应对气候变化的“关键点”：科学家提出新的集中式太阳能发电方法

今天，从风和太阳中获取的大部分可再生能源都是以 "使用 "或 "失去 "的方式提供。为了储存这些能源，Henry设想了一个完全可持续的、零碳的电网，它有可能满足我们所有的电力需求，即使在阴天和无风的日子。而且他有一个如何实现这一目标的蓝图。

想象一下，除了太阳能发电厂和风力涡轮机之外，还有一个严重绝缘的、仓库大小的容器，里面装满了白热的液体金属。在低用电量时期捕获的任何多余能量将被转移到这个容器中，在那里它将被转化为热量。当能源需求上升时，液态金属可以被泵送到一个转换器中，将热量重新转化为电能。

Henry表示，这个 "箱中太阳 "系统将作为一个可充电的电池，尽管它占用了半个足球场。他已经证明该系统的关键部分是有效的，并且正在将这些部分整合起来，以展示一个实验室规模的系统。如果这被证明是成功的，他将推进增加存储容量的版本，并最终形成商业规模的电网集成系统。

这是一条雄心勃勃的道路，而且不是没有障碍的，就像Henry自己进入麻省理工学院的道路一样。2020年，他获得了麻省理工学院机械工程系的终身教职，并将其大部分精力用于研究集中式太阳能发电方法。

"在我看来，选择去麻省理工学院是一条通往拯救人类的道路，"Henry说。"我相信这项技术，相信这是关键，是将很多事情引向正确方向的关键。"

大胆的思考

Henry在佛罗里达州的萨拉索塔出生，然后在塔拉哈西长大，在那里他成为一名鼓手。他的父母都是佛罗里达农工大学的教授，他们尽一切努力向他灌输对其家庭的西非根源的欣赏。当他10岁时，他的母亲带他去参加大学的非洲舞蹈课。Henry说："我一直被教导要尊重非洲文化，但从未真正看到或听到过它，那天我完全爱上了鼓。"

在接下来的六年里，他加入了一个专业的巡回演出团，并致力于非洲鼓的演奏。当他16岁时，在看到老师的经济困难后，他决定放弃打鼓生涯。大约在那个时候，他参加了一个为年轻黑人男子举办的仪式项目，在那里他遇到了导师Makola Abdullah，他是佛罗里达农工大学的土木工程教授。Abdullah雇用Henry作为他实验室的年轻助手，该团队正在研究埃及金字塔的结构。

Henry回忆说："这对我来说真的是个转机，"他说。"我第一次获得了从事技术工作的报酬，这在那个年龄段是令人兴奋的。"

作为佛罗里达农工大学的本科生，Henry继续在Abdullah的实验室工作，研究地震引起的振动。他还对原子尺度的振动和热背景下的原子运动产生了兴趣，这使他申请到了麻省理工学院的研究生院。

Henry在麻省理工学院的经历在学术上是紧张的，有时在经济上是不确定的，总的来说，在社会上是孤立的，他说，他曾一度是该系唯一的黑人工程研究生。他说：“这种（孤立）激励着我，我的任务是获得我的学位。”

Henry继续努力，与他的导师合作开发热传导的分子动力学模拟，并在2009年获得了机械工程的硕士和博士学位。随后，他接受了佐治亚理工学院的教职。他随后明确了自己的研究目标。在橡树岭，他学会了做电子结构计算。在西北大学，他进入了可再生能源领域，模拟有前景的太阳能热化学材料。而在ARPA-E，一个旨在支持高风险、高回报项目的部门，他学会了思考。

“我参观了侏罗纪公园大小的机械车间，他们在那里制造世界上最大的涡轮机，还参观了集中式太阳能发电厂，”Henry说。“那是一次变革性的经历，我开始对系统级设计感兴趣。”

"一个步骤的改变"

他带着一个冒险的想法回到佐治亚理工学院，提出了一种新的集中式太阳能发电（CSP）。大多数CSP设计都是基于将热量储存为熔盐，并通过金属管道和泵将液体移动以转换为电力的想法。但是在储存热量时，盐的温度是有限制的。高于这个极限的温度还可能导致金属管道和泵过快地腐蚀。

Henry说：“我有兴趣把这个问题推到极致，看看如何在性能上获得一个阶梯式的变化。”他建议用更耐热的陶瓷制作管道和泵，并且不在熔盐中储存热量，而是在发光的白热液态金属中储存热量。

Henry表示：“这是一个激进的想法，而且基于物理学，它是合理的。”

他和他的学生工作了多年，以证明该系统的一个关键组成部分，一个高温陶瓷泵，起初没有什么进展。2017年，他们的努力得到了回报，一个可以在高达1400摄氏度的温度下进行液体循环的泵。这次演示后，他们在《自然》杂志上发表了一篇文章，以及获得 "最高工作温度液体泵 "的吉尼斯世界纪录。

Henry说："这使事情升级，"他当时收到了麻省理工学院教职的面试邀请。当他得到这份工作时，他不确定自己能否接受。当他的工作向前推进时，他正处于复杂的离婚之中。

他说："我当时处于一个艰难的十字路口。我是留下来，并可能得到我孩子的监护权，还是加倍努力工作，去麻省理工学院，我认为在那里我有最好的机会来追求这个想法？"

最后，亨利接受了这个职位，并在2018年搬回了麻省理工学院。离婚把他推到了破产的境地，即使他正在建立一个新的实验室并管理校园里的教学需求。这是动荡的一年，但他最终和他的儿子们搬到了波士顿，就在大流行病来临之前，Henry也获得了终身职位。

"这对我来说是一种戏剧性的解脱，"Henry说。"在冒着一切风险来到这里之后，你希望有这种安全感，事情会得到解决。"

他正在努力改进 "箱中太阳 "系统，并在此后用一个更高的温度泵来打破他的记录。他还在继续模拟不同材料中原子的运动，并将这些运动转换成声音--这个项目的部分灵感来自于他早期的音乐经历。

对于他在工作和生活中找到的新平衡，他说："这非常踏实。我很感激。"