TEDGlobal 2012
Jonathan Trent: Energy from floating algae pods
جوناثان ترنت: الطاقة من أنابيب الطحالب العائمة
Filmed:
Readability: 4.9
1,037,057 views
يطلق عليه إسم "الوقود الغير أحفوري": يعمل جوناثان ترنت على نظام لتطوير وقود حيوي جديد من خلال زراعة طحالب مجهرية داخل أنابيب عائمة بعرض البحر، والتي تتغذى بالمياه العادمة التي تصدر عن المدن. استمع للتصور الطموح لفريقه لمشروع أوميغا وهو اختصار ل (أوفشور مومبران إنكلورس فور غروينغ ألغ) وبالأنجليزية (Offshore Membrane Enclosures for Growing Algae) وكيف قد يكون هو وقود المستقبل.
Jonathan Trent - Scientist and biofuel guru
Not only does Jonathan Trent grow algae for biofuel, he wants to do so by cleansing wastewater and trapping carbon dioxide in the process. And it’s all solar-powered. Full bio
Not only does Jonathan Trent grow algae for biofuel, he wants to do so by cleansing wastewater and trapping carbon dioxide in the process. And it’s all solar-powered. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
Some years ago, I set out to try to understand
0
657
2502
قبل بضع سنوات، بدأت أحاول التفكير
00:19
if there was a possibility to develop biofuels
1
3159
2728
إن كانت هناك إمكانية لتطوير
الوقود الحيوي
الوقود الحيوي
00:21
on a scale that would actually compete with fossil fuels
2
5887
4702
بشكل يُمَكِّنُهُ من المنافسة الفعلية
للوقود الحفري
للوقود الحفري
00:26
but not compete with agriculture for water,
3
10589
3684
لكن دون منافسة الزراعة على
مصادر المياه
مصادر المياه
00:30
fertilizer or land.
4
14273
2438
أو المخصبات أو الأرض.
00:32
So here's what I came up with.
5
16711
1530
و هذا ما توصلت إليه.
00:34
Imagine that we build an enclosure where we put it
6
18241
1608
تخيلوا أننا أنشأنا منطقة مسيجة سنضعها
00:35
just underwater, and we fill it with wastewater
7
19849
2278
على سطح الماء،
وسنملؤها بالمياه العادمة
وسنملؤها بالمياه العادمة
00:38
and some form of microalgae that produces oil,
8
22127
3128
وببعض أنواع الطحالب المجهرية
المنتجة للدهون،
المنتجة للدهون،
00:41
and we make it out of some kind of flexible material
9
25255
2160
ونستخرجها بواسطة نوع مرن من المواد
00:43
that moves with waves underwater,
10
27415
2072
التي تتحرك مع الأمواج تحت الماء،
00:45
and the system that we're going to build, of course,
11
29487
2040
والنظام الذي سننشئ، سيستخدم طبعا
00:47
will use solar energy to grow the algae,
12
31527
2320
الطاقة الشمسية لنمو الطحالب،
00:49
and they use CO2, which is good,
13
33847
2211
وستسخدم الكربون، وهو أمر جيد لنا،
00:51
and they produce oxygen as they grow.
14
36058
2365
بينما ستنتج الأوكسيجين كلما نمت.
00:54
The algae that grow are in a container that
15
38423
3664
كانت الطحالب التي تنمو موجودة بالمستوعب
00:57
distributes the heat to the surrounding water,
16
42087
2792
الذي يسخن المياه من حوله،
01:00
and you can harvest them and make biofuels
17
44879
2264
ويمكنكم جمعها لصنع الوقود الحيوي
01:03
and cosmetics and fertilizer and animal feed,
18
47143
2680
ومواد التجميل والسماد وغذاء للحيونات،
01:05
and of course you'd have to make a large area of this,
19
49823
2840
وبالطبع سيكون عليكم تخصيص مساحة
كبيرة لذلك،
كبيرة لذلك،
01:08
so you'd have to worry about other stakeholders
20
52663
2552
سيكون عليكم القلق بشأن الأطراف الأخرى
01:11
like fishermen and ships and such things, but hey,
21
55215
4192
كالصيادين والسفن وما إلى ذلك،
01:15
we're talking about biofuels,
22
59407
2263
لكن، نحن نتحدث هنا عن الوقود الحيوي،
01:17
and we know the importance of potentially getting
23
61670
2202
ونحن نعلم مدى أهمية الفرص التي
01:19
an alternative liquid fuel.
24
63872
2479
يوفرها الوقود البديل السائل.
01:22
Why are we talking about microalgae?
25
66351
2681
لماذا نحن نتحدث عن الطحالب المجهرية؟
01:24
Here you see a graph showing you the different types
26
69032
3687
تشاهدون هنا مبيانا يظهر لكم مختلف أنواع
01:28
of crops that are being considered for making biofuels,
27
72719
3852
المحاصيل التي أصبحت تعتبر مصدر
لإنتاج الوقود الحيوي،
لإنتاج الوقود الحيوي،
01:32
so you can see some things like soybean,
28
76571
2563
يمكنكم رؤية بعضها كفول الصويا،
01:35
which makes 50 gallons per acre per year,
29
79134
2317
الذي ينتج في السنة 3 براميل لكل هكتار
01:37
or sunflower or canola or jatropha or palm, and that
30
81451
5057
أو عباد الشمس أو الكانولا أو اليطروفـة
أو النخيل
أو النخيل
01:42
tall graph there shows what microalgae can contribute.
31
86508
4494
أما هذا العمود الطويل هنا يوضح بكم
قد تساهم الطحالب المجهرية.
قد تساهم الطحالب المجهرية.
01:46
That is to say, microalgae contributes between 2,000
32
91002
2531
هذا لنوضح أن الطحالب المجهرية
تساهم في السنة
تساهم في السنة
01:49
and 5,000 gallons per acre per year,
33
93533
2792
بما بين 120 و300 برميل
لكل هكتار،
لكل هكتار،
01:52
compared to the 50 gallons per acre per year from soy.
34
96325
3352
مقابل 3 براميل في السنة
لكل هكتار من الصويا.
لكل هكتار من الصويا.
01:55
So what are microalgae? Microalgae are micro --
35
99677
3264
فماذا نقصد بالطحالب المجهرية؟
إنها مجهرية
إنها مجهرية
01:58
that is, they're extremely small, as you can see here
36
102941
2448
فهي جد صغيرة كما يمكنكم
أن تشاهدوا هنا
أن تشاهدوا هنا
02:01
a picture of those single-celled organisms
37
105389
2968
في صورة لتلك الكائنات
الوحيدة الخلية
الوحيدة الخلية
02:04
compared to a human hair.
38
108357
2310
مقارنة بشعرة إنسان.
02:06
Those small organisms have been around
39
110667
2826
وتواجدة هذه الكائنات الصغيرة
منذ حوالي
منذ حوالي
02:09
for millions of years and there's thousands
40
113493
2040
ملايين السنين كما أن هناك آلاف
02:11
of different species of microalgae in the world,
41
115533
2224
الأنواع المختلفة من
الطحالب المجهرية بالعالم،
الطحالب المجهرية بالعالم،
02:13
some of which are the fastest-growing plants on the planet,
42
117757
3024
البعض منها هي أسرع النباتات
نموا في الكوكب
نموا في الكوكب
02:16
and produce, as I just showed you, lots and lots of oil.
43
120781
3192
وتنتج كما أوضحت الكثير والكثير
من الوقود.
من الوقود.
02:19
Now, why do we want to do this offshore?
44
123973
3288
لماذا نحن بحاجة لإنشائها بعرض البحر؟
02:23
Well, the reason we're doing this offshore is because
45
127261
2848
السبب لقيامنا بذلك هو أنكم
02:26
if you look at our coastal cities, there isn't a choice,
46
130109
4596
إن نظرتم لمدننا الساحلية
فليس أمامنا من خيار،
فليس أمامنا من خيار،
02:30
because we're going to use waste water, as I suggested,
47
134705
2799
لأننا سنستخدم المياه العادمة
كما سبق واقترحت،
كما سبق واقترحت،
02:33
and if you look at where most of the waste water
48
137504
1911
وإن نظرتم لمكان تواجد
معظم محطات معالجة المياه العادمة،
معظم محطات معالجة المياه العادمة،
02:35
treatment plants are, they're embedded in the cities.
49
139415
3569
فستجدونها محشورة بقلب المدن.
02:38
This is the city of San Francisco, which has 900 miles
50
142984
3683
هذه مدينة سان فرانسيسكو التي
يوجد تحتها حاليا
يوجد تحتها حاليا
02:42
of sewer pipes under the city already,
51
146667
2655
1500 كلم من أنابيب الصرف الصحي،
02:45
and it releases its waste water offshore.
52
149322
3976
والتي تطلق مياهها العادمة بعرض البحر.
02:49
So different cities around the world treat their waste water
53
153298
3912
كل مدينة حول العالم تعالج مياهها العادمة
02:53
differently. Some cities process it.
54
157210
2368
بشكل مختلف. فبعضها تقوم بمعالجتها
02:55
Some cities just release the water.
55
159578
1646
وبعضها تطلقها فقط بمياه البحر.
02:57
But in all cases, the water that's released is
56
161224
2658
لكن في جميع الحالات،
فإن المياه التي تطلق بالبحر هي
فإن المياه التي تطلق بالبحر هي
02:59
perfectly adequate for growing microalgae.
57
163882
2960
مناسبة تماما لنمو الطحالب المجهرية.
03:02
So let's envision what the system might look like.
58
166842
1665
دعونا إذا نتصور الشكل
الذي قد يتخذه النظام.
الذي قد يتخذه النظام.
03:04
We call it OMEGA, which is an acronym for
59
168507
2102
نسميه "اوميغا" وهو اختصار
03:06
Offshore Membrane Enclosures for Growing Algae.
60
170609
4431
لمشروع
"أوفشور مومبران إنكلوزرس فور غروين ألغ"
"أوفشور مومبران إنكلوزرس فور غروين ألغ"
03:10
At NASA, you have to have good acronyms.
61
175040
2552
في وكالة ناسا،
يجب عليك أن تمتلك أسماء مختصرت جذابة.
يجب عليك أن تمتلك أسماء مختصرت جذابة.
03:13
So how does it work? I sort of showed you how it works already.
62
177592
2843
كيف تعمل؟
لقد أريتكم نوعا ما كيف تعمل.
لقد أريتكم نوعا ما كيف تعمل.
03:16
We put waste water and some source of CO2
63
180435
3720
نضخ المياه العادمة
وبعض ثنائي أكسيد الكربون
وبعض ثنائي أكسيد الكربون
03:20
into our floating structure,
64
184155
3047
إلى داخل النظام العائم،
03:23
and the waste water provides nutrients for the algae to grow,
65
187202
3641
وتوفر المياه العادمة الغذاء
للطحالب لتنمو،
للطحالب لتنمو،
03:26
and they sequester CO2 that would otherwise go off
66
190843
2718
وتمتص ثاني أكسيد الكربون
الذي كان سينطلق
الذي كان سينطلق
03:29
into the atmosphere as a greenhouse gas.
67
193561
2610
بالغلاف الجوي
كغاز مسبب للاحتباس الحراري.
كغاز مسبب للاحتباس الحراري.
03:32
They of course use solar energy to grow,
68
196171
2328
وبالطبع،
فإنها تستخدم حرارة الشمس للنمو،
فإنها تستخدم حرارة الشمس للنمو،
03:34
and the wave energy on the surface provides energy
69
198499
2551
بينما تعمل حركة الأمواج بالسطح
على توفير الطاقة
على توفير الطاقة
03:36
for mixing the algae, and the temperature
70
201050
2304
لخلط الطحالب، أما الحرارة
03:39
is controlled by the surrounding water temperature.
71
203354
2560
فيتحكم بها
حرارة المياه المحيطة بها.
حرارة المياه المحيطة بها.
03:41
The algae that grow produce oxygen, as I've mentioned,
72
205914
3354
وكما أشرت، فإن الطحالب التي تنمو
تنتج الأوكسيجين
تنتج الأوكسيجين
03:45
and they also produce biofuels and fertilizer and food and
73
209268
3288
والوقود الحيوي والسماد والغذاء
03:48
other bi-algal products of interest.
74
212556
3441
ومنتجات أخرى مهمة من الطحالب.
03:51
And the system is contained. What do I mean by that?
75
215997
3417
كما أن النظام مغلق. فماذا أقصد بذلك؟
03:55
It's modular. Let's say something happens that's
76
219414
2126
إنه مكون من وحدات مستقلة.
فلنفترض أن شيئا
فلنفترض أن شيئا
03:57
totally unexpected to one of the modules.
77
221540
2194
غير متوقع يحدث لإحدى الوحدات.
03:59
It leaks. It's struck by lightning.
78
223734
2199
كتسرب مثلا أو كأن يصيبها البرق.
04:01
The waste water that leaks out is water that already now
79
225933
2609
المياه العادمة التي تتسرب
هي في الأصل
هي في الأصل
04:04
goes into that coastal environment, and
80
228542
2388
جزء من تلك البيئة الساحلية
04:06
the algae that leak out are biodegradable,
81
230930
2248
كما أن الطحالب المتسربة قابلة للتحلل،
04:09
and because they're living in waste water,
82
233178
1086
وبما أنها تعيش بالمياه العادمة
04:10
they're fresh water algae, which means they can't
83
234264
3069
فإنها طحالب مياه عذبة
مما يعني أنها
مما يعني أنها
04:13
live in salt water, so they die.
84
237333
1797
لا تستطيع العيش بالمياه المالحة
وبالتالي ستموت.
وبالتالي ستموت.
04:15
The plastic we'll build it out of is some kind of
85
239130
2160
البلاستيك الذي سنصنع به الوحدات
هو نوع
هو نوع
04:17
well-known plastic that we have good experience with, and
86
241290
2632
نعرفه جيدا ولنا معه تجارب جيدة
04:19
we'll rebuild our modules to be able to reuse them again.
87
243922
4851
كما أننا سنصنع وحداتنا بشكل
يمَكِّنُ من إعادة استخدامها.
يمَكِّنُ من إعادة استخدامها.
04:24
So we may be able to go beyond that when thinking about
88
248773
3572
يمكننا تخطي كل هذا عندما نفكر في
04:28
this system that I'm showing you, and that is to say
89
252345
2477
هذا النظام الذي أعرضه أمامكم،
مما يعني
مما يعني
04:30
we need to think in terms of the water, the fresh water,
90
254822
2834
أننا بحاجة للتفكير في أهمية الماء،
الماء العذب،
الماء العذب،
04:33
which is also going to be an issue in the future,
91
257656
2366
الذي سيصبح بدوره مشكة بالمستقبل،
04:35
and we're working on methods now
92
260022
1837
وسنعمل الآن على تطوير طرق
04:37
for recovering the waste water.
93
261859
2522
لاستعادة الماء العذب من
المياه العادمة.
المياه العادمة.
04:40
The other thing to consider is the structure itself.
94
264381
2792
الشيء الثاني الذي يجب أخذه بالحسبان
هو البنية نفسها.
هو البنية نفسها.
04:43
It provides a surface for things in the ocean,
95
267173
3051
فهي توفر سطح للأحياء
الموجودة بالبحر،
الموجودة بالبحر،
04:46
and this surface, which is covered by seaweeds
96
270224
3243
وهذا السطح الذي غُطِّيَ بالأعشاب البحرية
04:49
and other organisms in the ocean,
97
273467
2494
وكائنات أخرى بالبحر،
04:51
will become enhanced marine habitat
98
275961
3987
ستصبح ملاذا بحريا
04:55
so it increases biodiversity.
99
279948
1663
أي سترفع من التنوع البيئي.
04:57
And finally, because it's an offshore structure,
100
281611
2000
وبما أنه نظام بعرض البحر
04:59
we can think in terms of how it might contribute
101
283611
2902
يمكننا التفكير في الكيفية التي
قد يساهم بها
قد يساهم بها
05:02
to an aquaculture activity offshore.
102
286513
3754
في تطوير الزراع المائية
بعرض البحر.
بعرض البحر.
05:06
So you're probably thinking, "Gee, this sounds
103
290267
1589
لربما أنتم الآن تتساءلون،
"يبدو أنها فكرة جيدة.
"يبدو أنها فكرة جيدة.
05:07
like a good idea. What can we do to try to see if it's real?"
104
291856
4571
ما الذي يمكننا القيام به لنرى
إن كان ذلك ممكنا؟"
إن كان ذلك ممكنا؟"
05:12
Well, I set up laboratories in Santa Cruz
105
296427
3815
أنشأت مختبرات بسنتا كروز
05:16
at the California Fish and Game facility,
106
300242
3162
بمرافق كاليفورنيا فيش أند غيم
05:19
and that facility allowed us to have big seawater tanks
107
303404
3049
وقد وفرت لنا هذه المرافق
صهاريج مياه بحر كبيرة
صهاريج مياه بحر كبيرة
05:22
to test some of these ideas.
108
306453
1723
لاختبار بعض تلك الأفكار.
05:24
We also set up experiments in San Francisco
109
308176
2622
وقمنا أيضا بتجارب بإحدى
المحطات الثلاث
المحطات الثلاث
05:26
at one of the three waste water treatment plants,
110
310798
2831
بسان فرانسيسكو لمعالجة المياه العادمة
05:29
again a facility to test ideas.
111
313629
2496
مرة أخرى مرفق لاختبار تلك الأفكار.
05:32
And finally, we wanted to see where we could look at
112
316125
3304
نحن الآن نحاول معرفة الطريق الذي سنتبعه
05:35
what the impact of this structure would be
113
319429
2704
ما هو التأثير الذي قد يتركه النظام
05:38
in the marine environment, and we set up a field site
114
322133
3657
على البيئة البحرية،
لدى أنشأنا موقع اختبار بمكان
لدى أنشأنا موقع اختبار بمكان
05:41
at a place called Moss Landing Marine Lab
115
325790
2463
يدعى المختبر البحري بموس لاندينغ
05:44
in Monterey Bay, where we worked in a harbor
116
328253
2360
بخليج مونتيري حيث نعمل بميناء
05:46
to see what impact this would have on marine organisms.
117
330613
4846
لمعرفة مدى تأثيره على
الكائنات البحرية.
الكائنات البحرية.
05:51
The laboratory that we set up in Santa Cruz was our skunkworks.
118
335459
3090
كان المختبر الذي أنشأناه بسنتا كروز
بمثابة عمل أولي.
بمثابة عمل أولي.
05:54
It was a place where we were growing algae
119
338549
2898
كان ذلك الموقع الذي نزرع فيه الطحالب
05:57
and welding plastic and building tools
120
341447
2665
ونرمم فيه البلاستيك ونبني فيه الآليات
06:00
and making a lot of mistakes,
121
344112
1523
والذي ارتكبنا فيه الكثير
من الأخطاء
من الأخطاء
06:01
or, as Edison said, we were
122
345635
1931
أو كما يقول اديسون،
06:03
finding the 10,000 ways that the system wouldn't work.
123
347566
3450
المكان الذي توصلنا فيه ل 10.000 طريقة
لا تشغل النظام.
لا تشغل النظام.
06:06
Now, we grew algae in waste water, and we built tools
124
351016
4246
نربي الطحالب في المياه العادمة
ونبني الآليات
ونبني الآليات
06:11
that allowed us to get into the lives of algae
125
355262
3432
التي تسمح لنا بالتعمق والتعرف
على حياة الطحالب
على حياة الطحالب
06:14
so that we could monitor the way they grow,
126
358694
1722
والتي قد تسمح لنا بالتعرف
على طريقة نموها
على طريقة نموها
06:16
what makes them happy, how do we make sure that
127
360416
2702
ما الذي يجعلها تزدهر
وكيف نتأكد بأننا
وكيف نتأكد بأننا
06:19
we're going to have a culture that will survive and thrive.
128
363118
3902
سنحصل على زراعة ستبقى
على قيد الحياة وتزدهر.
على قيد الحياة وتزدهر.
06:22
So the most important feature that we needed to develop were these
129
367020
3089
أهم جانب كان علينا تطويره
06:26
so-called photobioreactors, or PBRs.
130
370109
2728
هو ما يدعى بالمفاعلات الحيوية الضوئية.
06:28
These were the structures that would be floating at the
131
372837
1343
كانت تلك الأنظمة التي ستطفوا على
06:30
surface made out of some inexpensive plastic material
132
374180
3425
سطح البحر مصنوعة من
مادة بلاستيكية شيئا ما مُكَلِّفَة
مادة بلاستيكية شيئا ما مُكَلِّفَة
06:33
that'll allow the algae to grow, and we had built lots and lots
133
377605
2657
ستسمح للطحالب بالنمو
وقد صنعنا العديد من النماذج
وقد صنعنا العديد من النماذج
06:36
of designs, most of which were horrible failures,
134
380262
3129
كانت أغلبها محاولات جد فاشلة
06:39
and when we finally got to a design that worked,
135
383391
2335
وعندما توصلنا في النهاية للنموذج الذي يعمل
06:41
at about 30 gallons, we scaled it up
136
385726
2287
بما يقارب 0,1 متر مكعب،
عملنا على تكبيره
عملنا على تكبيره
06:43
to 450 gallons in San Francisco.
137
388013
3616
ليصل ل 1,7 متر مكعب
بسان فرانسيسكو.
بسان فرانسيسكو.
06:47
So let me show you how the system works.
138
391629
2194
دعوني أريكم كيف يعمل النظام.
06:49
We basically take waste water with algae of our choice in it,
139
393823
3712
في البداية نأخذ المياه العادمة
والطحالب التي نختار
والطحالب التي نختار
06:53
and we circulate it through this floating structure,
140
397535
2706
ونجعلها تسري خلال النظام العائم،
06:56
this tubular, flexible plastic structure,
141
400241
2732
النظام البلاستيكي الأنبوبي والمرن
06:58
and it circulates through this thing,
142
402973
1493
فتسري خلاله
07:00
and there's sunlight of course, it's at the surface,
143
404466
2712
وبالطبع هناك أشعة الشمس أيضا،
فهو يطفوا على السطح
فهو يطفوا على السطح
07:03
and the algae grow on the nutrients.
144
407178
2405
والطحالب تنمو بفضل المغذيات.
07:05
But this is a bit like putting your head in a plastic bag.
145
409583
2422
فالأمر كوضع رؤوسكم
بكيس بلاستيكي.
بكيس بلاستيكي.
07:07
The algae are not going to suffocate because of CO2,
146
412005
3242
فالطحالب لن تختنق بفضل
ثاني أوكسيد الكربون،
ثاني أوكسيد الكربون،
07:11
as we would.
147
415262
839
كما يحدث لنا.
07:12
They suffocate because they produce oxygen, and they
148
416101
2659
فهي تختنق بسبب إنتاجها للأوكسجين،
07:14
don't really suffocate, but the oxygen that they produce
149
418760
2176
إلا أنها لا تختنق حقا،
إلا أن الأوكسجين الذي تنتجه
إلا أن الأوكسجين الذي تنتجه
07:16
is problematic, and they use up all the CO2.
150
420936
3104
يبقى مشكلا،
فهي تستهلك كل ثاني أوكسيد الكربون.
فهي تستهلك كل ثاني أوكسيد الكربون.
07:19
So the next thing we had to figure out was how we could
151
424040
2432
لدى فالأمر الثاني الذي كان علينا حله هو
07:22
remove the oxygen, which we did by building this column
152
426472
3229
كيف نستخلص الأوكسجين الذي أنشأنا
من أجله هذا الأنبوب
من أجله هذا الأنبوب
07:25
which circulated some of the water,
153
429701
1477
الذي يسري فيه القليل من الماء
07:27
and put back CO2, which we did by bubbling the system
154
431178
3370
ونعيد ضخ ثاني أوكسيد الكربون
الذي نملأ به النظام
الذي نملأ به النظام
07:30
before we recirculated the water.
155
434548
2452
قبل أن نطلق فيه المياه.
07:32
And what you see here is the prototype,
156
437000
1704
وما تشاهدونه هنا اليوم
هو نموذج أولي
هو نموذج أولي
07:34
which was the first attempt at building this type of column.
157
438704
3798
الذي كان أول محاولة لبناء مثل
هذا النوع من الأنابيب.
هذا النوع من الأنابيب.
07:38
The larger column that we then installed in San Francisco
158
442502
2440
وكان الأنبوب الذي أنشأناه بعدها
بسان فرانسيسكو هو الأكبر
بسان فرانسيسكو هو الأكبر
07:40
in the installed system.
159
444942
1628
بالنظام الذي سبق وأنشأناه.
07:42
So the column actually had another very nice feature,
160
446570
3398
وفي الحقيقة كان للأنبوب
ميزة رائعة
ميزة رائعة
07:45
and that is the algae settle in the column,
161
449968
3117
وهي أن الطحالب أصبحت
تترسب في قاع الأنبوب
تترسب في قاع الأنبوب
07:48
and this allowed us to accumulate the algal biomass
162
453085
3574
مما سمح لنا بجمع كتلة حيوية
من الطحالب
من الطحالب
07:52
in a context where we could easily harvest it.
163
456659
2967
في ظروف يسهل علينا فيها جمعها.
07:55
So we would remove the algaes that concentrated
164
459626
2775
فنجمع الطحالب التي تتكتل
07:58
in the bottom of this column, and then we could
165
462401
2568
بقاع الأنبوب لنقوم بعدها نحن
08:00
harvest that by a procedure where you float the algae
166
464969
3823
بحيث نقوم بجعلها تطفوا نحو السطح
08:04
to the surface and can skim it off with a net.
167
468792
3896
فنتمكن من ترشيحها
بواسطة شبكة ونجمعها.
بواسطة شبكة ونجمعها.
08:08
So we wanted to also investigate what would be the impact
168
472688
3637
إلا أننا أردنا معرفة مدى تأثيرهذا
08:12
of this system in the marine environment,
169
476325
2931
النظام على البيئة البحرية
08:15
and I mentioned we set up this experiment at a field site
170
479256
3480
وكما أشرت من قبل أنشأنا هذه التجربة
على أرض الواقع
على أرض الواقع
08:18
in Moss Landing Marine Lab.
171
482736
2240
بالمختبر البحري بموس لاندينغ.
08:20
Well, we found of course that this material became
172
484976
2840
وبالطبع وجدنا أن الطحالب تزدهر
08:23
overgrown with algae, and we needed then to develop
173
487816
2912
بكثرة وكنا بعدها بحاجة لتطوير
08:26
a cleaning procedure, and we also looked at how
174
490728
2408
طريقة للتنظيف، كما أننا راقبنا كيف
08:29
seabirds and marine mammals interacted, and in fact you
175
493136
2937
تتفاعل الطيور والثدييات البحرية،
وأنتم الآن
وأنتم الآن
08:31
see here a sea otter that found this incredibly interesting,
176
496073
3023
تشاهدون ثعلب الماء الذي يجد
النظام جد مثير للاهتمام
النظام جد مثير للاهتمام
08:34
and would periodically work its way across this little
177
499096
3104
والذي سيجد لنفسه
طريقا من حين لأخر خلال هذا
طريقا من حين لأخر خلال هذا
08:38
floating water bed, and we wanted to hire this guy
178
502200
2888
السرير المائي العائم،
ونحن نحاول استخدام هذا القوي
ونحن نحاول استخدام هذا القوي
08:40
or train him to be able to clean the surface
179
505088
2089
أو تدريبه لينظف السطح الخارجي
08:43
of these things, but that's for the future.
180
507177
2407
للأنبوب، لكننا سنترك ذلك للمستقبل.
08:45
Now really what we were doing,
181
509584
1321
لكن ما الذي كنا نفعله حقا،
08:46
we were working in four areas.
182
510905
1772
كنا نعمل على 4 أصعدة.
08:48
Our research covered the biology of the system,
183
512677
2883
شَمِلَ بحثنا بيولوجيا النظام
08:51
which included studying the way algae grew,
184
515560
2168
الذي يهم دراسة طريقة نمو الطحالب
08:53
but also what eats the algae, and what kills the algae.
185
517728
3649
وأيضا ما تتغذى عليه أو ما قد يقتلها.
08:57
We did engineering to understand what we would need
186
521377
2179
قمنا بدراسات هندسية لمعرفة
ما الذي نحتاجه
ما الذي نحتاجه
08:59
to be able to do to build this structure,
187
523556
2293
للتمكن من بناء هذا النظام
09:01
not only on the small scale, but how we would build it
188
525849
2703
ليس فقط بمقياس صغير، بل كيف يمكن أن نبنيه
09:04
on this enormous scale that will ultimately be required.
189
528552
3316
في هذا الحجم الضخم الذي سيطلب منا فيما بعد.
09:07
I mentioned we looked at birds and marine mammals
190
531868
3200
كما أشرت مسبقا،
راقبنا الطيور والثدييات البحرية
راقبنا الطيور والثدييات البحرية
09:10
and looked at basically the environmental impact
191
535068
2529
وبصفة عامة تأثير النظام على البيئة،
09:13
of the system, and finally we looked at the economics,
192
537597
3151
وفي النهاية البعد الاقتصادي،
09:16
and what I mean by economics is,
193
540748
1647
الذي أقصده بالبعد الاقتصادي هو،
09:18
what is the energy required to run the system?
194
542395
3105
ما هي الطاقة اللازمة لتشغيل النظام؟
09:21
Do you get more energy out of the system
195
545500
1422
هل سينتج النظام طاقة أكثر
09:22
than you have to put into the system
196
546922
1581
مما سيزود به
09:24
to be able to make the system run?
197
548503
2013
ليصبح تشغيله ممكنا؟
09:26
And what about operating costs?
198
550516
1746
وماذا عن تكاليف التشغيل؟
09:28
And what about capital costs?
199
552262
2058
وعن تكاليف الاستثمار فيه؟
09:30
And what about, just, the whole economic structure?
200
554320
4158
وماذا عن البنية الاقتصادية للنظام
بشكل عام؟
بشكل عام؟
09:34
So let me tell you that it's not going to be easy,
201
558478
2718
دعوني أخبركم بشيء، لن يكون الأمر سهلا،
09:37
and there's lots more work to do in all four
202
561196
2560
فما يزال هناك الكثير من العمل بالجبهات
09:39
of those areas to be able to really make the system work.
203
563756
3592
الأربع لنتمكن فعليا من جعل النظام يعمل.
09:43
But we don't have a lot of time, and I'd like to show you
204
567348
2920
لككنا لا نملك الكثير من الوقت وأود أن أريكم
09:46
the artist's conception of how this system might look
205
570268
3502
تصور لما سيبدو عليه النظام
09:49
if we find ourselves in a protected bay
206
573770
2680
إن نحن كنا بخليج محمي
09:52
somewhere in the world, and we have in the background
207
576450
3184
بمكان ما بالعالم، ولدينا في خلفية
09:55
in this image, the waste water treatment plant
208
579634
2768
الصورة محطة لمعالجة المياه العادمة
09:58
and a source of flue gas for the CO2,
209
582402
2873
ومصدر لضخ غاز ثاني أوكسيد الكربون،
10:01
but when you do the economics of this system,
210
585275
2735
لكن عند قيامكم بحساب الكلفة الاقتصادية للنظام
10:03
you find that in fact it will be difficult to make it work.
211
588010
3072
ندرك أنه في الواقع
سيكون من الصعب جعل هذا النظام يعمل.
سيكون من الصعب جعل هذا النظام يعمل.
10:06
Unless you look at the system as a way to treat waste water,
212
591082
4570
إلا إذا اعتبرنا النظام
طريقة لمعالجة المياه العادمة
طريقة لمعالجة المياه العادمة
10:11
sequester carbon, and potentially for photovoltaic panels
213
595652
3728
وحبس الكربون
ولما لا لحمل ألواح الخلايا الشمسية
ولما لا لحمل ألواح الخلايا الشمسية
10:15
or wave energy or even wind energy,
214
599380
3480
أو لإنتاج الطاقة من الموج
أو حتى من الرياح
أو حتى من الرياح
10:18
and if you start thinking in terms of
215
602860
1271
فإن بدأتم بالتفكير بفرضية
10:20
integrating all of these different activities,
216
604131
3041
إدماج كل هذه الأنشطة المختلفة معا
10:23
you could also include in such a facility aquaculture.
217
607172
4647
سيمكنكم أيضا إدماج
الزراعة المائية به بكل سهولة.
الزراعة المائية به بكل سهولة.
10:27
So we would have under this system a shellfish aquaculture
218
611819
2928
عندها سيكون لدينا
تحت النظام مزارع لتربية المحار
تحت النظام مزارع لتربية المحار
10:30
where we're growing mussels or scallops.
219
614747
2094
حيث سنربي بلح البحر والأسقلوب.
10:32
We'd be growing oysters and things
220
616841
2992
سنكون قادرين على تربية
المحار وأشياء أخرى
المحار وأشياء أخرى
10:35
that would be producing high value products and food,
221
619833
2838
سيكون قادرا على إنتاج
منتوجات وأغذية ذات جودة عالية
منتوجات وأغذية ذات جودة عالية
10:38
and this would be a market driver as we build the system
222
622671
2770
وسيكون هذا النظام محركا للسوق حيثما أنشئ
10:41
to larger and larger scales so that it becomes, ultimately,
223
625441
3314
ليكبر مع الوقت فيصبح بالنهاية
10:44
competitive with the idea of doing it for fuels.
224
628755
5801
منافسا لفكرة إنشاءه من أجل
الوقود فقط.
الوقود فقط.
10:50
So there's always a big question that comes up,
225
634556
2697
لكن يبقى سؤال واحد كبير،
10:53
because plastic in the ocean has got a really bad reputation
226
637253
3344
لأنه حاليا البلاستيك لديه سمعة
جد سيئة بالبحر
جد سيئة بالبحر
10:56
right now, and so we've been thinking cradle to cradle.
227
640597
2989
لدى فكرنا من الألف إلى الياء.
10:59
What are we going to do with all this plastic that we're
228
643586
2717
ماذا سنفعل بكل ذلك البلاستيك الذي
11:02
going to need to use in our marine environment?
229
646303
2741
سنستخدمه ببيئتنا البحرية؟
11:04
Well, I don't know if you know about this,
230
649044
1518
لا أعلم إن كنتم تعرفون شيئا عن هذا الأمر
11:06
but in California, there's a huge amount of plastic
231
650562
2762
لكن بكاليفورنيا تستخدم كمية ضخمة
من البلاستيك
من البلاستيك
11:09
that's used in fields right now as plastic mulch,
232
653324
3345
حاليا تستخدم بالحقول
كبيوت لحماية المزروعات
كبيوت لحماية المزروعات
11:12
and this is plastic that's making these tiny little greenhouses
233
656669
3224
وهو ذلك البلاستيك الذي يرفع
من درجة حرارة
من درجة حرارة
11:15
right along the surface of the soil, and this provides
234
659893
2751
التربة،
ويوفر لنا الحرارة المناسبة
ويوفر لنا الحرارة المناسبة
11:18
warming the soil to increase the growing season,
235
662644
3258
لتمديد فترة زراعة المحاصيل
خارج وقتها،
خارج وقتها،
11:21
it allows us to control weeds,
236
665902
2543
كما تسمح لنا بالتحكم بالأعشاب الضارة
11:24
and, of course, it makes the watering much more efficient.
237
668445
3592
وبالطبع، ترفع من فعالية السقي.
11:27
So the OMEGA system will be part
238
672037
2313
لدى سيصبح نظام أوميغا جزءا
11:30
of this type of an outcome, and that when we're finished
239
674350
3079
من هذا النوع من النتائج، وعندما سننتهي
11:33
using it in the marine environment, we'll be using it,
240
677429
2689
من استخدامه بالبيئة البحرية نأمل
11:36
hopefully, on fields.
241
680118
2553
في استخدامه بالحقول.
11:38
Where are we going to put this,
242
682671
1320
أين سنضعه
11:39
and what will it look like offshore?
243
683991
2511
وما الذي سيبدو عليه بعرض البحر؟
11:42
Here's an image of what we could do in San Francisco Bay.
244
686502
2991
هذه صورة عما يمكننا فعله في
خليج سان فرانسيسكو.
خليج سان فرانسيسكو.
11:45
San Francisco produces 65 million gallons a day
245
689493
2680
تنتج سان فرانسيسكو 250.00
متر مكعب يوميا
متر مكعب يوميا
11:48
of waste water. If we imagine a five-day retention time
246
692173
2760
من المياه العذبة.
أما إذا افترضنا أن النظام بحاجة
أما إذا افترضنا أن النظام بحاجة
11:50
for this system, we'd need 325 million gallons
247
694933
2369
لفترة حفظ من 5 أيام
فإننا سنحتاج للتعامل مع
فإننا سنحتاج للتعامل مع
11:53
to accomodate, and that would be about 1,280 acres
248
697302
4026
1,25 مليون متر مكعب،
وهو ما يقارب 518 هكتار
وهو ما يقارب 518 هكتار
11:57
of these OMEGA modules floating in San Francisco Bay.
249
701328
3619
من أنابيب أوميغا العائمة
بخليج سان فرانسيسكو.
بخليج سان فرانسيسكو.
12:00
Well, that's less than one percent
250
704947
1794
وهذا أقل من 1 بالمئة
12:02
of the surface area of the bay.
251
706741
1751
من سطح مساحة الخليج.
12:04
It would produce, at 2,000 gallons per acre per year,
252
708492
3742
ستنتج في السنة ما يعادل
120 برميل للهكتار
120 برميل للهكتار
12:08
it would produce over 2 million gallons of fuel,
253
712234
2996
ستنتج أكثر من مليوني برميل
من الوقود
من الوقود
12:11
which is about 20 percent of the biodiesel,
254
715230
2200
أي حوالي 20 بالمئة من الديزل الحيوي
12:13
or of the diesel that would be required in San Francisco,
255
717430
3008
أو من الديزل الذي تستهلكه
سان فرانسيسكو
سان فرانسيسكو
12:16
and that's without doing anything about efficiency.
256
720438
3190
كل هذا دون العمل لتحقيق الفعالية.
12:19
Where else could we potentially put this system?
257
723628
2970
أين يمكننا أيضا إنشاء هذا النظام؟
12:22
There's lots of possibilities.
258
726598
2900
هناك الكثير من الإمكانيات.
12:25
There's, of course, San Francisco Bay, as I mentioned.
259
729498
2052
وبالطبع، هناك خليج سان فرانسيسكو
الذي أشرت إليه
الذي أشرت إليه
12:27
San Diego Bay is another example,
260
731550
1816
وكمثال أخر هناك خليج سان ديغو
12:29
Mobile Bay or Chesapeake Bay, but the reality is,
261
733366
2913
أوخليج موبايل أو حليج شيكسبير،
ولكن الحقيقة هي
ولكن الحقيقة هي
12:32
as sea level rises, there's going to be lots and lots
262
736279
2092
أن مع ارتفاع مستوى البحر
سيكون هناك الكثير من
سيكون هناك الكثير من
12:34
of new opportunities to consider. (Laughter)
263
738371
3907
الإمكانيات الجديدة التي ستتاح لنا.
(ضحك)
(ضحك)
12:38
So what I'm telling you about is a system
264
742278
3568
الذي أتحدث عنه هنا هو أنه نظام
12:41
of integrated activities.
265
745846
3632
متكامل من الأنشطة.
12:45
Biofuels production is integrated with alternative energy
266
749478
2610
فإنتاج الوقود الحيوي
سيكون متكاملا مع الطاقات البديلة
سيكون متكاملا مع الطاقات البديلة
12:47
is integrated with aquaculture.
267
752088
2802
التي بدورها
ستكون متكاملة مع الزراعة المائية.
ستكون متكاملة مع الزراعة المائية.
12:50
I set out to find a pathway
268
754890
3924
أردت أن أجد طريقة
12:54
to innovative production of sustainable biofuels,
269
758814
5646
مبتكرة لإنتاج
الوقود الحيوي المستدام،
الوقود الحيوي المستدام،
13:00
and en route I discovered that what's really required
270
764460
3248
وفي طريقي لذلك اكتشفت
أن المطلوب من أجل
أن المطلوب من أجل
13:03
for sustainability is integration more than innovation.
271
767708
7277
الاستدامة هو التكامل بين
أكثر من ابتكار.
أكثر من ابتكار.
13:10
Long term, I have great faith
272
774985
3430
لدي ثقة كبيرة على المدى البعيد
13:14
in our collective and connected ingenuity.
273
778415
5145
في إبداعنا الجماعي والمترابط.
13:19
I think there is almost no limit to what we can accomplish
274
783560
4316
أعتقد انه لا حدود لما يمكننا تحقيقه
13:23
if we are radically open
275
787876
2202
إن نحن انفتحنا بالكامل
13:25
and we don't care who gets the credit.
276
790078
3730
ولم نهتم بمن سينال الثناء.
13:29
Sustainable solutions for our future problems
277
793808
4216
الحلول المستدامة لمشاكلنا المستقبلية
13:33
are going to be diverse
278
798024
2400
ستكون متنوعة
13:36
and are going to be many.
279
800424
2465
وستكون عديدة.
13:38
I think we need to consider everything,
280
802889
2791
أعتقد أننا بحاجة
للأخذ بعين الاعتبار كل شيء،
للأخذ بعين الاعتبار كل شيء،
13:41
everything from alpha to OMEGA.
281
805680
3032
كل شيء من ألفا إلى أوميغا.
13:44
Thank you. (Applause)
282
808712
2880
شكرا. (تصفيق)
13:47
(Applause)
283
811592
5350
(تصفيق)
13:53
Chris Anderson: Just a quick question for you, Jonathan.
284
817347
3212
كريس أندرسون: جوناثان سؤال سريع.
13:56
Can this project continue to move forward within
285
820559
2208
هل يمكن لهذا المشروع أن يستمر دون
13:58
NASA or do you need some very ambitious
286
822767
3965
الناسا أو أنكم بحاجة لبعض المستثمرين
14:02
green energy fund to come and take it by the throat?
287
826732
4076
الخضر الطموحين لكي يأخدوا بيدكم؟
14:06
Jonathan Trent: So it's really gotten to a stage now
288
830808
1303
جوناثان ترينت: لقد وصلنا اليوم
لمرحلة في الناسا
لمرحلة في الناسا
14:08
in NASA where they would like to spin it out into something
289
832111
3014
حيث يريدون منا أن نعطيهم شيئا
14:11
which would go offshore, and there are a lot of issues
290
835125
2391
يمكن أن إطلاقه في عرض البحر،
وهناك الكثير من المشاكل
وهناك الكثير من المشاكل
14:13
with doing it in the United States because of limited
291
837516
2227
لتحقيقه بالولايات المتحدة بسبب
قلة التصاريح
قلة التصاريح
14:15
permitting issues and the time required to get permits
292
839743
2494
الممنوحة
والوقت الضروري للحصول على
والوقت الضروري للحصول على
14:18
to do things offshore.
293
842237
1514
تصاريح لإنشاء أشياء بعرض البحر.
14:19
It really requires, at this point, people on the outside,
294
843751
2798
في مرحلتنا هذه نحتاج حقا
لمساعدة من أشخاص من خارج المشروع.
لمساعدة من أشخاص من خارج المشروع.
14:22
and we're being radically open with this technology
295
846549
2304
ولقد كنا منفتحين بالكامل مع هذه التكنولوجيا
14:24
in which we're going to launch it out there
296
848853
1712
بحيث كنا على استعداد لإطلاق المشروع هنا
14:26
for anybody and everybody who's interested
297
850565
2276
لأي أحد ولكل من هو مهتم
14:28
to take it on and try to make it real.
298
852841
1840
لحمل المشروع
وأن يحاول إخراجه لأرض الواقع.
وأن يحاول إخراجه لأرض الواقع.
14:30
CA: So that's interesting. You're not patenting it.
299
854681
2477
ك أ: هذا مثير للاهتمام.
أنتم لم تسعوا لتسجيل براءت اختراعه.
أنتم لم تسعوا لتسجيل براءت اختراعه.
14:33
You're publishing it.
300
857158
1675
بل تحاولون تعميمه.
14:34
JT: Absolutely.
301
858833
763
ج ت: تماما.
14:35
CA: All right. Thank you so much.
302
859596
1891
ك أ: جيد. شكرا جزيلا.
14:37
JT: Thank you. (Applause)
303
861487
3575
ج ت: شكرا لك. (تصفيق)
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