猪、贻贝和 3D 打印让 Lake Source 冷却保持畅通无阻

24岁的马克·塔拉齐（Mark Tarazi）在伊萨卡（Ithaca）的东海岸公园（East Shore Park）码头的砾石上嘎吱嘎吱地嘎吱嘎吱地嘎吱

在250英尺深的卡尤加湖（Cayuga Lake）中，有一个800英尺重的8角形屏幕，旨在防止动物生命和碎片进入康奈尔大学湖源冷却（LSC）系统的进气管。它的两个金属环必须挂在链条上，这样它才能被拉出深处，然后轻轻地放在驳船上进行强力清洗。

但这很麻烦：一辆遥控车辆被派下来将两个镣铐固定在屏幕上，但它们必须对齐才能将销钉穿过——有点像操作机器人在阴暗的游泳池底部穿针，孩子们在上面嬉戏。

信用： 劳拉·赖利（Laura Reiley）/康奈尔纪事报

清洁屏幕是一个重要项目的第一步，这是康奈尔大学工程师、本科生和水下机器人的共同努力。康奈尔大学的湖源冷却设施于 2000 年启动，利用卡尤加湖冰冷的深水为校园提供中央冷却，这是一项绿色技术创新，与以前的冷却方法相比，每年可节省超过 2000 万千瓦时的电力，而无需使用制冷剂。许多制冷剂是破坏臭氧层的强效温室气体。

但是，从湖中抽水的管道正受到外来入侵者的围攻：斑马和嘎嘎贻贝在取水管道中定居，它们脆弱的侧线“锚”使它们能够挖掘，并随着时间的推移限制水流。这些小型非本地双壳类动物从欧洲运来，存在于远洋船舶的压载水中，对依赖淡水的市政和私人设施造成了数十亿美元的损失。

塔拉齐（Tarazi）是一名机械工程专业的学生，负责管理康奈尔大学的快速原型实验室（Rapid Prototyping Lab），他正在为一群工程师在短短几个小时内打印的修复程序进行紧急调整。4月10日，他的上司、工程硕士项目主任马特·乌林斯基（Matt Ulinski）带着一个棘手的问题来找他，需要立即解决。

Tarazi 设计了一个由不透明热塑性塑料制成的标签，用于依偎在镣铐中，因此销钉精确对齐。

成功了。4 月 17 日，他和一小队工程师穿上救生衣，拉上拉链到驳船上，看着不再被淹没的屏幕被擦洗。

“看到它的实际效果真的很酷，”塔拉齐在驳船的甲板上说。“我们通常看不到最终项目，也看不到我们的角色如何融入其中。看到我们正在做出改变，这真的很有意义。

康奈尔大学能源转型项目经理 Stacey Edwards 表示，LSC 系统使该大学能够绕过工业冷水机组，从而大大减少了为康奈尔大学和伊萨卡高中降温的用电量和成本。但是在几年的时间里，进入工厂热交换器的冷水的压力下降，最终需要干预。

信用： 劳拉·赖利（Laura Reiley）/康奈尔纪事报

爱德华兹说：“我们把水吸进去，然后直接送回去，所以我们不想对它进行化学处理，我们必须进行机械清洁，”他指出压力损失不是线性的，大部分损失发生在清洁后的第一年（最后一次清洁是在2015年）。干旱和湖泊水位等变量会极大地影响压力水平。今年早些时候，他们记录了压力的减弱，并且知道是时候进行清洁了。

爱德华兹抓住了一个恰到好处的比喻：这就像一个软木塞被推过一根 2 英里长的软管，轻轻地刮掉其内部的碎屑。或者这就像用陈旧但柔软的棉花糖擦拭直径 57 英寸的高脚杯内部，这种棉花糖足够粗糙，可以有效地完成这项工作。

拭子/刮刀，称为清管器，是一个长 71/2 英尺、直径 5 英尺的圆柱体，具有磨蚀性但不太坚固，以至于它会破坏阀门或沿其长路径变向的弯头。这个月，他们将连续派出三头猪来运行他们的 2 英里挑战，然后他们将在进气阀上重新安装八角形屏幕，重新安置驳船码头边，并完成这项 Roto-Rooter 式的任务几年。

1994 年提出并于 1998 年批准的整个湖源冷却系统的成本并不便宜。但即使花费5850万美元，是更换现有电冷水机组支出的两倍，康奈尔大学能源与可持续发展副校长伯特·布兰德（Bert Bland）表示，这为大学节省了数百万美元，并减少了对化石燃料的依赖。

爱德华兹说，这个有三头猪的贻贝清洗项目可能会花费超过75万美元。为了恢复每分钟 32,000 加仑冷水的理想压力，该项目需要 15 名工程师和熟练技工的专业知识，包括康奈尔大学的本科生和水下机器人，他们工作了一个多月。

现在说所有这些努力是否产生了一个不那么“贻贝束缚”的系统还为时过早。爱德华兹说：“直到我们重新开始跑步并随着时间的推移跟踪污垢，我们才会知道它有多干净。