TEDGlobal 2011
Justin Hall-Tipping: Freeing energy from the grid
Джъстин Хол-Трипинг: Освобождаване на енергията от електрическата мрежа
Filmed:
Readability: 3.8
1,182,680 views
Какво би станало, ако можехме да генерираме енергия от прозорците ни? В този вълнуващ разговор, предприемача Джъстин Хол-Типинг показва материали, които могат да направят това възможно, и как поставянето под въпрос на представата ни за "нормално" може да доведе до необикновени открития.
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
Защо не можем да решим тези проблеми?
00:21
We know what they are.
1
6000
3000
Ние знаем какви са те.
00:24
Something always seems to stop us.
2
9000
4000
Изглежда че нещо винаги ни спира.
00:28
Why?
3
13000
3000
Защо?
00:31
I remember March the 15th, 2000.
4
16000
4000
Спомням си 15-ти март, 2000 година.
00:35
The B15 iceberg broke off the Ross Ice Shelf.
5
20000
4000
Айсберга Б15 се отдели от ледения шелф Рос.
00:39
In the newspaper it said
6
24000
3000
Във вестника пишеше:
00:42
"it was all part of a normal process."
7
27000
3000
"Всичко беше част от един нормален процес."
00:45
A little bit further on in the article
8
30000
3000
Малко по-нататък в статията
00:48
it said "a loss that would normally take
9
33000
3000
пишеше: "Загуба, за която нормално са необходими
00:51
the ice shelf 50-100 years to replace."
10
36000
5000
50-100 години на ледения шелф да замени."
00:58
That same word, "normal,"
11
43000
3000
Същата тази дума, "нормално,"
01:01
had two different,
12
46000
2000
имаше две различни,
01:03
almost opposite meanings.
13
48000
3000
почти противоположни значения.
01:06
If we walk into the B15 iceberg
14
51000
3000
Ако се натъкнем на айсберга Б15,
01:09
when we leave here today,
15
54000
3000
когато си тръгнем оттук днес,
01:12
we're going to bump into something
16
57000
3000
ще се ударим в нещо
01:15
a thousand feet tall,
17
60000
2000
с 1000 фута (300 метра) височина,
01:17
76 miles long,
18
62000
4000
76 мили (122 км.) дължина,
01:21
17 miles wide,
19
66000
3000
17 мили (27 км.) широчина,
01:24
and it's going to weigh two gigatons.
20
69000
3000
и ще тежи два гигатона.
01:27
I'm sorry, there's nothing normal about this.
21
72000
3000
Съжалявам, но няма нищо нормално в това.
01:30
And yet I think it's this perspective of us
22
75000
3000
И мисля, че тази наша гледна точка,
01:33
as humans to look at our world
23
78000
3000
като хора да гледаме на нашия свят
01:36
through the lens of normal
24
81000
2000
през призмата на нормалното,
01:38
is one of the forces
25
83000
2000
е една от силите,
01:40
that stops us developing real solutions.
26
85000
4000
които ни спират да разработваме реални решения.
01:46
Only 90 days after this,
27
91000
3000
Само 90 дни след това,
01:49
arguably the greatest discovery
28
94000
2000
се случи безспорно най-голямото откритие
01:51
of the last century occurred.
29
96000
2000
на миналия век.
01:53
It was the sequencing for the first time
30
98000
2000
Това беше разкодирането за първи път
01:55
of the human genome.
31
100000
3000
на човешкия геном.
01:58
This is the code that's in every single one
32
103000
4000
Това е кода, който е във всяка една
02:02
of our 50 trillion cells
33
107000
2000
от нашите 50 трилиона клетки,
02:04
that makes us who we are and what we are.
34
109000
4000
които ни правят тези, които сме и каквито сме.
02:08
And if we just take one cell's worth
35
113000
2000
И ако просто отделим равностойността на една клетка
02:10
of this code and unwind it,
36
115000
3000
от този код и я развием,
02:15
it's a meter long,
37
120000
4000
ще е един метър дълга,
02:19
two nanometers thick.
38
124000
2000
две нанометра широка.
02:21
Two nanometers is 20 atoms in thickness.
39
126000
4000
Две нанометра е 20 атома на широчина.
02:25
And I wondered,
40
130000
2000
И аз се чудех,
02:27
what if the answer to some of our biggest problems
41
132000
3000
какво би станало ако отговорът на някои от нашите най-големите проблеми
02:30
could be found in the smallest of places,
42
135000
3000
може да бъде открит в най-малките места,
02:33
where the difference between what is
43
138000
2000
където разликата между това, което е
02:35
valuable and what is worthless
44
140000
2000
ценно и безполезно,
02:37
is merely the addition or subtraction
45
142000
2000
е просто добавянето или изваждането
02:39
of a few atoms?
46
144000
2000
на няколко атома?
02:41
And what
47
146000
2000
И какво би станало,
02:43
if we could get exquisite control
48
148000
3000
ако бихме могли да получим изключителен контрол
02:46
over the essence of energy,
49
151000
2000
върху същността на енергията,
02:48
the electron?
50
153000
3000
електрона?
02:51
So I started to go around the world
51
156000
2000
Така започнах да обикалям света,
02:53
finding the best and brightest scientists
52
158000
2000
откривайки най-добрите и най-умните учени,
02:55
I could at universities
53
160000
2000
които можах в университетите,
02:57
whose collective discoveries have the chance
54
162000
2000
чиито колективни открития имат възможността
02:59
to take us there,
55
164000
2000
да ни отведат там,
03:01
and we formed a company to build
56
166000
2000
и ние формирахме компания, за да развием
03:03
on their extraordinary ideas.
57
168000
2000
техните изключителни идеи.
03:05
Six and a half years later,
58
170000
2000
Шест години и половина по-късно,
03:07
a hundred and eighty researchers,
59
172000
2000
сто и осемдесет изследователи,
03:09
they have some amazing developments
60
174000
2000
постигнахна някои невероятни постижения
03:11
in the lab,
61
176000
2000
в лабораторията,
03:13
and I will show you three of those today,
62
178000
2000
и аз ще ви покажа три от тях днес,
03:15
such that we can stop burning up our planet
63
180000
3000
тези, които ще ни позволят да спрем изгарянето на нашата планета
03:18
and instead,
64
183000
2000
и вместо това,
03:20
we can generate all the energy we need
65
185000
3000
можем да генерираме енергия, от която имаме нужда,
03:23
right where we are,
66
188000
2000
точно там, където сме,
03:25
cleanly, safely, and cheaply.
67
190000
3000
чисто, безопасно и евтино.
03:28
Think of the space that we spend
68
193000
2000
Помислете за пространството, в което прекарваме
03:30
most of our time.
69
195000
2000
по-голяма част от нашето време.
03:32
A tremendous amount of energy
70
197000
2000
Огромно количество енергия
03:34
is coming at us from the sun.
71
199000
2000
достига до нас от Слънцето.
03:36
We like the light that comes into the room,
72
201000
2000
Ние обичаме светлината, която идва в стаята,
03:38
but in the middle of summer,
73
203000
2000
но в разгара на лятото,
03:40
all that heat is coming into the room
74
205000
2000
цялата топлина идва в стаята,
03:42
that we're trying to keep cool.
75
207000
2000
която се опитваме да държим хладна.
03:44
In winter, exactly the opposite is happening.
76
209000
2000
През зимата, точно обратното се случва.
03:46
We're trying to heat up
77
211000
1000
Опитваме се да затоплим
03:47
the space that we're in,
78
212000
2000
мястото, в което сме,
03:49
and all that is trying to get out through the window.
79
214000
2000
и всичко това се опитва да се измъкне през прозореца.
03:51
Wouldn't it be really great
80
216000
2000
Не би ли било наистина страхотно,
03:55
if the window could flick back the heat
81
220000
2000
ако прозорецът можеше да отклони обратно топлината
03:57
into the room if we needed it
82
222000
2000
в стаята, ако се нуждаехме от нея,
03:59
or flick it away before it came in?
83
224000
2000
или да я отклони преди да влезе вътре?
04:01
One of the materials that can do this
84
226000
2000
Един от материалите, които могат да правят това,
04:03
is a remarkable material, carbon,
85
228000
5000
е един забележителен материал, въглерод,
04:08
that has changed its form in this incredibly beautiful reaction
86
233000
3000
който променя формата си в тази невероятно красива реакция,
04:11
where graphite is blasted by a vapor,
87
236000
4000
при която графит е обстрелян от пари,
04:16
and when the vaporized carbon condenses,
88
241000
4000
и където изпареният въглерод кондензира,
04:20
it condenses back into a different form:
89
245000
3000
кондензира обратно в различна форма:
04:23
chickenwire rolled up.
90
248000
3000
шестоъгълна валцувана.
04:26
But this chickenwire carbon,
91
251000
2000
Но този шестоъгълен въглерод,
04:28
called a carbon nanotube,
92
253000
2000
наречен въглеродна нанотръбичка,
04:30
is a hundred thousand times smaller
93
255000
2000
е сто хиляди пъти по-малък
04:32
than the width of one of your hairs.
94
257000
3000
от ширината на един от космите ви.
04:35
It's a thousand times
95
260000
2000
Той е хиляда пъти
04:37
more conductive than copper.
96
262000
2000
по-проводим от медта.
04:40
How is that possible?
97
265000
3000
Как е възможно това?
04:45
One of the things about working at the nanoscale
98
270000
4000
Едно от нещата при работата в наномащаб
04:49
is things look and act very differently.
99
274000
3000
е, че нещата изглеждат и действат много по-различно.
04:52
You think of carbon as black.
100
277000
3000
Вие си мислите, че въглерода е черен.
04:58
Carbon at the nanoscale
101
283000
3000
Въглерода в наномащаб
05:01
is actually transparent
102
286000
3000
е всъщност прозрачен
05:04
and flexible.
103
289000
3000
и гъвкав.
05:09
And when it's in this form,
104
294000
2000
И когато е в тази форма,
05:11
if I combine it with a polymer
105
296000
3000
ако го комбинирам с полимер
05:14
and affix it to your window
106
299000
3000
и го поставя на прозореца ви,
05:17
when it's in its colored state,
107
302000
3000
когато е в цветното си състояние,
05:20
it will reflect away all heat and light,
108
305000
3000
той ще отразява цялата топлина и светлина,
05:23
and when it's in its bleached state
109
308000
2000
и когато е в избеленото си състояние,
05:25
it will let all the light and heat through
110
310000
3000
той ще пропуска цялата светлина и топлина,
05:28
and any combination in between.
111
313000
3000
и всяка комбинация между тях.
05:31
To change its state, by the way,
112
316000
3000
За да промените състоянието му, между другото,
05:34
takes two volts from a millisecond pulse.
113
319000
3000
са необходими два волта от милисекундов пулс.
05:37
And once you've changed its state, it stays there
114
322000
3000
И след като сте променили състоянието му, той остава в него,
05:40
until you change its state again.
115
325000
3000
докато не промените състоянието му отново.
05:43
As we were working on this incredible
116
328000
2000
Докато работихме над това невероятно
05:45
discovery at University of Florida,
117
330000
2000
откритие в Университета на Флорида,
05:47
we were told to go down the corridor
118
332000
3000
ни казаха да отидем в дъното на коридора,
05:50
to visit another scientist,
119
335000
2000
да посетим друг учен,
05:52
and he was working
120
337000
2000
и той работеше
05:54
on a pretty incredible thing.
121
339000
2000
над доста невероятно нещо.
05:56
Imagine
122
341000
2000
Представете си,
05:58
if we didn't have to rely
123
343000
2000
ако не трябваше да разчитаме
06:00
on artificial lighting to get around at night.
124
345000
4000
на изкуствено осветление, за да се предвижваме през нощта.
06:06
We'd have to see at night, right?
125
351000
4000
Ще трябва да виждаме през нощта, нали?
06:12
This lets you do it.
126
357000
2000
Това ви позволява да го правите.
06:14
It's a nanomaterial, two nanomaterials,
127
359000
3000
Това е наноматериал, два наноматериала,
06:17
a detector and an imager.
128
362000
3000
детектор и отразител.
06:20
The total width of it
129
365000
2000
Неговата обща ширина
06:22
is 600 times smaller
130
367000
2000
е 600 пъти по-малка
06:24
than the width of a decimal place.
131
369000
3000
от ширината на знак след десетичната запетая.
06:27
And it takes all the infrared available at night,
132
372000
4000
И той взема цялата инфрачервена светлина през нощта,
06:31
converts it into an electron
133
376000
3000
преобразува я в електрон,
06:34
in the space of two small films,
134
379000
3000
в пространството на два малки филма,
06:37
and is enabling you to play an image
135
382000
3000
и ви дава възможност да проследите изображение,
06:40
which you can see through.
136
385000
3000
през което можете да видите.
06:47
I'm going to show to TEDsters,
137
392000
3000
Ще покажа на хората, присъстващи на TED,
06:50
the first time, this operating.
138
395000
2000
за първи път, това нещо в действие.
06:52
Firstly I'm going to show you
139
397000
2000
Първо ще ви покажа
06:54
the transparency.
140
399000
3000
прозрачността.
06:57
Transparency is key.
141
402000
4000
Прозрачността е от ключово значение.
07:01
It's a film that you can look through.
142
406000
3000
Това е филм, през който можете да гледате.
07:04
And then I'm going to turn the lights out.
143
409000
3000
И после ще изгася осветлението.
07:07
And you can see, off a tiny film,
144
412000
3000
И можете да видите, през един мъничък филм,
07:10
incredible clarity.
145
415000
4000
невероятна яснота.
07:14
As we were working on this, it dawned on us:
146
419000
4000
Докато работихме над това, ни осени следното:
07:18
this is taking infrared radiation, wavelengths,
147
423000
4000
това приема инфрачервено лъчение, дължини на вълните,
07:22
and converting it into electrons.
148
427000
3000
и ги превръща в електрони.
07:25
What if we combined it
149
430000
6000
Какво би станало, ако го комбинираме
07:31
with this?
150
436000
3000
с това?
07:34
Suddenly you've converted energy
151
439000
3000
Изведнъж преобразувате енергия
07:37
into an electron on a plastic surface
152
442000
4000
в електрон върху пластмасова повърхност,
07:41
that you can stick on your window.
153
446000
3000
която можете да залепите на вашия прозорец.
07:44
But because it's flexible,
154
449000
2000
Но тъй като тя е гъвкава,
07:46
it can be on any surface whatsoever.
155
451000
4000
може да бъде върху всякаква повърхност.
07:50
The power plant of tomorrow
156
455000
3000
Електроцентралата на утрешния ден
07:53
is no power plant.
157
458000
7000
е липсата на електроцентрала.
08:00
We talked about generating and using.
158
465000
3000
Говорихме за генериране и използване.
08:03
We want to talk about storing energy,
159
468000
2000
Искаме да говорим за съхраняване на енергията,
08:05
and unfortunately
160
470000
2000
и за съжаление,
08:07
the best thing we've got going
161
472000
2000
най-доброто нещо, с което разполагаме,
08:09
is something that was developed in France
162
474000
2000
е нещо, разработено във Франция
08:11
a hundred and fifty years ago,
163
476000
2000
преди сто и петдесет години,
08:13
the lead acid battery.
164
478000
2000
оловно-киселинната батерия.
08:15
In terms of dollars per what's stored,
165
480000
2000
По отношение на долари за това, което се съхранява,
08:17
it's simply the best.
166
482000
2000
тя просто е най-добрата.
08:19
Knowing that we're not going to put fifty of
167
484000
2000
Знаейки, че няма да сложим петдесет
08:21
these in our basements to store our power,
168
486000
2000
такива батерии в мазетата си, за да съхраняваме енергия,
08:23
we went to a group at University of Texas at Dallas,
169
488000
2000
отидохме при една група в Университета на Тексас в Далас,
08:25
and we gave them this diagram.
170
490000
2000
и им дадохме тази диаграма.
08:27
It was in actually a diner
171
492000
2000
Всъщност беше малък ресторант
08:29
outside of Dallas/Fort Worth Airport.
172
494000
2000
извън Далас, летището Форт Уърт.
08:31
We said, "Could you build this?"
173
496000
2000
Попитахме: "Може ли да построите това?"
08:33
And these scientists,
174
498000
2000
И тези учени,
08:35
instead of laughing at us, said, "Yeah."
175
500000
2000
вместо да ни се изсмеят, казаха: "Да."
08:37
And what they built was eBox.
176
502000
3000
И това, което построиха беше eBox.
08:40
EBox is testing new nanomaterials
177
505000
2000
EBox тества нови наноматериали
08:42
to park an electron on the outside,
178
507000
3000
да паркират електрон от външната страна,
08:45
hold it until you need it,
179
510000
3000
задържате го, докато имате нужда от него,
08:48
and then be able to release it and pass it off.
180
513000
3000
и после можете да го освободите и да го подадете.
08:51
Being able to do that means
181
516000
4000
Ако мога да правя това означава,
08:55
that I can generate energy
182
520000
3000
че мога да генерирам енергия
08:58
cleanly, efficiently and cheaply
183
523000
3000
чисто, ефикасно и евтино,
09:01
right where I am.
184
526000
2000
точно там, където съм.
09:03
It's my energy.
185
528000
3000
Tова е моя енергия.
09:06
And if I don't need it, I can convert it
186
531000
2000
Ако не се нуждая от нея, мога да я преобразувам
09:08
back up on the window
187
533000
2000
обратно към прозореца
09:10
to energy, light, and beam it,
188
535000
2000
в енергия, светлина, и да я насоча,
09:12
line of site, to your place.
189
537000
3000
по хоризонта, до вашето място.
09:15
And for that I do not need
190
540000
3000
И за да сторя това, аз не се нуждая от
09:18
an electric grid between us.
191
543000
3000
електрическа мрежа между нас.
09:21
The grid of tomorrow is no grid,
192
546000
4000
Мрежата на утрешния ден е липсата на мрежа,
09:25
and energy, clean efficient energy,
193
550000
4000
и енергията, чистата ефективна енергия,
09:29
will one day be free.
194
554000
3000
един ден ще бъде безплатна.
09:36
If you do this, you get the last puzzle piece,
195
561000
4000
Ако направите това, можете да получите последното парче от пъзела,
09:40
which is water.
196
565000
3000
което е водата.
09:46
Each of us, every day,
197
571000
5000
Всеки от нас, всеки ден,
09:51
need just eight glasses of this,
198
576000
5000
се нуждае от осем чаши от това,
09:56
because we're human.
199
581000
3000
защото ние сме хора.
09:59
When we run out of water,
200
584000
2000
Когато водата свърши,
10:01
as we are in some parts of the world
201
586000
2000
както се случва в някои части на света,
10:03
and soon to be in other parts of the world,
202
588000
2000
а скоро ще бъде и в други части на света,
10:05
we're going to have to get this from the sea,
203
590000
3000
ние ще трябва да се сдобием с нея от морето,
10:08
and that's going to require us to build desalination plants.
204
593000
3000
и това ще изисква от нас изграждането на инсталации за обезсоляване.
10:11
19 trillion dollars is what we're going to have to spend.
205
596000
3000
19 трилиона долара е сумата, която ще трябва да похарчим.
10:14
These also require tremendous amounts of energy.
206
599000
2000
Те също изискват огромни количества енергия.
10:16
In fact, it's going to require twice the world's
207
601000
2000
Всъщност, ще са необходими двойно на световните
10:18
supply of oil to run the pumps
208
603000
2000
запаси от нефт, за да задвижваме помпите
10:20
to generate the water.
209
605000
3000
за генериране на водата.
10:23
We're simply not going to do that.
210
608000
2000
Ние просто няма да направим това.
10:25
But in a world where energy is freed
211
610000
2000
Но в свят, където енергията е безплатна
10:27
and transmittable
212
612000
2000
и преносима,
10:29
easily and cheaply, we can take any water
213
614000
2000
лесно и евтино, ние можем да вземем каквато и да е вода,
10:31
wherever we are
214
616000
2000
където и да сме,
10:33
and turn it into whatever we need.
215
618000
4000
и да я превърнем в каквото имаме нужда.
10:37
I'm glad to be working with
216
622000
2000
Радвам се, че работя с
10:39
incredibly brilliant and kind scientists,
217
624000
2000
невероятно блестящи и добродушни учени,
10:41
no kinder than
218
626000
2000
не по-сърдечни от
10:43
many of the people in the world,
219
628000
2000
много от хората в света,
10:45
but they have a magic look at the world.
220
630000
3000
но те имат магически мироглед.
10:48
And I'm glad to see their discoveries
221
633000
2000
И съм щастлив да видя техните открития,
10:50
coming out of the lab and into the world.
222
635000
3000
излизащи от лабораторията, по света.
10:53
It's been a long time in coming for me.
223
638000
4000
Отне ми дълго време докато стигна до тук.
10:57
18 years ago,
224
642000
3000
Преди 18 години
11:00
I saw a photograph in the paper.
225
645000
4000
видях една снимка във вестника.
11:04
It was taken by Kevin Carter
226
649000
2000
Беше направена от Кевин Картър,
11:06
who went to the Sudan
227
651000
2000
който отиде в Судан,
11:08
to document their famine there.
228
653000
2000
за да документира глада там.
11:10
I've carried this photograph with me
229
655000
2000
Нося тази снимка със себе си
11:12
every day since then.
230
657000
2000
всеки ден оттогава.
11:17
It's a picture of a little girl dying of thirst.
231
662000
5000
Това е снимка на малко момиче, което умира от жажда.
11:27
By any standard this is wrong.
232
672000
5000
По всички стандарти това е грешно.
11:32
It's just wrong.
233
677000
3000
Това е просто погрешно.
11:38
We can do better than this.
234
683000
3000
Можем да се справим по-добре от това.
11:41
We should do better than this.
235
686000
3000
Трябва да се справим по-добре от това.
11:44
And whenever I go round
236
689000
2000
И всеки път, когато съм около
11:46
to somebody who says,
237
691000
2000
някой, който казва:
11:48
"You know what, you're working on something that's too difficult.
238
693000
2000
"Знаеш ли какво, работиш върху нещо, което е твърде трудно.
11:50
It'll never happen. You don't have enough money.
239
695000
3000
Никога няма да се случи. Не разполагаш с достатъчно пари.
11:53
You don't have enough time.
240
698000
3000
Не разполагаш с достатъчно време.
11:56
There's something much more interesting around the corner,"
241
701000
3000
Има нещо много по-интересно наоколо."
11:59
I say, "Try saying that to her."
242
704000
2000
Аз казвам: "Опитай се да кажеш това на нея."
12:01
That's what I say in my mind. And I just say
243
706000
2000
Това е, което казвам наум. И просто отвръщам:
12:03
"thank you," and I go on to the next one.
244
708000
3000
"Благодаря" и отивам при следващия.
12:06
This is why we have to solve our problems,
245
711000
3000
Ето защо трябва да решим нашите проблеми,
12:09
and I know the answer as to how
246
714000
5000
и аз знам, че отговора, за това как да го постигнем,
12:14
is to be able to get exquisite control
247
719000
4000
е да можем да получим изключителен контрол
12:18
over a building block of nature,
248
723000
3000
върху градивния елемент на природата,
12:21
the stuff of life:
249
726000
2000
сърцевината на живота:
12:23
the simple electron.
250
728000
2000
простия електрон.
12:25
Thank you.
251
730000
2000
Благодаря ви.
12:27
(Applause)
252
732000
12000
(Ръкопляскане)
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