TEDGlobal 2012
Jonathan Trent: Energy from floating algae pods
Джонатан Трент: Получение энергии из микроводорослей
Filmed:
Readability: 4.9
1,037,057 views
Назовём это топливом без горючих ископаемых: Джонатан Трент работает над проектом по созданию нового биотоплива с помощью разведения в плавучих оффшорных конструкциях микроводорослей, которые будут питаться сточными городскими водами. Оцените смелость и оригинальность проекта ОМЕГА (Офшорное мембранное огораживание для выращивания водорослей) и представьте, как это может обеспечить энергией будущее.
Jonathan Trent - Scientist and biofuel guru
Not only does Jonathan Trent grow algae for biofuel, he wants to do so by cleansing wastewater and trapping carbon dioxide in the process. And it’s all solar-powered. Full bio
Not only does Jonathan Trent grow algae for biofuel, he wants to do so by cleansing wastewater and trapping carbon dioxide in the process. And it’s all solar-powered. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
Some years ago, I set out to try to understand
0
657
2502
Несколько лет назад я решил выяснить,
00:19
if there was a possibility to develop biofuels
1
3159
2728
возможно ли создать такое биотопливо,
00:21
on a scale that would actually compete with fossil fuels
2
5887
4702
которое могло бы
заменить горючие полезные ископаемые,
заменить горючие полезные ископаемые,
00:26
but not compete with agriculture for water,
3
10589
3684
но не создавало бы конкуренцию
сельскому хозяйству в плане водных ресурсов,
сельскому хозяйству в плане водных ресурсов,
00:30
fertilizer or land.
4
14273
2438
удобрения или земли.
00:32
So here's what I came up with.
5
16711
1530
И вот что я придумал.
00:34
Imagine that we build an enclosure where we put it
6
18241
1608
Представьте себе, что мы
построили камеру, поместили её под воду
построили камеру, поместили её под воду
00:35
just underwater, and we fill it with wastewater
7
19849
2278
и наполнили сточными водами
00:38
and some form of microalgae that produces oil,
8
22127
3128
и некоторыми видами микроводорослей,
которые производят нефть.
которые производят нефть.
00:41
and we make it out of some kind of flexible material
9
25255
2160
Мы сделаем эту камеру
из какого-либо гибкого материала,
из какого-либо гибкого материала,
00:43
that moves with waves underwater,
10
27415
2072
который будет двигаться под водой
вместе с волнами.
вместе с волнами.
00:45
and the system that we're going to build, of course,
11
29487
2040
Конечно, в системе,
которую мы собираемся построить,
которую мы собираемся построить,
00:47
will use solar energy to grow the algae,
12
31527
2320
будет использоваться солнечная энергия
для выращивания водорослей,
для выращивания водорослей,
00:49
and they use CO2, which is good,
13
33847
2211
а они используют CO2, что хорошо,
00:51
and they produce oxygen as they grow.
14
36058
2365
и по мере роста они производят кислород.
00:54
The algae that grow are in a container that
15
38423
3664
Растущие водоросли
находятся в контейнере,
находятся в контейнере,
00:57
distributes the heat to the surrounding water,
16
42087
2792
который отдаёт тепло в окружающую воду,
01:00
and you can harvest them and make biofuels
17
44879
2264
и мы сможем собирать водоросли
и использовать для биотоплива,
и использовать для биотоплива,
01:03
and cosmetics and fertilizer and animal feed,
18
47143
2680
косметики, удобрений
и кормов для животных.
и кормов для животных.
01:05
and of course you'd have to make a large area of this,
19
49823
2840
Конечно, нужно будет
заполнить большую площадь,
заполнить большую площадь,
01:08
so you'd have to worry about other stakeholders
20
52663
2552
так что придётся избегать
конкуренции со стороны,
конкуренции со стороны,
01:11
like fishermen and ships and such things, but hey,
21
55215
4192
например, рыбаков и кораблей
и тому подобного, но что поделаешь —
и тому подобного, но что поделаешь —
01:15
we're talking about biofuels,
22
59407
2263
мы ведь говорим о биотопливе!
01:17
and we know the importance of potentially getting
23
61670
2202
И мы знаем, насколько важно получить
01:19
an alternative liquid fuel.
24
63872
2479
альтернативное жидкое топливо.
01:22
Why are we talking about microalgae?
25
66351
2681
Почему мы говорим
именно о микроводорослях?
именно о микроводорослях?
01:24
Here you see a graph showing you the different types
26
69032
3687
Вы видите график,
показывающий различные типы
показывающий различные типы
01:28
of crops that are being considered for making biofuels,
27
72719
3852
сельскохозяйственных культур, которые
рассматриваются как потенциальная основа
для биотоплива,
рассматриваются как потенциальная основа
для биотоплива,
01:32
so you can see some things like soybean,
28
76571
2563
и вы можете здесь видеть
такое растение, как соевые бобы,
такое растение, как соевые бобы,
01:35
which makes 50 gallons per acre per year,
29
79134
2317
которые производят 190 литров
на 4 000 кв. метров в год,
на 4 000 кв. метров в год,
01:37
or sunflower or canola or jatropha or palm, and that
30
81451
5057
или подсолнечник, или рапс (канола),
или ятрофа, или пальма.
или ятрофа, или пальма.
01:42
tall graph there shows what microalgae can contribute.
31
86508
4494
А этот длинный столбик показывает,
сколько могут произвести микроводоросли.
сколько могут произвести микроводоросли.
01:46
That is to say, microalgae contributes between 2,000
32
91002
2531
А именно, микроводоросли
производят от 7 500
производят от 7 500
01:49
and 5,000 gallons per acre per year,
33
93533
2792
до почти 19 000 литров на 4 000 кв. метров за год,
01:52
compared to the 50 gallons per acre per year from soy.
34
96325
3352
по сравнению со 190 литрами в год из сои.
01:55
So what are microalgae? Microalgae are micro --
35
99677
3264
Так что такое микроводоросли?
Микроводоросли потому и называются микро-,
Микроводоросли потому и называются микро-,
01:58
that is, they're extremely small, as you can see here
36
102941
2448
потому что они очень маленькие,
как можно здесь видеть,
как можно здесь видеть,
02:01
a picture of those single-celled organisms
37
105389
2968
на изображении
этих одноклеточных организмов
этих одноклеточных организмов
02:04
compared to a human hair.
38
108357
2310
в сравнении с человеческим волосом.
02:06
Those small organisms have been around
39
110667
2826
Эти крошечные организмы существовали
02:09
for millions of years and there's thousands
40
113493
2040
миллионы лет, и сейчас есть тысячи
02:11
of different species of microalgae in the world,
41
115533
2224
различных видов микроводорослей в мире,
02:13
some of which are the fastest-growing plants on the planet,
42
117757
3024
некоторые из которых являются
самыми быстро растущими растениями на планете
самыми быстро растущими растениями на планете
02:16
and produce, as I just showed you, lots and lots of oil.
43
120781
3192
и производят, как я только что показал,
огромное количество нефти.
огромное количество нефти.
02:19
Now, why do we want to do this offshore?
44
123973
3288
Так почему мы хотим делать это
в прибрежной зоне?
в прибрежной зоне?
02:23
Well, the reason we're doing this offshore is because
45
127261
2848
Что ж... причина, по которой
мы делаем это в прибрежной зоне —
мы делаем это в прибрежной зоне —
02:26
if you look at our coastal cities, there isn't a choice,
46
130109
4596
если вы посмотрите на прибрежные города,
то увидите, что выбора нет,
то увидите, что выбора нет,
02:30
because we're going to use waste water, as I suggested,
47
134705
2799
потому что мы собираемся использовать
сточные воды, как я и предложил,
сточные воды, как я и предложил,
02:33
and if you look at where most of the waste water
48
137504
1911
а если вы посмотрите,
где находится большинство
где находится большинство
02:35
treatment plants are, they're embedded in the cities.
49
139415
3569
очистных сооружений, —
они встроены в города.
они встроены в города.
02:38
This is the city of San Francisco, which has 900 miles
50
142984
3683
Это Сан-Франциско,
под которым уже находится 1 500 км
под которым уже находится 1 500 км
02:42
of sewer pipes under the city already,
51
146667
2655
канализационных труб,
02:45
and it releases its waste water offshore.
52
149322
3976
и сточные воды из них сливаются в море.
02:49
So different cities around the world treat their waste water
53
153298
3912
Разные города в мире
по-разному поступают со сточными водами.
по-разному поступают со сточными водами.
02:53
differently. Some cities process it.
54
157210
2368
Некоторые перерабатывают их.
02:55
Some cities just release the water.
55
159578
1646
Некоторые просто сливают воду.
02:57
But in all cases, the water that's released is
56
161224
2658
Но во всех случаях сточная вода
02:59
perfectly adequate for growing microalgae.
57
163882
2960
идеально подходит
для выращивания микроводорослей.
для выращивания микроводорослей.
03:02
So let's envision what the system might look like.
58
166842
1665
Итак, давайте вообразим,
как всё это может происходить.
как всё это может происходить.
03:04
We call it OMEGA, which is an acronym for
59
168507
2102
Мы называем эту систему OMEGA,
что расшифровывается как
что расшифровывается как
03:06
Offshore Membrane Enclosures for Growing Algae.
60
170609
4431
Оффшорное мембранное огораживание
для выращивания водорослей.
для выращивания водорослей.
03:10
At NASA, you have to have good acronyms.
61
175040
2552
В НАСА приходится
придумывать хорошие сокращения.
придумывать хорошие сокращения.
03:13
So how does it work? I sort of showed you how it works already.
62
177592
2843
Так как это работает? Я вам это уже,
можно сказать, показал.
можно сказать, показал.
03:16
We put waste water and some source of CO2
63
180435
3720
Мы помещаем сточную воду и источник СО2
03:20
into our floating structure,
64
184155
3047
в плавучую конструкцию,
03:23
and the waste water provides nutrients for the algae to grow,
65
187202
3641
сточная вода обеспечивает водоросли
питательными веществами,
что позволяет им расти,
питательными веществами,
что позволяет им расти,
03:26
and they sequester CO2 that would otherwise go off
66
190843
2718
и они впитывают углекислый газ, который
в противном случае поступил бы
в противном случае поступил бы
03:29
into the atmosphere as a greenhouse gas.
67
193561
2610
в атмосферу как парниковый газ.
03:32
They of course use solar energy to grow,
68
196171
2328
Для роста они, конечно,
используют солнечную энергию,
используют солнечную энергию,
03:34
and the wave energy on the surface provides energy
69
198499
2551
энергия волн на поверхности даёт энергию
03:36
for mixing the algae, and the temperature
70
201050
2304
для смешивания водорослей, а температура
03:39
is controlled by the surrounding water temperature.
71
203354
2560
контролируется
температурой окружающей воды.
температурой окружающей воды.
03:41
The algae that grow produce oxygen, as I've mentioned,
72
205914
3354
Растущие водоросли производят кислород,
как я уже упоминал,
как я уже упоминал,
03:45
and they also produce biofuels and fertilizer and food and
73
209268
3288
а также они производят и биотопливо,
и удобрение, и продовольствие,
и удобрение, и продовольствие,
03:48
other bi-algal products of interest.
74
212556
3441
и другие продукты, которые
можно получить из водорослей.
можно получить из водорослей.
03:51
And the system is contained. What do I mean by that?
75
215997
3417
И эта система самодостаточна.
Что я имею в виду?
Что я имею в виду?
03:55
It's modular. Let's say something happens that's
76
219414
2126
Она состоит из автономных модулей.
Допустим, что-то случится,
Допустим, что-то случится,
03:57
totally unexpected to one of the modules.
77
221540
2194
что-то совершенно неожиданное,
с одним из модулей.
с одним из модулей.
03:59
It leaks. It's struck by lightning.
78
223734
2199
Он начнёт протекать.
В него ударит молния.
В него ударит молния.
04:01
The waste water that leaks out is water that already now
79
225933
2609
Сточные воды, которые вытекут,
уже будут водой,
уже будут водой,
04:04
goes into that coastal environment, and
80
228542
2388
которая подходит для прибрежной среды,
04:06
the algae that leak out are biodegradable,
81
230930
2248
и водоросли, которые вытекут с ними,
поддаются биологическому разложению,
поддаются биологическому разложению,
04:09
and because they're living in waste water,
82
233178
1086
а так как они живут в сточных водах,
04:10
they're fresh water algae, which means they can't
83
234264
3069
они пресноводные, что означает,
что они не могут существовать
что они не могут существовать
04:13
live in salt water, so they die.
84
237333
1797
в солёной воде, поэтому они погибают.
04:15
The plastic we'll build it out of is some kind of
85
239130
2160
Тип пластика,
из которого это будет построено,
из которого это будет построено,
04:17
well-known plastic that we have good experience with, and
86
241290
2632
будет какой-нибудь известный, проверенный,
04:19
we'll rebuild our modules to be able to reuse them again.
87
243922
4851
и мы восстановим наши модули,
чтобы повторно их использовать.
чтобы повторно их использовать.
04:24
So we may be able to go beyond that when thinking about
88
248773
3572
Мы можем
не ограничиваться этой системой,
не ограничиваться этой системой,
04:28
this system that I'm showing you, and that is to say
89
252345
2477
которую я вам показываю, то есть,
04:30
we need to think in terms of the water, the fresh water,
90
254822
2834
мы должны думать о воде, о пресной воде,
04:33
which is also going to be an issue in the future,
91
257656
2366
что также будет проблемой в будущем,
04:35
and we're working on methods now
92
260022
1837
и сейчас мы работаем над методами,
04:37
for recovering the waste water.
93
261859
2522
которые позволят очищать сточные воды.
04:40
The other thing to consider is the structure itself.
94
264381
2792
Ещё одна вещь, которую стоит учитывать —
это сама структура.
это сама структура.
04:43
It provides a surface for things in the ocean,
95
267173
3051
Она будет служить поверхностью
для обитателей в океане,
для обитателей в океане,
04:46
and this surface, which is covered by seaweeds
96
270224
3243
и эта поверхность,
покрытая морскими водорослями
покрытая морскими водорослями
04:49
and other organisms in the ocean,
97
273467
2494
и другими морскими организмами,
04:51
will become enhanced marine habitat
98
275961
3987
создаст дополнительную среду обитания.
04:55
so it increases biodiversity.
99
279948
1663
Таким образом, она будет
способствовать росту биоразнообразия.
способствовать росту биоразнообразия.
04:57
And finally, because it's an offshore structure,
100
281611
2000
И, наконец,
так как это прибрежная установка,
так как это прибрежная установка,
04:59
we can think in terms of how it might contribute
101
283611
2902
мы можем задуматься о том,
как она может способствовать
как она может способствовать
05:02
to an aquaculture activity offshore.
102
286513
3754
активности прибрежных аквакультур.
05:06
So you're probably thinking, "Gee, this sounds
103
290267
1589
Итак, вы, вероятно думаете:
«Ого, похоже это хорошая идея.
«Ого, похоже это хорошая идея.
05:07
like a good idea. What can we do to try to see if it's real?"
104
291856
4571
Что можно сделать,
чтобы увидеть, реально ли это?»
чтобы увидеть, реально ли это?»
05:12
Well, I set up laboratories in Santa Cruz
105
296427
3815
Что ж... я создал
лаборатории в Санта-Крузе,
лаборатории в Санта-Крузе,
05:16
at the California Fish and Game facility,
106
300242
3162
на предприятии охотничьего
и рыбного хозяйства в Калифорнии.
и рыбного хозяйства в Калифорнии.
05:19
and that facility allowed us to have big seawater tanks
107
303404
3049
Там были установлены
большие контейнеры с морской водой,
большие контейнеры с морской водой,
05:22
to test some of these ideas.
108
306453
1723
чтобы проверить некоторые из этих идей.
05:24
We also set up experiments in San Francisco
109
308176
2622
Мы также проводили
эксперименты в Сан-Франциско
эксперименты в Сан-Франциско
05:26
at one of the three waste water treatment plants,
110
310798
2831
в одном из трёх заводов
по переработке сточных вод,
по переработке сточных вод,
05:29
again a facility to test ideas.
111
313629
2496
опять же — место для испытания идей.
05:32
And finally, we wanted to see where we could look at
112
316125
3304
И наконец, мы хотели увидеть,
05:35
what the impact of this structure would be
113
319429
2704
каково будет влияние этой структуры
05:38
in the marine environment, and we set up a field site
114
322133
3657
на морскую среду,
и мы создали испытательную площадку
и мы создали испытательную площадку
05:41
at a place called Moss Landing Marine Lab
115
325790
2463
в морской лаборатории Мосс-Лендинг
05:44
in Monterey Bay, where we worked in a harbor
116
328253
2360
в заливе Монтерей,
там мы работали в гавани,
там мы работали в гавани,
05:46
to see what impact this would have on marine organisms.
117
330613
4846
чтобы посмотреть, как это
скажется на морских организмах.
скажется на морских организмах.
05:51
The laboratory that we set up in Santa Cruz was our skunkworks.
118
335459
3090
Лаборатория в Санта-Крузе
была нашей опытной мастерской.
была нашей опытной мастерской.
05:54
It was a place where we were growing algae
119
338549
2898
Там мы выращивали водоросли,
05:57
and welding plastic and building tools
120
341447
2665
варили пластик, делали инструменты
06:00
and making a lot of mistakes,
121
344112
1523
и совершали много ошибок,
06:01
or, as Edison said, we were
122
345635
1931
или, как сказал Эдисон:
06:03
finding the 10,000 ways that the system wouldn't work.
123
347566
3450
мы искали 10 000 способов,
при которых система не работала.
при которых система не работала.
06:06
Now, we grew algae in waste water, and we built tools
124
351016
4246
Сейчас мы вырастили водоросли
в сточных водах, и мы создали инструменты,
в сточных водах, и мы создали инструменты,
06:11
that allowed us to get into the lives of algae
125
355262
3432
позволившие нам
проникнуть в жизнь водорослей,
проникнуть в жизнь водорослей,
06:14
so that we could monitor the way they grow,
126
358694
1722
чтобы мы могли наблюдать за их ростом,
06:16
what makes them happy, how do we make sure that
127
360416
2702
за тем, что им нравится, и как сделать так,
06:19
we're going to have a culture that will survive and thrive.
128
363118
3902
чтобы они выживали и процветали.
06:22
So the most important feature that we needed to develop were these
129
367020
3089
Наиболее важной вещью,
которую нам пришлось разработать,
которую нам пришлось разработать,
06:26
so-called photobioreactors, or PBRs.
130
370109
2728
были так называемые фотобиореакторы.
06:28
These were the structures that would be floating at the
131
372837
1343
Это плавучие конструкции, сделанные
06:30
surface made out of some inexpensive plastic material
132
374180
3425
из какого-либо недорогого пластика,
06:33
that'll allow the algae to grow, and we had built lots and lots
133
377605
2657
в которых могут расти водоросли.
Мы сделали множество конструкций
Мы сделали множество конструкций
06:36
of designs, most of which were horrible failures,
134
380262
3129
с разным дизайном, но большинство из них
были кошмарными и неудачными.
были кошмарными и неудачными.
06:39
and when we finally got to a design that worked,
135
383391
2335
А когда мы, наконец,
нашли дизайн, который подходил,
нашли дизайн, который подходил,
06:41
at about 30 gallons, we scaled it up
136
385726
2287
мы увеличили их вместимость
со 113,5 литров до 1 700 литров.
со 113,5 литров до 1 700 литров.
06:43
to 450 gallons in San Francisco.
137
388013
3616
Это все было в Сан-Франциско.
06:47
So let me show you how the system works.
138
391629
2194
Итак, позвольте мне показать,
как работает эта система.
как работает эта система.
06:49
We basically take waste water with algae of our choice in it,
139
393823
3712
Мы берём сточные воды и водоросли на наш выбор
06:53
and we circulate it through this floating structure,
140
397535
2706
и прогоняем их
через плавучее сооружение,
через плавучее сооружение,
06:56
this tubular, flexible plastic structure,
141
400241
2732
эту гибкую пластиковую структуру из труб.
06:58
and it circulates through this thing,
142
402973
1493
Таким образом, сточные воды
циркулируют в этой штуке.
циркулируют в этой штуке.
07:00
and there's sunlight of course, it's at the surface,
143
404466
2712
И, конечно, есть ещё солнечный свет,
он на поверхности,
он на поверхности,
07:03
and the algae grow on the nutrients.
144
407178
2405
и водоросли растут
с помощью питательных веществ.
с помощью питательных веществ.
07:05
But this is a bit like putting your head in a plastic bag.
145
409583
2422
Но это примерно как надеть
на голову пластиковый пакет.
на голову пластиковый пакет.
07:07
The algae are not going to suffocate because of CO2,
146
412005
3242
Водоросли не задохнутся
из-за углекислого газа,
из-за углекислого газа,
07:11
as we would.
147
415262
839
как мы.
07:12
They suffocate because they produce oxygen, and they
148
416101
2659
Они задохнутся, потому что
производят кислород,
производят кислород,
07:14
don't really suffocate, but the oxygen that they produce
149
418760
2176
то есть, они не то чтобы задохнутся,
но кислород, который они производят,
но кислород, который они производят,
07:16
is problematic, and they use up all the CO2.
150
420936
3104
является проблемой,
а они используют весь углекислый газ.
а они используют весь углекислый газ.
07:19
So the next thing we had to figure out was how we could
151
424040
2432
Поэтому следующее,
что мы должны были выяснить —
что мы должны были выяснить —
07:22
remove the oxygen, which we did by building this column
152
426472
3229
как удалить кислород.
Это мы и сделали, построив
вот такое вертикальное отделение,
Это мы и сделали, построив
вот такое вертикальное отделение,
07:25
which circulated some of the water,
153
429701
1477
в которое уходила часть воды
07:27
and put back CO2, which we did by bubbling the system
154
431178
3370
и там насыщалась углекислым газом
07:30
before we recirculated the water.
155
434548
2452
до того, как снова поступить в систему.
07:32
And what you see here is the prototype,
156
437000
1704
То, что вы видите — это прототип,
07:34
which was the first attempt at building this type of column.
157
438704
3798
который был первой попыткой
создания такого отделения.
создания такого отделения.
07:38
The larger column that we then installed in San Francisco
158
442502
2440
Более крупную модель
мы позднее установили в Сан-Франциско
мы позднее установили в Сан-Франциско
07:40
in the installed system.
159
444942
1628
в существующую систему.
07:42
So the column actually had another very nice feature,
160
446570
3398
У этого отделения была
ещё одна очень полезная функция,
ещё одна очень полезная функция,
07:45
and that is the algae settle in the column,
161
449968
3117
а именно — водоросли там оседали,
07:48
and this allowed us to accumulate the algal biomass
162
453085
3574
что позволяло накапливать биомассу
07:52
in a context where we could easily harvest it.
163
456659
2967
таким образом,
что её легко было собрать.
что её легко было собрать.
07:55
So we would remove the algaes that concentrated
164
459626
2775
Итак, мы отделяем водоросли, собравшиеся
07:58
in the bottom of this column, and then we could
165
462401
2568
в нижней части отделения,
а затем мы можем
а затем мы можем
08:00
harvest that by a procedure where you float the algae
166
464969
3823
собрать водоросли,
поднимая их на поверхность
поднимая их на поверхность
08:04
to the surface and can skim it off with a net.
167
468792
3896
и просеивая через сетку.
08:08
So we wanted to also investigate what would be the impact
168
472688
3637
Итак, мы также хотели изучить,
каково будет влияние
каково будет влияние
08:12
of this system in the marine environment,
169
476325
2931
этой системы на морскую среду.
08:15
and I mentioned we set up this experiment at a field site
170
479256
3480
Я упоминал, что мы проводили
этот эксперимент на испытательной площадке
этот эксперимент на испытательной площадке
08:18
in Moss Landing Marine Lab.
171
482736
2240
в морской лаборатории Мосс-Лендинг.
08:20
Well, we found of course that this material became
172
484976
2840
И мы обнаружили,
что этот материал, естественно,
что этот материал, естественно,
08:23
overgrown with algae, and we needed then to develop
173
487816
2912
весь зарос водорослями,
и нам пришлось разрабатывать
и нам пришлось разрабатывать
08:26
a cleaning procedure, and we also looked at how
174
490728
2408
процедуру очистки.
Мы также наблюдали за тем,
Мы также наблюдали за тем,
08:29
seabirds and marine mammals interacted, and in fact you
175
493136
2937
как взаимодействовали с системой
морские птицы и млекопитающие,
морские птицы и млекопитающие,
08:31
see here a sea otter that found this incredibly interesting,
176
496073
3023
и видите, вот морская выдра,
которая очень ею заинтересовалась
которая очень ею заинтересовалась
08:34
and would periodically work its way across this little
177
499096
3104
и периодически перелезала
через эту маленькую плавучую подушку,
через эту маленькую плавучую подушку,
08:38
floating water bed, and we wanted to hire this guy
178
502200
2888
и мы хотели нанять этого парня
или научить его
или научить его
08:40
or train him to be able to clean the surface
179
505088
2089
чистить поверхность этих штук,
08:43
of these things, but that's for the future.
180
507177
2407
но это в будущем.
08:45
Now really what we were doing,
181
509584
1321
Теперь, собственно, что мы делали:
08:46
we were working in four areas.
182
510905
1772
мы работали в четырёх направлениях.
08:48
Our research covered the biology of the system,
183
512677
2883
Наши исследования
охватывали биологию системы,
охватывали биологию системы,
08:51
which included studying the way algae grew,
184
515560
2168
что включало в себя
изучение роста водорослей,
изучение роста водорослей,
08:53
but also what eats the algae, and what kills the algae.
185
517728
3649
и также того, что едят водоросли,
и того, что их убивает.
и того, что их убивает.
08:57
We did engineering to understand what we would need
186
521377
2179
Мы занимались инженерией,
чтобы понять, что нам потребуется,
чтобы понять, что нам потребуется,
08:59
to be able to do to build this structure,
187
523556
2293
чтобы построить эту конструкцию
09:01
not only on the small scale, but how we would build it
188
525849
2703
не только в небольшом масштабе,
09:04
on this enormous scale that will ultimately be required.
189
528552
3316
но и в том огромном масштабе,
который в конечном итоге потребуется.
который в конечном итоге потребуется.
09:07
I mentioned we looked at birds and marine mammals
190
531868
3200
Я говорил, что мы наблюдали
за птицами и морскими млекопитающими
за птицами и морскими млекопитающими
09:10
and looked at basically the environmental impact
191
535068
2529
и смотрели, какое воздействие
оказывает система на окружающую среду
оказывает система на окружающую среду
09:13
of the system, and finally we looked at the economics,
192
537597
3151
и, наконец, мы принимали в расчёт
экономическую составляющую.
экономическую составляющую.
09:16
and what I mean by economics is,
193
540748
1647
Под экономической составляющей
я имею в виду следующее:
я имею в виду следующее:
09:18
what is the energy required to run the system?
194
542395
3105
Какая энергия потребуется
для работы системы?
для работы системы?
09:21
Do you get more energy out of the system
195
545500
1422
Получите ли вы больше энергии,
09:22
than you have to put into the system
196
546922
1581
чем затратите
09:24
to be able to make the system run?
197
548503
2013
на поддержание её функционирования?
09:26
And what about operating costs?
198
550516
1746
А как насчёт эксплуатационных расходов?
09:28
And what about capital costs?
199
552262
2058
А как насчёт основных затрат?
09:30
And what about, just, the whole economic structure?
200
554320
4158
А что можно сказать
об экономической структуре в целом?
об экономической структуре в целом?
09:34
So let me tell you that it's not going to be easy,
201
558478
2718
Позвольте мне сказать,
что это не будет легко,
что это не будет легко,
09:37
and there's lots more work to do in all four
202
561196
2560
надо ещё много работать
во всех этих четырёх областях,
во всех этих четырёх областях,
09:39
of those areas to be able to really make the system work.
203
563756
3592
чтобы система действительно заработала.
09:43
But we don't have a lot of time, and I'd like to show you
204
567348
2920
Но у нас мало времени,
и я хотел бы показать вам,
и я хотел бы показать вам,
09:46
the artist's conception of how this system might look
205
570268
3502
как может выглядеть эта система,
09:49
if we find ourselves in a protected bay
206
573770
2680
если она находится в защищённой бухте
09:52
somewhere in the world, and we have in the background
207
576450
3184
в любом уголке мира, а на заднем плане
09:55
in this image, the waste water treatment plant
208
579634
2768
на этом изображении —
завод по переработке сточных вод
завод по переработке сточных вод
09:58
and a source of flue gas for the CO2,
209
582402
2873
и источник дымовых газов.
10:01
but when you do the economics of this system,
210
585275
2735
Однако если вы всё просчитаете,
10:03
you find that in fact it will be difficult to make it work.
211
588010
3072
то поймёте,
что это будет трудно осуществить.
что это будет трудно осуществить.
10:06
Unless you look at the system as a way to treat waste water,
212
591082
4570
Разве что мы рассмотрим эту систему
как способ обработки сточных вод
как способ обработки сточных вод
10:11
sequester carbon, and potentially for photovoltaic panels
213
595652
3728
и поглощения углерода, и в перспективе
она будет работать
с фотоэлектрическими панелями
она будет работать
с фотоэлектрическими панелями
10:15
or wave energy or even wind energy,
214
599380
3480
или использовать энергию волн
или даже ветра.
или даже ветра.
10:18
and if you start thinking in terms of
215
602860
1271
И если начать рассматривать всё это
10:20
integrating all of these different activities,
216
604131
3041
с точки зрения интеграции
всех этих различных процессов,
всех этих различных процессов,
10:23
you could also include in such a facility aquaculture.
217
607172
4647
то можно также включить и аквакультуры.
10:27
So we would have under this system a shellfish aquaculture
218
611819
2928
Под этой системой будут расти моллюски,
10:30
where we're growing mussels or scallops.
219
614747
2094
мидии и гребешки.
10:32
We'd be growing oysters and things
220
616841
2992
Мы сможем выращивать устрицы
10:35
that would be producing high value products and food,
221
619833
2838
и другие ценные продукты,
10:38
and this would be a market driver as we build the system
222
622671
2770
и это будет движущей силой на рынке,
когда мы будем строить систему
когда мы будем строить систему
10:41
to larger and larger scales so that it becomes, ultimately,
223
625441
3314
и укрупнять её и, в конечном счёте,
10:44
competitive with the idea of doing it for fuels.
224
628755
5801
она станет конкурентоспособной
для того, чтобы создавать топливо.
для того, чтобы создавать топливо.
10:50
So there's always a big question that comes up,
225
634556
2697
Но тут обязательно возникает
одна серьёзная проблема,
одна серьёзная проблема,
10:53
because plastic in the ocean has got a really bad reputation
226
637253
3344
потому что сейчас океан
сильно загрязнён пластиком,
сильно загрязнён пластиком,
10:56
right now, and so we've been thinking cradle to cradle.
227
640597
2989
и поэтому мы думали,
как создать безотходную систему.
как создать безотходную систему.
10:59
What are we going to do with all this plastic that we're
228
643586
2717
Что мы будем делать
со всем этим пластиком,
со всем этим пластиком,
11:02
going to need to use in our marine environment?
229
646303
2741
который необходимо будет
использовать в морской среде?
использовать в морской среде?
11:04
Well, I don't know if you know about this,
230
649044
1518
Не знаю, слышали ли вы об этом,
11:06
but in California, there's a huge amount of plastic
231
650562
2762
но в Калифорнии
огромное количество пластика
огромное количество пластика
11:09
that's used in fields right now as plastic mulch,
232
653324
3345
сейчас используется в полях
в качестве мульчирующего покрытия.
в качестве мульчирующего покрытия.
11:12
and this is plastic that's making these tiny little greenhouses
233
656669
3224
Именно из пластика
получаются эти крошечные теплицы
получаются эти крошечные теплицы
11:15
right along the surface of the soil, and this provides
234
659893
2751
прямо над поверхностью земли,
что обеспечивает
что обеспечивает
11:18
warming the soil to increase the growing season,
235
662644
3258
нагрев почвы
для увеличения периода роста,
для увеличения периода роста,
11:21
it allows us to control weeds,
236
665902
2543
позволяет нам контролировать сорняки
11:24
and, of course, it makes the watering much more efficient.
237
668445
3592
и, конечно, делает полив
гораздо более эффективным.
гораздо более эффективным.
11:27
So the OMEGA system will be part
238
672037
2313
Таким образом,
система Омега станет частью
система Омега станет частью
11:30
of this type of an outcome, and that when we're finished
239
674350
3079
подобного проекта, и когда мы закончим
11:33
using it in the marine environment, we'll be using it,
240
677429
2689
использовать пластик в морской среде,
мы будем использовать его,
мы будем использовать его,
11:36
hopefully, on fields.
241
680118
2553
надеюсь, на полях.
11:38
Where are we going to put this,
242
682671
1320
Куда мы все это установим
11:39
and what will it look like offshore?
243
683991
2511
и как это будет выглядеть
в прибрежной зоне?
в прибрежной зоне?
11:42
Here's an image of what we could do in San Francisco Bay.
244
686502
2991
Вот изображение того, что мы могли бы
сделать в заливе Сан-Франциско.
сделать в заливе Сан-Франциско.
11:45
San Francisco produces 65 million gallons a day
245
689493
2680
Сан-Франциско производит
246 000 кубических метров
246 000 кубических метров
11:48
of waste water. If we imagine a five-day retention time
246
692173
2760
сточных вод в день. Если мы зададим
5-дневное время пребывания
5-дневное время пребывания
11:50
for this system, we'd need 325 million gallons
247
694933
2369
в этой системе, нам потребуется
миллион кубических метров
миллион кубических метров
11:53
to accomodate, and that would be about 1,280 acres
248
697302
4026
для размещения воды, и это будет
более 5 миллионов квадратных метров
более 5 миллионов квадратных метров
11:57
of these OMEGA modules floating in San Francisco Bay.
249
701328
3619
модулей Омега,
плавающих в заливе Сан-Франциско.
плавающих в заливе Сан-Франциско.
12:00
Well, that's less than one percent
250
704947
1794
Но это менее одного процента
12:02
of the surface area of the bay.
251
706741
1751
площади поверхности залива.
12:04
It would produce, at 2,000 gallons per acre per year,
252
708492
3742
При производительности
7 500 литров на 4 тысячи кв.м. в год
7 500 литров на 4 тысячи кв.м. в год
12:08
it would produce over 2 million gallons of fuel,
253
712234
2996
система будет производить
более 7,5 миллионов литров топлива,
более 7,5 миллионов литров топлива,
12:11
which is about 20 percent of the biodiesel,
254
715230
2200
что составляет около 20% биодизеля,
12:13
or of the diesel that would be required in San Francisco,
255
717430
3008
или дизеля, который
потребуется в Сан-Франциско,
потребуется в Сан-Франциско,
12:16
and that's without doing anything about efficiency.
256
720438
3190
и это — не делая ничего
для повышения эффективности.
для повышения эффективности.
12:19
Where else could we potentially put this system?
257
723628
2970
Где бы мы ещё могли
разместить эту систему?
разместить эту систему?
12:22
There's lots of possibilities.
258
726598
2900
Существует много возможностей.
12:25
There's, of course, San Francisco Bay, as I mentioned.
259
729498
2052
Конечно, в заливе Сан-Франциско,
как я уже упоминал.
как я уже упоминал.
12:27
San Diego Bay is another example,
260
731550
1816
Ещё один пример — залив Сан-Диего,
12:29
Mobile Bay or Chesapeake Bay, but the reality is,
261
733366
2913
а также залив Мобил
или Чесапикский залив,
причём реальность такова,
или Чесапикский залив,
причём реальность такова,
12:32
as sea level rises, there's going to be lots and lots
262
736279
2092
что уровень моря поднимается,
так что возникнет
так что возникнет
12:34
of new opportunities to consider. (Laughter)
263
738371
3907
множество новых возможностей.
(Смех)
(Смех)
12:38
So what I'm telling you about is a system
264
742278
3568
Таким образом, то,
о чем я вам рассказываю —
это комплексная система,
о чем я вам рассказываю —
это комплексная система,
12:41
of integrated activities.
265
745846
3632
объединяющая разные процессы.
12:45
Biofuels production is integrated with alternative energy
266
749478
2610
Производство биотоплива совмещается
с производством альтернативной энергии
с производством альтернативной энергии
12:47
is integrated with aquaculture.
267
752088
2802
и с аквакультурами.
12:50
I set out to find a pathway
268
754890
3924
Я начал искать инновационный способ
12:54
to innovative production of sustainable biofuels,
269
758814
5646
производить экологичное биотопливо,
13:00
and en route I discovered that what's really required
270
764460
3248
и в процессе этого я обнаружил, что
для обеспечения
его жизнеспособности и рациональности
для обеспечения
его жизнеспособности и рациональности
13:03
for sustainability is integration more than innovation.
271
767708
7277
интеграция более необходима,
чем инновации.
чем инновации.
13:10
Long term, I have great faith
272
774985
3430
У меня есть вера в будущее,
13:14
in our collective and connected ingenuity.
273
778415
5145
в нашу коллективную
и совместную изобретательность.
и совместную изобретательность.
13:19
I think there is almost no limit to what we can accomplish
274
783560
4316
Я думаю, что почти нет предела тому,
чего мы можем достичь,
чего мы можем достичь,
13:23
if we are radically open
275
787876
2202
если будем полностью открыты
13:25
and we don't care who gets the credit.
276
790078
3730
и если нам будет неважно,
кто получит признание.
кто получит признание.
13:29
Sustainable solutions for our future problems
277
793808
4216
Экологически рациональные решения
наших будущих проблем
наших будущих проблем
13:33
are going to be diverse
278
798024
2400
будут различными,
13:36
and are going to be many.
279
800424
2465
и их будет много.
13:38
I think we need to consider everything,
280
802889
2791
Я думаю, что нужно рассмотреть
все возможные решения,
все возможные решения,
13:41
everything from alpha to OMEGA.
281
805680
3032
все, от альфы до омеги.
13:44
Thank you. (Applause)
282
808712
2880
Спасибо. (Аплодисменты)
13:47
(Applause)
283
811592
5350
(Аплодисменты)
13:53
Chris Anderson: Just a quick question for you, Jonathan.
284
817347
3212
Крис Андерсон:
Небольшой вопрос для вас, Джонатан.
Небольшой вопрос для вас, Джонатан.
13:56
Can this project continue to move forward within
285
820559
2208
Может ли этот проект
продолжать двигаться вперёд
продолжать двигаться вперёд
13:58
NASA or do you need some very ambitious
286
822767
3965
в рамках НАСА или нужно,
чтобы какой-нибудь амбициозный фонд
чтобы какой-нибудь амбициозный фонд
14:02
green energy fund to come and take it by the throat?
287
826732
4076
«зелёной энергии» вмешался
и взял его реализацию в свои руки?
и взял его реализацию в свои руки?
14:06
Jonathan Trent: So it's really gotten to a stage now
288
830808
1303
Джонатан Трент:
Сейчас мы уже подошли к такой стадии
Сейчас мы уже подошли к такой стадии
14:08
in NASA where they would like to spin it out into something
289
832111
3014
в НАСА, что хотели бы,
чтобы всё это во что-то вылилось,
чтобы всё это во что-то вылилось,
14:11
which would go offshore, and there are a lot of issues
290
835125
2391
но есть много проблем
14:13
with doing it in the United States because of limited
291
837516
2227
с осуществлением этого в США
14:15
permitting issues and the time required to get permits
292
839743
2494
из-за ограничений на выдачу разрешений
и времени, необходимого для получения разрешений на то,
и времени, необходимого для получения разрешений на то,
14:18
to do things offshore.
293
842237
1514
чтобы строить прибрежные конструкции.
14:19
It really requires, at this point, people on the outside,
294
843751
2798
На данный момент, действительно,
нужны люди извне,
нужны люди извне,
14:22
and we're being radically open with this technology
295
846549
2304
и мы полностью открыты
в плане этой технологии,
в плане этой технологии,
14:24
in which we're going to launch it out there
296
848853
1712
которую собираемся внедрить.
14:26
for anybody and everybody who's interested
297
850565
2276
Мы готовы сотрудничать со всеми,
кто заинтересован и постарается
кто заинтересован и постарается
14:28
to take it on and try to make it real.
298
852841
1840
воплотить проект в реальность.
14:30
CA: So that's interesting. You're not patenting it.
299
854681
2477
КА: Это интересно. Вы не патентуете его.
14:33
You're publishing it.
300
857158
1675
Вы публикуете его.
14:34
JT: Absolutely.
301
858833
763
ДТ: Именно.
14:35
CA: All right. Thank you so much.
302
859596
1891
КА: Хорошо. Спасибо большое.
14:37
JT: Thank you. (Applause)
303
861487
3575
ДТ: Спасибо. (Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Jonathan Trent - Scientist and biofuel guruNot only does Jonathan Trent grow algae for biofuel, he wants to do so by cleansing wastewater and trapping carbon dioxide in the process. And it’s all solar-powered.
Why you should listen
Jonathan Trent works at NASA’s nanotechnology department, where he builds microscopic devices out of proteins from extremophiles -- bacteria that live in the world’s harshest environments. It isn’t the logical place to start a biofuel project. But in 2008, after watching enzymes chomp through plant cells, Trent started thinking about biofuels. And, because he has a background in marine biology, he started thinking about algae and the oceans.
Thus was born OMEGA, or the Offshore Membrane Enclosure for Growing Algae. This technology aims at re-using the wastewater of coastal cities that is currently piped out and disposed into the seas. Fueled by the sun and carbon dioxide from the atmosphere, the algae eat the waste and produce oils that can be converted to fuel. Unlike growing corn for ethanol, OMEGA doesn’t threaten the world’s food supply.
Jonathan Trent | Speaker | TED.com