseenNoorani嘗試通過一種新型風力發電裝置來捕捉并利用城市風能,這項發明在全球數千參賽作品中突出重圍,最終獲得2018年戴森設計大獎國際冠軍的殊榮。
城市建筑物越高,所承受的風力也相對地越大。當我們尋找可再生能源時,是否考慮過這種強大而充足的資源?傳統的風力發電裝置僅能捕獲沿一個方向行進的風力,但在風向不可預測且多向性的城市中,風力發電的效率卻非常低。O-Wind風力發電裝置采用簡單的幾何形狀,旨在利用這種強大且尚未被開發的資源,即使在最寒冷的日子里也能生產能源。
詹姆斯·戴森爵士說:“我們特意將大賽的評審標準設置地很寬泛--即設計一個能夠解決問題的方案。這樣才能夠激勵發明者們利用聰明才智來開發創造性的解決方案。O-Wind風力發電裝置正是這樣的一款產品,它試圖解決可再生能源的這一巨大挑戰,通過幾何結構來捕獲那些從我們常常忽視的地方所產生的能量--例如城市。這是一個巧妙的概念。”
NicolasOrellana首次對多向風的挑戰產生興趣是源于NASA的風滾草火星探測儀。這顆直徑6英尺的充氣球體,被設計成能夠像風滾草一樣自主地彈跳和滾動,用于在火星表面測量大氣條件和地理位置。與傳統風力發電裝置一樣,它由單向吹動的風提供動力,這就嚴重影響了探測儀在遇到障礙物時的機動性,經常將其拋離航向并最終導致項目失敗。
通過探索風滾草的局限性,Nicolas的三維風力發電技術誕生了。Nicolas和他的同學YaseenNoorani很快就確定了城市如何利用這項技術來實現風力發電。
O-Wind風力發電裝置的工作原理
O-Wind風力發電裝置是一個直徑25厘米的球體,帶有幾何形的通風口,它由一根軸進行固定,風從任何方向吹來時它都能旋轉。當風力驅動該裝置時,齒輪驅動發電機并將風能轉化為電能,既能直接使用,亦可接入電網。Nicolas和Yaseen的目標是將O-Wind風力發電裝置安裝在大型建筑物上,例如高樓的側面或陽臺等風速最高處。
NicolasOrellana說:“我們希望O-Wind能夠為全世界的人們提供實用、可負擔得起的風力發電裝置。城市中充滿風能,卻未被很好地利用。我們的信念是,如果生產綠色能源變得更簡單易行,那么人們也將更積極地參與到保護地球的行動中來。贏得戴森設計大獎全球冠軍為我們的設計概念做了背書。收獲如此多的關注讓我們感到受寵若驚,同時也給了我們信心,讓我們把這一概念發展為未來的事業。我們已經開始與投資者進行討論,希望在未來幾個月內達成協議。”
中國設計大放異彩
2018年戴森設計大獎全球20強中,涌現出一批精巧的中國設計。中國大陸賽區冠軍Orca小型水面環保船旨在更有效地清潔水面垃圾,在比人工清潔快7倍的同時減少70%的成本;中國香港地區冠軍POD是一款可輕松簡易折疊的救生艇,它低成本、持久耐用,可存放于家中直至需要時即可方便救生;此外,美國區冠軍則是由一位麻省理工學院的中國博士研究生摘得--他設計的Lighthouse低成本軟性機器人能夠在城市水管中穿行,尋找漏洞并第一時間發現管道泄漏,解決水資源浪費的問題。
戴森設計大獎2018年國際亞軍
EXCELSCOPE2.0瘧疾診斷設備
來自荷蘭代爾夫特技術大學的團隊
世界上40%的人口生活于瘧疾風險地區,每年有超過一百萬人死于瘧疾。為了提高發展中國家對該病的治療效率和精準性,EXCELSCOPE團隊設計了一種半自動化的智能瘧疾診斷設備,通過簡單的觸摸屏便能輕松操作。
AirChair
來自沙迦美國大學的AamerSiddiqui和AliAsgar
即使是在一些很容易通行的地方,使用輪椅也常常會遇到困難。而乘坐飛機時,沿路的臺階和狹窄的座位更是給輪椅使用者帶來挑戰。AirChair提出了一個簡單的解決方案,用戶可以在從候機室到起飛的整個過程中使用同一把椅子而無需多次移動。
編者按
蘭卡斯特大學“蘭卡斯特能源”項目總監HarryHoster在設計過程中為團隊提供建議和支持。他說:“當兩位學生第一次向我們推介一款新的風力發電裝置時,我們以為這可能又是一款改裝過的常見系統罷了。然而,當他們謙卑地展示了他們的視頻和原型時,我們都驚訝了。只有真正地將這個產品握在手中把玩,你才能了解它的原理--如果條件允許,它能夠捕捉任何隨機的微風,將城市能源的采集利用提升到新層次。”
城市中的風能
英國倫敦和利茲等城市在歷史上始終以低層建筑居多,直到近幾年由于摩天大樓的增加,強風逐漸成為一個問題。2015年,位于Fenchurch街20號的WalkTalkie大樓被指控在人行道上造成了一條大風帶,對通勤者產生很大阻礙。考慮到城市風力的影響,倫敦市已經建立了政策框架用于管理高層建筑的風力效應。
根據聯合國的統計,世界一半以上人口居住在城市,這一比例也因越來越多的國家將農村地區城市化、并使城鎮人口密度更高而在不斷增長。芝加哥是世界上第一座摩天大樓的所在地,被譽為“風城”。新西蘭惠靈頓、智利蓬塔阿里納斯等都是世界上風最大的城市之一。
風滾草火星探測儀
向火星發送一臺球形、風力驅動的探測車輛的想法最初是由NASA的噴氣推進實驗室(JPL)的JacquesBlamont和巴黎大學于1977年構思的。從那以后,這個概念逐漸演變成風滾草火星探測儀。這是一種輕質、球形、可展開結構的概念,其配置能夠最大化阻力以以捕獲火星上的風能進行移動,并延長任務持續時間。其核心目的是探測火星環境,為未來探索提供更多的重要信息。