TED2018
Aaswath Raman: How we can turn the cold of outer space into a renewable resource
Aaswath Raman: Hogyan alakíthatjuk a világűr hidegét megújuló energiává?
Filmed:
Readability: 4.6
1,834,735 views
Mi lenne, ha a világűr hideg sötétjét a földi épületek hűtésére használhatnánk? Elképesztő előadásában Aaswath Raman fizikus kifejti, milyen technológiát fejlesztettek ki az éjszakai égből származó hűtésre, arra a jelenségre, amelyben infravörös fény hagyja el a Földet a világűr irányában, s közben magával viszi a hőt. Ez gyökeresen csökkentheti a hűtőrendszerek energiafelhasználását. Tudjunk meg többet arról, mit kínál nekünk e megközelítés a jövőben, ahol intelligensen megcsapolhatjuk a világmindenség energiáját.
Aaswath Raman - Applied physicist, engineer
Aaswath Raman is a scientist passionate about harnessing new sources of energy, mitigating climate change and more intelligently understanding the world around us -- by better manipulating light and heat using nanoscale materials. Full bio
Aaswath Raman is a scientist passionate about harnessing new sources of energy, mitigating climate change and more intelligently understanding the world around us -- by better manipulating light and heat using nanoscale materials. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Every summer when I was growing up,
0
1571
2015
Siheder koromban nyaranta
00:15
I would fly from my home in Canada
to visit my grandparents,
to visit my grandparents,
1
3610
3382
Kanadából haza-hazalátogattam
az indiai Mumbaiban élő nagyszüleimhez.
00:19
who lived in Mumbai, India.
2
7016
1800
00:21
Now, Canadian summers
are pretty mild at best --
are pretty mild at best --
3
9157
3134
A kanadai nyarak elég kellemesen enyhék,
00:24
about 22 degrees Celsius
or 72 degrees Fahrenheit
or 72 degrees Fahrenheit
4
12315
3707
a hőmérséklet kb. 22 °C
00:28
is a typical summer's day,
and not too hot.
and not too hot.
5
16046
2620
nyáron napközben; nem túl meleg.
00:31
Mumbai, on the other hand,
is a hot and humid place
is a hot and humid place
6
19276
3039
Viszont Mumbai forró és nedves hely,
00:34
well into the 30s Celsius
or 90s Fahrenheit.
or 90s Fahrenheit.
7
22339
3218
jócskán 30 °C feletti hőmérsékletű.
00:38
As soon as I'd reach it, I'd ask,
8
26364
1586
Odaérve mindig megkérdeztem:
00:39
"How could anyone live, work
or sleep in such weather?"
or sleep in such weather?"
9
27974
4410
"Hogy képes bárki élni, dolgozni
vagy aludni ilyen időben?"
vagy aludni ilyen időben?"
00:45
To make things worse, my grandparents
didn't have an air conditioner.
didn't have an air conditioner.
10
33539
3646
Ráadásul nagyszüleimnek
nem volt légkondicionálójuk.
nem volt légkondicionálójuk.
00:49
And while I tried my very, very best,
11
37768
2825
Noha mindent bevetettem,
00:52
I was never able
to persuade them to get one.
to persuade them to get one.
12
40617
2754
képtelen voltam meggyőzni őket,
hogy szerezzenek be egyet.
hogy szerezzenek be egyet.
00:56
But this is changing, and fast.
13
44220
3095
De a dolgok gyorsan változnak.
00:59
Cooling systems today
collectively account for 17 percent
collectively account for 17 percent
14
47914
4341
A világon fölhasznált villamos áram
17 százalékát jelenleg
17 százalékát jelenleg
01:04
of the electricity we use worldwide.
15
52279
2373
hűtőrendszerekre fordítjuk.
01:06
This includes everything
from the air conditioners
from the air conditioners
16
54676
2394
Ez mindent felölel: a légkonditól kezdve,
01:09
I so desperately wanted
during my summer vacations,
during my summer vacations,
17
57094
2777
amelyre oly iszonyúan vágytam
nyári szünidőim idején,
nyári szünidőim idején,
01:11
to the refrigeration systems
that keep our food safe and cold for us
that keep our food safe and cold for us
18
59895
3610
a szupermarketekben élelmünket
biztosan hidegen tartó hűtőrendszerekig,
01:15
in our supermarkets,
19
63529
1231
01:16
to the industrial scale systems
that keep our data centers operational.
that keep our data centers operational.
20
64784
4252
az adatközpontokat működőképesen
tartó ipari léptékű rendszerekig.
tartó ipari léptékű rendszerekig.
01:21
Collectively, these systems
account for eight percent
account for eight percent
21
69624
3485
E rendszerek összességükben
a világon az üvegházhatású gázok
kibocsátásának 8%-át adják.
kibocsátásának 8%-át adják.
01:25
of global greenhouse gas emissions.
22
73133
2250
01:27
But what keeps me up at night
23
75823
1611
Azért forgolódom éjszakánként álmatlanul,
01:29
is that our energy use for cooling
might grow sixfold by the year 2050,
might grow sixfold by the year 2050,
24
77458
4921
mert a hűtésre fordított energia
2050-re a hatszorosára nőhet,
2050-re a hatszorosára nőhet,
01:34
primarily driven by increasing usage
in Asian and African countries.
in Asian and African countries.
25
82403
4281
amelyet elsősorban az ázsiai és afrikai
országok fokozott fölhasználása okoz.
országok fokozott fölhasználása okoz.
01:39
I've seen this firsthand.
26
87284
1698
Saját szememmel láttam.
01:41
Nearly every apartment
in and around my grandmother's place
in and around my grandmother's place
27
89006
3158
Nagyszüleimnél és környékükön
01:44
now has an air conditioner.
28
92188
2024
majdnem minden lakásban van légkondi.
01:46
And that is, emphatically, a good thing
29
94236
3047
Ez határozottan jó dolog
01:49
for the health, well-being
and productivity
and productivity
30
97307
2699
a meleg klímában élők
egészsége, jó közérzete
egészsége, jó közérzete
01:52
of people living in warmer climates.
31
100030
2645
és termelékenysége szempontjából.
01:55
However, one of the most
alarming things about climate change
alarming things about climate change
32
103831
3943
De a klímaváltozás szempontjából
a legriasztóbb következmény,
a legriasztóbb következmény,
01:59
is that the warmer our planet gets,
33
107798
2595
hogy minél jobban melegszik bolygónk,
02:02
the more we're going to need
cooling systems --
cooling systems --
34
110417
2312
annál inkább szükségünk lesz
hűtőrendszerekre,
hűtőrendszerekre,
02:04
systems that are themselves large
emitters of greenhouse gas emissions.
emitters of greenhouse gas emissions.
35
112753
3759
amelyek maguk is rengeteg
üvegházhatású gázt bocsátanak ki.
üvegházhatású gázt bocsátanak ki.
02:09
This then has the potential
to cause a feedback loop,
to cause a feedback loop,
36
117236
3333
Ez esetleg visszacsatolási hurkot okoz,
ahol pusztán a hűtőrendszerek válhatnak
02:12
where cooling systems alone
37
120593
1458
02:14
could become one of our biggest sources
of greenhouse gases
of greenhouse gases
38
122075
2987
az üvegházhatású gázok
legnagyobb forrásává
legnagyobb forrásává
02:17
later this century.
39
125086
1342
e század folyamán.
02:18
In the worst case,
40
126735
1178
A legrosszabb esetben évente esetleg
02:19
we might need more than 10 trillion
kilowatt-hours of electricity every year,
kilowatt-hours of electricity every year,
41
127937
3620
több mint 10 billió kWh
villamos energiára lesz szükség,
villamos energiára lesz szükség,
02:23
just for cooling, by the year 2100.
42
131581
2688
csak hűtésre 2100-ig.
02:26
That's half our electricity supply today.
43
134846
2865
Ez mai villamosenergia-
fölhasználásunk fele.
fölhasználásunk fele.
02:30
Just for cooling.
44
138198
1150
Csakis hűtésre.
02:32
But this also point us
to an amazing opportunity.
to an amazing opportunity.
45
140862
3915
De ez elképesztő lehetőségre is rámutat.
02:37
A 10 or 20 percent improvement
in the efficiency of every cooling system
in the efficiency of every cooling system
46
145444
4569
A hűtőrendszerek hatékonyságának
10-20%-os javítása
10-20%-os javítása
02:42
could actually have an enormous impact
on our greenhouse gas emissions,
on our greenhouse gas emissions,
47
150037
3484
ma és századunkban óriási hatással lehet
02:45
both today and later this century.
48
153545
2465
az üvegházhatású gázok kibocsátására.
02:50
And it could help us avert
that worst-case feedback loop.
that worst-case feedback loop.
49
158080
3549
Ez pedig megelőzheti a legrosszabb
visszacsatolási hurok kialakulását.
visszacsatolási hurok kialakulását.
02:54
I'm a scientist who thinks a lot
about light and heat.
about light and heat.
50
162928
3680
Tudósként sokat töprengek
a fényről és a hőről.
a fényről és a hőről.
02:58
In particular, how new materials
allow us to alter the flow
allow us to alter the flow
51
166632
3596
Nevezetesen: új anyagok
miként teszik lehetővé
miként teszik lehetővé
e természeti elemek
áramlásának megváltoztatását
áramlásának megváltoztatását
03:02
of these basic elements of nature
52
170252
2016
03:04
in ways we might have
once thought impossible.
once thought impossible.
53
172292
2642
eddig elképzelhetetlennek tartott módon.
03:07
So, while I always understood
the value of cooling
the value of cooling
54
175315
2413
Noha mindig is értettem
a szünidőim alatti hűtés jelentőségét,
03:09
during my summer vacations,
55
177752
1944
03:11
I actually wound up
working on this problem
working on this problem
56
179720
2263
valójában egy hat évvel ezelőtti
intellektuális rejtély ösztökélt,
intellektuális rejtély ösztökélt,
03:14
because of an intellectual puzzle
that I came across about six years ago.
that I came across about six years ago.
57
182007
4006
hogy e problémán dolgozzam.
03:19
How were ancient peoples
able to make ice in desert climates?
able to make ice in desert climates?
58
187149
5617
Hogy sikerült az ősi népeknek jeget
csinálniuk sivatagi körülmények között?
csinálniuk sivatagi körülmények között?
03:25
This is a picture of an ice house,
59
193894
2936
A kép jégvermet, azaz jakcsált ábrázol,
03:28
also called a Yakhchal,
located in the southwest of Iran.
located in the southwest of Iran.
60
196854
3627
amely Irán délnyugati részén található.
03:33
There are ruins of dozens
of such structures throughout Iran,
of such structures throughout Iran,
61
201006
3754
Iránban ilyenek romjai tucatjával vannak,
03:36
with evidence of similar such buildings
throughout the rest of the Middle East
throughout the rest of the Middle East
62
204784
3690
akárcsak hasonló építményekéi
a Közel-Kelet többi részén,
a Közel-Kelet többi részén,
03:40
and all the way to China.
63
208498
1214
egészen Kínáig terjedően.
03:42
The people who operated
this ice house many centuries ago,
this ice house many centuries ago,
64
210228
3190
A több száz évvel ezelőtt
a jégvermekkel foglalkozók
a jégvermekkel foglalkozók
03:45
would pour water
in the pool you see on the left
in the pool you see on the left
65
213442
2484
vizet öntöttek a balra látható medencébe
03:47
in the early evening hours,
as the sun set.
as the sun set.
66
215950
3072
napnyugta után a kora esti órákban.
03:51
And then something amazing happened.
67
219046
1809
Majd valami elképesztő történt.
03:53
Even though the air temperature
might be above freezing,
might be above freezing,
68
221442
2762
Bár a levegő hőmérséklete
meghaladta a fagypontot,
meghaladta a fagypontot,
03:56
say five degrees Celsius
or 41 degrees Fahrenheit,
or 41 degrees Fahrenheit,
69
224228
3698
mondjuk, az 5 °C-ot,
03:59
the water would freeze.
70
227950
1534
a víz mindig megfagyott.
04:02
The ice generated would then be collected
in the early morning hours
in the early morning hours
71
230724
4135
A képződött jeget hajnalban begyűjtötték,
04:06
and stored for use in the building
you see on the right,
you see on the right,
72
234883
2635
és a jobbra látható építményben tárolták
04:09
all the way through the summer months.
73
237542
1936
egész nyáron.
04:12
You've actually likely seen
something very similar at play
something very similar at play
74
240133
2719
Talán láttak már hasonlót,
04:14
if you've ever noticed frost form
on the ground on a clear night,
on the ground on a clear night,
75
242876
3452
ha megfigyeltek derült éjszaka
talajon képződő zúzmarát,
talajon képződő zúzmarát,
04:18
even when the air temperature
is well above freezing.
is well above freezing.
76
246352
2745
még ha a hőmérséklet
jóval fagypont fölötti volt is.
jóval fagypont fölötti volt is.
04:21
But wait.
77
249121
1160
Pillanat.
04:22
How did the water freeze
if the air temperature is above freezing?
if the air temperature is above freezing?
78
250305
3731
Hogy fagyott meg a víz
fagypont fölötti hőmérsékleten?
fagypont fölötti hőmérsékleten?
04:26
Evaporation could have played an effect,
79
254487
1926
Játszhatott szerepet a párolgás,
04:28
but that's not enough to actually
cause the water to become ice.
cause the water to become ice.
80
256437
3315
de az kevés a víz jéggé alakulásához.
04:32
Something else must have cooled it down.
81
260064
2086
Valami más hűthette le.
04:34
Think about a pie
cooling on a window sill.
cooling on a window sill.
82
262761
2548
Gondoljunk az ablakpárkányon
hűlő süteményre.
hűlő süteményre.
04:37
For it to be able to cool down,
its heat needs to flow somewhere cooler.
its heat needs to flow somewhere cooler.
83
265619
3611
Hogy lehűljön, a hőnek
hűvösebb helyre kell távoznia.
hűvösebb helyre kell távoznia.
04:41
Namely, the air that surrounds it.
84
269254
1904
Nevezetesen: a környező levegőbe.
04:44
As implausible as it may sound,
85
272180
2310
Bármi hihetetlennek hangozzék is,
04:46
for that pool of water, its heat
is actually flowing to the cold of space.
is actually flowing to the cold of space.
86
274514
5376
a medence vizének hője
a hideg világűrbe távozik.
a hideg világűrbe távozik.
04:54
How is this possible?
87
282085
1722
Hogy lehetséges ez?
04:56
Well, that pool of water,
like most natural materials,
like most natural materials,
88
284434
3572
A vízmedence –
akár a többi természetes anyag –
akár a többi természetes anyag –
05:00
sends out its heat as light.
89
288030
2150
hőjét fény alakjában sugározza ki.
05:02
This is a concept
known as thermal radiation.
known as thermal radiation.
90
290506
2817
Ez a hősugárzás fogalma.
05:05
In fact, we're all sending out our heat
as infrared light right now,
as infrared light right now,
91
293792
4468
Mindannyian most is infravörös fény
alakjában sugározzuk ki hőnket
alakjában sugározzuk ki hőnket
05:10
to each other and our surroundings.
92
298284
1928
egymás felé és a környezetünkbe.
05:12
We can actually visualize this
with thermal cameras
with thermal cameras
93
300608
2469
Hőkamerákkal ez láthatóvá is tehető,
05:15
and the images they produce,
like the ones I'm showing you right now.
like the ones I'm showing you right now.
94
303101
3246
és a keletkezett képek ilyesfélék,
amiket itt mutatok.
amiket itt mutatok.
05:18
So that pool of water
is sending out its heat
is sending out its heat
95
306744
2262
Tehát a vízmedence
05:21
upward towards the atmosphere.
96
309030
1682
a légkörbe sugározza a hőjét.
05:23
The atmosphere and the molecules in it
97
311379
2095
A légkör és a benne lévő molekulák
05:25
absorb some of that heat and send it back.
98
313498
2555
a hő egy részét elnyelik
és visszasugározzák.
és visszasugározzák.
05:28
That's actually the greenhouse effect
that's responsible for climate change.
that's responsible for climate change.
99
316077
3822
Az oka a klímaváltozást
eredményező üvegházhatás.
eredményező üvegházhatás.
05:32
But here's the critical thing
to understand.
to understand.
100
320435
2523
De egy lényeges dolgot meg kell értenünk.
05:34
Our atmosphere doesn't absorb
all of that heat.
all of that heat.
101
322982
3200
Nem az összes hőt nyeli el légkörünk.
05:38
If it did, we'd be
on a much warmer planet.
on a much warmer planet.
102
326577
2934
Ha így lenne, jóval
melegebb bolygón élnénk.
melegebb bolygón élnénk.
05:41
At certain wavelengths,
103
329982
1508
Bizonyos hullámhosszon,
05:43
in particular between
eight and 13 microns,
eight and 13 microns,
104
331514
3452
konkrétan a 8–13 mikronos sávban van
05:46
our atmosphere has what's known
as a transmission window.
as a transmission window.
105
334990
3762
légkörünk ún. átviteli ablaka.
05:51
This window allows some of the heat
that goes up as infrared light
that goes up as infrared light
106
339402
5517
Az ablakon keresztül hatékonyan szökik el
05:56
to effectively escape,
carrying away that pool's heat.
carrying away that pool's heat.
107
344943
3333
az infravörös fény alakjában
terjedő hő a medencéből.
terjedő hő a medencéből.
06:00
And it can escape to a place
that is much, much colder.
that is much, much colder.
108
348895
3770
Sokkal-sokkal hidegebb helyre szökhet el.
06:05
The cold of this upper atmosphere
109
353633
1968
A hideg felső légkörbe
06:07
and all the way out to outer space,
110
355625
1674
és a messzi világűrbe,
06:09
which can be as cold
as minus 270 degrees Celsius,
as minus 270 degrees Celsius,
111
357323
3810
amelynek hőmérséklete
elérheti a –270 °C-ot.
06:13
or minus 454 degrees Fahrenheit.
112
361157
2720
06:17
So that pool of water is able
to send out more heat to the sky
to send out more heat to the sky
113
365242
3364
A vízmedence több hőt
sugároz az atmoszférába,
sugároz az atmoszférába,
06:20
than the sky sends back to it.
114
368630
1771
mint viszont.
06:22
And because of that,
115
370425
1150
Emiatt hűl le a medence
06:23
the pool will cool down
below its surroundings' temperature.
below its surroundings' temperature.
116
371599
3016
a környezőnél alacsonyabb hőmérsékletre.
06:28
This is an effect
known as night-sky cooling
known as night-sky cooling
117
376035
3516
Ez az éjszakai lehűlés,
avagy a sugárzó lehűlés hatása.
06:31
or radiative cooling.
118
379575
1400
06:33
And it's always been understood
by climate scientists and meteorologists
by climate scientists and meteorologists
119
381369
3454
Klímakutatók és meteorológusok
ezt mindig igen fontos
természeti jelenségnek tartották.
természeti jelenségnek tartották.
06:36
as a very important natural phenomenon.
120
384847
2600
06:40
When I came across all of this,
121
388879
1492
Akkor találkoztam a jelenséggel,
06:42
it was towards the end
of my PhD at Stanford.
of my PhD at Stanford.
122
390395
2642
amikor a Stanfordon
a doktorim vége felé jártam.
a doktorim vége felé jártam.
06:45
And I was amazed by its apparent
simplicity as a cooling method,
simplicity as a cooling method,
123
393061
4429
Elképedtem, mennyire nyilvánvalóan
egyszerű hűtési módszer,
egyszerű hűtési módszer,
06:49
yet really puzzled.
124
397514
1266
de mégis tanácstalan voltam.
06:51
Why aren't we making use of this?
125
399284
2200
Miért nem alkalmazzuk?
06:54
Now, scientists and engineers
had investigated this idea
had investigated this idea
126
402744
2881
Kutatók és mérnökök megvizsgálták az elvet
06:57
in previous decades.
127
405649
1238
az elmúlt évtizedekben.
06:58
But there turned out to be
at least one big problem.
at least one big problem.
128
406911
3288
De legalább egy nagy hátulütő kiderült.
07:02
It was called night-sky
cooling for a reason.
cooling for a reason.
129
410879
2872
Nem véletlenül éjszakai lehűlés a neve.
07:06
Why?
130
414109
1174
Miért?
07:07
Well, it's a little thing called the sun.
131
415307
2369
Egy picinyke dolog, a Nap miatt.
07:10
So, for the surface
that's doing the cooling,
that's doing the cooling,
132
418157
2460
A hűtőfelületnek
az ég felé fordíthatónak kell lennie.
07:12
it needs to be able to face the sky.
133
420641
2174
07:14
And during the middle of the day,
134
422839
1628
Délben pedig,
07:16
when we might want
something cold the most,
something cold the most,
135
424491
3150
amikor a legjobban vágyunk valami hidegre,
07:19
unfortunately, that means
you're going to look up to the sun.
you're going to look up to the sun.
136
427665
2896
sajnos, a Napba kell néznünk.
07:22
And the sun heats most materials up
137
430585
1856
A Nap az anyagok zömét eléggé fölmelegíti,
07:24
enough to completely counteract
this cooling effect.
this cooling effect.
138
432465
2757
hogy teljesen ellensúlyozza a hűtőhatást.
Munkatársaimmal sok időt töltöttem azzal,
07:28
My colleagues and I
spend a lot of our time
spend a lot of our time
139
436409
2008
hogy rájöjjünk, miként alakítsuk úgy
07:30
thinking about how
we can structure materials
we can structure materials
140
438441
2112
nagyon kis hullámhosszon
az anyagszerkezetet,
az anyagszerkezetet,
07:32
at very small length scales
141
440577
1412
07:34
such that they can do
new and useful things with light --
new and useful things with light --
142
442013
3326
hogy új és hasznos dolgot
műveljen a fénnyel –
műveljen a fénnyel –
07:37
length scales smaller
than the wavelength of light itself.
than the wavelength of light itself.
143
445363
2990
a hullámhossztartomány szűkebb,
mint magáé a fényé.
mint magáé a fényé.
07:40
Using insights from this field,
144
448377
1580
A nanooptikai vagy metaanyagok kutatása
07:41
known as nanophotonics
or metamaterials research,
or metamaterials research,
145
449981
3128
néven ismert terület ismeretében
07:45
we realized that there might be a way
to make this possible during the day
to make this possible during the day
146
453133
3500
mi jöttünk rá először,
hogy létezik módszer,
hogy létezik módszer,
amellyel ez napközben megvalósítható.
07:48
for the first time.
147
456657
1173
07:49
To do this, I designed
a multilayer optical material
a multilayer optical material
148
457854
3056
Ehhez több rétegű
optikai anyagot terveztünk,
optikai anyagot terveztünk,
07:52
shown here in a microscope image.
149
460934
1857
amely mikroszkopikus képe itt látható.
07:54
It's more than 40 times thinner
than a typical human hair.
than a typical human hair.
150
462815
3381
Az emberi hajszálnál
több mint 40-szer vékonyabb.
több mint 40-szer vékonyabb.
07:58
And it's able to do
two things simultaneously.
two things simultaneously.
151
466220
2518
Egy időben két dologra képes.
08:01
First, it sends its heat out
152
469169
1825
Először: a hőt pont ott engedi át,
08:03
precisely where our atmosphere
lets that heat out the best.
lets that heat out the best.
153
471018
3802
ahol a légkör a hőt a legjobban engedi át.
08:06
We targeted the window to space.
154
474844
2133
A világűrbe vezető ablakot vettük célba.
08:09
The second thing it does
is it avoids getting heated up by the sun.
is it avoids getting heated up by the sun.
155
477519
3431
A másik: nem melegszik föl a napfénytől.
08:12
It's a very good mirror to sunlight.
156
480974
2400
Nagyon jól visszatükrözi a napfényt.
08:16
The first time I tested this
was on a rooftop in Stanford
was on a rooftop in Stanford
157
484315
2714
Stanfordi háztetőn teszteltem először.
08:19
that I'm showing you right here.
158
487053
1762
Itt mutatom.
08:21
I left the device out for a little while,
159
489339
2381
Egy kis időre kinn hagytam a készüléket,
08:23
and I walked up to it after a few minutes,
160
491744
3071
pár perc múlva visszamentem,
08:26
and within seconds, I knew it was working.
161
494839
2794
és rögtön láttam, hogy működik.
08:29
How?
162
497657
1158
Hogyan?
08:30
I touched it, and it felt cold.
163
498839
1627
Megérintettem és hidegnek éreztem.
08:33
(Applause)
164
501395
4658
(Taps)
08:38
Just to emphasize how weird
and counterintuitive this is:
and counterintuitive this is:
165
506862
3984
Csak érzékeltetésül, mennyire fura
és a józan észnek ellentmondó ez:
és a józan észnek ellentmondó ez:
08:42
this material and others like it
166
510870
1730
ez az anyag és a hozzá hasonlók
08:44
will get colder when we take them
out of the shade,
out of the shade,
167
512624
2905
lehűlnek, ha a napra tesszük,
08:47
even though the sun is shining on it.
168
515553
2360
hiába süti őket hét ágra a nap.
08:49
I'm showing you data here
from our very first experiment,
from our very first experiment,
169
517937
2683
Itt láthatók első kísérleti adataink.
08:52
where that material stayed
more than five degrees Celsius,
more than five degrees Celsius,
170
520644
2739
Kísérletünkben az anyagot
08:55
or nine degrees Fahrenheit, colder
than the air temperature,
than the air temperature,
171
523407
3276
5 °C-kal a levegő hőmérséklete
alatt tartottuk,
alatt tartottuk,
08:58
even though the sun
was shining directly on it.
was shining directly on it.
172
526707
2814
noha a nap közvetlenül sütötte.
09:02
The manufacturing method we used
to actually make this material
to actually make this material
173
530855
3135
Az anyag gyártástechnológiája
már ma is tömeggyártásinak tekinthető.
09:06
already exists at large volume scales.
174
534014
2534
09:08
So I was really excited,
175
536903
1157
Tényleg izgatott lettem,
09:10
because not only
do we make something cool,
do we make something cool,
176
538084
3041
mert nemcsak hogy valami
klasszat hoztunk létre,
klasszat hoztunk létre,
09:13
but we might actually have the opportunity
to do something real and make it useful.
to do something real and make it useful.
177
541149
5053
hanem valami valódit és hasznosat is.
09:19
That brings me to the next big question.
178
547204
1913
Ez elvezet a következő kérdésig.
Hogyan takarítható meg
energia ezzel az ötlettel?
energia ezzel az ötlettel?
09:21
How do you actually
save energy with this idea?
save energy with this idea?
179
549141
2587
09:23
Well, we believe the most direct way
to save energy with this technology
to save energy with this technology
180
551752
3658
E technológiával az energiamegtakarítás
legközvetlenebb módja,
legközvetlenebb módja,
09:27
is as an efficiency boost
181
555434
1659
ha a mai légkondicionáló és hűtőrendszerek
09:29
for today's air-conditioning
and refrigeration systems.
and refrigeration systems.
182
557117
3063
hatásfokát följavítjuk.
09:32
To do this, we've built
fluid cooling panels,
fluid cooling panels,
183
560561
2159
Ehhez folyadék-hűtőlapot készítettünk,
09:34
like the ones shown right here.
184
562744
1571
mint ami itt látható.
09:36
These panels have a similar shape
to solar water heaters,
to solar water heaters,
185
564339
2667
Alakja hasonlít a napkollektoréra,
azzal az eltéréssel, hogy feladata
ellentétes: passzívan hűti a vizet
ellentétes: passzívan hűti a vizet
09:39
except they do the opposite --
they cool the water, passively,
they cool the water, passively,
186
567030
2920
09:41
using our specialized material.
187
569974
2067
különleges anyagunk révén.
09:44
These panels can then
be integrated with a component
be integrated with a component
188
572815
2460
A lapok a majd minden
hűtőrendszerben meglévő alkatrésszel,
hűtőrendszerben meglévő alkatrésszel,
09:47
almost every cooling system has,
called a condenser,
called a condenser,
189
575299
2568
a kondenzátorral is egybeépíthetők,
09:49
to improve the system's
underlying efficiency.
underlying efficiency.
190
577891
3133
amely még növeli a rendszer hatásfokát.
09:53
Our start-up, SkyCool Systems,
191
581367
1896
Startup cégünk, a SkyCool Systems,
09:55
has recently completed a field trial
in Davis, California, shown right here.
in Davis, California, shown right here.
192
583287
3874
nemrég fejezte be a kaliforniai
Davisben folytatott terepkísérletét.
Davisben folytatott terepkísérletét.
09:59
In that demonstration,
193
587649
1182
Az itt látható bemutatón szemléltettük,
10:00
we showed that we could actually
improve the efficiency
improve the efficiency
194
588855
3048
hogy a hűtőrendszer hatásfokát
10:03
of that cooling system
as much as 12 percent in the field.
as much as 12 percent in the field.
195
591927
2924
terepen 12%-kal tudtuk növelni.
10:07
Over the next year or two,
196
595474
1254
A következő 1-2 évben nagyon várom,
10:08
I'm super excited to see this go
to its first commercial-scale pilots
to its first commercial-scale pilots
197
596752
3904
hogy az első kereskedelmi léptékű projekt
10:12
in both the air conditioning
and refrigeration space.
and refrigeration space.
198
600680
3143
mind a légkondicionálók,
mind a mélyhűtők terén elindul.
mind a mélyhűtők terén elindul.
10:16
In the future, we might be able
to integrate these kinds of panels
to integrate these kinds of panels
199
604260
3587
A jövőben talán összeépíthetjük
ezeket a lapokat
ezeket a lapokat
10:19
with higher efficiency
building cooling systems
building cooling systems
200
607871
3309
jobb hatásfokú épülethűtő rendszerekkel,
10:23
to reduce their energy
usage by two-thirds.
usage by two-thirds.
201
611204
2802
és ezzel energiafelhasználásukat
2/3-ával csökkenthetjük.
2/3-ával csökkenthetjük.
10:26
And eventually, we might actually
be able to build a cooling system
be able to build a cooling system
202
614030
3658
Végül, tudnánk hűtőrendszert is építeni,
10:29
that requires no electricity input at all.
203
617712
2563
amely nem igényelne villamos energiát.
10:32
As a first step towards that,
204
620966
1516
Ennek első lépéseként
10:34
my colleagues at Stanford and I
205
622506
1857
stanfordi munkatársaimmal
együtt bemutattuk,
együtt bemutattuk,
10:36
have shown that you could
actually maintain
actually maintain
206
624387
2026
hogy a levegő hőmérsékleténél
10:38
something more than 42 degrees Celsius
below the air temperature
below the air temperature
207
626437
4569
több mint 42 °C-kal alacsonyabb
hőmérsékletet is fenntarthatunk
hőmérsékletet is fenntarthatunk
10:43
with better engineering.
208
631030
1388
jobb műszaki megoldással.
10:45
Thank you.
209
633165
1150
Köszönöm szépen.
10:46
(Applause)
210
634339
4055
(Taps)
10:51
So just imagine that --
211
639196
1151
Képzeljenek csak el
10:52
something that is below freezing
on a hot summer's day.
on a hot summer's day.
212
640371
3403
valami fagypont alattit
a nyári rekkenő hőségben.
a nyári rekkenő hőségben.
10:57
So, while I'm very excited
about all we can do for cooling,
about all we can do for cooling,
213
645927
4483
Miközben lelkesít,
amit a hűtés érdekében tehetünk,
amit a hűtés érdekében tehetünk,
11:02
and I think there's a lot yet to be done,
214
650434
3254
de persze még rengeteg a dolgunk,
11:05
as a scientist, I'm also drawn
to a more profound opportunity
to a more profound opportunity
215
653712
3468
kutatóként az a tágabb lehetőség is vonz,
11:09
that I believe this work highlights.
216
657204
2016
amely jelen munkámban tükröződik.
11:11
We can use the cold darkness of space
217
659760
3135
Felhasználhatjuk a világűr hideg sötétjét
az energiával összefüggő valamennyi
folyamat hatékonysága növelésére
folyamat hatékonysága növelésére
11:14
to improve the efficiency
218
662919
1650
11:16
of every energy-related
process here on earth.
process here on earth.
219
664593
3254
itt a Földön.
11:21
One such process
I'd like to highlight are solar cells.
I'd like to highlight are solar cells.
220
669204
3317
Egy folyamatot emelek ki, a napelemeket.
11:24
They heat up under the sun
221
672934
1445
Napfény hatására melegszenek fel,
11:26
and become less efficient
the hotter they are.
the hotter they are.
222
674403
2484
és minél melegebbek,
annál kisebb a hatásfokuk.
annál kisebb a hatásfokuk.
11:29
In 2015, we showed that
with deliberate kinds of microstructures
with deliberate kinds of microstructures
223
677276
3877
2015-ben kimutattuk,
hogy a napelem felületén lévő
hogy a napelem felületén lévő
11:33
on top of a solar cell,
224
681177
1547
bizonyos mikroszerkezettel
11:34
we could take better advantage
of this cooling effect
of this cooling effect
225
682748
2844
jobban kihasználhatjuk ezt a hűtőhatást,
11:37
to maintain a solar cell passively
at a lower temperature.
at a lower temperature.
226
685616
3699
hogy a napelemet passzívan
alacsony hőmérsékleten tartsuk.
alacsony hőmérsékleten tartsuk.
11:41
This allows the cell
to operate more efficiently.
to operate more efficiently.
227
689708
2321
Emiatt a napelem jobb hatásfokkal működik.
11:44
We're probing these kinds
of opportunities further.
of opportunities further.
228
692627
2968
Tovább kísérletezünk
az efféle megoldásokkal.
az efféle megoldásokkal.
11:47
We're asking whether
we can use the cold of space
we can use the cold of space
229
695619
3245
Az a kérdés, hogyan használhatjuk
a világűr hidegét
a világűr hidegét
11:50
to help us with water conservation.
230
698888
2079
a vízkészlet megőrzésére.
11:53
Or perhaps with off-grid scenarios.
231
701316
2349
Vagy a hálózatfüggetlen
energiatermelésben.
energiatermelésben.
11:55
Perhaps we could even directly
generate power with this cold.
generate power with this cold.
232
703689
4167
Talán közvetlenül energiát is
termelhetünk ezzel a hideggel.
termelhetünk ezzel a hideggel.
12:00
There's a large temperature difference
between us here on earth
between us here on earth
233
708522
2953
Nagy a különbség
a Föld és a világűr hőmérséklete között.
12:03
and the cold of space.
234
711499
1690
12:05
That difference, at least conceptually,
235
713213
2128
A különbség – legalábbis fogalmilag –
12:07
could be used to drive
something called a heat engine
something called a heat engine
236
715365
2594
ún. hőerőgép hajtására is használható:
villamosenergia-termelésre.
12:09
to generate electricity.
237
717983
1190
12:11
Could we then make a nighttime
power-generation device
power-generation device
238
719967
3603
Aztán készíthetünk-e éjszakai
energiatermelő berendezést,
energiatermelő berendezést,
mellyel hasznos mennyiségű
villamos energia állítható elő,
villamos energia állítható elő,
12:15
that generates useful
amounts of electricity
amounts of electricity
239
723594
2397
12:18
when solar cells don't work?
240
726015
1904
amikor a napelemek nem működnek?
12:19
Could we generate light from darkness?
241
727943
2534
Termelhetünk-e fényt a sötétségből?
12:23
Central to this ability
is being able to manage
is being able to manage
242
731872
4389
Ebben döntő,
hogy felhasználjuk-e
a köröttünk lévő hősugárzást.
a köröttünk lévő hősugárzást.
12:28
the thermal radiation
that's all around us.
that's all around us.
243
736285
3111
12:31
We're constantly bathed in infrared light;
244
739420
2800
Állandóan infravörös fényben fürdünk;
12:34
if we could bend it to our will,
245
742666
2452
és ha uralmunk alá hajtjuk,
12:37
we could profoundly change
the flows of heat and energy
the flows of heat and energy
246
745142
2730
alapvetően módosíthatjuk
a hő- és energiaáramlást,
a hő- és energiaáramlást,
12:39
that permeate around us every single day.
247
747896
2733
amelyek nap mint nap áthatolnak rajtunk.
12:43
This ability, coupled
with the cold darkness of space,
with the cold darkness of space,
248
751190
3341
Ez a képesség, amely párosul
a világűr hideg sötétjével,
a világűr hideg sötétjével,
12:46
points us to a future
where we, as a civilization,
where we, as a civilization,
249
754555
3309
irányt mutat a jövőt illetően,
ahol mi civilizációként
ahol mi civilizációként
12:49
might be able to more intelligently manage
our thermal energy footprint
our thermal energy footprint
250
757888
5238
képesek lehetünk intelligensebben
menedzselni hőenergiai lábnyomunkat
menedzselni hőenergiai lábnyomunkat
12:55
at the very largest scales.
251
763150
1800
a legszélesebb léptékben.
12:57
As we confront climate change,
252
765904
2214
Az éghajlat-változással szembesülve
13:00
I believe having
this ability in our toolkit
this ability in our toolkit
253
768142
2603
hiszem, hogy e képesség
eszközként alkalmazva
eszközként alkalmazva
13:02
will prove to be essential.
254
770769
1800
létfontosságúnak bizonyul.
13:05
So, the next time
you're walking around outside,
you're walking around outside,
255
773428
3198
Legközelebbi sétájukon
13:08
yes, do marvel at how the sun
is essential to life on earth itself,
is essential to life on earth itself,
256
776650
6344
álmélkodjanak el, mennyire létfontosságú
a Nap a földi élethez,
a Nap a földi élethez,
13:15
but don't forget that the rest of the sky
has something to offer us as well.
has something to offer us as well.
257
783018
4676
de ne feledjék el, hogy az ég többi
része is tartogat nekünk valamit.
része is tartogat nekünk valamit.
13:20
Thank you.
258
788533
1151
Köszönöm.
13:21
(Applause)
259
789708
4110
(Taps)
ABOUT THE SPEAKER
Aaswath Raman - Applied physicist, engineerAaswath Raman is a scientist passionate about harnessing new sources of energy, mitigating climate change and more intelligently understanding the world around us -- by better manipulating light and heat using nanoscale materials.
Why you should listen
Aaswath Raman is an assistant professor of electrical and systems engineering at the University of Pennsylvania. He is also co-founder of a clean energy startup, SkyCool Systems, where he is its chief scientific officer. He initiated and led the development of radiative sky cooling, a technology that he originated as a research associate at Stanford University, beginning in 2012.
Raman is deeply interested in the intersection of science, technology and development work, and he has previously collaborated on projects to redesign refugee camps with UNHCR and to rethink governance in rural Sierra Leone. In recognition of his breakthroughs in developing radiative sky cooling, in 2015 he was named one of MIT Technology Review's "Innovators Under 35."
Aaswath Raman | Speaker | TED.com