TEDGlobal 2011
Justin Hall-Tipping: Freeing energy from the grid
Джастін Голл-Тіппінг: Вивільняючи енергію з електромереж
Filmed:
Readability: 3.8
1,182,680 views
Що б могло відбутись, якби ми могли генерувати енергію з наших вікон? В цій зворушливій промові винахідник Джастін Голл-Тіппінг демонструє матеріали, що можуть це справдити, і те, як наш скепсис до уявлення про "норму" може призводити до вийняткових проривів.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
Why can't we solve these problems?
0
1000
5000
Чому ми не можемо вирішити ці проблеми?
00:21
We know what they are.
1
6000
3000
Ми свідомі що вони існують.
00:24
Something always seems to stop us.
2
9000
4000
Щось завжди, видається, спиняє нас.
00:28
Why?
3
13000
3000
Чому?
00:31
I remember March the 15th, 2000.
4
16000
4000
Я пам`ятаю 15 березня 2000 року
00:35
The B15 iceberg broke off the Ross Ice Shelf.
5
20000
4000
Айсберг В15 відколовся від шельфового льодовика Росса.
00:39
In the newspaper it said
6
24000
3000
В газеті написали:
00:42
"it was all part of a normal process."
7
27000
3000
- "Це була частина природнього процесу".
00:45
A little bit further on in the article
8
30000
3000
Трохи далі в цій статті
00:48
it said "a loss that would normally take
9
33000
3000
писали "втрата, що звичайно вимагатиме
00:51
the ice shelf 50-100 years to replace."
10
36000
5000
від льодовика 50-100 років щоб відновитися"
00:58
That same word, "normal,"
11
43000
3000
Те саме слово "звичайно"
01:01
had two different,
12
46000
2000
має два відмінних,
01:03
almost opposite meanings.
13
48000
3000
майже протилежних значення.
01:06
If we walk into the B15 iceberg
14
51000
3000
Якщо розглянути айсберг В15
01:09
when we leave here today,
15
54000
3000
живучи тут, зараз
01:12
we're going to bump into something
16
57000
3000
- ми наштовхнемося на щось
01:15
a thousand feet tall,
17
60000
2000
100 футів в височінь,
01:17
76 miles long,
18
62000
4000
76 миль в довжину,
01:21
17 miles wide,
19
66000
3000
17 миль завширшки
01:24
and it's going to weigh two gigatons.
20
69000
3000
й він важитиме зо дві гігатонни.
01:27
I'm sorry, there's nothing normal about this.
21
72000
3000
Перепрошую, в цьому немає нічого нормального.
01:30
And yet I think it's this perspective of us
22
75000
3000
Й попри це, я гадаю, ця наша перспектива,
01:33
as humans to look at our world
23
78000
3000
як людства - дивитися на світ
01:36
through the lens of normal
24
81000
2000
крізь об`єктив нормального
01:38
is one of the forces
25
83000
2000
- є однією з сил,
01:40
that stops us developing real solutions.
26
85000
4000
що зупиняють розвиток справніх рішень.
01:46
Only 90 days after this,
27
91000
3000
Вже за 90 днів по тому
01:49
arguably the greatest discovery
28
94000
2000
вірогідно - найвизначніше відкриття
01:51
of the last century occurred.
29
96000
2000
минулого сторіччя відбулося.
01:53
It was the sequencing for the first time
30
98000
2000
Воно вперше виявило послідовність
01:55
of the human genome.
31
100000
3000
людського геному.
01:58
This is the code that's in every single one
32
103000
4000
Це код, що містить кожна
02:02
of our 50 trillion cells
33
107000
2000
з 50 трильйонів наших клітин,
02:04
that makes us who we are and what we are.
34
109000
4000
що робить нас тими, ким ми є і чим ми є.
02:08
And if we just take one cell's worth
35
113000
2000
Й якщо ми візьмемо розміром лише з одну клітину
02:10
of this code and unwind it,
36
115000
3000
з цього коду, й розплетемо його
02:15
it's a meter long,
37
120000
4000
- він матиме метр завдовжки,
02:19
two nanometers thick.
38
124000
2000
товщиною два нанометри.
02:21
Two nanometers is 20 atoms in thickness.
39
126000
4000
Два нанометри - це товщина 20-ти атомів
02:25
And I wondered,
40
130000
2000
Й мені стало цікаво,
02:27
what if the answer to some of our biggest problems
41
132000
3000
що, коли відповідь на деякі з наших найбільших проблем
02:30
could be found in the smallest of places,
42
135000
3000
можна знайти в найменших місцях,
02:33
where the difference between what is
43
138000
2000
де різниця між тим,
02:35
valuable and what is worthless
44
140000
2000
що є вартісними й що є нікчемним
02:37
is merely the addition or subtraction
45
142000
2000
визначається додаванням чи виключенням
02:39
of a few atoms?
46
144000
2000
лише кількох атомів?
02:41
And what
47
146000
2000
Й що,
02:43
if we could get exquisite control
48
148000
3000
коли ми можемо одержати цілковитий контроль
02:46
over the essence of energy,
49
151000
2000
над сутністю енергії,
02:48
the electron?
50
153000
3000
електроном?
02:51
So I started to go around the world
51
156000
2000
Тож я почав подорожувати світом,
02:53
finding the best and brightest scientists
52
158000
2000
відшукуючи найкращих та найвидатніших вчених
02:55
I could at universities
53
160000
2000
що міг, в університетах,
02:57
whose collective discoveries have the chance
54
162000
2000
чиї колективні відкриття мають шанс
02:59
to take us there,
55
164000
2000
доправити нас туди,
03:01
and we formed a company to build
56
166000
2000
й ми сформували компанію, побудовану
03:03
on their extraordinary ideas.
57
168000
2000
на їх вийняткових ідеях.
03:05
Six and a half years later,
58
170000
2000
За шість з половиною років,
03:07
a hundred and eighty researchers,
59
172000
2000
180 досліджень потому,
03:09
they have some amazing developments
60
174000
2000
вони мають певні вражаючі результати
03:11
in the lab,
61
176000
2000
в лабораторії,
03:13
and I will show you three of those today,
62
178000
2000
і я продемонструю вам сьогодні три з них,
03:15
such that we can stop burning up our planet
63
180000
3000
такі, що ми можемо припинити підпалювати нашу планету,
03:18
and instead,
64
183000
2000
натомість
03:20
we can generate all the energy we need
65
185000
3000
ми можемо генерувати всю енергію, якої ми потребуємо
03:23
right where we are,
66
188000
2000
просто там де ми є,
03:25
cleanly, safely, and cheaply.
67
190000
3000
чисто, безпечно та дешево.
03:28
Think of the space that we spend
68
193000
2000
Подумайте про приміщення, в яких ми проводимо
03:30
most of our time.
69
195000
2000
більшість часу.
03:32
A tremendous amount of energy
70
197000
2000
Величезна кількість енергії
03:34
is coming at us from the sun.
71
199000
2000
надходить до нас від сонця.
03:36
We like the light that comes into the room,
72
201000
2000
Нам подобається світло, що проникає в кімнату,
03:38
but in the middle of summer,
73
203000
2000
проте в розпал літа,
03:40
all that heat is coming into the room
74
205000
2000
вся ця спека проникає в кімнату
03:42
that we're trying to keep cool.
75
207000
2000
що ми намагаємося залишити прохолодною.
03:44
In winter, exactly the opposite is happening.
76
209000
2000
Взимку відбувається достеменно протилежне.
03:46
We're trying to heat up
77
211000
1000
Ми намагаємося прогріти
03:47
the space that we're in,
78
212000
2000
простір, в якому ми знаходимось,
03:49
and all that is trying to get out through the window.
79
214000
2000
й все це намагається вислизнути крізь вікно.
03:51
Wouldn't it be really great
80
216000
2000
Чи не було б це справді чудово,
03:55
if the window could flick back the heat
81
220000
2000
якби вікно могло відбивати спеку
03:57
into the room if we needed it
82
222000
2000
в кімнату, якщо ми цього потребуємо,
03:59
or flick it away before it came in?
83
224000
2000
чи віддзеркалювати її ще до того, як вона потрапляє всередину?
04:01
One of the materials that can do this
84
226000
2000
Один з матеріалів, що може це робити
04:03
is a remarkable material, carbon,
85
228000
5000
- дивовижний матеріал, вуглець,
04:08
that has changed its form in this incredibly beautiful reaction
86
233000
3000
що змінює свою форму, в цій неймовірно красивій реакції,
04:11
where graphite is blasted by a vapor,
87
236000
4000
де графіт піддається дії пари,
04:16
and when the vaporized carbon condenses,
88
241000
4000
й коли оброблений парою вуглець конденсується
04:20
it condenses back into a different form:
89
245000
3000
- конденсуючись він набуває іншої форми:
04:23
chickenwire rolled up.
90
248000
3000
згорнутим на сітку.
04:26
But this chickenwire carbon,
91
251000
2000
Але цей сітчатий вуглець
04:28
called a carbon nanotube,
92
253000
2000
що називається вуглецевою нанотрубкою
04:30
is a hundred thousand times smaller
93
255000
2000
є в сотню тисяч разів меншим
04:32
than the width of one of your hairs.
94
257000
3000
за ширину вашої волосини.
04:35
It's a thousand times
95
260000
2000
Він в тисячу разів
04:37
more conductive than copper.
96
262000
2000
сильніший провідник, за мідь.
04:40
How is that possible?
97
265000
3000
Як це можливо?
04:45
One of the things about working at the nanoscale
98
270000
4000
Одна з особливостей роботи на нано-рівні
04:49
is things look and act very differently.
99
274000
3000
це те, що речі виглядають та поводяться дуже відмінно.
04:52
You think of carbon as black.
100
277000
3000
Ви уявляєте вуглець чорним.
04:58
Carbon at the nanoscale
101
283000
3000
Карбон в нано-розмірах,
05:01
is actually transparent
102
286000
3000
направду - прозорий.
05:04
and flexible.
103
289000
3000
та гнучкий.
05:09
And when it's in this form,
104
294000
2000
І коли він в цій формі,
05:11
if I combine it with a polymer
105
296000
3000
поєднуючи його з полімером
05:14
and affix it to your window
106
299000
3000
та приєднуючи до вашого вікна
05:17
when it's in its colored state,
107
302000
3000
- коли він в своєму забарвленому стані
05:20
it will reflect away all heat and light,
108
305000
3000
- він відбиватиме спеку та світло,
05:23
and when it's in its bleached state
109
308000
2000
а коли він в безбарвному стані
05:25
it will let all the light and heat through
110
310000
3000
- він пропускатиме світло та тепло крізь себе,
05:28
and any combination in between.
111
313000
3000
й так - в будь-яких проміжних комбінаціях.
05:31
To change its state, by the way,
112
316000
3000
Щоб змінити його стан, між іншим
05:34
takes two volts from a millisecond pulse.
113
319000
3000
потрібен двовольтовий пульс тривалістю в мілісекунду.
05:37
And once you've changed its state, it stays there
114
322000
3000
Й відколи ви змінили його стан - він лишається таким,
05:40
until you change its state again.
115
325000
3000
доки ви не зміните його стан знову.
05:43
As we were working on this incredible
116
328000
2000
Коли ми працювали над цим неймовірним
05:45
discovery at University of Florida,
117
330000
2000
відкриттям в Університеті Флориди
05:47
we were told to go down the corridor
118
332000
3000
- нас попросили спуститися коридором,
05:50
to visit another scientist,
119
335000
2000
щоб навідати іншого вченого,
05:52
and he was working
120
337000
2000
що працював
05:54
on a pretty incredible thing.
121
339000
2000
над доволі дивовижною річчю.
05:56
Imagine
122
341000
2000
Уявіть,
05:58
if we didn't have to rely
123
343000
2000
якби ми не мали покладатись
06:00
on artificial lighting to get around at night.
124
345000
4000
на штучне освітлення, щоб поратись вночі.
06:06
We'd have to see at night, right?
125
351000
4000
Нам треба бачити вночі, вірно?
06:12
This lets you do it.
126
357000
2000
Це дозволяє вам бачити вночі.
06:14
It's a nanomaterial, two nanomaterials,
127
359000
3000
Це наноматеріал, два наноматеріали,
06:17
a detector and an imager.
128
362000
3000
детектор та тепловізор.
06:20
The total width of it
129
365000
2000
Сукупна їх ширина
06:22
is 600 times smaller
130
367000
2000
в 600 разів менша
06:24
than the width of a decimal place.
131
369000
3000
за десяткове число.
06:27
And it takes all the infrared available at night,
132
372000
4000
Й він сприймає все інфрачервоне випромінювання, доступне вночі,
06:31
converts it into an electron
133
376000
3000
конвертуючи його на електрон
06:34
in the space of two small films,
134
379000
3000
на відрізок двох малих фільмів,
06:37
and is enabling you to play an image
135
382000
3000
що дозволяє вам програти зображення
06:40
which you can see through.
136
385000
3000
що ви можете побачити крізь матеріал.
06:47
I'm going to show to TEDsters,
137
392000
3000
Я продемонструю ТЕДівцям,
06:50
the first time, this operating.
138
395000
2000
вперше цей винахід в дії.
06:52
Firstly I'm going to show you
139
397000
2000
Спершу я покажу вам
06:54
the transparency.
140
399000
3000
прозорість.
06:57
Transparency is key.
141
402000
4000
Прозорість є ключем.
07:01
It's a film that you can look through.
142
406000
3000
Це фільм, крізь який ви можете дивитись.
07:04
And then I'm going to turn the lights out.
143
409000
3000
А потім я вимкну світло.
07:07
And you can see, off a tiny film,
144
412000
3000
Й ви зможете побачити неймовірну чіткість
07:10
incredible clarity.
145
415000
4000
маленького фільму.
07:14
As we were working on this, it dawned on us:
146
419000
4000
Коли ми працювали над цим - нас осінило:
07:18
this is taking infrared radiation, wavelengths,
147
423000
4000
воно бере інфрачервоне випромінення, довжини хвиль,
07:22
and converting it into electrons.
148
427000
3000
та конвертує їх на електрони.
07:25
What if we combined it
149
430000
6000
Що, коли ми поєднаємо це
07:31
with this?
150
436000
3000
з цим?
07:34
Suddenly you've converted energy
151
439000
3000
Раптово ви перетворили енергію
07:37
into an electron on a plastic surface
152
442000
4000
на електрон на пластичній поверхні
07:41
that you can stick on your window.
153
446000
3000
що ви можете приліпити на своє вікно.
07:44
But because it's flexible,
154
449000
2000
Але, через те, що воно гнучке
07:46
it can be on any surface whatsoever.
155
451000
4000
- воно може бути на будь-якій поверхні.
07:50
The power plant of tomorrow
156
455000
3000
Електростанція прийдешнього
07:53
is no power plant.
157
458000
7000
- це жодної електростанції.
08:00
We talked about generating and using.
158
465000
3000
Ми говорили про видобуток та використання.
08:03
We want to talk about storing energy,
159
468000
2000
Ми хочемо поговорити про накопичення енергії,
08:05
and unfortunately
160
470000
2000
й нажаль
08:07
the best thing we've got going
161
472000
2000
найліпше, що ми мали
08:09
is something that was developed in France
162
474000
2000
- було щось винайдене у Франції,
08:11
a hundred and fifty years ago,
163
476000
2000
150 років тому,
08:13
the lead acid battery.
164
478000
2000
свинцево-кислотна батарея.
08:15
In terms of dollars per what's stored,
165
480000
2000
З точки зору доларів на накопичене,
08:17
it's simply the best.
166
482000
2000
це просто найкраще.
08:19
Knowing that we're not going to put fifty of
167
484000
2000
Знаючи, що ми не вмикатимемо по півсотні
08:21
these in our basements to store our power,
168
486000
2000
таких в наших підвалах, щоб накопичити енергію
08:23
we went to a group at University of Texas at Dallas,
169
488000
2000
- ми поїхали до групи Техаського Університету в Далласі
08:25
and we gave them this diagram.
170
490000
2000
й дали їм цю діаграму.
08:27
It was in actually a diner
171
492000
2000
Й це був, власне, обід.
08:29
outside of Dallas/Fort Worth Airport.
172
494000
2000
ззовні Даласького/Форт Ворського аеропорту.
08:31
We said, "Could you build this?"
173
496000
2000
Ми сказали: - "Чи могли б ви збудувати це?"
08:33
And these scientists,
174
498000
2000
Й ті вчені,
08:35
instead of laughing at us, said, "Yeah."
175
500000
2000
замість посміятися з нас, сказали: - "Так."
08:37
And what they built was eBox.
176
502000
3000
Й вони збудували іБокс
08:40
EBox is testing new nanomaterials
177
505000
2000
ІБокс тестуе нові наноматеріали
08:42
to park an electron on the outside,
178
507000
3000
що мають розміщувати електрон ззовні,
08:45
hold it until you need it,
179
510000
3000
утримуючи його, доки він вам потрібен,
08:48
and then be able to release it and pass it off.
180
513000
3000
й потім - мати змогу вивільнити його, й передати далі.
08:51
Being able to do that means
181
516000
4000
Змога це робити значить,
08:55
that I can generate energy
182
520000
3000
що я можу генерувати енергію,
08:58
cleanly, efficiently and cheaply
183
523000
3000
чисто, ефективно та дешево
09:01
right where I am.
184
526000
2000
просто там, де я знаходжуся.
09:03
It's my energy.
185
528000
3000
Це моя енергія.
09:06
And if I don't need it, I can convert it
186
531000
2000
Й коли я не потребую її, я можу конвертувати її,
09:08
back up on the window
187
533000
2000
назад до вікна,
09:10
to energy, light, and beam it,
188
535000
2000
перетворивши на енергію, світло, й випромінити її
09:12
line of site, to your place.
189
537000
3000
по прямій - до вашої будівлі.
09:15
And for that I do not need
190
540000
3000
Й для цього мені не потрібна
09:18
an electric grid between us.
191
543000
3000
електрична мережа між нами.
09:21
The grid of tomorrow is no grid,
192
546000
4000
Мережа майбутнього - це жодної мережі,
09:25
and energy, clean efficient energy,
193
550000
4000
й енергія - енергія чистої ефективності,
09:29
will one day be free.
194
554000
3000
одного дня буде безкоштовною.
09:36
If you do this, you get the last puzzle piece,
195
561000
4000
Якщо ви зробите це - у вас лишається останній шматок пазлу,
09:40
which is water.
196
565000
3000
що є водою.
09:46
Each of us, every day,
197
571000
5000
Кожен з нас, щодня,
09:51
need just eight glasses of this,
198
576000
5000
потребує лише вісім склянок цього,
09:56
because we're human.
199
581000
3000
тому що ми - люди.
09:59
When we run out of water,
200
584000
2000
Коли в нас не лишиться води,
10:01
as we are in some parts of the world
201
586000
2000
як є зараз в певних частинх світу,
10:03
and soon to be in other parts of the world,
202
588000
2000
й скоро буде в решті світу,
10:05
we're going to have to get this from the sea,
203
590000
3000
- ми будемо змушені брати воду з морів,
10:08
and that's going to require us to build desalination plants.
204
593000
3000
й це вимагатиме побудови опріснюючих установ.
10:11
19 trillion dollars is what we're going to have to spend.
205
596000
3000
19 трильйонів доларів - сума, яку ми муситимемо витратити на це.
10:14
These also require tremendous amounts of energy.
206
599000
2000
Це також вимагатиме жахливих об`ємів енергії.
10:16
In fact, it's going to require twice the world's
207
601000
2000
Фактично, це вимагатиме подвоєного обсягу
10:18
supply of oil to run the pumps
208
603000
2000
світових запасів нафти, щоб задіяти помпи
10:20
to generate the water.
209
605000
3000
й виробляти воду.
10:23
We're simply not going to do that.
210
608000
2000
Ми просто не подужаємо цього.
10:25
But in a world where energy is freed
211
610000
2000
Але в світі, де енергію вивільнено,
10:27
and transmittable
212
612000
2000
й вона є передаваною
10:29
easily and cheaply, we can take any water
213
614000
2000
- легко й дешево ми зможемо взяти будь-яку воду
10:31
wherever we are
214
616000
2000
де б ми не були
10:33
and turn it into whatever we need.
215
618000
4000
- й перетворити її на воду, що нам потрібна.
10:37
I'm glad to be working with
216
622000
2000
Я щасливий працювати
10:39
incredibly brilliant and kind scientists,
217
624000
2000
з неймовірно видатними та людяними вченими,
10:41
no kinder than
218
626000
2000
не добрішими, за
10:43
many of the people in the world,
219
628000
2000
багатьох людей в світі
10:45
but they have a magic look at the world.
220
630000
3000
але з магічним баченням світу.
10:48
And I'm glad to see their discoveries
221
633000
2000
Я втішений спостерігати ці відкриття,
10:50
coming out of the lab and into the world.
222
635000
3000
що виходять з лабораторії просто в наш світ.
10:53
It's been a long time in coming for me.
223
638000
4000
Для мене минуло багато часу.
10:57
18 years ago,
224
642000
3000
18 років тому,
11:00
I saw a photograph in the paper.
225
645000
4000
я побачив фотографію в газеті.
11:04
It was taken by Kevin Carter
226
649000
2000
Вона відзнята Кевіном Картером,
11:06
who went to the Sudan
227
651000
2000
що поїхав до Судану
11:08
to document their famine there.
228
653000
2000
документуючи їхній голод.
11:10
I've carried this photograph with me
229
655000
2000
Я ношу цю фотографію з собою
11:12
every day since then.
230
657000
2000
щодня відтоді.
11:17
It's a picture of a little girl dying of thirst.
231
662000
5000
Це фото маленької дівчинки, що помирає від спраги.
11:27
By any standard this is wrong.
232
672000
5000
За будь-якими стандартами це не вірно.
11:32
It's just wrong.
233
677000
3000
Це просто не вірно.
11:38
We can do better than this.
234
683000
3000
Ми можемо краще за це.
11:41
We should do better than this.
235
686000
3000
Ми мусимо краще за це.
11:44
And whenever I go round
236
689000
2000
Й щораз, коли я натрапляю
11:46
to somebody who says,
237
691000
2000
на когось, хто каже
11:48
"You know what, you're working on something that's too difficult.
238
693000
2000
"Знаєш що, ти працюєш над чимсь надто складним.
11:50
It'll never happen. You don't have enough money.
239
695000
3000
Це ніколи не справдиться. Ти навіть не маєш вдосталь грошей.
11:53
You don't have enough time.
240
698000
3000
Не маєш достатньо часу.
11:56
There's something much more interesting around the corner,"
241
701000
3000
Є щось значно цікавіше там, за рогом".
11:59
I say, "Try saying that to her."
242
704000
2000
Я відказую: "Спробуй сказати це їй".
12:01
That's what I say in my mind. And I just say
243
706000
2000
Це те, що я кажу подумки. І просто кажу
12:03
"thank you," and I go on to the next one.
244
708000
3000
"дякую", і йду до наступного.
12:06
This is why we have to solve our problems,
245
711000
3000
Ось чому ми маємо вирішити наші проблеми,
12:09
and I know the answer as to how
246
714000
5000
і я знаю відповідь, як то
12:14
is to be able to get exquisite control
247
719000
4000
як спромогтися одержати повний контроль
12:18
over a building block of nature,
248
723000
3000
над будівельною цеглиною природи,
12:21
the stuff of life:
249
726000
2000
матеріалом життя:
12:23
the simple electron.
250
728000
2000
простим електроном.
12:25
Thank you.
251
730000
2000
Дякую.
12:27
(Applause)
252
732000
12000
Оплески.
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