Engineering and learning languages

I was once asked to give a talk on integrating engineering and the liberal arts, and I chose the theme "Filling a leader's toolbox..."

I was recently thinking about the process of learning languages, and how this concept of filling your toolbox and engineering a solution with what you have parallels the process of speaking to others in a new language.  Sure, there is the engineering design process where you find a problem, spend some time brainstorming ideas, select a solution, build a prototype to test and evaluate the results, and then reiterate and repeat until you have an optimal solution.  This is the process by which most teams follow when building a robot for the FIRST robotics competition.  But there is another process that occurs during the robotics competition.  Unexpected events occur, for example things break or you discover something else is needed, and you are forced to engineer a solution with only the parts and tools you can find on hand.  Therefore, it is important to stock your toolbox and inventory well, but also to be creative in engineering solutions with limited tools and hardware.  This was always the type of engineering I enjoyed the most, and I've found that it's helped me speak to others in new languages.  In my experience, I have found that with only a very limited vocabulary, it is possible to communicate almost all things I want to say, as long as the words in the vocabulary are chosen carefully.  For example, at a restaurant if I want to ask for the check but don't know the word for check, I can ask to pay; or if I don't know the word for pay, I can ask to give you money.  Sure the solution may not always be the most elegant, but it works and gets the message across.  And, at least for me, trying to sustain a conversation with a limited vocabulary in a new language is almost as exciting as engineering solutions to fix a robot during a fast-paced robotics competition.

Recientemente, pensaba de el proceso de aprender idioma y como esto proceso es similar de el proceso de conseguir herramientas y deseñar una solución con que tienes.  Claro hay un proceso de deseño ingeniero con pasos que incluyen buscar una problema, hacer ideas, elegir una solucion, construir un prototipo por experimentar y evaluar como es, y finalmente repetir otra vez y otra vez hasta encontrar una solución optima.  Esto es el proceso que la mayoria del equipos usan para construir robotes por la internaciónal competición de FIRST.  Pero, hay un otra proceso en la competición cuando no hay tiempo para pensar mucho y necesita arregular algo o hacer algo nuevo y tienes que hacer una solución con solo que tu tienes.  Por esto, es importante tener herramientas utiles, y tambien es importante saber como usarlos con mucho creatividad.  Esto es el tipo de ingenieria que me gusta mas y he encontrado que con saber un vocabulario pequeño es posible comunicar casi todos cosas que quiero decir.  Por ejemplo, en una restarante, si quiero pedir por la cuenta pero no se la palabra “cuenta” puedo decir “puedo pagar” o “puedo darlo dinero.”  Claro la solución no es bonita pero es suficiente bien para funcióna.  Y para mi, intentar a seguir una conversación con un vocabulario pequeño es divertido como arreglar un robot en una competicion rapido.  

Como hacer un alabe grande

Por la construción de los alabes por las turbinas grandes, hay algunas pasos. 

Primera, el alabe es hecho en un molde con puma y fibra de vidrio.  Despues de la puma, tenemos que cortar partes que no importa y lijar mucho.  Y despues de esto, el alabe es cubrierto con fibra de carbono y resina, y puesto en el molde otra vez. 

Despues de sacamos el alabe de el moldo, todavia hay muchos pasos.  Otra vez, hay partes de el molde que no queremos y tenemos que cortar.  Y entonces necesitamos lijar mas.

El molde usamos falta el geometria correcto.  Entonces tenemos que soldar un poco de metal para que el alabe es en el correcto posición cuando colocamos en el generator.

El proximo paso es a pintar el alabe.  Y entonces podemos instalarlo si son balanceado con los otros alabes.  A veces hay un paso adicional si necesitamos hacer huecos chinos (huecos mas ancho, como los ojos de chinos) a colocar con el generator.  

Tal vez escribiré estas instruciónes en ingles y mas de como hacer una turbina mas tarde. (Maybe later I will write these instructions in English and more about how to make wind turbines.)

Mas sobre luz por comunidades rurales

Como prometí, una historia pasada en español.

Sería interesante examiner si una molina pequeña es suficiente para hacer luz por una pueblo pequeño cuando pensamos la cuesta de instalacíon.  Una molina de dos punto cinco kilovatios cuesta casi tres mil nuevo soles.  Los alternativas incluyen generatores, paneles solares, conexion de la red electrica o siguiendo sin luz.

Mira la última alternitiva primera.  Una familia todavía sin luz que necesita hacer cosas cuando es oscuro necesita pagar uno a dos nuevo soles cada día por velas o otro tipo de luz de fuego.  Entonces necesitan trenta a seisenta nuevo soles cada mes.  En mas o menos un año, ellos pagarían la misma cuesta por la molina que puede hacer luz por mas tiempo de esas velas podria.

Generatores son populares por familias y empresas en Perú que son sin luz.  Esos generatores cuestan mas o menos quinentos nuevos soles cada mez a functionar.  Como se puede ver, despues de seis meses la cuesta por un generator por lo mismo tiempo es igual de una molina, y con la molina despues de seis meses la luz sería gratis.

Tambien podemos pensar como conectar un pueblo a la red electrica.  Pero por pueblos con solos unas pocas familias, esta es muy caro por cada famila y sería mucho mas caro de si cada famila tiene una molina porque normalmente estas familias no necesitan mucha luz.

Paneles solares tambien son una buena opcion.  Pero desvantajes son hacer limpio siempre y la cuesta.  Sistemas con dos tipos de energia con sol y viento pueden ser muy bien ideas especialmente si hay apoyo por los dos sistemas.

Siempre hay la pregunta quien paga por la technologia por estas comunidades.  Claro que las familias pagan si pueden y pueden pagar todo cuando comienzo o poco a poco cada vez hasta pagan por todo.  Sabemos la opcion poco a poco es posible porque ellos pueden pagar por velas ahora.  Esto es similar de como la empresa vende las estufas en Guatemala donde las familias pueden pagar la cuesta la misma cada mes como ya necesitado ahora por un estufa peor, entonces ellos no se sientan la diferencia en la cuesta y solo ven la diferencia en la estufa nueva.  Y technologias por regular cuando las familias pagan pueden ayudar tambien.  Una otra opcion es usar plata de el goviernmento por las comunidades sin luz.  Esto puedo ser bien por personas que queiren estar en el goviernmento pero puede ser muy dificil a ganar esta plata.  

Energía en una isla

Las islas flotante en Laguna Titicaca tienen luz. En la isla que viajamos, hay ocho familias y ellos pasan tiempo pescando y buscando huevos de aves y haciendo cosas para vender por turísticos. La luz en las casas es de paneles de sol y es sólo para luz en las noches por las familias a tener mas tiempo para hacer más cosas.

The floating islands on Lake Titicaca have electricity. In the island that we went to, there were eight familis who spent time fishing, collecting bird eggs and making artesional crafts for tourists. The electricity in the houses is from solar panels and it is only used for light in the evenings so the people can have more time to make crafts.

Energía de España

Este semana yo conocí dos amigas de españa.  Los dos tienen doctorados y una estudiaba energía renovable en españa.  Yo la pregunté ella de la energía en españa y aprendia que la mayoria todavia es de combustíbles de petroleum y gases, y carbón es raro.  Pero ella dijo que tambien hay mucha energía de viento en españa, y a veces mas o menos seisento por cento de la energía en españa es de viento.  ¡Que chevere!  Hay energia hidroelectrica tambien.

                 

This week I met two postdocs from Spain.  One was studying renewable energy in Spain, so we got to talking about where energy comes from there.  Primarily the power plants use petroleum or gas, and carbon is rare.  Wind energy is apparently utilized well there though, and at times it’s possible to get up to 60% of the country’s energy from wind.  There is some hydroelectric power too.

More on rural electrification

It might be interested to examine whether a simple small-scale wind turbine is sufficient for providing power to a small community and consider the costs of implementation.  The cost of a small 2.5 kW wind turbine could be about 3000 soles.  The alternatives include generators, solar panels, connecting the community to the electric grid, or remaining without electricity. 

Considering the last alternative listed first, for a family to remain without electricity, but want to have light to do things after dark, a family would pay around 1 to 2 soles per day for candles, leading to 30 to 60 soles per month.  In more or less one year, they would end up paying the same as for a wind turbine that could power lights for longer than these candles would last. 

Generators are quite popular for families and businesses in Peru without electricity.  These can cost about 500 soles per month to operate.  This means that after six months, the amount paid to operate a generator for that time could have been used on a turbine which would produce free energy after this time. 

We can also think about connecting communities without electricity to the national grid, however, for communities with only a few number of houses, this can be very costly per family, and be much more expensive than implementing a small wind turbine since these families typically do not need much power.

Solar panels are an option.  Some disadvantages to consider are maintenance (keeping them clean), and cost.  Bi-energy systems with solar and wind can be an excellent idea, especially if there is local support for both systems.

There is also always the question of how the technology for rural electrification is paid for.  Of course the families can pay if they are able to either by paying the money up front or a little at a time (and since they can currently pay for candles, the latter method is obviously feasible).  This is similar to how the stoves in Guatemala were sold by the company; they priced the stove with a payment plan that the families would not see any difference in what they were paying per month but would only see the difference in having a newer device.  And technologies that can be used to automatically meter and control the payments can help.  Another method is to obtain government money for electrifying rural communities.  This could be advantageous for politicians to support to get the support of communities, but the implementation of getting government funds to actually pay for the technologies can be difficult.  

Voy a escribir en español mas tarde.

Teaching clean energy in Peru

We recently went down to Lima to fix a wind turbine at a school that has been installed there a few years ago.  We had to install new blades on an existing turbine body that was at the school, so we would not be able to balance the blades on the existing disc for the turbine, a step that is usually done inside the shop where there is no wind and we don’t have to be standing on a roof.  To make this step easier, we tried a new method for preparing the blades.  The original method included adding weight near the center to make sure all of the blades were of the same weight, and then adding weight to places on the disc as necessary to balance the blades.  In the new preparation, when adding weight to make all blades the same weight, the weight was added in strategic locations to make the center of mass of each blade in the same location.  We determined the center of mass by balancing the blades on a fulcrum along two separate lines.  To add weight, holes were drilled into the blades and the appropriate amount of lead was added before filling the holes up with resin.  This new method helped us balance the blades at the site in half a day!  This is a big improvement to the old method.

Nosotros fuimos a Lima para aregular una molina en una escuela que instaló hace pocas años y rompió.  Tenemos que instalar alaves nuevas en una molina que esta en la escuela.  Por esto, no podemos balancear las alaves adentro la fabrica donde no hay viento y no necesitamos estar arriba un techo.  Para majorar el paso de balancear, hicemos un metodo nuevo por la preperación.  En la metodo original, todos tres alaves son lo mismo peso, y si no balancean, ponemos mas peso donde necesita.  Pero in el metodo nuevo, ponemos peso in lugares especial en las alaves para hacer el centro de masa en lo mismo lugar en cada alave.  Encontramos el centro de masa por balanceando la alave, entonces poner mas peso por haciendo huecos y llenar con plomo antes de lenar los huecos con resin otra vez.  Esto metodo nuevo nos ayuda balancear las alaves a la escuela en solomente una media dia.  Mucho mejor de el metodo viejo.

 

The story behind the wind turbine at the school is also pretty interesting.  This wind turbine is at a secondary school that is called “the best secondary school in Peru, and possibly South America.”  The school has a book chosen as its community reading assignment, where everyone at the school reads the book and then the classes can have discussions about it.  A few years ago, the book chosen was The BoyWho Harnessed the Wind, about a boy in a remote African village who heard about wind energy and spent a lot of time reading old books and trying to build a wind turbine from metal scraps he could find.  A student at the school after reading this book then approached the science teacher and suggested that students learn to build wind turbines.  The teacher did just that in her classroom, and went a step further and they found WindAid who helped put a turbine in the school.  The turbine is now a beacon for clean energy.  The science teacher made and teaches an environmental science class and is promoting clean renewable energy as much as she can, her main motivation being that because this is the best school in Peru, she could be teaching the future presidents of Peru, so educating them about clean energy and showing them why it is beneficial can really help the policies that improve the lives of the Peruvians of tomorrow.  I thought this was an interesting story showing how literature, science, engineering, and policy are intertwined.

La historia de porque la escuela tiene una molino es interesante tambien.   La molina esta en una escuela secondaria que se llama “la mejor escuela en Peru, y posiblemente America del Sur.”  La escuela tiene un libro por la comunidad que todos leen y discutimos en las clases.  Haces unas años, el libro fue “El Niño que Empleó la Viento,” sobre un niño de un pueblo de Africa que leó muchas libros de ciencia y trató de contruir una molina con basura de metal.  Dispues de leyo esto libro, un estudiante en la escuela preguntó la maestra de ciencia puede ella enseñar la clase sobre molinas.  La maestra hizo esto, y tambien conosció a WindAid y todos podemos una molina en la escuela. La turbina es un simbolo de energía renovable.  La maestra hizo una clase de ciencia de el medio ambiente y quere favorecer energía limpia y renovable mucho porque esta es la mejor escuela en Peru y posiblemente hay estudiantes que seré presidentes en el futuro.  Entonces, es muy importante enseñarlos sobre energía limpia y mostrarlos como esta energía puede mejorar las vidas de la gente.  Yo pienso esta historia es una bien ejemplo que muestra como literatura, ciencia, ingeneria, y politica mezclan/.