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創(chuàng)鋒范

我眼中的大創(chuàng)客:藝術(shù)家、工程師兼人類學(xué)者—自學(xué)研發(fā)生物能發(fā)電機(jī),用「玉米」為家鄉(xiāng)帶來電力

來源:3XMaker   發(fā)布時間:2019年02月20日

我眼中的大創(chuàng)客:藝術(shù)家、工程師兼人類學(xué)者自學(xué)研發(fā)生物能發(fā)電機(jī),用「玉米」為家鄉(xiāng)帶來電力

Power Pallet由上層銀色大桶和下層各式金屬零件所組成,是個能將生物能(biomass)轉(zhuǎn)換成富氫氣體(hydrogen-rich gas),再以四缸引擎燃燒氣體、產(chǎn)生電力的小型精煉機(jī)。

 

Power Pallet的發(fā)想人Jim Mason是位46歲的藝術(shù)家、工程師兼人類學(xué)者。「將有機(jī)廢料轉(zhuǎn)化為可燃?xì)狻沟暮诵母拍顏碜詺饣?/span>gasification)原理,基本上這個點(diǎn)子就跟美國經(jīng)典科幻電影「回到未來(Back to the Future)」中,布朗博士啟動時光機(jī)的方法如出一轍。

https://www.seinsights.asia/sites/default/files/imagecache/content_img/upload/epaper/sep_01.jpgAPL的據(jù)點(diǎn)充斥著改造過的貨柜)

Mason正在著手進(jìn)行Power Pallet核心氣化爐的第五版測試重達(dá)一千兩百磅,售價兩萬七千美金的新版本。除了改善早期客戶提出的問題,反應(yīng)效率也大幅提升,使Mason更靠近他的夢想:一臺無須經(jīng)驗(yàn)就可以迅速上手的發(fā)電機(jī)。現(xiàn)階段的Power Pallet離這個目標(biāo)還有段距離,雖可達(dá)到1220千瓦的發(fā)電量,但只有受過訓(xùn)練的操作員才能駕馭不甚穩(wěn)定的系統(tǒng)。

回到2008年,當(dāng)時的APL試圖扭轉(zhuǎn)能源產(chǎn)業(yè)由上而下的集中式管理特性,打造人人皆可共同參與的新模式。現(xiàn)在Mason更加確信打造「能源界的個人計算機(jī)」 的重要性(意即打造出個人化的生物能發(fā)電機(jī)),并相信只要能降低成本和減少發(fā)電的復(fù)雜程度,Power Pallet將有機(jī)會實(shí)現(xiàn)當(dāng)年的理想。當(dāng)我問起理想中的Power Pallet會長什么樣子時,他秀出計算機(jī)里的草稿:一個簡單的箱子,上頭有顆按鈕。就這么簡單。

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(從政府單位切斷Mason藝術(shù)項(xiàng)目的供電開始,他就對電力產(chǎn)生莫大的興趣。)

Mason一向?qū)π畔O度渴求,也樂于探索未知的領(lǐng)域。多年前,Mason發(fā)現(xiàn)自己對生物能氣化的概念著迷不已。對他來說,生物能氣化是個優(yōu)雅簡潔的解方:將免費(fèi)的生物廢料轉(zhuǎn)化成可驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)的低成本氣體,若生產(chǎn)過程恰當(dāng),廢氣以及可回歸土壤成為肥料的碳?xì)堅(jiān)鼘⑹俏ǘ母碑a(chǎn)品。

 

早在十九世紀(jì)后期,將生物能轉(zhuǎn)化成可燃?xì)庖咽窍喈?dāng)普遍的事情。歐洲最先擁有路燈的城市巴黎,即是靠著類似技術(shù)獲得光之城(the City of Light)的美名;二戰(zhàn)期間德軍使用的武器也多以氣化燃料作為驅(qū)動能源。然而,「在氣化爐運(yùn)作時,你得忍受很多事情」,來自奧勒岡州的氣化顧問Tom Miles表示,尤其過程中產(chǎn)生的焦油本身即是污染物質(zhì),連帶著使過濾焦油的水也含有毒素。這類缺乏效率、會產(chǎn)生污染的發(fā)電機(jī)迄今仍在印度和亞洲的某些地方運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

在大多數(shù)已開發(fā)國家,生物能氣化的構(gòu)想已遭舍棄,Mason卻認(rèn)為世界上最聰明的一群人太早放棄這個充滿潛能的發(fā)電方式,他試圖彌補(bǔ)過程中的技術(shù)問題,讓氣化爐更符合個人使用的需求。隨著計劃持續(xù)進(jìn)行,Mason開始描繪更大的愿景。

 

2005年的最后一天,Mason和同伴徹夜工作,終于完成他的第一臺氣化爐,緊接著便是反復(fù)地修改與測試。某日,一位在網(wǎng)絡(luò)上關(guān)注這項(xiàng)計劃許久的教授從加拿大渥太華寫了封e-mail,想買下這臺以廢棄壓縮機(jī)和幫浦改造的氣化裝置。從中得到啟發(fā)的Mason,決定在網(wǎng)絡(luò)上販賣未組裝的氣化爐工具箱:一套一千七百美金的Gasifier Experimenter’s kitsGEKs)。出乎意料地,幾百筆訂單涌進(jìn),為了規(guī)模化GEKs的生意,Mason開始自學(xué)CADComputer Aided Design,計算機(jī)輔助設(shè)計)、設(shè)計零件模板、將標(biāo)準(zhǔn)化后的基礎(chǔ)設(shè)計整理建檔,并改良工具箱里的金屬配件。GEKs的早期客戶大多是大學(xué)、實(shí)驗(yàn)室、自造者,以及相信氣化爐會是末日后唯一可用能源的末世論者。

 

販賣GEKs不但開啟和使用者間的對話交流,也替APL帶來足以維持營運(yùn)的收益。隨著開發(fā)中國家的訂單日益增加,APL的客戶不再只是單純的興趣愛好者,更多的是渴望依靠便宜獨(dú)立的發(fā)電方式,步入現(xiàn)代化生活的人民。這大幅扭轉(zhuǎn)了Mason的思考方向:他目前的運(yùn)作方式,還不足以成為黑客式能源運(yùn)動的改革先鋒,想要改變世界,他需要打造一項(xiàng)能實(shí)踐理想的可靠產(chǎn)品:Power Pallet

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Power Pallet的運(yùn)作方式如下。1. 將椰子殼、玉米芯和木屑等生物能倒入容量55加侖的不銹鋼漏斗中。2. 將生物質(zhì)燃燒脫氧以獲取氫氣,篩出細(xì)小顆粒,利用熱對流原理進(jìn)行冷卻。3. 以氫氣發(fā)動功率為1020千瓦的引擎,產(chǎn)生電力。4. 電力可直接應(yīng)用到家電上或?qū)胄⌒脱b置。平均來說,26磅的生物能可以供應(yīng)三戶人家一小時的用電。)

 

在許多只能選用柴油作為燃料發(fā)電的地方,人們正需要像Power Pallet這樣的機(jī)器,將椰子殼和玉米芯變成可用的能源。盡管要價較高,但理論上在買進(jìn)它的15個月內(nèi)就能攤平價差。Power Pallet銷售成功與否的重點(diǎn)在于能否讓客戶相信它能持續(xù)運(yùn)作。在西非的馬利有250個村莊過去雖有柴油發(fā)電機(jī),卻因缺乏可靠的燃料來源,才一年多的時間,四分之三的發(fā)電機(jī)就因缺乏柴油而無法正常運(yùn)作。這些不易取得柴油,卻擁有大量生物能的村莊聽說APL后,決定先小部分地購買Power Pallet,若使用順利,舊的發(fā)電機(jī)便會逐漸被汰換掉。

 

在海地大地震四年之后,首都太子港依舊滿目瘡痍。當(dāng)?shù)貏?chuàng)業(yè)家Duquesne Fednard說:「你永遠(yuǎn)無法依賴國家提供的電源,如果你想要一天24小時都有電用,你得自己創(chuàng)造。」三十幾歲的Fednard2010年的強(qiáng)震后從紐約回到海地成立自己的公司,希望制造便宜且高效率的烹煮爐,幫助自己的同胞。現(xiàn)在Fednard正在進(jìn)行一個新項(xiàng)目:將小規(guī)模發(fā)電設(shè)備帶進(jìn)海地的偏遠(yuǎn)地區(qū),那里目前只有不穩(wěn)定柴油發(fā)電機(jī)可供使用。去年春天,Fednard用從商業(yè)競賽得到的獎金買下一臺Power Pallet,并以Power Pallet好一陣子的良好表現(xiàn)向資金提供者證明此概念真的可行。(但不久后這臺機(jī)器就故障了,需要Mason前來維修)

Fednard和他的伙伴都對NGOs提供的傳統(tǒng)援助方案沒什么信心。他們相信唯一促進(jìn)居民生活質(zhì)量的方法,是建立能產(chǎn)生收益的商業(yè)模式,而一個能提供小量電能給電視、路燈甚至小型商家使用的微型裝置正是他們所需要的。「這不僅只是提供能源來改善人們的生活」,Fednard說,「也同時讓人們認(rèn)為他們是這個系統(tǒng)的一部分」。

 

在大西洋的彼端,以色列裔美國人Yoav Palatnik在賴比瑞亞的一間職業(yè)學(xué)校里創(chuàng)立了EcoPower Liberia,他打算用兩臺Power Pallet來供應(yīng)整間學(xué)校的電力,在此之前,學(xué)校必須將40%的預(yù)算花在每天只能使用四小時的柴油發(fā)電機(jī)上。賴比瑞亞和海地的處境十分相似:皆是資源不足、歷經(jīng)磨難,且對穩(wěn)定供電不抱太大期望的國家。

 

「這是一個關(guān)于草根發(fā)電的實(shí)驗(yàn),這在以前從未發(fā)生過,」Palatnik表示,第三世界國家需要突破性的能源進(jìn)展,JimMason)是少數(shù)真正嘗試新方法的人,或許最終將一事無成,但至少目前為止他很努力。「看著這些發(fā)生是很美好的事情,Jim讓你覺得自己也是這驚奇故事的一部分。」

 

盡管外界對Power Pallet懷有諸多期待,一切的前提是它得真的發(fā)揮作用。

回到海地的學(xué)校,MasonAPL工程師Bill Bayer試圖修復(fù)損壞的Power Pallet。「看來我們賣出了一個不怎么好的電力系統(tǒng)」,Mason沮喪地說,「人們把謀生的希望放在這些機(jī)器上,它們一定得發(fā)揮作用。」

 

「我喜愛這個點(diǎn)子,將制造電力的能力交到人們手上,是前所未有的構(gòu)想,但對村里而言,太高科技的裝置的確是個隱憂。」Fednard和他的伙伴花了大筆金錢購買Power Pallet,他們不僅只希望Power Pallet能夠運(yùn)作,他們必須讓它運(yùn)作。

Mason跟在Bayer后頭給予維修建議,「這趟維修行收獲豐碩,我們學(xué)到很多,也發(fā)現(xiàn)幾個可以改善的地方,」他接著說,「有興趣的人會愿意花錢買一臺僅六成的時間有用的機(jī)器,但在商業(yè)領(lǐng)域,只有零和一的分別,我們必須讓我們的產(chǎn)品不僅只是有趣而已。」

在令人沮喪的兩個小時之后,Bayer終于把問題搞定,Power Pallet開始啟動,白色蒸汽從機(jī)器頂部冒出。

 

ShellFednard的伙伴)連忙上前彈開開關(guān),八個燈泡瞬間亮了起來。我把我的iPhone插到其中一個插槽上,信號接上,開始充電。大家相互大笑著為眼前的景象擊掌。Fednard跟著插上冰箱的插頭,Bayer則稱呼這原本令人窒息的房間為「小美國」因?yàn)樗F(xiàn)在有了冰涼的啤酒和Wi-Fi

 

房間一角,Mason一屁股坐在成堆的玉米芯上它們即將變成氣化爐的燃料。他抓起一把玉米芯,讓米色和黃色碎屑從指縫間滑落,看著這里為他的機(jī)器驚奇的人們,感到滿足。

「面對這么多的挑戰(zhàn),我們有時會忘記這一切都靠著『垃圾』在進(jìn)行」,Mason說,「我們在做的事是,把玉米芯放進(jìn)一個罐子里,然后得到能源。」

 


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