TEDGlobal 2012
Jonathan Trent: Energy from floating algae pods
Jonathan Trent: A energia das cápsulas de algas flutuantes
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Chamem-lhes "combustíveis sem fósseis": Jonathan Trent está a trabalhar num plano para cultivar novos biocombustíveis cultivando microalgas que flutuam em cápsulas ao largo e se alimentam das águas residuais das cidades. Oiçam a visão arrojada da sua equipa para o Projeto OMEGA (Recintos de Membranas "Offshore" para Cultivo de Algas) e como ela pode fornecer energia no futuro.
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
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00:16
Some years ago, I set out to try to understand
0
657
2502
Há uns anos, tentei perceber
00:19
if there was a possibility to develop biofuels
1
3159
2728
se havia possibilidade
de desenvolver biocombustíveis
de desenvolver biocombustíveis
00:21
on a scale that would actually compete with fossil fuels
2
5887
4702
numa escala que pudesse concorrer
com combustíveis fósseis
com combustíveis fósseis
00:26
but not compete with agriculture for water,
3
10589
3684
mas sem concorrer com a agricultura
em água, em fertilizantes
ou em terras.
ou em terras.
00:30
fertilizer or land.
4
14273
2438
00:32
So here's what I came up with.
5
16711
1530
Foi isto que descobri.
00:34
Imagine that we build an enclosure where we put it
6
18241
1608
Imaginem construirmos um recinto
que colocamos debaixo de água
que colocamos debaixo de água
00:35
just underwater, and we fill it with wastewater
7
19849
2278
e enchemos com águas residuais
00:38
and some form of microalgae that produces oil,
8
22127
3128
e com um certo tipo de microalgas
que produzem óleo.
que produzem óleo.
00:41
and we make it out of some kind of flexible material
9
25255
2160
Será fabricado a partir
de um material flexível
de um material flexível
00:43
that moves with waves underwater,
10
27415
2072
que se movimente debaixo da água,
com as ondas.
com as ondas.
00:45
and the system that we're going to build, of course,
11
29487
2040
Claro que o sistema que vamos construir
00:47
will use solar energy to grow the algae,
12
31527
2320
usará energia solar
para o cultivo das algas
para o cultivo das algas
00:49
and they use CO2, which is good,
13
33847
2211
que utilizam o CO2, o que é ótimo.
00:51
and they produce oxygen as they grow.
14
36058
2365
Elas produzem oxigénio
enquanto crescem.
enquanto crescem.
00:54
The algae that grow are in a container that
15
38423
3664
As algas que crescem
dentro do contentor
dentro do contentor
00:57
distributes the heat to the surrounding water,
16
42087
2792
distribuem o calor pela água circundante
01:00
and you can harvest them and make biofuels
17
44879
2264
e podemos colhê-las
para fabricar biocombustíveis,
para fabricar biocombustíveis,
01:03
and cosmetics and fertilizer and animal feed,
18
47143
2680
cosméticos, fertilizantes
e rações para animais.
e rações para animais.
01:05
and of course you'd have to make a large area of this,
19
49823
2840
Claro que teremos de arranjar
uma grande área,
uma grande área,
01:08
so you'd have to worry about other stakeholders
20
52663
2552
por isso temos de nos preocupar
com outros participantes,
com outros participantes,
01:11
like fishermen and ships and such things, but hey,
21
55215
4192
como os pescadores, os barcos
e coisas dessas,
e coisas dessas,
mas estamos a falar de biocombustíveis
01:15
we're talking about biofuels,
22
59407
2263
e sabemos qual é a importância
01:17
and we know the importance of potentially getting
23
61670
2202
de obter um combustível
líquido alternativo.
líquido alternativo.
01:19
an alternative liquid fuel.
24
63872
2479
01:22
Why are we talking about microalgae?
25
66351
2681
Porque é que falamos de microalgas?
01:24
Here you see a graph showing you the different types
26
69032
3687
Este é um gráfico que mostra
os diversos tipos de culturas
os diversos tipos de culturas
01:28
of crops that are being considered for making biofuels,
27
72719
3852
que estão a ser consideradas
para fazer biocombustíveis.
para fazer biocombustíveis.
01:32
so you can see some things like soybean,
28
76571
2563
Vemos coisas como a soja,
01:35
which makes 50 gallons per acre per year,
29
79134
2317
que produz 570 litros
por hectare, por ano,
por hectare, por ano,
01:37
or sunflower or canola or jatropha or palm, and that
30
81451
5057
ou o girassol, a canola,
a jatrofa ou a palma.
a jatrofa ou a palma.
01:42
tall graph there shows what microalgae can contribute.
31
86508
4494
Aquela barra alta mostra
o que as microalgas podem contribuir.
o que as microalgas podem contribuir.
01:46
That is to say, microalgae contributes between 2,000
32
91002
2531
Ou seja, as microalgas contribuem
com 5000 a 12 500 litros
por hectare, por ano,
por hectare, por ano,
01:49
and 5,000 gallons per acre per year,
33
93533
2792
01:52
compared to the 50 gallons per acre per year from soy.
34
96325
3352
em comparação com os 570 litros
por hectare, por ano, da soja.
por hectare, por ano, da soja.
01:55
So what are microalgae? Microalgae are micro --
35
99677
3264
O que são as microalgas?
As microalgas são micro, ou seja,
são extremamente pequenas,
são extremamente pequenas,
01:58
that is, they're extremely small, as you can see here
36
102941
2448
uma imagem de organismos
unicelulares, como veem,
unicelulares, como veem,
02:01
a picture of those single-celled organisms
37
105389
2968
em comparação com um cabelo humano.
02:04
compared to a human hair.
38
108357
2310
02:06
Those small organisms have been around
39
110667
2826
Estes pequenos organismos
existem há milhões de anos
existem há milhões de anos
02:09
for millions of years and there's thousands
40
113493
2040
e há milhares de diferentes espécies
02:11
of different species of microalgae in the world,
41
115533
2224
de microalgas no mundo.
02:13
some of which are the fastest-growing plants on the planet,
42
117757
3024
Algumas são as plantas
de crescimento mais rápido no planeta
de crescimento mais rápido no planeta
02:16
and produce, as I just showed you, lots and lots of oil.
43
120781
3192
e produzem, como já mostrei,
uma enorme quantidade de óleo.
uma enorme quantidade de óleo.
02:19
Now, why do we want to do this offshore?
44
123973
3288
Porque é que queremos
fazer isto ao largo?
fazer isto ao largo?
02:23
Well, the reason we're doing this offshore is because
45
127261
2848
A razão por que fazemos isto no mar
02:26
if you look at our coastal cities, there isn't a choice,
46
130109
4596
é porque, se olharem para as cidades
costeiras, não há outra alternativa,
costeiras, não há outra alternativa,
02:30
because we're going to use waste water, as I suggested,
47
134705
2799
porque vamos usar águas residuais,
como sugeri.
como sugeri.
02:33
and if you look at where most of the waste water
48
137504
1911
Se virmos onde há a maior parte
de águas residuais,
de águas residuais,
02:35
treatment plants are, they're embedded in the cities.
49
139415
3569
as instalações de tratamento
estão integradas nas cidades.
estão integradas nas cidades.
02:38
This is the city of San Francisco, which has 900 miles
50
142984
3683
Esta é a cidade de São Francisco,
que tem 1400 km
de esgotos subterrâneos
de esgotos subterrâneos
02:42
of sewer pipes under the city already,
51
146667
2655
02:45
and it releases its waste water offshore.
52
149322
3976
e liberta as águas residuais
ao largo, no mar.
ao largo, no mar.
02:49
So different cities around the world treat their waste water
53
153298
3912
Outras cidades no mundo tratam
as águas residuais de outro modo.
as águas residuais de outro modo.
02:53
differently. Some cities process it.
54
157210
2368
Algumas cidades tratam-nas.
02:55
Some cities just release the water.
55
159578
1646
Outras cidades libertam-nas na água.
02:57
But in all cases, the water that's released is
56
161224
2658
Mas, em todos os casos,
a água que é libertada
a água que é libertada
02:59
perfectly adequate for growing microalgae.
57
163882
2960
é perfeitamente adequada
para a cultura das microalgas.
para a cultura das microalgas.
03:02
So let's envision what the system might look like.
58
166842
1665
Vejamos então como seria o sistema.
03:04
We call it OMEGA, which is an acronym for
59
168507
2102
Chamamos-lhe OMEGA,
que é a sigla para
que é a sigla para
03:06
Offshore Membrane Enclosures for Growing Algae.
60
170609
4431
Recintos de Membranas "Offshore"
para Cultura de Algas.
para Cultura de Algas.
03:10
At NASA, you have to have good acronyms.
61
175040
2552
Na NASA, temos de ter boas siglas.
03:13
So how does it work? I sort of showed you how it works already.
62
177592
2843
Como é que funciona?
Já mostrei mais ou menos como funciona.
Já mostrei mais ou menos como funciona.
03:16
We put waste water and some source of CO2
63
180435
3720
Introduzimos águas residuais
e uma fonte de CO2
e uma fonte de CO2
03:20
into our floating structure,
64
184155
3047
numa estrutura flutuante
03:23
and the waste water provides nutrients for the algae to grow,
65
187202
3641
e as águas residuais proporcionam
nutrientes para o crescimento das algas
nutrientes para o crescimento das algas
03:26
and they sequester CO2 that would otherwise go off
66
190843
2718
que sequestram o CO2
que, de outro modo, iria para a atmosfera,
como gás com efeitos de estufa.
como gás com efeitos de estufa.
03:29
into the atmosphere as a greenhouse gas.
67
193561
2610
03:32
They of course use solar energy to grow,
68
196171
2328
Claro, vão usar a energia solar
para crescerem
para crescerem
03:34
and the wave energy on the surface provides energy
69
198499
2551
e a energia das ondas à superfície
fornece a energia para misturar as algas
03:36
for mixing the algae, and the temperature
70
201050
2304
e a temperatura é controlada
pela temperatura da água envolvente.
pela temperatura da água envolvente.
03:39
is controlled by the surrounding water temperature.
71
203354
2560
03:41
The algae that grow produce oxygen, as I've mentioned,
72
205914
3354
As algas que crescem produzem oxigénio,
como já referi,
como já referi,
03:45
and they also produce biofuels and fertilizer and food and
73
209268
3288
e também produzem biocombustíveis,
fertilizantes e alimentos
fertilizantes e alimentos
03:48
other bi-algal products of interest.
74
212556
3441
e outros produtos de interesse.
03:51
And the system is contained. What do I mean by that?
75
215997
3417
Este sistema é circunscrito.
O que é que isso significa?
O que é que isso significa?
03:55
It's modular. Let's say something happens that's
76
219414
2126
É modular.
Digamos que acontece qualquer
coisa inesperada num dos módulos.
coisa inesperada num dos módulos.
03:57
totally unexpected to one of the modules.
77
221540
2194
03:59
It leaks. It's struck by lightning.
78
223734
2199
Fica furado, se for atingido por um raio.
04:01
The waste water that leaks out is water that already now
79
225933
2609
As águas residuais que se escaparem
são águas que já existem
neste ambiente costeiro
neste ambiente costeiro
04:04
goes into that coastal environment, and
80
228542
2388
04:06
the algae that leak out are biodegradable,
81
230930
2248
e as algas que se escaparem
são biodegradáveis.
são biodegradáveis.
04:09
and because they're living in waste water,
82
233178
1086
Como vivem em águas residuais
são algas de água doce,
são algas de água doce,
04:10
they're fresh water algae, which means they can't
83
234264
3069
não podem viver na água salgada,
portanto, morrem.
portanto, morrem.
04:13
live in salt water, so they die.
84
237333
1797
04:15
The plastic we'll build it out of is some kind of
85
239130
2160
O plástico da estrutura
é um tipo de plástico
é um tipo de plástico
04:17
well-known plastic that we have good experience with, and
86
241290
2632
bem conhecido que já conhecemos bem
04:19
we'll rebuild our modules to be able to reuse them again.
87
243922
4851
e construímos os nossos módulos
para poderem ser reutilizados.
para poderem ser reutilizados.
04:24
So we may be able to go beyond that when thinking about
88
248773
3572
Portanto, podemos ultrapassa isso,
quando pensamos neste sistema
que estou a mostrar,
que estou a mostrar,
04:28
this system that I'm showing you, and that is to say
89
252345
2477
ou seja, pensar em termos de água doce,
04:30
we need to think in terms of the water, the fresh water,
90
254822
2834
que também, de futuro,
virá a ser um problema.
virá a ser um problema.
04:33
which is also going to be an issue in the future,
91
257656
2366
04:35
and we're working on methods now
92
260022
1837
Agora estamos a trabalhar em métodos
04:37
for recovering the waste water.
93
261859
2522
para recuperação das águas residuais.
04:40
The other thing to consider is the structure itself.
94
264381
2792
A outra coisa a considerar
é a própria estrutura.
é a própria estrutura.
Constitui uma superfície
para coisas no oceano.
para coisas no oceano.
04:43
It provides a surface for things in the ocean,
95
267173
3051
04:46
and this surface, which is covered by seaweeds
96
270224
3243
Esta superfície, que fica coberta
por algas marinhas
por algas marinhas
04:49
and other organisms in the ocean,
97
273467
2494
e outros organismos no oceano,
04:51
will become enhanced marine habitat
98
275961
3987
passará a ser um "habitat"
marinho reforçado
marinho reforçado
04:55
so it increases biodiversity.
99
279948
1663
portanto, aumenta a biodiversidade.
04:57
And finally, because it's an offshore structure,
100
281611
2000
Finalmente, como é
uma estrutura no mar alto,
uma estrutura no mar alto,
04:59
we can think in terms of how it might contribute
101
283611
2902
podemos pensar nela em termos
de como poderá contribuir
de como poderá contribuir
05:02
to an aquaculture activity offshore.
102
286513
3754
para uma atividade de aquacultura
no mar alto.
no mar alto.
05:06
So you're probably thinking, "Gee, this sounds
103
290267
1589
Provavelmente, estarão a pensar:
05:07
like a good idea. What can we do to try to see if it's real?"
104
291856
4571
"Isto parece ser uma boa ideia.
Como podemos ver se é real?"
Como podemos ver se é real?"
05:12
Well, I set up laboratories in Santa Cruz
105
296427
3815
Eu instalei laboratórios em Santa Cruz
05:16
at the California Fish and Game facility,
106
300242
3162
nas instalações da
California Fish and Game.
California Fish and Game.
05:19
and that facility allowed us to have big seawater tanks
107
303404
3049
Essas instalações permitem-nos ter
grandes tanques de água do mar
grandes tanques de água do mar
05:22
to test some of these ideas.
108
306453
1723
para testar algumas destas ideias.
05:24
We also set up experiments in San Francisco
109
308176
2622
Também fizemos experiências
em São Francisco
em São Francisco
05:26
at one of the three waste water treatment plants,
110
310798
2831
numa das três centrais
de tratamento de águas residuais,
de tratamento de águas residuais,
05:29
again a facility to test ideas.
111
313629
2496
de novo uma instalação para testar ideias.
05:32
And finally, we wanted to see where we could look at
112
316125
3304
Por fim, quisemos ver
onde podíamos verificar
onde podíamos verificar
05:35
what the impact of this structure would be
113
319429
2704
qual seria o impacto desta estrutura
no ambiente marinho
no ambiente marinho
05:38
in the marine environment, and we set up a field site
114
322133
3657
e instalámos um sítio
05:41
at a place called Moss Landing Marine Lab
115
325790
2463
num local chamado
Moss Landing Marine Lab
Moss Landing Marine Lab
05:44
in Monterey Bay, where we worked in a harbor
116
328253
2360
na Baía de Monterey,
onde trabalhámos num porto
onde trabalhámos num porto
05:46
to see what impact this would have on marine organisms.
117
330613
4846
para ver qual o impacto que isto terá
nos organismos marinhos.
nos organismos marinhos.
05:51
The laboratory that we set up in Santa Cruz was our skunkworks.
118
335459
3090
O laboratório que instalámos
em Santa Cruz, foi o nosso Skunk Works.
em Santa Cruz, foi o nosso Skunk Works.
05:54
It was a place where we were growing algae
119
338549
2898
Era um local onde cultivávamos algas
05:57
and welding plastic and building tools
120
341447
2665
e soldávamos plástico
e criávamos instrumentos
e criávamos instrumentos
06:00
and making a lot of mistakes,
121
344112
1523
e fazíamos imensos erros
06:01
or, as Edison said, we were
122
345635
1931
ou, como disse Edison,
06:03
finding the 10,000 ways that the system wouldn't work.
123
347566
3450
encontrávamos as 10 000 razões
para o sistema não funcionar.
para o sistema não funcionar.
06:06
Now, we grew algae in waste water, and we built tools
124
351016
4246
Cultivámos algas em águas residuais
e criámos instrumentos que nos permitiam
conhecer a vida das algas
conhecer a vida das algas
06:11
that allowed us to get into the lives of algae
125
355262
3432
de modo a poder acompanhar
a forma como elas cresciam,
a forma como elas cresciam,
06:14
so that we could monitor the way they grow,
126
358694
1722
06:16
what makes them happy, how do we make sure that
127
360416
2702
o que lhes convinha,
como adquiríamos a certeza
como adquiríamos a certeza
06:19
we're going to have a culture that will survive and thrive.
128
363118
3902
de termos uma cultura
que sobrevivesse e prosperasse.
que sobrevivesse e prosperasse.
06:22
So the most important feature that we needed to develop were these
129
367020
3089
A característica mais importante
que era preciso desenvolver
que era preciso desenvolver
06:26
so-called photobioreactors, or PBRs.
130
370109
2728
eram os chamados FBR,
os fotobiorreatores.
os fotobiorreatores.
06:28
These were the structures that would be floating at the
131
372837
1343
Eram as estruturas
que iriam flutuar à superfície
que iriam flutuar à superfície
06:30
surface made out of some inexpensive plastic material
132
374180
3425
feitas de um material plástico barato
06:33
that'll allow the algae to grow, and we had built lots and lots
133
377605
2657
que permitisse que as algas crescessem.
Criámos imensos "designs",
mas a maioria foram terríveis fracassos.
mas a maioria foram terríveis fracassos.
06:36
of designs, most of which were horrible failures,
134
380262
3129
06:39
and when we finally got to a design that worked,
135
383391
2335
Quando, por fim, conseguimos
um "design" que funcionava,
um "design" que funcionava,
06:41
at about 30 gallons, we scaled it up
136
385726
2287
para uns 140 litros,
aumentámo-lo para 2000 litros
em São Francisco.
em São Francisco.
06:43
to 450 gallons in San Francisco.
137
388013
3616
06:47
So let me show you how the system works.
138
391629
2194
Vou mostrar como funciona o sistema.
06:49
We basically take waste water with algae of our choice in it,
139
393823
3712
Metemos lá dentro as águas residuais
com as algas que escolhermos
com as algas que escolhermos
06:53
and we circulate it through this floating structure,
140
397535
2706
e circulamos essa água
pela estrutura flutuante,
pela estrutura flutuante,
06:56
this tubular, flexible plastic structure,
141
400241
2732
esta estrutura tubular
de plástico flexível.
de plástico flexível.
06:58
and it circulates through this thing,
142
402973
1493
A água circula através desta coisa
07:00
and there's sunlight of course, it's at the surface,
143
404466
2712
e, claro, apanha a luz solar,
porque está à superfície.
porque está à superfície.
07:03
and the algae grow on the nutrients.
144
407178
2405
As algas crescem com os nutrientes.
07:05
But this is a bit like putting your head in a plastic bag.
145
409583
2422
Mas isto é como meter a cabeça
num saco de plástico.
num saco de plástico.
07:07
The algae are not going to suffocate because of CO2,
146
412005
3242
As algas não vão sufocar
por causa do CO2,
por causa do CO2,
como nós sufocaríamos.
07:11
as we would.
147
415262
839
07:12
They suffocate because they produce oxygen, and they
148
416101
2659
Sufocam porque produzem oxigénio,
aliás não sufocam propriamente,
mas o oxigénio que produzem
mas o oxigénio que produzem
07:14
don't really suffocate, but the oxygen that they produce
149
418760
2176
07:16
is problematic, and they use up all the CO2.
150
420936
3104
é problemático e elas consomem
todo o CO2.
todo o CO2.
07:19
So the next thing we had to figure out was how we could
151
424040
2432
Assim, tivemos de imaginar
como podíamos remover o oxigénio,
como podíamos remover o oxigénio,
07:22
remove the oxygen, which we did by building this column
152
426472
3229
o que fizemos criando esta coluna
07:25
which circulated some of the water,
153
429701
1477
que circulava parte da água,
07:27
and put back CO2, which we did by bubbling the system
154
431178
3370
e repondo o CO2,
o que fizemos, pondo o sistema a borbulhar
antes de fazer circular a água.
antes de fazer circular a água.
07:30
before we recirculated the water.
155
434548
2452
07:32
And what you see here is the prototype,
156
437000
1704
Estão a ver aqui o protótipo
07:34
which was the first attempt at building this type of column.
157
438704
3798
que foi a primeira tentativa
de construir este tipo de coluna.
de construir este tipo de coluna.
07:38
The larger column that we then installed in San Francisco
158
442502
2440
A coluna maior que instalámos
em São Francisco
em São Francisco
07:40
in the installed system.
159
444942
1628
no sistema instalado.
07:42
So the column actually had another very nice feature,
160
446570
3398
A coluna tinha outra característica
muito interessante.
muito interessante.
07:45
and that is the algae settle in the column,
161
449968
3117
As algas juntavam-se na base da coluna
07:48
and this allowed us to accumulate the algal biomass
162
453085
3574
e isso permitia-nos acumular
a biomassa das algas
a biomassa das algas
07:52
in a context where we could easily harvest it.
163
456659
2967
num contexto em que podíamos
colhê-las facilmente.
colhê-las facilmente.
07:55
So we would remove the algaes that concentrated
164
459626
2775
Retirávamos as algas
que se concentravam
que se concentravam
07:58
in the bottom of this column, and then we could
165
462401
2568
na parte inferior da coluna
e podíamos colhê-las num processo
08:00
harvest that by a procedure where you float the algae
166
464969
3823
em que púnhamos as algas
a flutuar à superfície
a flutuar à superfície
08:04
to the surface and can skim it off with a net.
167
468792
3896
e as apanhávamos com uma rede.
08:08
So we wanted to also investigate what would be the impact
168
472688
3637
Também quisemos investigar
qual seria o impacto deste sistema
no ambiente marinho.
no ambiente marinho.
08:12
of this system in the marine environment,
169
476325
2931
08:15
and I mentioned we set up this experiment at a field site
170
479256
3480
Já disse que instalámos
esta experiência num sítio
esta experiência num sítio
08:18
in Moss Landing Marine Lab.
171
482736
2240
em Moss Landing Marine Lab.
08:20
Well, we found of course that this material became
172
484976
2840
Descobrimos que as algas
cresciam em grande abundância
cresciam em grande abundância
08:23
overgrown with algae, and we needed then to develop
173
487816
2912
e precisávamos de criar
um procedimento de limpeza.
um procedimento de limpeza.
08:26
a cleaning procedure, and we also looked at how
174
490728
2408
Também observámos como as aves
e os mamíferos marinhos interagiam.
e os mamíferos marinhos interagiam.
08:29
seabirds and marine mammals interacted, and in fact you
175
493136
2937
Vemos aqui uma lontra-marinha
08:31
see here a sea otter that found this incredibly interesting,
176
496073
3023
que achou isto muito interessante
08:34
and would periodically work its way across this little
177
499096
3104
e, periodicamente, atravessava
esta pequena cama de água flutuante.
esta pequena cama de água flutuante.
08:38
floating water bed, and we wanted to hire this guy
178
502200
2888
Queríamos contratar este sujeitinho
08:40
or train him to be able to clean the surface
179
505088
2089
ou treiná-lo para limpar a superfície
destas coisas,
destas coisas,
08:43
of these things, but that's for the future.
180
507177
2407
mas isso é para o futuro.
08:45
Now really what we were doing,
181
509584
1321
Agora, o que estamos a fazer
08:46
we were working in four areas.
182
510905
1772
estamos a trabalhar em quatro áreas.
08:48
Our research covered the biology of the system,
183
512677
2883
A nossa investigação cobriu
a biologia do sistema,
a biologia do sistema,
que incluiu o estudo da forma
como as algas crescem
como as algas crescem
08:51
which included studying the way algae grew,
184
515560
2168
08:53
but also what eats the algae, and what kills the algae.
185
517728
3649
e também o que come as algas
e o que mata as algas.
e o que mata as algas.
08:57
We did engineering to understand what we would need
186
521377
2179
Fizemos estudos para perceber
o que precisávamos
o que precisávamos
08:59
to be able to do to build this structure,
187
523556
2293
para poder criar esta estrutura,
não só em pequena escala,
não só em pequena escala,
09:01
not only on the small scale, but how we would build it
188
525849
2703
mas como podíamos construi-la
09:04
on this enormous scale that will ultimately be required.
189
528552
3316
na enorme escala
que virá a ser necessária.
que virá a ser necessária.
09:07
I mentioned we looked at birds and marine mammals
190
531868
3200
Já referi que observámos
aves e mamíferos marinhos
aves e mamíferos marinhos
09:10
and looked at basically the environmental impact
191
535068
2529
e observámos o impacto ambiental
do sistema.
do sistema.
09:13
of the system, and finally we looked at the economics,
192
537597
3151
Por fim, estudámos a economia.
09:16
and what I mean by economics is,
193
540748
1647
Quando falo em economia
09:18
what is the energy required to run the system?
194
542395
3105
refiro-me à energia necessária
para manter o sistema a funcionar.
para manter o sistema a funcionar.
09:21
Do you get more energy out of the system
195
545500
1422
Obteremos mais energia do sistema
do que a que lhe introduzimos
do que a que lhe introduzimos
09:22
than you have to put into the system
196
546922
1581
09:24
to be able to make the system run?
197
548503
2013
para manter o sistema em funcionamento?
09:26
And what about operating costs?
198
550516
1746
E quanto aos custos operacionais?
09:28
And what about capital costs?
199
552262
2058
E quanto aos custos de capital?
09:30
And what about, just, the whole economic structure?
200
554320
4158
E quanto a toda a estrutura económica?
09:34
So let me tell you that it's not going to be easy,
201
558478
2718
Posso dizer-vos que não vai ser fácil
09:37
and there's lots more work to do in all four
202
561196
2560
e há ainda muito trabalho a fazer
09:39
of those areas to be able to really make the system work.
203
563756
3592
nestas quatro áreas,
para pôr o sistema em funcionamento.
para pôr o sistema em funcionamento.
09:43
But we don't have a lot of time, and I'd like to show you
204
567348
2920
Mas não temos muito tempo
e eu gostava de mostrar
e eu gostava de mostrar
09:46
the artist's conception of how this system might look
205
570268
3502
a conceção de artista
sobre qual será o aspeto deste sistema
sobre qual será o aspeto deste sistema
09:49
if we find ourselves in a protected bay
206
573770
2680
se nos encontrarmos numa baía protegida
algures no mundo.
algures no mundo.
09:52
somewhere in the world, and we have in the background
207
576450
3184
Temos, ao fundo, nesta imagem,
09:55
in this image, the waste water treatment plant
208
579634
2768
a central de tratamento
das águas residuais
das águas residuais
09:58
and a source of flue gas for the CO2,
209
582402
2873
e uma fonte de chaminés
para o CO2.
para o CO2.
10:01
but when you do the economics of this system,
210
585275
2735
Mas, quando estudamos a economia
deste sistema,
deste sistema,
10:03
you find that in fact it will be difficult to make it work.
211
588010
3072
descobrimos que será difícil
pô-lo a funcionar.
pô-lo a funcionar.
10:06
Unless you look at the system as a way to treat waste water,
212
591082
4570
Se não olharmos para o sistema
como uma forma de tratar águas residuais,
como uma forma de tratar águas residuais,
10:11
sequester carbon, and potentially for photovoltaic panels
213
595652
3728
de sequestrar o carbono e,
possivelmente, para painéis fotovoltaicos,
possivelmente, para painéis fotovoltaicos,
10:15
or wave energy or even wind energy,
214
599380
3480
ou energia das ondas
ou mesmo energia eólica.
ou mesmo energia eólica.
10:18
and if you start thinking in terms of
215
602860
1271
Se começarmos a pensar em termos
de integrar
de integrar
10:20
integrating all of these different activities,
216
604131
3041
todas estas diferentes atividades,
10:23
you could also include in such a facility aquaculture.
217
607172
4647
também podemos incluir
uma instalação de aquacultura.
uma instalação de aquacultura.
10:27
So we would have under this system a shellfish aquaculture
218
611819
2928
Assim, teríamos neste sistema
uma aquacultura de mariscos
uma aquacultura de mariscos
10:30
where we're growing mussels or scallops.
219
614747
2094
em que criaríamos mexilhões ou vieiras.
10:32
We'd be growing oysters and things
220
616841
2992
Podíamos criar ostras e outras coisas
10:35
that would be producing high value products and food,
221
619833
2838
que produzissem produtos
e alimentos de alto valor
e alimentos de alto valor
e isso seria um incentivo de mercado
quando construíssemos o sistema
quando construíssemos o sistema
10:38
and this would be a market driver as we build the system
222
622671
2770
10:41
to larger and larger scales so that it becomes, ultimately,
223
625441
3314
a escalas cada vez maiores
para vir a ser competitivo com a ideia
de construí-lo para combustível.
de construí-lo para combustível.
10:44
competitive with the idea of doing it for fuels.
224
628755
5801
10:50
So there's always a big question that comes up,
225
634556
2697
Há sempre uma questão que aparece,
10:53
because plastic in the ocean has got a really bad reputation
226
637253
3344
porque o plástico no oceano
tem muito má reputação neste momento.
tem muito má reputação neste momento.
10:56
right now, and so we've been thinking cradle to cradle.
227
640597
2989
Assim, temos pensado, desde o início:
10:59
What are we going to do with all this plastic that we're
228
643586
2717
O que faremos a todo este plástico
11:02
going to need to use in our marine environment?
229
646303
2741
que vamos precisar de usar
no nosso ambiente marinho?
no nosso ambiente marinho?
11:04
Well, I don't know if you know about this,
230
649044
1518
Não sei se vocês sabem,
11:06
but in California, there's a huge amount of plastic
231
650562
2762
mas na Califórnia, usa-se
uma quantidade enorme de plástico
uma quantidade enorme de plástico
11:09
that's used in fields right now as plastic mulch,
232
653324
3345
nos campos, como cobertura de plástico.
11:12
and this is plastic that's making these tiny little greenhouses
233
656669
3224
É o plástico que faz
aquelas pequenas estufas
aquelas pequenas estufas
11:15
right along the surface of the soil, and this provides
234
659893
2751
ao longo do solo
e permite o aumento da temperatura
do solo na época do crescimento,
do solo na época do crescimento,
11:18
warming the soil to increase the growing season,
235
662644
3258
11:21
it allows us to control weeds,
236
665902
2543
permite-nos controlar as ervas daninhas
11:24
and, of course, it makes the watering much more efficient.
237
668445
3592
e, claro, torna a rega muito mais eficaz.
11:27
So the OMEGA system will be part
238
672037
2313
Portanto, o sistema OMEGA fará parte
deste tipo de resultado,
deste tipo de resultado,
11:30
of this type of an outcome, and that when we're finished
239
674350
3079
e, quando deixarmos de o usar
no ambiente marinho,
no ambiente marinho,
11:33
using it in the marine environment, we'll be using it,
240
677429
2689
poderemos usá-lo nos campos.
11:36
hopefully, on fields.
241
680118
2553
11:38
Where are we going to put this,
242
682671
1320
Onde é que vamos colocar isto
11:39
and what will it look like offshore?
243
683991
2511
e que aspeto terá ao largo?
Esta é uma imagem do que podemos
fazer na Baía de São Francisco.
fazer na Baía de São Francisco.
11:42
Here's an image of what we could do in San Francisco Bay.
244
686502
2991
11:45
San Francisco produces 65 million gallons a day
245
689493
2680
São Francisco produz 290 milhões
de litros por dia, de águas residuais.
de litros por dia, de águas residuais.
11:48
of waste water. If we imagine a five-day retention time
246
692173
2760
Se imaginarmos um tempo
de retenção de cinco dias
de retenção de cinco dias
11:50
for this system, we'd need 325 million gallons
247
694933
2369
para este sistema, precisaremos
de 1500 milhões de litros
de 1500 milhões de litros
11:53
to accomodate, and that would be about 1,280 acres
248
697302
4026
para acomodar, ou seja,
cerca de 500 hectares
cerca de 500 hectares
11:57
of these OMEGA modules floating in San Francisco Bay.
249
701328
3619
destes módulos OMEGA
a flutuar na Baía de São Francisco.
a flutuar na Baía de São Francisco.
12:00
Well, that's less than one percent
250
704947
1794
Bom, isso é menos de 1%
da área da superfície da baía.
da área da superfície da baía.
12:02
of the surface area of the bay.
251
706741
1751
12:04
It would produce, at 2,000 gallons per acre per year,
252
708492
3742
A 5000 litros por hectare, por ano,
12:08
it would produce over 2 million gallons of fuel,
253
712234
2996
produzirá mais de sete milhões
de litros de combustível,
de litros de combustível,
12:11
which is about 20 percent of the biodiesel,
254
715230
2200
o que corresponde a cerca
de 20% do biodiesel
de 20% do biodiesel
12:13
or of the diesel that would be required in San Francisco,
255
717430
3008
ou do diesel que é necessário
em São Francisco.
em São Francisco.
12:16
and that's without doing anything about efficiency.
256
720438
3190
Isso sem fazer nada
quanto à eficiência.
quanto à eficiência.
12:19
Where else could we potentially put this system?
257
723628
2970
Onde mais poderíamos colocar
este sistema?
este sistema?
12:22
There's lots of possibilities.
258
726598
2900
Há muitas possibilidades.
Há a Baía de São Francisco,
como já referi.
como já referi.
12:25
There's, of course, San Francisco Bay, as I mentioned.
259
729498
2052
12:27
San Diego Bay is another example,
260
731550
1816
A Baía de San Diego é outro exemplo.
12:29
Mobile Bay or Chesapeake Bay, but the reality is,
261
733366
2913
A Baía Mobile ou a Baía Chesapeake,
mas, na realidade, com a subida
do nível do mar,
do nível do mar,
12:32
as sea level rises, there's going to be lots and lots
262
736279
2092
12:34
of new opportunities to consider. (Laughter)
263
738371
3907
haverá muitas mais oportunidades
a considerar.
a considerar.
(Risos)
12:38
So what I'm telling you about is a system
264
742278
3568
Estou a falar-vos de um sistema
12:41
of integrated activities.
265
745846
3632
de atividades integradas.
A produção de biocombustíveis
está integrada com energia alternativa,
está integrada com energia alternativa,
12:45
Biofuels production is integrated with alternative energy
266
749478
2610
12:47
is integrated with aquaculture.
267
752088
2802
está integrada com aquacultura.
12:50
I set out to find a pathway
268
754890
3924
Dispus-me a encontrar uma via
12:54
to innovative production of sustainable biofuels,
269
758814
5646
para uma produção inovadora
de biocombustíveis sustentáveis
de biocombustíveis sustentáveis
e, pelo caminho, descobri
que o que é exigido
que o que é exigido
13:00
and en route I discovered that what's really required
270
764460
3248
13:03
for sustainability is integration more than innovation.
271
767708
7277
para a sustentabilidade é a integração,
mais do que a inovação.
mais do que a inovação.
13:10
Long term, I have great faith
272
774985
3430
A longo prazo, tenho imensa fé
13:14
in our collective and connected ingenuity.
273
778415
5145
no nosso engenho coletivo e interligado.
13:19
I think there is almost no limit to what we can accomplish
274
783560
4316
Penso que quase não há limites
para o que podemos alcançar
para o que podemos alcançar
13:23
if we are radically open
275
787876
2202
se formos radicalmente abertos
13:25
and we don't care who gets the credit.
276
790078
3730
e não nos importarmos
com quem fica com os louros.
com quem fica com os louros.
13:29
Sustainable solutions for our future problems
277
793808
4216
As soluções sustentáveis
para os nossos problemas futuros
para os nossos problemas futuros
13:33
are going to be diverse
278
798024
2400
vão ser diversas
13:36
and are going to be many.
279
800424
2465
e vão ter de ser muitas.
13:38
I think we need to consider everything,
280
802889
2791
Penso que precisamos
de as considerar a todas,
de as considerar a todas,
13:41
everything from alpha to OMEGA.
281
805680
3032
desde alfa a OMEGA.
13:44
Thank you. (Applause)
282
808712
2880
Obrigado.
(Aplausos)
13:47
(Applause)
283
811592
5350
13:53
Chris Anderson: Just a quick question for you, Jonathan.
284
817347
3212
Chris Anderson: Jonathan,
uma pergunta rápida.
uma pergunta rápida.
13:56
Can this project continue to move forward within
285
820559
2208
Este projeto continua a avançar com a NASA
13:58
NASA or do you need some very ambitious
286
822767
3965
ou precisas de
um financiamento ambicioso
um financiamento ambicioso
14:02
green energy fund to come and take it by the throat?
287
826732
4076
de energia verde para o agarrar
pela garganta?
pela garganta?
14:06
Jonathan Trent: So it's really gotten to a stage now
288
830808
1303
Jonathan Trent:
Chegámos a uma fase na NASA
Chegámos a uma fase na NASA
14:08
in NASA where they would like to spin it out into something
289
832111
3014
em que gostaríamos de fazer
qualquer coisa ao largo.
qualquer coisa ao largo.
14:11
which would go offshore, and there are a lot of issues
290
835125
2391
Mas há muitos problemas
em fazê-lo nos EUA
em fazê-lo nos EUA
14:13
with doing it in the United States because of limited
291
837516
2227
por causa das autorizações limitadas
14:15
permitting issues and the time required to get permits
292
839743
2494
e do tempo necessário
para obter as licenças
para obter as licenças
14:18
to do things offshore.
293
842237
1514
para fazer coisas ao largo.
14:19
It really requires, at this point, people on the outside,
294
843751
2798
Nesta altura, precisamos mesmo
de pessoas do exterior
de pessoas do exterior
14:22
and we're being radically open with this technology
295
846549
2304
e estamos totalmente abertos
com esta tecnologia
com esta tecnologia
14:24
in which we're going to launch it out there
296
848853
1712
no sentido de que a vamos lançar
14:26
for anybody and everybody who's interested
297
850565
2276
para quem quer que esteja interessado
14:28
to take it on and try to make it real.
298
852841
1840
em agarrá-la e torná-la real.
14:30
CA: So that's interesting. You're not patenting it.
299
854681
2477
CA: Isso é interessante.
Vocês não vão patenteá-la.
Vocês não vão patenteá-la.
14:33
You're publishing it.
300
857158
1675
Vão publicá-la.
14:34
JT: Absolutely.
301
858833
763
JT: Exatamente.
14:35
CA: All right. Thank you so much.
302
859596
1891
CA: Ok, muito obrigado.
14:37
JT: Thank you. (Applause)
303
861487
3575
JT: Obrigado.
(Aplausos)
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