UCLA-Ingenieurstudent leitet Projekt für tragbare Solarmodule zur Verbesserung der Zugänglichkeit

Mit freundlicher Genehmigung von Chen ZhangChen Zheng (Mitte) mit ihren Teamkollegen, die an der Erfassung thermischer Daten von einem Prototyp eines tragbaren Solarpanelsystems arbeiten, das von einem Startup entwickelt wurde

16. März 2023

UCLA Samueli Newsroom

Chen Zhang führt ihre Leidenschaft für elektrische Energiesysteme auf einen Stromausfall zurück, als sie 6 Jahre alt war. Der Stromausfall unterbrach die Verbindung zum Fernseher, gerade als sie gerade ihren Lieblingszeichentrickfilm sah. Frustriert und verwirrt verbrachte sie den Rest des Tages damit, ihre Großmutter und ihre Eltern zu befragen, woher der Strom kam und wie er die verschiedenen Haushaltsgeräte versorgte.

Jetzt promovierte ich im dritten Jahr im Maschinenbau. Als Studentin an der UCLA Samueli School of Engineering stellt Zhang weiterhin schwierige Fragen zur Stromerzeugung – aber sie möchte auch Teil von Lösungen sein, die sich auf nachhaltige und zugängliche erneuerbare Energien konzentrieren.

Zhang wuchs in der ostchinesischen Provinz Shandong auf und war in die traditionellen Lehren des Konfuzius vertieft, die den Wert von Bildung und Respekt gegenüber älteren Menschen hervorheben. Im Gegensatz zu vielen anderen Schülern, denen gesagt wurde, sie sollen in die Bücher greifen und alles andere vergessen, sagte Zhang, ihre Eltern – ein Arzt und ein Ingenieur – hätten sie dazu ermutigt, offen zu bleiben, neugierig zu bleiben und den Spaß am Lernen zu erkunden.

Als Zhang sah, wie ihre Mutter im Labor arbeitete und Experimente durchführte, weckte sie bereits in jungen Jahren ihr Interesse an Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen und Mathematik. Als es Zeit fürs College wurde, beschloss Zhang, Elektrotechnik an der nahegelegenen Nanjing Agricultural University zu studieren. Nach ihrem Bachelor-Abschluss absolvierte sie einen Master-Abschluss in Elektrotechnik an der Shandong-Universität, wo sie erneuerbare Energien mit besonderem Schwerpunkt auf der Vorhersage der Ausgangsleistung von Solarsystemen studierte.

„Ich wusste, dass die Nutzung traditioneller fossiler Brennstoffe zur Stromerzeugung unserer Umwelt schadet und dass die Erforschung erneuerbarer Energien eine glänzende und vielversprechende Zukunft für die Erde mit sich bringt“, sagte Zhang. „Ich war motiviert, Probleme aus der Sicht des Stromnetzes zu lösen, um letztendlich der Umwelt zu helfen, was von meiner Mutter, die ebenfalls Umweltschützerin ist, unterstützt wurde.“

Im Herbst 2020, inmitten der COVID-Pandemie, begann Zhang ihr erstes Jahr ihres Doktoratsstudiums an der UCLA mit Fernunterricht. Sie sagte, sie habe sich für die Schule nicht nur wegen ihres bekannten Programms entschieden, sondern auch, weil sie ihren Sitz in Kalifornien hat – einem Staat, der bei der weltweiten Forschung zur Dekarbonisierung führend ist. Zhang fühlte sich insbesondere zur UCLA hingezogenForschungszentrum für intelligente Netzenergie (SMERC) unter der Leitung von Rajit Gadh, einem Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik. Zhang war beeindruckt von der Forschung des Zentrums zum intelligenten Laden von Elektrofahrzeugen und wusste, dass ihr Interesse an Lösungen für erneuerbare Energien mit der Mission des Labors übereinstimmen würde. Doch erst in ihrem zweiten Jahr konnte Zhang das Labor persönlich besuchen, nachdem die Reisebeschränkungen im Jahr 2021 gelockert wurden.

„Es war wirklich erfrischend, nach einem Jahr Fernstudium mit 15 Stunden Zeitverschiebung endlich persönlich auf den Campus zu kommen“, erinnert sich Zhang. „Der UCLA-Campus ist sehr schön und ich liebe es, jedes Mal, wenn ich über den Campus gehe, die Eichhörnchen um uns herumlaufen zu sehen. Das stärkt meine Motivation, über intelligente Netze und erneuerbare Energien zu forschen, um die Umwelt zu schützen – nicht nur für Menschen, sondern auch für andere Lebewesen.“ auf dem Planeten."

Zhang arbeitet derzeit an mehreren Projekten, darunter auch an den Smart-Charging-Strategien, die ihr zunächst Aufmerksamkeit erregten. Sie arbeitet auch mit Gadh zusammen, um ein Dekarbonisierungsprojekt auf mehreren Campusplätzen für das Büro des Präsidenten der University of California zu koordinieren, wo sie mit Studenten im gesamten UC-System zusammenarbeitet.

„Ich weiß es zu schätzen, dass mein Forschungsgebiet zur Energieeffizienz und Nachhaltigkeit beiträgt, weil ich es für sehr bedeutungsvoll halte“, sagte Zhang.

Im Rahmen einer von der finanzierten InitiativeCalTestBed Zhang evaluiert den Prototyp eines tragbaren Solarpanelsystems, das von einem Energie-Startup entwickelt wurde, um erneuerbare Energien für diejenigen zugänglicher zu machen, die es sich nicht leisten können, Solarmodule auf Dächern zu installieren. Sie leitet ein Team von acht Studenten, um thermische Daten von verschiedenen Orten zu sammeln, an denen der Prototyp mit unterschiedlichen Oberflächen wie Gras, Beton und Asphalt installiert ist. Ziel des Projekts ist es, dabei zu helfen, die am besten geeignete Umgebung für das tragbare System zu ermitteln, um die Energieerzeugung zu maximieren.

„Dieses Projekt hat mir gezeigt, dass Menschen aus vielen Branchen motiviert sind, alle möglichen kreativen Produkte für erneuerbare Energien zu entwickeln“, sagte Zhang. „Ich weiß es zu schätzen, dass mein Forschungsgebiet zur Energieeffizienz und Nachhaltigkeit beiträgt, weil ich es für sehr bedeutungsvoll halte.“

Zhang will ihre Dissertation Ende 2024 verteidigen und sagte, sie hoffe, weiterhin im Bereich der erneuerbaren Energien arbeiten zu können, sei es in der Wissenschaft oder in der Industrie.

Dannela Lagrimas hat zu dieser Geschichte beigetragen.