TEDGlobal 2011
Justin Hall-Tipping: Freeing energy from the grid
Justin Hall-Tipping: Libertando a energia da rede
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O que aconteceria se pudéssemos gerar energia a partir dos vidros das nossas janelas? Nesta conferência comovente, o empresário Justin Hall-Tipping mostra os materiais que poderiam tornar isso possível, e como questionando a nossa noção de 'normal' pode levar a descobertas extraordinárias.
Justin Hall-Tipping - Science entrepreneur
Justin Hall-Tipping works on nano-energy startups -- mastering the electron to create power. Full bio
Justin Hall-Tipping works on nano-energy startups -- mastering the electron to create power. Full bio
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00:16
Why can't we solve these problems?
0
1000
5000
Por que razão não podemos resolver estes problemas?
00:21
We know what they are.
1
6000
3000
Sabemos o que são.
00:24
Something always seems to stop us.
2
9000
4000
Parece que há sempre algo a impedir-nos.
00:28
Why?
3
13000
3000
Porquê?
00:31
I remember March the 15th, 2000.
4
16000
4000
Lembro-me do dia 15 de Março de 2000.
00:35
The B15 iceberg broke off the Ross Ice Shelf.
5
20000
4000
O icebergue B15 separou-se da plataforma de gelo Ross.
00:39
In the newspaper it said
6
24000
3000
No jornal dizia
00:42
"it was all part of a normal process."
7
27000
3000
"fez tudo parte de um processo normal."
00:45
A little bit further on in the article
8
30000
3000
Um pouco adiante no artigo
00:48
it said "a loss that would normally take
9
33000
3000
dizia "uma perda que normalmente demoraria
00:51
the ice shelf 50-100 years to replace."
10
36000
5000
à plataforma de gelo 50 a 100 anos a substituir."
00:58
That same word, "normal,"
11
43000
3000
Essa mesma palavra, "normal,"
01:01
had two different,
12
46000
2000
tinha dois significados diferentes,
01:03
almost opposite meanings.
13
48000
3000
quase opostos.
01:06
If we walk into the B15 iceberg
14
51000
3000
Se nós fossemos ao icebergue B15
01:09
when we leave here today,
15
54000
3000
quando sairmos daqui hoje,
01:12
we're going to bump into something
16
57000
3000
iríamos deparar-nos com algo
01:15
a thousand feet tall,
17
60000
2000
de 300 metros de altura,
01:17
76 miles long,
18
62000
4000
120 quilómetros de comprimento,
01:21
17 miles wide,
19
66000
3000
27 quilómetros de largura,
01:24
and it's going to weigh two gigatons.
20
69000
3000
e que pesaria duas gigatoneladas.
01:27
I'm sorry, there's nothing normal about this.
21
72000
3000
Lamento, mas não há nada de normal nisto.
01:30
And yet I think it's this perspective of us
22
75000
3000
E contudo penso que esta perspectiva de nós
01:33
as humans to look at our world
23
78000
3000
como humanos a olhar para o nosso mundo
01:36
through the lens of normal
24
81000
2000
através de uma óptica normal
01:38
is one of the forces
25
83000
2000
é uma das forças
01:40
that stops us developing real solutions.
26
85000
4000
que nos impede de desenvolver verdadeiras soluções.
01:46
Only 90 days after this,
27
91000
3000
Apenas 90 dias depois disto,
01:49
arguably the greatest discovery
28
94000
2000
discutivelmente, a maior descoberta
01:51
of the last century occurred.
29
96000
2000
do último século ocorreu.
01:53
It was the sequencing for the first time
30
98000
2000
Foi o sequenciamento pela primeira vez
01:55
of the human genome.
31
100000
3000
do genoma humano.
01:58
This is the code that's in every single one
32
103000
4000
Este é o código que está em cada uma
02:02
of our 50 trillion cells
33
107000
2000
das nossas 50 biliões de células
02:04
that makes us who we are and what we are.
34
109000
4000
que faz de nós quem somos e o que somos.
02:08
And if we just take one cell's worth
35
113000
2000
E se nós pegarmos apenas no equivalente a uma célula
02:10
of this code and unwind it,
36
115000
3000
deste código e o desenrolarmos,
02:15
it's a meter long,
37
120000
4000
ele terá um metro de comprimento,
02:19
two nanometers thick.
38
124000
2000
e dois nanómetros de espessura.
02:21
Two nanometers is 20 atoms in thickness.
39
126000
4000
Dois nanómetros correspondem a 20 átomos de espessura.
02:25
And I wondered,
40
130000
2000
E eu perguntei-me,
02:27
what if the answer to some of our biggest problems
41
132000
3000
e se a resposta a alguns dos nossos maiores problemas
02:30
could be found in the smallest of places,
42
135000
3000
pudesse ser encontrada no lugar mais pequeno,
02:33
where the difference between what is
43
138000
2000
onde a diferença entre o que é
02:35
valuable and what is worthless
44
140000
2000
valioso e o que não tem valor
02:37
is merely the addition or subtraction
45
142000
2000
seja meramente a adição ou subtracção
02:39
of a few atoms?
46
144000
2000
de alguns átomos?
02:41
And what
47
146000
2000
E o que seria
02:43
if we could get exquisite control
48
148000
3000
se nós pudéssemos ter um controlo fino
02:46
over the essence of energy,
49
151000
2000
sobre a essência da energia,
02:48
the electron?
50
153000
3000
o electrão?
02:51
So I started to go around the world
51
156000
2000
Então comecei a procurar por todo o mundo
02:53
finding the best and brightest scientists
52
158000
2000
os melhores e mais brilhantes cientistas
02:55
I could at universities
53
160000
2000
que consegui, em universidades
02:57
whose collective discoveries have the chance
54
162000
2000
cujas descobertas colectivas têm uma hipótese
02:59
to take us there,
55
164000
2000
de nos levar a isso,
03:01
and we formed a company to build
56
166000
2000
e formámos uma empresa para trabalhar
03:03
on their extraordinary ideas.
57
168000
2000
nas suas ideias extraordinárias.
03:05
Six and a half years later,
58
170000
2000
Seis anos e meio depois,
03:07
a hundred and eighty researchers,
59
172000
2000
cento e oitenta investigadores,
03:09
they have some amazing developments
60
174000
2000
conseguiram alguns desenvolvimentos surpreendentes
03:11
in the lab,
61
176000
2000
no laboratório,
03:13
and I will show you three of those today,
62
178000
2000
e eu vou mostrar-vos três deles hoje,
03:15
such that we can stop burning up our planet
63
180000
3000
para que nós possamos parar de queimar o nosso planeta
03:18
and instead,
64
183000
2000
e em vez disso,
03:20
we can generate all the energy we need
65
185000
3000
possamos gerar toda a energia de que precisamos
03:23
right where we are,
66
188000
2000
exactamente onde estamos,
03:25
cleanly, safely, and cheaply.
67
190000
3000
de forma limpa, segura, e barata.
03:28
Think of the space that we spend
68
193000
2000
Pensem no espaço onde passamos
03:30
most of our time.
69
195000
2000
a maior parte do nosso tempo.
03:32
A tremendous amount of energy
70
197000
2000
Uma quantidade de energia tremenda
03:34
is coming at us from the sun.
71
199000
2000
atinge-nos vinda do Sol.
03:36
We like the light that comes into the room,
72
201000
2000
Gostamos da luz que entra na sala,
03:38
but in the middle of summer,
73
203000
2000
mas no pico do verão,
03:40
all that heat is coming into the room
74
205000
2000
todo esse calor entra na sala,
03:42
that we're trying to keep cool.
75
207000
2000
que tentamos manter fresca.
03:44
In winter, exactly the opposite is happening.
76
209000
2000
No Inverno acontece precisamente o contrário.
03:46
We're trying to heat up
77
211000
1000
Tentamos aquecer
03:47
the space that we're in,
78
212000
2000
o espaço onde estamos,
03:49
and all that is trying to get out through the window.
79
214000
2000
e o calor tenta escapar pela janela.
03:51
Wouldn't it be really great
80
216000
2000
Não seria mesmo bom
03:55
if the window could flick back the heat
81
220000
2000
se a janela reflectisse o calor
03:57
into the room if we needed it
82
222000
2000
para o interior da sala se precisássemos dele
03:59
or flick it away before it came in?
83
224000
2000
ou o reflectisse para fora antes de ele entrar?
04:01
One of the materials that can do this
84
226000
2000
Um dos materiais que o pode fazer
04:03
is a remarkable material, carbon,
85
228000
5000
é um material notável, o carbono,
04:08
that has changed its form in this incredibly beautiful reaction
86
233000
3000
que mudou a sua estrutura nesta belíssima reacção
04:11
where graphite is blasted by a vapor,
87
236000
4000
em que a grafite é atingida por vapor sob alta pressão,
04:16
and when the vaporized carbon condenses,
88
241000
4000
e quando o carbono vaporizado retorna ao estado líquido,
04:20
it condenses back into a different form:
89
245000
3000
fá-lo com uma estrutura diferente:
04:23
chickenwire rolled up.
90
248000
3000
rede enrolada.
04:26
But this chickenwire carbon,
91
251000
2000
Mas este carbono em rede enrolada,
04:28
called a carbon nanotube,
92
253000
2000
chamado nanotubo de carbono,
04:30
is a hundred thousand times smaller
93
255000
2000
é cem mil vezes mais fino
04:32
than the width of one of your hairs.
94
257000
3000
do que um dos vossos cabelos.
04:35
It's a thousand times
95
260000
2000
É mil vezes
04:37
more conductive than copper.
96
262000
2000
melhor condutor do que o cobre.
04:40
How is that possible?
97
265000
3000
Como é possível?
04:45
One of the things about working at the nanoscale
98
270000
4000
Uma das particularidades de trabalhar à escala nano
04:49
is things look and act very differently.
99
274000
3000
é que as coisas parecem e funcionam de forma muito diferente.
04:52
You think of carbon as black.
100
277000
3000
Vocês pensam no carbono como sendo preto.
04:58
Carbon at the nanoscale
101
283000
3000
À escala nano
05:01
is actually transparent
102
286000
3000
é, na realidade, transparente
05:04
and flexible.
103
289000
3000
e flexível.
05:09
And when it's in this form,
104
294000
2000
E sob esta forma,
05:11
if I combine it with a polymer
105
296000
3000
se o combinar com um polímero
05:14
and affix it to your window
106
299000
3000
e o afixar na janela
05:17
when it's in its colored state,
107
302000
3000
quando estiver em estado colorido,
05:20
it will reflect away all heat and light,
108
305000
3000
reflectirá de volta todo o calor e luz,
05:23
and when it's in its bleached state
109
308000
2000
e quando estiver descolorido
05:25
it will let all the light and heat through
110
310000
3000
deixará passar toda a luz e calor
05:28
and any combination in between.
111
313000
3000
e qualquer estado intermédio.
05:31
To change its state, by the way,
112
316000
3000
Para mudar o estado, a propósito,
05:34
takes two volts from a millisecond pulse.
113
319000
3000
precisa de um impulso de 2 Volts de um milissegundo.
05:37
And once you've changed its state, it stays there
114
322000
3000
E, uma vez mudado o estado, este mantém-se
05:40
until you change its state again.
115
325000
3000
até o mudarmos de novo.
05:43
As we were working on this incredible
116
328000
2000
Enquanto trabalhávamos nesta incrível
05:45
discovery at University of Florida,
117
330000
2000
descoberta na Universidade da Flórida,
05:47
we were told to go down the corridor
118
332000
3000
disseram-nos para irmos até ao fundo do corredor
05:50
to visit another scientist,
119
335000
2000
visitar outro cientista,
05:52
and he was working
120
337000
2000
e ele estava a trabalhar
05:54
on a pretty incredible thing.
121
339000
2000
numa coisa bastante incrível.
05:56
Imagine
122
341000
2000
Imaginem
05:58
if we didn't have to rely
123
343000
2000
se não tivéssemos de depender
06:00
on artificial lighting to get around at night.
124
345000
4000
de luz artificial para andar de noite.
06:06
We'd have to see at night, right?
125
351000
4000
Teríamos que ver de noite, certo?
06:12
This lets you do it.
126
357000
2000
Isto permite-o.
06:14
It's a nanomaterial, two nanomaterials,
127
359000
3000
É um nanomaterial, aliás, dois,
06:17
a detector and an imager.
128
362000
3000
um detector e um sintetizador de imagem.
06:20
The total width of it
129
365000
2000
O tamanho total
06:22
is 600 times smaller
130
367000
2000
é 600 vezes menor
06:24
than the width of a decimal place.
131
369000
3000
do que o de uma casa decimal.
06:27
And it takes all the infrared available at night,
132
372000
4000
E capta toda a luz infravermelha disponível à noite,
06:31
converts it into an electron
133
376000
3000
converte-a num electrão
06:34
in the space of two small films,
134
379000
3000
entre duas pequenas películas,
06:37
and is enabling you to play an image
135
382000
3000
e permite-nos visualizar uma imagem
06:40
which you can see through.
136
385000
3000
através da qual se pode ver.
06:47
I'm going to show to TEDsters,
137
392000
3000
Vou mostrar aos TEDsters,
06:50
the first time, this operating.
138
395000
2000
pela primeira vez, isto a funcionar.
06:52
Firstly I'm going to show you
139
397000
2000
Primeiro vou mostrar-vos
06:54
the transparency.
140
399000
3000
a transparência.
06:57
Transparency is key.
141
402000
4000
A transparência é a chave.
07:01
It's a film that you can look through.
142
406000
3000
É uma película através da qual se pode olhar.
07:04
And then I'm going to turn the lights out.
143
409000
3000
E então vou desligar as luzes.
07:07
And you can see, off a tiny film,
144
412000
3000
E vocês vão poder ver, através de uma pequena película,
07:10
incredible clarity.
145
415000
4000
uma claridade incrível.
07:14
As we were working on this, it dawned on us:
146
419000
4000
Enquanto trabalhávamos nisto, ocorreu-nos:
07:18
this is taking infrared radiation, wavelengths,
147
423000
4000
que isto captava radiação infravermelha,
07:22
and converting it into electrons.
148
427000
3000
e convertia-a em electrões.
07:25
What if we combined it
149
430000
6000
E se a combinássemos
07:31
with this?
150
436000
3000
com isto?
07:34
Suddenly you've converted energy
151
439000
3000
De súbito convertemos energia
07:37
into an electron on a plastic surface
152
442000
4000
num electrão numa superfície plástica
07:41
that you can stick on your window.
153
446000
3000
que se pode afixar na janela.
07:44
But because it's flexible,
154
449000
2000
Mas porque é flexível,
07:46
it can be on any surface whatsoever.
155
451000
4000
pode-se afixar sobre qualquer superfície com qualquer forma.
07:50
The power plant of tomorrow
156
455000
3000
A estação de energia do amanhã
07:53
is no power plant.
157
458000
7000
é "nenhuma".
08:00
We talked about generating and using.
158
465000
3000
Falámos de gerar e utilizar.
08:03
We want to talk about storing energy,
159
468000
2000
Queremos falar sobre armazenar energia.
08:05
and unfortunately
160
470000
2000
E infelizmente,
08:07
the best thing we've got going
161
472000
2000
o melhor que conseguimos
08:09
is something that was developed in France
162
474000
2000
é algo que foi desenvolvido em França
08:11
a hundred and fifty years ago,
163
476000
2000
há uns 150 anos.
08:13
the lead acid battery.
164
478000
2000
a bateria de chumbo com ácido.
08:15
In terms of dollars per what's stored,
165
480000
2000
Em termos de dólares por unidade armazenada,
08:17
it's simply the best.
166
482000
2000
é simplesmente o melhor.
08:19
Knowing that we're not going to put fifty of
167
484000
2000
Sabendo que não vamos pôr 50
08:21
these in our basements to store our power,
168
486000
2000
destas nas nossas caves para armazenar energia,
08:23
we went to a group at University of Texas at Dallas,
169
488000
2000
fomos ter com um grupo da Universidade de Dallas, no Texas,
08:25
and we gave them this diagram.
170
490000
2000
e demos-lhes este diagrama.
08:27
It was in actually a diner
171
492000
2000
Na realidade, foi num café-restaurante
08:29
outside of Dallas/Fort Worth Airport.
172
494000
2000
no exterior do aeroporto de Dallas/Fort Worth
08:31
We said, "Could you build this?"
173
496000
2000
Dissemos: "Podem construir isto?"
08:33
And these scientists,
174
498000
2000
E estes cientistas,
08:35
instead of laughing at us, said, "Yeah."
175
500000
2000
em vez de se rirem de nós, disseram "Yeah."
08:37
And what they built was eBox.
176
502000
3000
E o que construíram foi a eBox.
08:40
EBox is testing new nanomaterials
177
505000
2000
A EBox está a testar novos nanomateriais
08:42
to park an electron on the outside,
178
507000
3000
para armazenar um electrão no exterior,
08:45
hold it until you need it,
179
510000
3000
mantê-lo até ser necessário,
08:48
and then be able to release it and pass it off.
180
513000
3000
e então libertá-lo e fazê-lo fluir.
08:51
Being able to do that means
181
516000
4000
Ser capaz disso significa
08:55
that I can generate energy
182
520000
3000
que posso gerar energia
08:58
cleanly, efficiently and cheaply
183
523000
3000
de forma limpa, eficiente e barata
09:01
right where I am.
184
526000
2000
exactamente onde estou.
09:03
It's my energy.
185
528000
3000
É a minha energia.
09:06
And if I don't need it, I can convert it
186
531000
2000
E se não precisar dela, posso convertê-la.
09:08
back up on the window
187
533000
2000
de volta para a janela
09:10
to energy, light, and beam it,
188
535000
2000
para energia, luz, e radiá-la,
09:12
line of site, to your place.
189
537000
3000
em linha de vista, para o seu lugar.
09:15
And for that I do not need
190
540000
3000
E para isso não preciso
09:18
an electric grid between us.
191
543000
3000
de uma rede eléctrica entre nós.
09:21
The grid of tomorrow is no grid,
192
546000
4000
A rede de amanhã é "nenhuma rede".
09:25
and energy, clean efficient energy,
193
550000
4000
E a energia, eficiente e limpa,
09:29
will one day be free.
194
554000
3000
um dia será gratuita.
09:36
If you do this, you get the last puzzle piece,
195
561000
4000
Se o fizerem, ficam com a última peça do puzzle,
09:40
which is water.
196
565000
3000
que é a água.
09:46
Each of us, every day,
197
571000
5000
Cada um de nós, diariamente,
09:51
need just eight glasses of this,
198
576000
5000
precisa de oito copos dela,
09:56
because we're human.
199
581000
3000
porque somos humanos.
09:59
When we run out of water,
200
584000
2000
Quando ficarmos sem água,
10:01
as we are in some parts of the world
201
586000
2000
como ficámos em algumas partes do mundo
10:03
and soon to be in other parts of the world,
202
588000
2000
e em breve em outras partes,
10:05
we're going to have to get this from the sea,
203
590000
3000
teremos que a obter do mar,
10:08
and that's going to require us to build desalination plants.
204
593000
3000
e isto obriga-nos a construir estações de dessalinização.
10:11
19 trillion dollars is what we're going to have to spend.
205
596000
3000
Vai-nos custar 19 biliões de dólares.
10:14
These also require tremendous amounts of energy.
206
599000
2000
Também seria necessária uma tremenda quantidade de energia.
10:16
In fact, it's going to require twice the world's
207
601000
2000
De facto, vai ser necessária duas vezes a produção mundial
10:18
supply of oil to run the pumps
208
603000
2000
de petróleo para accionar as bombas
10:20
to generate the water.
209
605000
3000
para gerar a água.
10:23
We're simply not going to do that.
210
608000
2000
Simplesmente não o vamos fazer.
10:25
But in a world where energy is freed
211
610000
2000
Mas num mundo em que a energia é libertada
10:27
and transmittable
212
612000
2000
e transmissível
10:29
easily and cheaply, we can take any water
213
614000
2000
de forma fácil e barata, podemos obter qualquer água
10:31
wherever we are
214
616000
2000
onde quer que estejamos
10:33
and turn it into whatever we need.
215
618000
4000
e transformá-la no que precisarmos.
10:37
I'm glad to be working with
216
622000
2000
Estou contente por estar a trabalhar
10:39
incredibly brilliant and kind scientists,
217
624000
2000
com cientistas incrivelmente brilhantes e simpáticos,
10:41
no kinder than
218
626000
2000
não mais simpáticos
10:43
many of the people in the world,
219
628000
2000
do que muita gente no mundo,
10:45
but they have a magic look at the world.
220
630000
3000
Mas têm um olhar mágico sobre o mundo.
10:48
And I'm glad to see their discoveries
221
633000
2000
E agrada-me ver as suas descobertas
10:50
coming out of the lab and into the world.
222
635000
3000
a sair do laboratório para o mundo.
10:53
It's been a long time in coming for me.
223
638000
4000
Demorou bastante para mim.
10:57
18 years ago,
224
642000
3000
Há 18 anos,
11:00
I saw a photograph in the paper.
225
645000
4000
vi uma fotografia no jornal.
11:04
It was taken by Kevin Carter
226
649000
2000
Foi tirada por Kevin Carter
11:06
who went to the Sudan
227
651000
2000
que foi ao Sudão
11:08
to document their famine there.
228
653000
2000
documentar a fome por lá.
11:10
I've carried this photograph with me
229
655000
2000
Trago comigo essa fotografia
11:12
every day since then.
230
657000
2000
todos os dias desde então.
11:17
It's a picture of a little girl dying of thirst.
231
662000
5000
É a foto de uma menina a morrer de sede.
11:27
By any standard this is wrong.
232
672000
5000
Isto é errado seja por que padrão for.
11:32
It's just wrong.
233
677000
3000
É simplesmente errado.
11:38
We can do better than this.
234
683000
3000
Podemos fazer melhor que isto.
11:41
We should do better than this.
235
686000
3000
Devíamos fazer melhor que isto.
11:44
And whenever I go round
236
689000
2000
E sempre que vou ter
11:46
to somebody who says,
237
691000
2000
com alguém que diz,
11:48
"You know what, you're working on something that's too difficult.
238
693000
2000
"Sabes que mais, trabalhas numa coisa que é demasiado difícil.
11:50
It'll never happen. You don't have enough money.
239
695000
3000
Nunca acontecerá. Não tens dinheiro que chegue.
11:53
You don't have enough time.
240
698000
3000
Não tens tempo que chegue.
11:56
There's something much more interesting around the corner,"
241
701000
3000
Há coisas muito mais interessantes ao virar da esquina."
11:59
I say, "Try saying that to her."
242
704000
2000
Eu digo: "Tenta dizer isso a ela."
12:01
That's what I say in my mind. And I just say
243
706000
2000
É o que digo para mim mesmo. E apenas digo
12:03
"thank you," and I go on to the next one.
244
708000
3000
"obrigado," e dirijo-me ao seguinte.
12:06
This is why we have to solve our problems,
245
711000
3000
É por isso que temos de resolver os nossos problemas,
12:09
and I know the answer as to how
246
714000
5000
e sei que a resposta ao como
12:14
is to be able to get exquisite control
247
719000
4000
é ser capaz de ter um controlo fino
12:18
over a building block of nature,
248
723000
3000
sobre uma peça da natureza,
12:21
the stuff of life:
249
726000
2000
a matéria da vida:
12:23
the simple electron.
250
728000
2000
o simples electrão.
12:25
Thank you.
251
730000
2000
Obrigado.
12:27
(Applause)
252
732000
12000
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Justin Hall-Tipping - Science entrepreneurJustin Hall-Tipping works on nano-energy startups -- mastering the electron to create power.
Why you should listen
Some of our most serious planetary worries revolve around energy and power -- controlling it, paying for it, and the consequences of burning it. Justin Hall-Tipping had an epiphany about energy after seeing footage of a chunk of ice the size of his home state (Connecticut) falling off Antarctica into the ocean, and decided to focus on science to find new forms of energy. A longtime investor, he formed Nanoholdings to work closely with universities and labs who are studying new forms of nano-scale energy in the four sectors of the energy economy: generation, transmission, storage and conservation.
Nanotech as a field is still very young (the National Science Foundation says it's "at a level of development similar to that of computer technology in the 1950s") and nano-energy in particular holds tremendous promise.
He says: "For the first time in human history, we actually have the ability to pick up an atom and place it the way we want. Some very powerful things can happen when you can do that."
Justin Hall-Tipping | Speaker | TED.com