托德·艾伦
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Glenn F.和Gladys H.Knoll核工程与放射科学系主任
核工程与放射科学教授
上周五,来自底特律亨德森学院的27名8年级学生是第一批在密歇根工程区(墨西哥)。
MEZ主任Haley Hart在开幕式上概述了气候变化以及工业和交通运输产生的过量二氧化碳如何加强温室效应。然后,MEZ的首席STEM讲师Dante Vozza发言,介绍了氢气作为替代燃料,将汽油等碳氢化合物与水进行了比较和对比。
在向学生们将要使用的技术过渡的过程中,他对电解器和燃料电池的工作原理做了一个基本的概述。电解器使用电来分解水,生成氢和氧,燃料电池将氧和氢结合起来生成水和电。
沃扎说:“关于这两个图表,你可能会注意到一件大事,那就是它们看起来非常相似。”。“在物理学中,有两个方向都起作用的过程。电解槽所起的作用是氢燃料电池失效。”
然后,学生们结对开始工作。他们要做的第一件事就是让能源系统运转起来,每个电解槽和燃料电池都比一副卡片小一点,还有一个C电池大小的氢罐。他们将电解槽装满水,并将其连接到罐和一对AA电池上,看着罐内的气球充满氢气。
接下来,他们将氢罐连接到燃料电池并连接电机。当他们将氢释放到燃料电池中时,发动机转动了。对于许多球队来说,这是一个神奇的时刻。
6年级的加哈尔·穆罕默德佐伊(Gawhar Mohammadzoi)在球队的发动机启动时大喊:“它在旋转!”。
能源系统测试并运行后,团队开始围绕它组装汽车。大多数学生都高度投入到建筑中,将支撑动力系统和车轴的支架连接到底板上,然后安装车轮。1:20比例的汽车可以整齐地放在鞋盒里。
中学辅导员拉特雷娜·马歇尔(Latrena Marshall)问朱利叶斯·克劳克斯(Julius Crooks Jr.)和他的搭档,他们都是8年级学生,“你们中的任何一个人都能看到自己以这样的方式谋生吗?”。和十几岁时一样,他们点头时并没有表现出太多的热情,但他们在建造过程中表现得最为出色。
马歇尔说:“这是第一次使用氢气,但多年来我一直带着孩子们来到Thinkabit实验室。他们喜欢它。这是一种亲身体验,学习使用不同的部件。”。
经过一个多小时的训练,克鲁克斯和他的搭档走上跑道,进行了第一次成功的测试。汽车行驶了大约八英尺。
哈特说:“我真的对学生们迅速投入到汽车制造中的速度印象深刻。他们展示了工程学所需要的坚持和迭代精神。”。
这些团队遇到了大多数工程师所熟悉的困难。当管子没有完全夹紧时,氢气就泄漏了。当齿轮没有完全对齐时,它们就不能始终啮合。在一起悲剧中,一辆几乎组装好的汽车从桌子上滑了下来。
七年级的蕾哈娜·戈里(Rihanna Goree)说:“操作说明很简单,但零件不断脱落,尤其是轮胎。”。
这是一种常见的经历。o型圈轮胎从车轮上脱落,驱动轮在没有牵引力的情况下旋转时会在试车跑道上发出呜呜声。即便如此,她和7年级的搭档贾科亚·乔丹(Ja’Coya Jordan)并没有让这些挑战打击他们的情绪。
“把它放在赛道上感觉很有趣,”戈里说。
乔丹说:“一旦我们有了更多的耐心,它就会变得更加有趣。”。
经过半个小时的建造和测试,一辆小汽车到达了30英尺长的蓝色赛道的尽头,这是基万·迪格斯(Keywan Diggs)和八年级的杰森·艾伦(Jason Allen Jr.)首次建造的赛道。
迪格斯说:“经过所有的挣扎,感觉很好。”。
小艾伦补充道:“在我们投入这项工作的时间之后,为了看到这项工作。”。
当天结束时,哈特对小组成员进行了民意调查,了解他们对这项活动的喜欢程度,只有少数人持反对意见。
她说:“你们都是第一个这样做的人,你们正在帮助我们做得更好。”。
首先,她和她的团队将找出如何修改车轮结构,以保持这些轮胎。
哈特将其与氢工业本身进行了比较。她说:“我们对氢能源感到兴奋,但技术和基础设施仍有很大的发展空间,并创造出功能性氢经济。”。
该活动由赞助MI氢气密歇根大学的氢倡议氢大奖赛Horizon Educational的(H2GP)工具包。
“MI Hydrogen很高兴能向这些年轻的学生介绍氢动力在走向零网络世界中的可能性,”他说托德·艾伦MI-Hydrogen联合董事。
密歇根大学参与了能源部中西部清洁氢联盟(马赫H2)能源中心和马赫H2的其他成员也与H2GP基金会合作举办区域氢汽车比赛。