Manufacturing Masterminds-Reihe mit Robynne Murray
„Chullilla, Spanien!“ Murray antwortete.
In einem Tage später geposteten Video hält sich Murray mit einem auf den Rücken geschnallten Chalkbag an einer blassen, sandigen Felswand fest. Schneller als ein Blinzeln greift sie nach einem weiteren spärlichen Halt, aber ihre Finger rutschen ab und peitschen sie in einem schnellen, aber kontrollierten Bogen, als ihr Sicherer ihren Sturz auffängt. In der Woche zuvor kletterte Murray während einer 6-tägigen Skiwanderung namens Haute Route auf einige sehr unterschiedliche Felsen – die schneebedeckten Alpen. Davor? Weitere Felsen – eisbedeckte Felsen, italienische Felsen, Felsen in Montana, Colorado, und im Zion-Nationalpark in Utah.
Für jeden, der Murray kennt, ist das alles nicht überraschend. Sie ist in Kanada aufgewachsen und hat sich beim Muschelsuchen in der Bay of Fundy buchstäblich die Hände schmutzig gemacht. Auch in ihrem Labor am National Renewable Energy Laboratory (NREL) macht sich die Maschinenbauingenieurin gerne die Hände schmutzig, fertigt und evaluiert neue Materialien – wie recycelbare Kunststoffe und Kohlefasern – für Wind- und Gezeitenturbinen sowie Elektrofahrzeuge. Wenn sie sich heute nicht mit einem Felsen oder Eis herumschlägt, schlägt sie sich wahrscheinlich im Labor mit Schimmelpilzen und Harzen herum.
Murray hat in beiden bereits große Erfolge erzielt. Beim Felsklettern versuchte sie sich kürzlich in Spanien an einer 7c+-Klettertour (9 ist das Maximum) namens Siempre Se Puede Hacer Menos oder „Du kannst immer weniger tun“ (Murray ist eindeutig anderer Meinung). Und im Labor, sie und das Team von NREL Bildungs- und Technologieeinrichtung für Verbundwerkstoffe (Composites Manufacturing Education and Technology, CoMET). zusammengebraut ein preisgekröntes thermoplastisches Harz aus denen recycelbare Rotorblätter für Windkraftanlagen gebaut werden können.
In diesem Q&A von Manufacturing Masterminds spricht Murray über ihre neuesten Outdoor-Abenteuer, das Bauen von Kunststoffen aus Zucker anstelle der traditionellen fossilen Brennstoffe, darüber, dass sie in der High School „ein bisschen wie eine Rebellin“ war und ob sie an den freien Willen glaubt. Dieses Interview wurde aus Gründen der Klarheit und Länge bearbeitet.
Ich frage immer: Haben Sie eine wissenschaftliche Herkunftsgeschichte? Gab es einen Moment, in dem Sie wussten, dass Sie in die Wissenschaft gehen wollten?
Ich habe keine dieser erstaunlichen Ursprungsgeschichten. Ich wusste nicht wirklich, was ich tun wollte. Ich liebte es, draußen zu sein; Mir liegen die Umwelt, unser Klima und der Erhalt der Natur sehr am Herzen. Ich liebe auch Mathematik und Naturwissenschaften, also sagte einer meiner Lehrer in der High School: „Oh, du könntest Maschinenbauingenieur werden. Das vereint alles, was du liebst.“
Und das war das?
Bei NREL hilft Robynne Murray bei der Entwicklung, Herstellung und Bewertung neuartiger Materialien, einschließlich recycelbarer Kunststoffe für Wind- und Gezeitenturbinenblätter. Foto von Dennis Schroeder, NREL
Mir wurde klar, dass ich mit Maschinenbau meine mathematischen und physikalischen Fähigkeiten einsetzen konnte, um etwas Sinnvolles zu tun. Als ich mit meinem Ph.D. Programm in Gezeitenenergie, ich hatte vorher noch nie von Gezeitenenergie gehört. Aber die Branche hat sofort meine Aufmerksamkeit erregt. Es gab so viele Herausforderungen. Es ist, als würde man eine Windkraftanlage nehmen und sie unter Wasser setzen. Man muss fast alles neu denken.
Sie haben Ihren Ph.D. von der Dalhousie University in Nova Scotia, Kanada. Wie sind Sie von dort zu NREL gekommen?
Während meines gesamten Studiums habe ich mich ständig auf NREL-Dokumente, Berichte und Papiere bezogen. Ich dachte: „Mann, NREL recherchiert so cool. Aber ich bin nur ein kleines Mädchen aus Nova Scotia. Ich werde niemals dort landen.“
Und doch sind Sie hier.
Das verdanke ich Bob Drescher. Ich war auf der International Conference on Ocean Energy in Halifax, Kanada, als ich ihn traf und Levi Kilcher. Bob war so neugierig auf meine Forschung. Er gab mir seine Informationen und sagte: „Ruf mich an. Lassen Sie uns darüber sprechen, dass Sie ein Postdoktorandenstipendium machen.“
Und das war es – schon wieder. Glaubst du, dein jüngeres Ich wäre überrascht gewesen, wenn du gewusst hättest, dass du bei NREL landen würdest?
Ich wäre so aufgeregt gewesen, aber ich hätte es wahrscheinlich nicht geglaubt. Ich war ein bisschen wie ein Rebell in der High School. Wenn ich gewusst hätte, dass ich etwas Nützliches und Sinnvolles in meinem Leben tun würde, hätte ich damals viel mehr Selbstvertrauen gehabt. Ich dachte, ich wäre nicht gut genug.
Offensichtlich bist du es. Aber warte – erzähl mir mehr über diese rebellische Sache.
Wir haben noch einen langen Weg vor uns, um auf den Mond zu gelangen“, sagte Murray und verwies darauf, wie weit die Meeresindustrie noch gehen muss, um eine breite Anwendung zu erreichen. „Aber in der Lage zu sein, auf eine sauberere Energiequelle umzusteigen, würde der Erde zugute kommen, was uns zugute kommt.“ Foto mit freundlicher Genehmigung von Robynne Murray
Als ich in der Highschool war, wusste ich nicht, dass man cool und schlau sein kann. Ich hatte gute Noten, wollte aber nur feiern und zu den „coolen Kids“ passen. Meine Eltern wollten, dass ich dieses wissenschaftliche und unternehmerische Programm namens Shad Canada mache, und meine Mutter hat schließlich meine Bewerbung zusammengestellt, weil sie so sehr wollte, dass ich gehe. Als ich angenommen wurde, wollte ich nicht gehen, aber irgendwie haben sie mich dazu überredet. Shad Canada war auch ein Haufen wirklich cooler, einzigartiger, interessanter und wirklich kluger Leute. Es hat die Art und Weise, wie ich über mich selbst dachte, völlig verändert. Mir wurde klar, dass ich stolz darauf sein kann, dass ich schlau bin, und nicht versuche, das zu verbergen.
Es stellt sich also heraus, dass Sie eine Ursprungsgeschichte haben.
Eigentlich, ja. Ich nehme an, das tue ich, und ich verdanke viel davon meinen großartigen Eltern.
Jetzt wo Sie ein vollwertiger Ingenieur bei NREL sind, woran arbeiten Sie?
Hauptsächlich arbeite ich an der Entwicklung und dem Testen von recycelbaren Materialien für Rotorblätter von Windturbinen und Gezeitenturbinen und sogar für Fahrzeuge. Angefangen hat es mit thermoplastische Materialien, die kostengünstigere Rotorblätter für Windkraftanlagen herstellen können die zuverlässiger und leichter recycelbar sind. Wir können auch langlebigere, kostengünstigere Gezeitenturbinenschaufeln herstellen, die länger im Salzwasser überleben können.
Aber ich bin wirklich begeistert von unserem neuen Material, einem Bioharz, das hier bei NREL entwickelt wurde und das wir aus Zuckervorräten oder anderen biologischen Materialien herstellen können. Es ist wie Thermoplaste recycelbar, wird aber auch aus Nicht-Erdölprodukten hergestellt, was zur Dekarbonisierung des Energiesektors beiträgt.
Ich verstehe, warum diese Materialien für die Windenergie- und Gezeitenenergieindustrie super nützlich wären, aber Sie haben auch Elektroautos erwähnt?
Murray klettert nicht nur auf Felsen; Sie hat kürzlich eine der Windkraftanlagen auf dem Flatirons Campus von NREL erklommen. Foto mit freundlicher Genehmigung von Dennis Schroeder, NREL
Ja, das Batteriegewicht in Elektroautos summiert sich, und leichtere Fahrzeuge führen zu effizienteren Fahrzeugen. Leichte Kohlefaser kann helfen, leichter zu bauen
Fahrzeuge, aber um den Herstellungsprozess zu dekarbonisieren, müssen wir diesen Kohlenstoff über mehrere Lebenszyklen hinweg verwenden. Unser neues Material könnte in Kohlefaserverbundwerkstoffen verwendet werden, um leichtere Fahrzeuge zu bauen und gleichzeitig die Duktilität und Sicherheit zu verbessern, die Sie benötigen. Es ist auch recycelbar.
Was würden Sie sich in einer idealen Welt für saubere Energiebranchen wie Gezeitenenergie wünschen?
In einer idealen Welt werden Gezeitenenergiegeräte 20 Jahre lang unter Wasser bleiben, erschwinglichen Strom produzieren, solide, zuverlässige Arbeitsplätze bieten und aus nachhaltigen Materialien hergestellt sein. Realistisch gesehen haben wir noch einen langen Weg vor uns. Wir brauchen robuste Geräte, bei denen die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls gering ist, und wir sind noch nicht so weit. Wir brauchen robustere, vorhersehbarere Materialien und Systeme.
Gibt es etwas an der Technologieentwicklung, das Sie überrascht hat?
Wie schwierig es ist. Selbst wenn Sie ein großartiges Team von Leuten haben, können Dinge immer noch schief gehen, und es ist immer etwas, was Sie nicht vorhergesehen haben.
Recht. Ich kenne deine letzten Verdant Power-Partnerschaft, bei dem Sie thermoplastische Blätter an ihrer Gezeitenturbine im New Yorker East River eingesetzt haben, hatte einige Probleme – alles funktionierte, aber Sie haben nicht die gewünschten Daten erhalten. Hast du vor, es noch einmal zu versuchen?
Ich hoffe doch. Verdant Power hat sein Gerät von dieser Seite entfernt. Wir hoffen jedoch, einen Satz Gezeitenturbinenblätter aus Verbundwerkstoffen – entworfen und hergestellt bei NREL – auf der Das Living Bridge-Testgelände der University of New Hampshire (eine Zusammenarbeit mit den Sandia National Laboratories). Das gesamte Projekt – alles von der Materialauswahl, dem Blattverbunddesign und der Teststruktur und -leistung – wird ebenfalls vollständig Open Source sein.
Was machst du normalerweise, wenn du dir im Labor nicht die Hände schmutzig machst?
Murray verbrachte zusammen mit ihrem Partner, drei Freunden und einem Führer vor kurzem sechs Tage auf der Haute Route von Chamonix, Frankreich, nach Zermatt, Schweiz, und trug ihre Verpflegung für den Tag, ihre Skier, zusätzliche Schichten, Kletterausrüstung, Eispickel, und Steigeisen. Foto mit freundlicher Genehmigung von Robynne Murray
Ich habe gerade die Haute Route absolviert – eine Skitour von Chamonix, Frankreich, nach Zermatt, Schweiz.
Oh wow!
Ja, es war ein ziemlich episches 6-Tage-Unternehmen. Unterwegs übernachten Sie in kleinen Berghütten. Es war wunderschön und wirklich herausfordernd.
Ein bisschen wie Wandern auf dem Appalachian Trail?
Ja, aber auf Skiern.
Zurück zu Ihrer ersten großen Liebe in der Natur – der Bay of Fundy Ihrer Heimatstadt. In einem Profil 2021sagten Sie, dass das Einsetzen von Geräten in sich schnell bewegende Gezeiten, wie die in der Bay, wie der Versuch ist, einen Mann auf den Mond zu bringen, bevor wir wissen, wie man fliegt.
Ja. Bis zum Mond haben wir einen langen Weg vor uns. Aber in der Lage zu sein, auf eine sauberere Energiequelle umzusteigen, würde der Erde zugute kommen, was uns zugute kommt.
Interessiert am Aufbau einer sauberen Energiezukunft? Lesen Sie andere Fragen und Antworten von NREL-Forschern in Advanced Manufacturing und Durchsuchen Sie offene Stellen um zu sehen, wie es ist, bei NREL zu arbeiten.
Möchten Sie mehr über Robynne Murray erfahren? Sehen Sie sich NRELs Videointerview mit ihr an, genannt „Tag im Leben: Robynne Murray.“
Von Caitlin McDermott-Murphy. Artikel mit freundlicher Genehmigung der National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums (DOE).
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