Pitts Mascaro Center geht gegen die Welt vor

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Wir hören nicht jeden Tag von Studenten der Ingenieurwissenschaften, die zur Forschung in die Mongolei reisen. Oder arbeiten Sie mit Töpfern zusammen, um Ton auf lebensverändernde Weise zu nutzen. Am Mascaro Center for Sustainable Innovation der Universität von Pittsburgh nehmen Studenten und Doktoranden die Infrastruktur der Welt unter Anwendung technischer Prinzipien in Angriff, um umweltfreundlichere und nachhaltigere Lösungen zu finden. In Verbindung mit dem G20-Gipfel öffnete das Zentrum letzte Woche seine Türen für die Medien, um zu demonstrieren, wie es Krisen von lokalen Energieproblemen bis hin zu internationalen Grundwasserverschmutzungs-Epidemien lösen kann.

Im Gegensatz zu traditionellen Techniklabors, die der Co-Direktor des Zentrums, Eric Beckman, mit Grotten vergleicht, verfügt das Mascaro Center über große Freiflächen und Tageslicht (ergänzt durch LEDs mit Anwesenheitssensor – das Gebäude ist nur einen Moment von der LEED-Gold-Zertifizierung entfernt). Laut Beckman fördert das offene Layout die Art von Forschung, die das Zentrum anstrebt, damit verschiedene Abteilungen miteinander interagieren können. Die Ergebnisse waren bisher umwerfend.

Bambus: Stärker als Beton

Im Untergeschoss des Gebäudes hat der Pitt-Professor und Bauingenieur Kent Harries eine Phalanx von Studenten, die die Belastbarkeit von Baumaterialien testen. Sein Ziel ist es, zu beweisen, dass Bambus die beste Wahl für Gebiete wie Himalyas oder Brasilien ist, in denen Erdbeben Gebäude aus Stahl und Beton zerstören. In Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen in Indien führte Harries während der Erdbeben im Mai 2008 Feldforschungen in Darjeeling durch. Seine Ergebnisse zeigten, dass Bambus genauso stark wie Stahl und etwa 20 Prozent fester als Beton ist. Die Tatsache, dass Bambus lokal hergestellt werden kann, macht ihn zum idealen Baumaterial für viele Gebiete der Welt. Harries sagt, wir sehen eine Wiedergeburt von Bambus als führendem Baumaterial, wie es in Asien seit Tausenden von Jahren war. Weil die Pflanze lokal ist, sagt Harries, "Sie müssen Ihre Baumaterialien nur ein paar Kilometer die Straße hinunter bewegen! Es erzeugt lokale IndustrieundSpart Versandkosten und es entsteht kein Abfall."

Keramik bekämpft die Umweltverschmutzung

In einem anderen Gebäudeteil, in dem die Schüler keine Schutzbrille benötigen, liegt der Schwerpunkt auf Abfall. Das Mascaro Center ist Schauplatz mehrerer Projekte gegen verschmutztes Wasser auf mehreren Kontinenten. Ian Nettleship leitet ein Team von Ingenieuren, das sich mit der Verteilung von Silber-Durchgangskeramik-Wasserfiltern befasst. Das Metall neigt dazu, von der Oberfläche des Filters abzuplatzen, daher sucht das Team von Nettleship nach einer dauerhaften Lösung.

Die winzigen, unscheinbaren Kuppeln, die Wasser in die Home Depot-Eimer tropfen, scheinen nicht viel zu bedeuten, um Leben zu retten oder Spitzenforschung zu betreiben. Nettleship weist jedoch darauf hin, dass die Filter Verunreinigungen aus dem Trinkwasser entfernen und möglicherweise Tausende von Menschenleben retten. Er sagt, "Laut TheWorld Health Organizations sterben jedes Jahr Millionen von Menschen an Durchfall, weil sie keinen Zugang zu sauberem Wasser haben. Diese Filter werden weltweit eingesetzt und retten Leben."

Sein Team arbeitet mit Potters for Peace und einer Gruppe von Keramikkünstlern zusammen, die die Filter in einem Töpferstudio in Braddock, Pennsylvania, einer ehemaligen Stahlstadt neben Pittsburgh, entwickelt haben. Brennschiff und seine Schüler untersuchen die Art und Weise, wie das Metall mit dem Ton zusammenarbeitet. Potters for Peace arbeiten daran, die Filter zu verbreiten und Informationen über ihre Verwendung zu verbreiten.

Low-Tech-System verhindert Arsenvergiftung

Weitere Filtrationsprojekte, die die Schüler untersuchen, umfassen ein Eisen- und Magnetsystem, mit dem Arsen aus dem Trinkwasser entfernt wird. Nomaden in der Inneren Mongolei sind mehr als dem 180-fachen der US-amerikanischen Empfehlung für sichere Werte Arsen ausgesetzt, sagt Di Gao, der Professor, der die Studie leitet. Seine Forschung bringt Bauingenieure, Umweltingenieure und Pitts Graduiertenschule für öffentliche und internationale Angelegenheiten zusammen, um die langsame Arsenvergiftung zu stoppen, die viele Mongolen im Alter von 40 Jahren tötet.

Brad Harkin, ein Student, der das Projekt untersucht, sagt das "Ein Teil des Problems ist, dass viele der Menschen in der Mongolei Nomaden sind. Es gibt keine kommunale Wasseraufbereitung und keinen Zugang zu einer Stromquelle." Ihre Lösung besteht aus einer zweistufigen Konstruktion aus Eimern und Rohren, die an ein naturwissenschaftliches Labor der Grundschule erinnert. Die Schüler schütten Eisenoxid in das kontaminierte Wasser im oberen Eimer, rühren es um und kurbeln das schmutzige Wasser an einem Magneten vorbei. Am anderen Ende tropft sauberes Wasser in den unteren Eimer. Das Konzept ist nicht neu, aber diese Studenten arbeiten daran, eine tragbare Ventil- / Magneteinheit für unter 5 USD herzustellen. Harkin sagt, "Unser System hat einen Lebenszyklus von ungefähr 20 Jahren und Betriebskosten von Null." Die Forschung, die sich derzeit in Phase 1 befindet, wird später in diesem Jahr zu einer Feldstudie in der Mongolei übergehen.

Die Forscher im Mascaro Center arbeiten nur einen Katzensprung von Orten entfernt, an denen sich die Staatsoberhäupter zum G-20-Gipfel versammelten. Harries ist der Ansicht, dass der Rundgang durch das Zentrum eine angemessene Ergänzung des Gipfels darstellt, da sich seine Forscher wie die Delegierten auf grundlegende, globale Menschenrechte konzentrieren. "Sicheres Wohnen ist ein grundlegendes Menschenrecht," Er sagt, ebenso wie der Zugang zu sauberem Trinkwasser. Da Studenten und internationalen Partnern auf drei Kontinenten Zuschüsse und Stipendien in Höhe von mehreren Tausend US-Dollar zur Verfügung stehen, scheinen die Studenten und Professoren des Mascaro Centers ihre Innovationsarbeit erst begonnen zu haben.

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