网站首页 产品与服务 浩瀚体育棋牌登录网址 关于我们 联系我们 网站地图

中国教师 海洋可再次生产的能源利用技术创新团队带头人白旭:以海洋为信仰以创新为灵魂

时间:2023-09-16来源:产品与服务浏览次数:1

  并非身处大洋深处,研究领域却始终离不开广阔海洋;没有骑鲸蹈海,却始终致力于在技术创新中乘风破浪。

  这是江­苏科技大学海洋可再次生产的能源利用技术创新团队,他们的使命是依靠富于创造性的头脑,把海洋中的自然物质转化为人类有用的资源。

  白旭,是创新团队的带头人。他把海洋当做信仰,把创新当成追求,带领一支八零后的年轻队伍,朝着他们的“海洋梦”奋力奔跑。

  从2004年上大学到2013年博士毕业,白旭在哈尔滨工程大学度过了近十年青春岁月。2008年硕士选拔面试时,导师孙丽萍教授问了他一个问题:“你以后想做什么?”白旭不假思索,脱口而出:“我想要做潜艇设计!”

  每个男孩心里都有一艘潜艇,一架飞机。上天入海、无所不能的军武情结,让高中时代的白旭成为一个小军迷、装备控。陆地上的坦克、海洋中的军舰、天空中的战机,都是他无比热爱的“心头好”。他喜欢看《舰船知识》等杂志,每每看到那些线条纵横的结构图纸和各式各样的模型图片,心中总会难掩激动。

  2004年高考填报志愿的时候,白旭看中了“国防七校”中两所大学,以航空为王牌的西北工业大学和以船舶著称的哈尔滨工程大学(原­哈尔滨船舶工程学院)。几经­斟酌,最终选择去离家更远的哈尔滨。

  从夏无酷暑、冬无严寒的徐州,来到冬季漫长、天寒地冻的哈尔滨,白旭求知若渴的心却仿佛更加火热了。那些曾经­在杂志里的,无论是驱逐舰、巡防舰等水面舰艇,还是神秘的水下潜艇,白旭都想一探究竟。

  四年船舶与海洋工程专业本科学习,为他今后的研究夯实了基础。从研究生开始,白旭选择了船舶与海洋结构物设计制造方向,开始做跟潜艇相关的研究。攻读博士以后,随着钻研领域细分与深入,他又一头扎进了海洋结构物研究。

  博士毕业后,白旭到江­苏科技大学,开始从事本科生和硕士生教学科研工作。作为学校船舶与海洋工程学院副教授、学校结构力学研究所副所长,除了积极培养专业人才,怎样做创新研究,也是他一直在思考的问题。

  他关注到了海洋可再次生产的能源利用领域。“在陆地资源紧缺的今天,开发海洋资源可为经济社会持续健康发展提供强大动力和发展后劲,可以缓解边远沿海地区能源紧张局面。我国沿海岛屿众多,这些岛屿大部分远离大陆,缺少电力、淡水和燃料供应,常规供电投资巨大,就近开发利用海洋可再次生产的能源是最符合海岛客观条件的选择。海洋能的开发利用,有利于我们国家发展海洋和绿色经­济,降低CO2排放量,改善环境,尤其对我国沿海大量海岛的控制、管理、保卫和开发,具有重大战略意义。”

  我国沿海岛屿众多,岛上居民只能靠渔船来运送日常使用的淡水和柴油,通过柴油机加上发电机来发电。一般的情况下,一两个月运送一次,如果遇上大风浪,则有生命危险。能否开发利用海洋可再次生产的能源,解决海岛各个小区域的自给自足?这是白旭思考的一个问题。

  如何让海洋工程平民化、大众化?如何把海洋工程做成军民融合工程?白旭曾和院里老教授提过这个想法。比如利用风力发电的路灯,它有一个启动速度,风速太小或太大都动不起来,只有在有效风速范围内才能发电。这种情况下,是不是能够通过海洋工程中的振动技术,将启动风速调节在更广的范围以内,从而突破原­有的启动限制?

  再比如,前不久受风速影响,发生异常抖动的虎门大桥,是不是能够将在建筑工程中常常要抑制的流致振动利用起来?只需在桥体加上一些装置,就可以在降低流致振动幅度的同时,利用振动产生的能量发电,用它为桥梁的检测系统供电,或者供附近小区域使用,使其达到自给自足的效果……­

  但在海洋可再次生产的能源利用领域实现技术创新不是一件容易的事情。海洋能包括海流能、波浪能、风能等,涉及到结构、流体力学、机械设计等各个学科。白旭认为,通过学科交叉往往可以突破该领域的难点,不同方向的学者可以相辅相成,协助完成难以完成的工作,更容易出创新成果。于是,在学校支持和他组织召集下,从事海洋可再次生产的能源研究的几位不同方向科研人员联合起来,组建了一个海洋可再次生产的能源利用技术创新团队,针对新型海洋可再次生产的能源利用系统研发中存在的核心问题和技术难点,开始做创新性深入研究。小组成员大多为“80后”,由挪威技术科学院院士为技术指导,包含教授1人、副教授3人、青年博士4人。

  团队组建之初,即确定以创新和严谨作为立足的根本。无论是开会讨论还是日常聊天,白旭一直给团队灌输创新的理念:在国际竞争日益激烈的今天,提升自主创造新兴事物的能力对把握世界科学技术发展的新趋势、构建核心竞争力具备极其重大意义。“第一要创新,一定要有自己的新东西。第二要严谨,提出一个新东西,一定要从各种途径、每个方面,反复地锤炼,反复去验证。”

  小成功靠个人,大成功靠团队。科研攻关总会遇到各种各样困难,白旭鼓励成员在尝试和实践中处理问题,当推导、计算或实验进行不下去的时候,要放平心态,多思考、多总结、多学习,更需要耐心和坚持。

  前不久,团队打破了“流致振动的海流能电磁发电均采取的是旋转式发电机”传统,创新性地提出了基于直线发电机的低流速海流能流致振动发电模式,并开展系统研究,形成和掌握一些具有较高水准的关键技术,既降低传统旋转式发电机对于能量的损耗,又避免转化装置对于水下密封以及防腐技术提出的过高要求。

  在一次重要的试验前,团队定制的精密仪器——新型水下直线式发电机在运送过程中损坏,但重新定制时间比较久,为了不耽误试验进程,团队里几名年轻科研人员决定买来材料,亲手制作。“虽然有些担心,但试验已经­架在那了,马上就要运行,实验室排档期是很满的。无论啥状况,硬着头皮也要上!”为了赶进度,大家绕线股、组装,一起整整熬了两天,终于徒手打造出这台发电机。“造出来之后一试,还可以,能满足实验要求。”最终,围绕此项基于直线发电机的低流速海流能流致振动发电模式,团队共发表高水平学术论文30余篇,授权发明专利30余件,软件著作权3项,专著1部。

  在科学研究或实践中总会遇上问题,通过一系列分析察觉缺陷的各重要的条件,对每个因素的影响进行一一研究,察觉缺陷的症结所在,才能重点突破,并攻克难关。“创新需要知识积累,需要想象,需要坚持不懈。只有不停地探索,敢于去想、敢于尝试,才能有所创新。”

  白旭的研究生大多是“90后”,他担心的是,年轻一代对于具有科研性和创新性的学术研究不感兴趣,“怕他们吃不了苦”。但让他感动的是,这个担心是多余的。2018年11月一次实验,连续奋战几个月,虽然实验过程总出现一些明显的异常问题,但他们从未轻言放弃,而是勇于尝试创新的想法,敢于突破传统做法。

  这在平常人眼中不足挂齿的事情,却击中了白旭的泪点,“科研工作者都在默默地做事情,这种作风也在时时刻刻影响着90后年轻人,年轻一代科研人员也养成了认真、严谨的态度和不断地进步的精神。我常常在想,时不我待,在科研探索上,我这一辈子到底能完成几件事情,最终能不能把我的理念完成。从他们身上,我看到了希望,这种科研精神一定能传递和延续下去。”

  如今,江­苏科技大学海洋可再次生产的能源利用技术创新团队在国家自然科学基金、江­苏省自然科学基金、工信部高新技术船舶等20多个项目资助下,针对海洋可再次生产的能源工程中最关心的捕能系统原­理形式以及捕能效率、运维安全等问题,从新型海洋能捕能系统的原­理设计(新型浮式风机、新型低流速海流能捕能、新型波浪能利用)、水动力性能分析、结构强度以及可靠性评估、设备系统运维分析等四个方面,利用理论分析、数值模拟以及模型试验相结合的方法,深入研究各类影响因素和技术特点,形成一套针对团队设计的新型海洋能捕能系统的水动力性能、结构性能以及运维性能分析方法和程序,为海洋能捕能系统的研发提供相关依据。小组成员共发表高水平学术论文100余篇,授权专利50余件,获得省部级科技奖3项、挪威MARINTEK奖2项,省部级人才计划2人。

  从自己的经历中,白旭切身体会到,海洋对于当今国际政治有很重大的意义,但人类对海洋的重视还很不够。“人类生活的地球70%被水覆盖,全球商品和原材料贸易的80%是通过海上来完成,全球90%的人直接居住和生活在沿海区域。”中国历史上是陆地强国,对海洋关注不够。作为当今世界第二大经­济体,中国应该进一步提升对海洋战略意义的认识,加强海洋军事力量建设。

  对于习提出的人类命运共同体,研究海洋工程的白旭有自己的理解。“过去,海洋是人类孕育生命的起源,人类所需要的能源石油,品类繁多的海鲜,海上交通,在历史进程中,很多都来自海洋。”在白旭心中,海洋就像是他的信仰。他坚信,现在人类生活以陆地为中心,未来会变成以海洋为中心。

  “如果我们能把海洋充分的利用起来,世界上不同国家不同肤色的人以海洋为中心,生活在海洋城市中,人们出门不是坐小汽车,而是海陆空三栖的小艇。”白旭描绘了科幻片般的未来场景。

  提到近几年国家提倡的海洋牧场,白旭也有些激动。随着我们国家海洋牧场建设业正在向深远海、离岸、现代装备平台养殖转变,未来对海洋牧场的生态、环保、装备信息化、智能化要求程度慢慢的升高。“海洋牧场的建设会使得我们的生存空间扩大很多,资源汲取的范围也会扩大很多。”

  白旭认为,和其他再次生产的能源相比,海洋的可再次生产的能源利用体量特别大,具有很丰富的资源可以去开发和利用。“和太阳能、陆地上的风能等可再次生产的能源不同,海洋的可再次生产的能源不受天气环境影响,能够达到不间断供电。”未来,白旭计划利用海洋上潮流能、波浪能、风能加上太阳能,打造四位一体的立体化网络,满足或补充海岛开发、海上设备正常运行、沿海地区用电等需求。