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【未来三十年回顾(四)】| 季军——生态经济海岛构建模式创新研究:海岛生态景观雨水收集系统方案

阅读量:3757100 2019-10-24



团队介绍

刘宇骞、徐懿、陈志远、聂雪伊,分别来自材料学院和机械学院的四个“创意鬼才”,指导教师天津大学海洋科学与技术学院教授,天津大学海洋战略研究所副所长,海洋媒体实验室主任刘家沂。
◆ 刘宇骞(左一),项目负责人,坚信“我就是我,颜色不一样的烟火”
◆ 徐懿(左二),兴趣爱好广泛,打球游泳看书,尤其喜欢多出去走走,拥抱大自然
◆ 聂雪伊(右一),一个间歇创业者,喜欢美食和运动,欢迎有共同爱好的朋友们一起交流!
◆ 陈志远(右二)热爱运动,电影,音乐等。非常喜欢实践,喜欢结交许多热衷于创新创业的朋友
线上采访
Q:最开始是什么吸引你们报名参加了本次大赛的呢?你认为“三十年”大赛和其他的大赛最大区别在那里?
A:最初吸引我们参加比赛的还是大赛的核心主旨—创新颠覆,我们每个人都有很多创新的点子,而本次大赛正好是我们实施自己创新想法的好平台!
与其他比赛不同的是,未来30年比赛是通过头脑风暴未来是什么样子,怎么去实现这个未来,它有很多不确定性,所以未来30年是一个极具发散性思维的比赛。
Q:你们团队项目的灵感最初来自哪里呢?
A:最初的灵感还是来自于我们的指导老师刘家沂老师,一直以来她从事海岛方面的研究工作,尤其是海岛建设方面的难题,我们从她那里得知海岛缺淡水是一个迫切需要解决的问题,因而我们对这方面展开了深入的调查。另外她希望我们陆地上的孩子多去接触大海,感受大海,同时也启发我们多从海岛的角度去思考其他的问题,所以我们带着饱满的热情的开始了这个项目。
Q:你们团队是如何组建起来的呢?比赛过程中组员的任务分配又是怎样的?
A:我们团队有三个人都是工商管理双学位的,平时就在一起玩,还一起做过大创,组队参赛就是很自然的事情啦,还有一位pljj是请过来做颜值担当的,结果发现她能力也超强的!指导老师是我们自己联系的,天大海洋战略研究所副所长刘家沂老师,一位非常优秀非常负责非常贴心的老师!
一起和刘老师共同商讨研究方向,队长骞哥带头统筹执行,按照每个人擅长的领域来分工。比如志远和骞哥两个男生一起p图做动画,雪伊和徐懿帮他们做好后勤保障,查阅相关资料做ppt(查查哪里好吃好玩的多:-P)我们就是在无数个饭局上大开脑洞完成了最后的任务~
Q:在项目制作过程中遇到过什么困难呢?遇到这些困难时又是怎样解决的呢?
A:当初确立主题的时候我们最担心的就是项目的创新性了。在整个海岛治理的发展史上,淡水一直是一个巨大的问题,我们查阅了的非常多的相关资料,先是排除了范围性供水的解决方案,我国自古以来就是海洋大国,拥有的海岛有上千个,这些海岛可能是面积不大的海岛,可能是岛礁,又或是无人居住的岛,所以范围性供水并不会有好的针对性,同时我国的海岛分布范围广,如果进行范围性的供水的话,将会浪费巨大的人力物质资源,所以范围性供水的方案并不合适;其次便是海水淡化的方案了,不仅海水淡化成本高、基础建设时间长,而且海水淡化后的淡水在自来水市场没有竞争力。对于这样庞大复杂的体系,提出实际可行的创新点是十分难的。
解决这个问题还是通过和指导老师交流,听取自然资源部海岛研究中心的专家的意见,到海岛上实地考察进行调研,了解当地的村民的生活状况和海岛的基本生态状况,通过学科交叉,最终制定一个有了一个现实的、坚实的、可靠的创新方案。
Q:在准备比赛的过程中最令你感到骄傲事情是什么?
A:这是一个相互促进的过程,不仅是团队之间的感情更深一层,而且对于我国的发展有了很深的认识。海岛复兴战略的发展,同样能反应国家的发展,实现中国伟大复兴的中国梦也越来越近了,我们为国家为人民做的一切而骄傲。
Q:对自己团队的创想在未来的发展有什么设想或者期盼吗?
A:继续吃吃喝喝,把鞍山西道美食尝个遍(要知道这个对于新校区的孩子们来说很困难的),多攒点钱去国外的岛屿调研调研,像马尔代夫巴厘岛这种的~希望以后还继续参加比赛,找找投资人,看看能不能孵化一下我们的项目。Never stop thinking!
Q:这次的比赛带给自己最大的收获或者影响是什么?你又有什么建议给其他想要参加竞赛的同学呢?
A:最大的收获应该就是个人能力上有些许提升吧,也见识到更多有新意的想法,未来的路能越走越宽。
建议其实也没什么啦,对什么感兴趣,就去做,注意方式方法,尽力做到最好就是一种成功。
项目介绍
本项目为“智慧海岛——记忆吸水”,主要内容即“两模式一改良” 两模式其一是指管道集水系统的铺设方式即螺旋纵深式,其二是管道的记忆智慧模式,指提出用高吸水性树脂作为管道的主要材质,在能够高效吸水的前提上同时实现记忆性功能,即能够有效吸水、放水,构建智慧型管道;一改良指改良风力制水机,与太阳能发电相结合,实现低成本的淡水收集,从根本上解决海岛淡水少,居民用水难的问题;同时与生态景观相结合,实现生态经济海岛的构建基础。
雨水收集模式的创新创意组织结构图
通过建立螺旋纵深式的特殊管道铺设模式,增大了有效的集水面积,提升了集水效率。同时,受到天津大学北洋园校区斗兽场启发,建立海岛螺旋式管道集水系统。海岛上表面为石阶可供岛上居民散步,加强景观建设,石阶对应下则铺设雨水收集管道,这种形状节省空间,能够将更多的雨水引入地下水库,提升雨水收集率。两者结合,将管道铺设设计为横向螺旋,纵向依次加深的螺旋纵深式管道集水系统,在横向扩大吸收雨水的有效接触面积的同时,在纵向上起到多次收集的作用,使系统的集水效率得到大大提升。
天津大学32教学楼(左)和海岛平面管道铺设(右)示意图
摒弃传统的管道金属或合金材质,采用抗腐蚀且吸水性高的吸水性树脂——聚丙烯酸钠为管道主要材料,同时加入纤维增强剂,增强高吸水性树脂高弹态结构的稳定性进而制备具有记忆功能的高吸水性树脂,构建智慧管道模式。

通过这种管道,不仅在与雨水的接触面积上提升了集水效率,同时管道本身能够吸水,吸水发生微小形变,在吸水达到饱和后,通过局部加热技术,使水分在管道内以蒸气蒸出至储水容器中,同时管道本身恢复至未吸水的形态,重新恢复吸水性能,通过计算机网路来控制局部加热装置,实现管道的吸水放水可逆性,即记忆吸水模式。
在制水方面改良不太成熟的绿色科技——风力制水机,结合太阳能光伏发电技术,在原理上予以一定改造,实现制水效率的提升。通过智慧集水和高效制水综合应用,解决海岛淡水短缺的问题。
总体效果示意图

图文来源:海岛生态景观雨水收集系统方案团队
图文编辑:天津大学学生科技创新创业协会

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