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TEDxNASA@SiliconValley

Bilal Bomani: Plant fuels that could power a jet

ビラル ・ボマー二: 植物燃料がジェット機を動かす

August 17, 2011

藻+塩水=燃料?TEDxNASA@SiliconValley で、ビラル・ ボマー二が、耕作地と水を無駄にせずにバイオ燃料を生み出す自立型生態系について語ります。

Bilal Bomani - NASA scientist
Bilal Bomani runs NASA’s Greenlab research facility, where he is developing the next generation of biofuels. Full bio

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Double-click the English subtitles below to play the video.
What I'm going to do is, I'm going to explain to you
私が今から説明するのは
00:11
an extreme green concept
オハイオ州のクリーブランドにある
00:14
that was developed at NASA's Glenn Research Center
NASAのグレン研究センターで
開発された
00:16
in Cleveland, Ohio.
究極のグリーン構想です
00:19
But before I do that, we have to go over
では始める前に
00:21
the definition of what green is,
何がグリーンなのか
定義しましょう
00:24
'cause a lot of us have a
different definition of it.
人に依ってはグリーンの
定義が違うからです
00:25
Green. The product is created through
グリーンとは環境的
かつ社会的な配慮の元に
00:28
environmentally and socially conscious means.
作られる生産物のことです
00:30
There's plenty of things that
are being called green now.
グリーンと呼ばれているものは
山ほどありますが
00:33
What does it actually mean?
我々のはどういう意味でしょうか?
00:36
We use three metrics to determine green.
3つの基準でグリーンを定義できます
00:38
The first metric is: Is it sustainable?
最初の基準:持続可能かどうか?
00:41
Which means, are you preserving
what you are doing for future use
つまり次世代利用の為
00:44
or for future generations?
保存しているかという事です
00:48
Is it alternative? Is it different
than what is being used today,
代替手段か?
今日使っている物と違うか?
00:50
or does it have a lower carbon footprint
または二酸化炭素排出量が
00:54
than what's used conventionally?
従来のものより低いかという事です
00:57
And three: Is it renewable?
3つ目:再生可能か?
01:00
Does it come from Earth's
natural replenishing resources,
それは太陽、風や水のように
01:03
such as sun, wind and water?
自然に補充される資源であるか?
01:06
Now, my task at NASA is to develop
私のNASAでの仕事は次世代の
01:09
the next generation of aviation fuels.
航空用燃料を開発する事です
01:13
Extreme green. Why aviation?
究極のグリーンが なぜ航空用に?
01:16
The field of aviation uses more fuel than just about
他のあらゆるものと比べても
航空機は燃料を
01:19
every other combined. We need to find an alternative.
最も使っているので
代替燃料を見つけ出す事は
01:22
Also it's a national aeronautics directive.
NASA公式の指針なのです
01:27
One of the national aeronautics goals is to develop
NASAの目標は次世代の燃料—
01:30
the next generation of fuels, biofuels,
国産で安全で自然に優しいバイオ燃料を
01:33
using domestic and safe, friendly resources.
開発する事です
01:36
Now, combating that challenge
今チャレンジしていることは
01:39
we have to also meet the big three metric —
先にあげた基準
01:42
Actually, extreme green for us is all three together;
3つの条件全てを満たすのが
我々の究極のグリーンです
01:45
that's why you see the plus
there. I was told to say that.
なので+がある
という事です
01:49
So it has to be the big three at
GRC. That's another metric.
グレン研究センター(GRC)の
ビッグ3は別の定義です
01:51
Ninety-seven percent of the
world's water is saltwater.
世界の97%の水は塩水なので
01:56
How about we use that?
Combine that with number three.
塩水を使うというのはどうでしょう?
三番目と組み合わせます
02:02
Do not use arable land.
耕地に適した土地は使いません
02:06
Because crops are already growing on that land
耕地に適した土地は
既に利用されているので
02:09
that's very scarce around the world.
世界中で不足しているからです
02:12
Number two: Don't compete with food crops.
2番目:農作物と競合しない
02:14
That's already a well established
entity, they don't need another entry.
耕地は既に確立されていて
新しい物を加える必要はありません
02:17
And lastly the most precious resource we have on this Earth
最後に最も貴重な地球上の資源
02:22
is fresh water. Don't use fresh water.
真水は使いません
02:26
If 97.5 percent of the world's water is saltwater,
世界の97.5%の水が塩水ならば
02:30
2.5 percent is fresh water. Less than a half percent
2.5%は真水で
02:33
of that is accessible for human use.
人間が利用出来るのは
その0.5%以下です
02:37
But 60 percent of the population
lives within that one percent.
人口の60%は 地球の水の1%内で
生活しているからです
02:38
So, combating my problem was, now I have to be extreme green
私が挑戦しているのは
究極のグリーンであり
02:42
and meet the big three. Ladies and gentlemen,
さらにこのビッグ3条件を
満たすという事です
02:47
welcome to the GreenLab Research Facility.
グリーンラボへようこそ
02:50
This is a facility dedicated to the next generation
我々は次世代の航空用燃料を
02:53
of aviation fuels using halophytes.
塩生植物を使い
研究に専念しています
02:56
A halophyte is a salt-tolerating plant.
塩生植物は塩分に対して
耐性のある植物です
02:59
Most plants don't like salt, but halophytes tolerate salt.
多くの植物と違い
塩気のある土壌でも育ちます
03:02
We also are using weeds
雑草を使う事もあれば
03:06
and we are also using algae.
藻を使って研究する事もあります
03:09
The good thing about our lab is, we've had
この2年間に我々の研究所に
03:12
3,600 visitors in the last two years.
3,600人が訪れました
03:14
Why do you think that's so?
なぜ多くの人が訪問したのでしょうか?
03:17
Because we are on to something special.
我々が特別な研究に
取り組んでいるからです
03:19
So, in the lower you see the GreenLab obviously,
下にはグリーンラボ
03:23
and on the right hand side you'll see algae.
右手の方には藻の写真が見えます
03:26
If you are into the business of the next generation
もしあなたが次世代の
航空用燃料のビジネスに
03:28
of aviation fuels, algae is a viable option,
参加するのなら
藻は価値ある選択です
03:31
there's a lot of funding right now,
現在資金提供も多く
03:34
and we have an algae to fuels program.
ラボには藻を使った
燃料プログラムがあり
03:35
There's two types of algae growing.
今 2種類の藻を培養しています
03:37
One is a closed photobioreactor that you see here,
この写真の1つは
閉鎖型光バイオリアクターで
03:39
and what you see on the other side is our species —
もう一方に見えるのは
我々が育てている
03:42
we are currently using a species
called Scenedesmus dimorphus.
スセネデスムス・ジモルファス
という藻の一種です
03:46
Our job at NASA is to take the
experimental and computational
我々のNASAでの仕事は
実験的 計算的方法をとり
03:50
and make a better mixing for
the closed photobioreactors.
閉鎖型光バイオリアクターで
よく混ぜる事です
03:55
Now the problems with closed photobioreactors are:
閉鎖型光バイオリアクターの問題は
03:59
They are quite expensive, they are automated,
非常に高価で
自動化され自由が利かなく
04:01
and it's very difficult to get them in large scale.
大規模培養が難しいのです
04:04
So on large scale what do they use?
では大規模培養には
何を使うのでしょうか?
04:07
We use open pond systems. Now, around the world
今 世界中で開放型ポンドシステムを使い
藻が培養されていますが
04:09
they are growing algae, with this racetrack design
それは ご覧頂いているような
04:12
that you see here. Looks like an oval with
競技場トラックの様な形をした
水車がある楕円形のものです
04:16
a paddle wheel and mixes really well,
よく混ざりますが
04:18
but when it gets around the last turn,
which I call turn four — it's stagnant.
最後の4周目には 流れが悪くなります
04:20
We actually have a solution for that.
その解決法はあります
04:24
In the GreenLab in our open pond system
ラボ内の開放型ポンドシステムでは
04:26
we use something that happens in nature: waves.
自然に起きる「波」を使います
04:29
We actually use wave technology
on our open pond systems.
開放型ポンドシステムでは
波のテクノロジーを使い
04:32
We have 95 percent mixing
and our lipid content is higher
95%が混ぜられ脂質の含有量は
04:36
than a closed photobioreactor system,
閉鎖型光バイオリアクターよりも
高くなります
04:41
which we think is significant.
これはとても重要な事だと思います
04:43
There is a drawback to algae,
however: It's very expensive.
しかし藻には欠点があります
とても価格が高いのです
04:45
Is there a way to produce algae inexpensively?
安価に藻を生産できないのでしょうか?
04:49
And the answer is: yes.
答えは イエスです
04:54
We do the same thing we do with halophytes,
塩生生物でやる事と同じ事をします
04:56
and that is: climatic adaptation.
気候適応です
04:59
In our GreenLab we have six primary ecosystems
我々のラボには真水から塩水まで
05:03
that range from freshwater all the way to saltwater.
6つの主要な生態系があります
05:06
What we do: We take a potential species, we start at freshwater,
可能性のある種を真水で始め
05:10
we add a little bit more salt, when the second tank here
少しずつ塩分を加えると
05:14
will be the same ecosystem as Brazil —
次のタンクはブラジルと
同じ生態系になり
05:17
right next to the sugar cane
fields you can have our plants —
サトウキビ畑のすぐ隣でも
この植物を育てられます
05:19
the next tank represents Africa, the next tank represents Arizona,
その隣のタンクはアフリカ
その隣はアリゾナ
05:22
the next tank represents Florida,
その隣はフロリダ
05:26
and the next tank represents
California or the open ocean.
その隣はカリフォルニアか外洋と
似た環境になっています
05:28
What we are trying to do is to
come up with a single species
我々がしようとしている事は
世界中どこでも
05:32
that can survive anywhere in the
world, where there's barren desert.
砂漠のような不毛の地にも
適応できる一種を探し出す事で
05:36
We are being very successful so far.
今の所とてもうまく行っています
05:42
Now, here's one of the problems.
しかし1つ問題があります
05:44
If you are a farmer, you need five things
to be successful: You need seeds,
農業には
5つの成功の条件があります
05:47
you need soil, you need water and you need sun,
種子、土壌、水、日光
05:53
and the last thing that you need is fertilizer.
そして最後に肥料です
05:56
Most people use chemical fertilizers. But guess what?
よく化学肥料が使われますが
06:00
We do not use chemical fertilizer.
我々は化学肥料を使いません
06:03
Wait a second! I just saw lots of greenery in
your GreenLab. You have to use fertilizer.
こんなにたくさん植物があるなら
化学肥料を使っているはずだ
06:06
Believe it or not, in our analysis
of our saltwater ecosystems
と思われるかもしれませんが
塩水生態環境の分析結果では
06:11
80 percent of what we need are in these tanks themselves.
必要とされる物の80%は
これらのタンクの中にあります
06:16
The 20 percent that's missing
is nitrogen and phosphorous.
欠けている20%は
窒素とリンです
06:19
We have a natural solution: fish.
これは自然界のもので解決します
魚です
06:23
No we don't cut up the fish and put them in there.
刺身にせず そのまま
タンクの中に入れます
06:25
Fish waste is what we use. As a matter of fact
魚の糞を利用します
06:29
we use freshwater mollies, that we've
used our climatic adaptation technique
淡水モーリーを使って
真水から海水にわたって
06:33
from freshwater all the way to seawater.
気候適応の技術を
利用してきました
06:37
Freshwater mollies: cheap, they love to make babies,
淡水モーリーは安価で
子作りが大好き(笑)
06:40
and they love to go to the bathroom.
排泄するのが大好きです
06:47
And the more they go to the
bathroom, the more fertilizer we get,
彼らが排泄するほど
多くの肥料が手に入り
06:49
the better off we are, believe it or not.
うまく行くのです
信じられないでしょうが
06:51
It should be noted that we use sand as our soil,
土壌には普通のビーチの砂
06:54
regular beach sand. Fossilized coral.
化石珊瑚を使っています
06:59
So a lot of people ask me, "How did you get started?"
“どうやって始めたんだ?”と
皆さんお訊ねになります
07:03
Well, we got started in what we
call the indoor biofuels lab.
室内バイオ燃料研究室と呼ばれる
種苗研究室で始めました
07:07
It's a seedling lab. We have 26
different species of halophytes,
26種の塩生植物があり
07:12
and five are winners. What we do here is —
5種が残りました
ここで何をしているかというと
07:17
actually it should be called a death lab, 'cause we try to
苗を酷な環境に入れています
死んでしまうのもいるので
07:20
kill the seedlings, make them rough —
ここは「死のラボ」
と呼ばれるべきかもしれません
07:23
and then we come to the GreenLab.
次にグリーンラボに来ます
07:25
What you see in the lower corner
下の隅に見えているのは
07:28
is a wastewater treatment plant experiment
排水処理植物実験です
07:29
that we are growing, a macro-algae
that I'll talk about in a minute.
大型藻類を育てています
これは後で説明します
07:32
And lastly, it's me actually working
in the lab to prove to you I do work,
最後に 私が確かにラボで
働いてるのが分かりますね
07:35
I don't just talk about what I do.
ちゃんと仕事してる証拠も見せないとね
(笑)
07:39
Here's the plant species. Salicornia virginica.
カブダチアッケシソウという種類です
07:43
It's a wonderful plant. I love that plant.
私の愛するすばらしい植物です
07:46
Everywhere we go we see it. It's
all over the place, from Maine
どこに行こうと
全米で見かけるものです
07:50
all the way to California. We love that plant.
我々はこの植物が大好きです
07:53
Second is Salicornia bigelovii. Very difficult to get around the world.
次はサリコルニア・ビゲロビ
世界でも稀に見る植物です
07:56
It is the highest lipid content that we have,
最も脂質の高い植物です
08:01
but it has a shortcoming: It's short.
しかし欠点があります
背が低すぎるのです
08:03
Now you take europaea, which is the
largest or the tallest plant that we have.
次にユウロペアです
最も大きく背の高い植物です
08:07
And what we are trying to do
ここで実現しようとしているのは
08:12
with natural selection or adaptive
biology — combine all three
自然淘汰で または生物学的適応させ
3条件を兼ね備えた
08:14
to make a high-growth, high-lipid plant.
背が高くて高脂質の植物を作る事です
08:19
Next, when a hurricane decimated the
Delaware Bay — soybean fields gone —
ハリケーンがデラウェア海岸を直撃した時
大豆畑が失われました
08:23
we came up with an idea: Can you have a plant
そのときに新しいアイデアが生まれました
08:30
that has a land reclamation positive
in Delaware? And the answer is yes.
デラウェアを回復する植物はないだろうか?
もちろん答えは イエス です
08:33
It's called seashore mallow. Kosteletzkya virginica —
コステレツキア・バージニカ
というアオイ科の一種は—
08:38
say that five times fast if you can.
早口言葉みたいですが—
08:42
This is a 100 percent usable plant.
The seeds: biofuels. The rest: cattle feed.
100%有用な植物で 種はバイオ燃料に
残りは家畜のえさになります
08:45
It's there for 10 years; it's working very well.
もう10年になりますが
とてもうまく行っています
08:53
Now we get to Chaetomorpha.
では今から ジュズモをご覧ください
08:56
This is a macro-algae that loves
過剰な栄養分を好む大型藻で
09:00
excess nutrients. If you are in the aquarium industry
水槽の濁った水の浄化に
09:03
you know we use it to clean up dirty tanks.
利用されているのを
ご存知の方もいるでしょう
09:05
This species is so significant to us.
この種類は非常に重要です
09:08
The properties are very close to plastic.
この植物の特性はプラスチックに似ていて
09:12
We are trying right now to convert this macro-algae into a bioplastic.
これをバイオプラスチックに
変換しようとしています
09:16
If we are successful, we will revolutionize the plastics industry.
成功すればプラスチック製造業に
革命が起こります
09:22
So, we have a seed to fuel program.
それで燃料プログラムに使う
種がありますが
09:26
We have to do something with
this biomass that we have.
このバイオマスを
なんとかしなければなりません
09:30
And so we do G.C. extraction, lipid optimization, so on and so forth,
次世代の航空に
特化した航空用燃料を
09:33
because our goal really is to come up with
見つけ出すために
09:37
the next generation of aviation fuels,
aviation specifics, so on and so forth.
ガスクロを使っての検出
脂質の最適化等を行っていきます
09:41
So far we talked about water and fuel,
今まで水と燃料についてお話してきましたが
09:45
but along the way we found out
something interesting about Salicornia:
研究中 アッケシソウについて
興味深い事が発見されました
09:49
It's a food product.
アッケシソウは食用にもできます
09:56
So we talk about ideas worth spreading, right?
これは広める価値のあるアイデア
ですよね
10:00
How about this: In sub-Saharan
Africa, next to the sea, saltwater,
サハラ以南のアフリカ
海に隣接した場所、塩水
10:03
barren desert, how about we take that plant,
不毛の砂漠に植えて
10:10
plant it, half use for food, half use for fuel.
食料として また燃料として使えたら
どうでしょうか?
10:15
We can make that happen, inexpensively.
しかも安価に作れるのです
10:19
You can see there's a greenhouse in Germany
こちらのドイツの温室では
10:23
that sells it as a health food product.
このように健康食品として販売されています
10:26
This is harvested, and in the middle here
is a shrimp dish, and it's being pickled.
これは収穫物ですが中央にあるのは
塩漬けにされたエビ料理です
10:28
So I have to tell you a joke. Salicornia is known as sea beans,
これは冗談ですが
アッケシソウは海の豆、 シーアスパラガス
10:34
saltwater asparagus and pickle weed.
ピックルウィードと呼ばれています
10:38
So we are pickling pickle weed in the middle.
つまり草の漬け物(pickle weed)を
漬け(pickle)ています
10:42
Oh, I thought it was funny. (Laughter)
ジョークのつもりでした(笑)
10:44
And at the bottom is seaman'’s mustard. It does make sense,
下に見えるのはマスタードです
10:47
this is a logical snack. You have mustard,
マスタードと この塩生植物が合わされば
10:51
you are a seaman, you see the
halophyte, you mix it together,
とても素敵なスナックの出来上がりです
10:53
it's a great snack with some crackers.
ぜひクラッカーと一緒にどうぞ
10:56
And last, garlic with Salicornia, which is what I like.
最後にアッケシソウのニンニク和え
私のお気に入りです
10:58
So, water, fuel and food.
これで水、燃料、食糧確保
11:05
None of this is possible without the GreenLab team.
グリーンラボチーム無くして
実現できないことです
11:10
Just like the Miami Heat has the big three,
we have the big three at NASA GRC.
マイアミ・ヒートのビッグスリーのように
NASA GRCにもビッグスリーがいます
11:14
That's myself, professor Bob Hendricks, who's our fearless leader, and Dr. Arnon Chait.
私とリーダーのヘンドリックス教授
それにシェイト博士の3人です
11:19
The backbone of the GreenLab is students.
グリーンラボの主力は学生達です
11:24
Over the last two years we've had 35 different students
2年以上で世界中から来た35人の学生が
11:29
from around the world working at GreenLab.
グリーンラボで働きました
11:33
As a matter fact my division chief says a lot, "You have a green university."
部門長によく言われます
“君たちはグリーン大学”だなってね
11:36
I say, "I'm okay with that, 'cause we are nurturing
私はこう答えています
“それで良いんです 次世代の
11:40
the next generation of extreme
green thinkers, which is significant."
究極のグリーン貢献者
育成が重要だからです”
11:43
So, in first summary I presented to you what we think
スピーチの初頭に述べた
我々が考えていることは
11:48
is a global solution for food, fuel and water.
世界の食料、燃料、水問題の
解決策でした
11:53
There's something missing to be complete.
その目的達成には
何かが欠けています
11:59
Clearly we use electricity.
We have a solution for you —
我々は電気を使っていますが
それも解決策があります
12:02
We're using clean energy sources here.
このようなクリーンエネルギーを
使っているのです
12:07
So, we have two wind turbines
connected to the GreenLab,
2つの風力タービンが
ラボに接続されています
12:10
we have four or five more hopefully coming soon.
これから4つか5つ加える事になっています
12:15
We are also using something that is quite interesting —
とても興味深い物も使っています
12:18
there is a solar array field at
NASA's Glenn Research Center,
NASAグレン研究センターにある
太陽電池の設置場所です
12:22
hasn't been used for 15 years.
15年使われていませんでしたが
12:27
Along with some of my electrical
engineering colleagues,
電気工学エンジニアの同僚と私は
12:30
we realized that they are still viable,
まだこれは使えるとわかったので
12:32
so we are refurbishing them right now.
いま修理調節しています
12:35
In about 30 days or so they'll be
connected to the GreenLab.
30日でグリーンラボに
接続できるようになるでしょう
12:37
And the reason why you see red, red and yellow, is
赤と黄色の囲みは何か説明しましょう
12:42
a lot of people think NASA employees
don't work on Saturday —
多くの人はNASAの人間は
土曜日は休みだと思いがちですが
12:45
This is a picture taken on Saturday.
これは土曜日に撮影した物です
12:49
There are no cars around, but you see my truck
in yellow. I work on Saturday. (Laughter)
黄色いトラックしか見えませんが これは私のです
私は土曜日にも働いているんです(笑)
12:52
This is a proof to you that I'm working.
これこそ私が働いている証拠です
12:56
'Cause we do what it takes to get the
job done, most people know that.
殆どの人のように
すべき仕事はしますから
12:58
Here's a concept with this:
このような構想があります
13:02
We are using the GreenLab for a micro-grid test bed
オハイオ州の
スマートグリッド構想のために
13:05
for the smart grid concept in Ohio.
マイクログリッドの試験台として
グリーンラボを使うのです
13:10
We have the ability to do that,
and I think it's going to work.
我々にはそれを実現する能力があり
実践できると考えています
13:14
So, GreenLab Research Facility.
グリーンラボには実現可能です
13:20
A self-sustainable renewable energy ecosystem was presented today.
今日は自立持続可能な再生可能エネルギーの
エコシステムを紹介しました
13:25
We really, really hope this concept catches on worldwide.
私はこの構想が世界中に広まることを
本当に願っています
13:30
We think we have a solution for food, water, fuel and now energy. Complete.
食料、水、燃料 そしてエネルギーの
完全な解決策がここにあります
13:36
It's extreme green, it's sustainable, alternative and renewable
究極のグリーンであり
持続可能で 代替手段で 再生可能
13:45
and it meets the big three at GRC:
GRCの3条件を満たします
13:52
Don't use arable land, don't compete with food crops,
耕地を使わない
農作物と競合しない
13:55
and most of all, don't use fresh water.
そして何より
真水を使いません
14:00
So I get a lot of questions about,
"What are you doing in that lab?"
多くの人にこう質問されます
“あなたはラボで何をしているの?”と
14:03
And I usually say, "None of your business, that's what I'm doing in the lab." (Laughter)
その時私はこう答えます
“君に関係ない 何かしてるのさ”とね(笑)
14:08
And believe it or not, my number one goal
信じて頂けるかわかりませんが
14:14
for working on this project is
私の一番の目的は
このプロジェクトで
14:18
I want to help save the world.
世界を救う事です
14:20
Translator:Daisuke Minagawa
Reviewer:Reiko O Bovee

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Bilal Bomani - NASA scientist
Bilal Bomani runs NASA’s Greenlab research facility, where he is developing the next generation of biofuels.

Why you should listen

As a senior NASA scientist, Bilal Bomani focuses on developing new and truly sustainable biofuels. After receiving two masters degrees from Cleveland State University, he earned his PhD in computer engineering from Case Western University. He currently runs the Greenlab Research Facility in Cleveland, Ohio, where he works on creating biofuels that don’t use freshwater, and meet his definition of green: sustainable, renewable and alternative.

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Data provided by TED.

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