TED2003
Bill Gross: A solar energy system that tracks the sun
بیل گراس ایده های جالبی در مورد منابع جدید انرژی مطرح می کند.
Filmed:
Readability: 3.9
730,882 views
بیل گراس، موسس Idealab، از زندگی خود به عنوان یک مخترع می گوید. وی در ابتدا در بارۀ شرکت فروش نقشه ها و کیت های انرژی خورشیدی خود در دوران دبیرستان صحبت می کند. در این ویدئو در بارۀ یک سیستم پیشگام سلولهای خورشیدی و چند پرسش بی پاسخ، مطالبی می آموزید.
Bill Gross - Idea guy
Bill Gross founded Idealab, an incubator of new inventions, ideas and businesses. Full bio
Bill Gross founded Idealab, an incubator of new inventions, ideas and businesses. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:18
Right when I was 15 was when I first got interested in solar energy.
0
0
3000
من درست پانزده سالم بود که به انرژی خورشیدی علاقه مند شدم.
00:21
My family had moved from Fort Lee, New Jersey to California,
1
3000
3000
خانواده ام از فورت لی، نیوجرسی به کالیفرنیا مهاجرت کرده بود...
00:24
and we moved from the snow to lots of heat, and gas lines.
2
6000
3000
و ما از وسط برف و سرما به گرما و لوله کشی گاز رفتیم.
00:27
There was gas rationing in 1973.
3
9000
2000
سال 1973 ، گاز سهمیه بندی بود.
00:29
The energy crisis was in full bore.
4
11000
2000
آن زمان دوران اوج بحران انرژی بود.
00:31
I started reading Popular Science magazine,
5
13000
2000
من شروع کردم به خواندن مجلۀ Popular Science...
00:33
and I got really excited about the potential of solar energy
6
15000
3000
و من واقعآ از پتانسیل انرژی خورشیدی هیجان زده بودم.
00:36
to try and solve that crisis.
7
18000
2000
وسعی میکردم برای این بحران راه حلی ارائه کنم
00:38
I had just taken trigonometry in high school,
8
20000
2000
من تازه داشتم در دبیرستان مثلثات می خواندم...
00:40
I learned about the parabola
9
22000
2000
و یاد گرفته بودم که سهمی چیست...
00:42
and how it could concentrate rays of light to a single focus.
10
24000
2000
و اینکه چطور می تواند پرتوهای نور را متمرکز کند.
00:44
That got me very excited.
11
26000
2000
این نکته من را خیلی برانگیخت.
00:46
And I really felt that there would be potential
12
28000
2000
و من حس می کردم که حتماً می شود وسیله ای ساخت که...
00:48
to build some kind of thing that could concentrate light.
13
30000
2000
بتوان نور را با آن متمرکز کرد.
00:50
So, I started this company called Solar Devices.
14
32000
3000
بنابراین شرکتی راه انداختم به نام Solar Devices (دستگاه های خورشیدی)
00:53
And this was a company where I built parabolas,
15
35000
3000
و من در این شرکت قطعات سهمی شکل می ساختم.
00:56
I took metal shop,
16
38000
2000
یک کارگاه ماشینکاری کرایه کردم.
00:58
and I remember walking into metal shop building parabolas and Stirling engines.
17
40000
2000
و یادم می آید که به کارگاه می رفتم و سهمی و موتور استیرلینگ می ساختم.
01:00
And I was building this Stirling engine over on the lathe,
18
42000
2000
و یک روز که داشتم روی ماشین تراش یک موتور استیرلینگ می ساختم...
01:02
and all the biker guys -- motorcycle guys -- came over
19
44000
2000
چند موتور سوار آمدند...
01:04
and said, "You're building a bong, aren't you?"
20
46000
2000
و گفتند: "داری چپق می سازی، مگه نه؟"
01:06
And I said, "No, it's a Stirling engine. It really is."
21
48000
2000
و من گفتم: "نه، این یک موتور استیرلینگ واقعی است."
01:08
But they didn't believe me.
22
50000
2000
ولی آنها حرف من را باور نکردند.
01:10
I sold the plans for this engine and for this dish
23
52000
3000
من نقشه های آن موتور و بشقاب سهمی شکل را به قیمت هر کدام چهار دلار..
01:13
in the back of Popular Science magazine, for four dollars each.
24
55000
3000
در پشت جلد مجلۀ Popular Science می فروختم.
01:16
And I earned enough money to pay for my first year of Caltech.
25
58000
3000
و آنقدر فروختم که هزینۀ سال اول تحصیل در Caltech رو درآوردم.
01:19
It was a really big excitement for me to get into Caltech.
26
61000
3000
برای من خیلی هیجان انگیز بود که به Caltech بروم.
01:22
And my first year at Caltech, I continued the business.
27
64000
3000
و سال اول در Caltech به تجارتم ادامه دادم.
01:25
But then, in the second year of Caltech, they started grading.
28
67000
3000
ولی در سال دوم در Caltech سیستم نمره برقرار بود.
01:28
The whole first year was pass/fail, but the second year was graded.
29
70000
3000
سال اول سیستم فقط قبول/رد بود ولی سال دوم به بعد باید نمره می گرفتیم.
01:31
I wasn't able to keep up with the business,
30
73000
2000
دیگر نمی توانستم به تجارتم ادامه بدم...
01:33
and I ended up with a 25-year detour.
31
75000
2000
و من وارد یک مسیر انحرافی بیست و پنج ساله شدم.
01:35
My dream had been to convert solar energy at a very practical cost,
32
77000
3000
رویای من تبدیل انرژی خورشیدی با یک هزینۀ مناسب بود...
01:38
but then I had this big detour.
33
80000
2000
ولی در آن زمان من ناچار بودم از این مسیر خارج شوم.
01:40
First, the coursework at Caltech.
34
82000
2000
اول، گذراندن واحدهای دانشگاهی Caltech بود.
01:42
Then, when I graduated from Caltech, the IBM P.C. came out,
35
84000
3000
بعد از فارغ التحصیلی از Caltech، کامپیوترهای IBM آمدند.
01:45
and I got addicted to the IBM P.C. in 1981.
36
87000
2000
و من در سال 1981 به کامپیوترهای شخصی IBM معتاد شدم.
01:47
And then in 1983, Lotus 1-2-3 came out,
37
89000
2000
و سپس در سال 1983، Lotus 1-2-3 آمد.
01:49
and I was completely blown away by Lotus 1-2-3.
38
91000
2000
و من کاملاً در Lotus 1-2-3 غرق شدم.
01:51
I began operating my business with 1-2-3, began writing add-ins for 1-2-3,
39
93000
4000
من کارم را با 3-2-1 راهبری کردم، و شروع کردم به نوشتن برنامه های افرودنی برای 3-2-1
01:55
wrote a natural language interface to 1-2-3.
40
97000
3000
و یک واسط کاربری زبان طبیعی (LUI) برای 3-2-1 نوشتم.
01:58
I started an educational software company after I joined Lotus,
41
100000
2000
بعد از ملحق شدن به Lotus، یک شرکت آموزش نرم افزار راه انداختم.
02:00
and then I started Idealab
42
102000
2000
و بعد از آن شرکت Idealab را تاسیس کردم،
02:02
so I could have a roof under which I could build multiple companies in succession
43
104000
3000
که فضایی داشته باشم که در آن بتوانم شرکت های متعددی را به ترتیب ایجاد کنم.
02:05
Then, much much later -- in 2000, very recently -- the new California energy crisis --
44
107000
5000
پس از آن، سالها بعد همین اواخر در سال 2000، بحران انرژی جدید کالیفرنیا...
02:10
or what was purported to be a big energy crisis -- was coming.
45
112000
3000
یا آنچه انتظار می رفت یک بحران بزرگ انرژی باشد - پدید آمد.
02:13
And I was trying to figure if there was some way
46
115000
2000
و من داشتم تلاش می کردم راهی بیابم که ...
02:15
we could build something that would capitalize on that
47
117000
2000
بتوان چیزی ساخت که انرژی را ذخیره کند
02:17
and try and get people back-up energy,
48
119000
2000
و هم خودمان تلاش کنیم و هم مردم را تشویق کنیم که برای مقابله با بحران واقعی...
02:19
in case the crisis really came.
49
121000
2000
انرژی ذخیره کنند.
02:21
And I started looking at how we could build battery back-up systems
50
123000
2000
و شروع کردم به بررسی راههایی برای ساخت سیستمهای ذخیرۀ انرژی در باتری
02:23
that could give people five hours, 10 hours, maybe even a full day,
51
125000
3000
که بتوانند برای 5 ساعت، 10 ساعت یا حتی یک تا سه روز کامل ...
02:26
or three days' worth of back-up power.
52
128000
2000
انرژی مصرفی را از سیستم ذخیره تامین کنند.
02:28
I'm glad you heard earlier today,
53
130000
2000
من خوشحالم که شما امروز شنیدید که
02:30
batteries are unbelievably energy -- lack of density compared to fuel.
54
132000
5000
از نظر توانایی ذخیرۀ انرژی به چگالی، باتریها نسبت به سوخت شدیداً ضعیف هستند.
02:35
So much more energy can be stored with fuel than with batteries.
55
137000
3000
نسبت به باتری، انرژی بسیار بیشتری را می توان در سوخت ذخیره کرد.
02:38
You'd have to fill your entire parking space of one garage space
56
140000
2000
شما باید تمام فضای یک پارکینگ یک ماشینه را با باتری پر کنید تا ...
02:40
just to give yourself four hours of battery back-up.
57
142000
2000
فقط چهار ساعت ذخیرۀ انرژی داشته باشید.
02:43
And I concluded, after researching every other technology
58
145000
3000
و من بعد از تحقیق در بارۀ همۀ فناوریها، به این نتیجه رسیدم که
02:46
that we could deploy for storing energy --
59
148000
2000
ما می توانیم روشهای ذخیرۀ انرژی را گسترش دهیم...
02:48
flywheels, different formulations of batteries --
60
150000
3000
- مثل چرخ طیار، یا انواع ترکیبهای باتری -
02:51
it just wasn't practical to store energy.
61
153000
2000
ولی این یک روش عملی برای ذخیره کردن انرژی نیست.
02:53
So what about making energy?
62
155000
2000
خب، تولید انرژی چطور؟
02:55
Maybe we could make energy.
63
157000
2000
شاید بتوانیم انرژی تولید کنیم.
02:57
I tried to figure out -- maybe solar's become attractive.
64
159000
2000
من سعی کردم به جمع بندی برسم: شاید انرژی خورشیدی جذابیت لازم را داشته باشه.
02:59
It's been 25 years since I was doing this,
65
161000
2000
بیست و پنج سال است که من با انرژی خورشیدی سروکار داشته ام.
03:01
let me go back and look at what's been happening with solar cells.
66
163000
2000
بگذارید برگردیم و ببینیم در سلولهای خورشیدی چه اتفاقی می افتد.
03:03
And the price had gone down from 10 dollars a watt to about four or five dollars a watt,
67
165000
4000
قیمت سلولهای خورشیدی از 10 دلار بر هر وات به 4-5 دلار رسیده بود.
03:07
but it stabilized.
68
169000
2000
ولی ثابت مانده بود.
03:09
And it really needed to get much lower than that to be cost effective.
69
171000
2000
و باید بسیار پایین تر می آمد تا به صرفه باشد.
03:11
I studied all the new things that had happened in solar cells,
70
173000
2000
من تمام اتفاقات جدیدی که در سلولهای خورشیدی رخ داده بود را بررسی کردم.
03:13
and was trying to look for ways we could innovate
71
175000
2000
و به دنبال راه های جدیدی برای نوآوری بودم.
03:15
and make solar cells more inexpensively.
72
177000
2000
و سلولهای خورشیدی ارزانتری بسازم.
03:18
There are a lot of new things that are happening to do that,
73
180000
2000
برای این منظور عوامل زیادی باید دست به دست هم بدهند.
03:20
but fundamentally the process requires a tremendous amount of energy.
74
182000
4000
ولی اساساً این فرایند انرژی بسیار زیادی لازم دارد.
03:24
Some people even say it takes more energy to make a solar cell
75
186000
2000
حتی بعضی افراد می گویند انرژیی که صرف ساخت یک سلول خورشیدی می شود...
03:26
than it will give out in its entire life.
76
188000
2000
بیشتر از کل انرژیی است که این سلول در تمام عمرش تولید خواهد کرد.
03:28
Hopefully, if we can reduce the amount of energy it takes to make the cells,
77
190000
3000
خوشبختانه، اگر بتوانیم انرژی لازم برای تولید سلولهای خورشیدی را کاهش دهیم،
03:31
that will become more practical.
78
193000
2000
استفاده از آنها عملی تر خواهد شد.
03:33
But right now, you pretty much have to take silicon,
79
195000
2000
ولی در حال حاضر، برای تولید سلولها، تقریباً هیچ چاره ای ندارید جز اینکه...
03:35
put it in an oven at 1600 degrees Fahrenheit for 17 hours, to make the cells.
80
197000
4000
سیلیس را به مدت 17 ساعت در دمای 870 درجۀ سانتیگراد قرار دهید.
03:39
A lot of people are working on things to try and reduce that,
81
201000
2000
افراد زیادی دارند تلاش می کنند که این را کاهش دهند.
03:41
but I didn't have anything to contribute in that area.
82
203000
2000
ولی من در این زمینه دستم خالی بود.
03:43
So I tried to figure out what other way could we try and make cost-effective solar electricity.
83
205000
4000
بنابراین من تلاش کردم راه های دیگری برای تولید اقتصادی انرژی خورشیدی پیدا کنم.
03:47
So I thought of an idea -- what if we collect the sun with a large reflector --
84
209000
3000
پس روی یک ایده تفکر کردم: چطور است نور خورشید را با یک آینۀ بزرگ متمرکز کنیم.
03:50
like I had been thinking about way back when, when I was in high school --
85
212000
2000
به همان روشی که من در دوران دبیرستان در ذهن داشتم.
03:52
but maybe with modern technology we could make a cheaper, large collector,
86
214000
3000
ولی شاید به کمک فناوری جدید بتوانیم جدب کننده ارزانتر و بزرگتری بسازیم
03:55
concentrate it to a small converter,
87
217000
2000
و به کمک آن آفتاب را روی یک مبدل کوچک متمرکز کنیم.
03:57
and then the conversion device wouldn't have to be as expensive,
88
219000
2000
در این صورت دستگاه تبدیل آنقدرها گران نخواهد شد.
03:59
because it's much smaller, rather than solar cells,
89
221000
3000
زیرا بسیار کوچکتر از سلولهای خورشیدی فعلی خواهد بود
04:02
which have to be covering the entire surface area that you want to gather sun from.
90
224000
3000
که باید تمام سطحی را که می خواهید از آن آفتاب را جذب کنید بپوشانند.
04:05
This seemed practical now,
91
227000
2000
حال ما یک راه حل عملی داریم
04:07
because a lot of new technologies had come in the 25 years since I had last looked at it.
92
229000
4000
زیرا در این 25 سال، نسبت به آنچه من قبلاً دیده بودم فناوریهای زیادی پدید آمده اند.
04:11
First of all, there was a lot of new manufacturing techniques,
93
233000
2000
اول از همه، روشهای تولید متعددی ابداع شده اند
04:13
not to mention really cheap miniature motors --
94
235000
3000
به علاوه، موتورهای بسیار ارزان مینیاتوری،
04:16
brushless motors, servo motors, stepper motors,
95
238000
2000
موتور بدون جاروبک (براشلس)، سروو موتور، استپ موتور،
04:18
that are used in printers and scanners and things like that.
96
240000
2000
که در پرینترها، اسکنرها و چیزهایی از این قبیل استفاده می شوند را می توان نام برد.
04:20
So, that's a breakthrough.
97
242000
2000
که تحولی در این زمینه به شمار می رود.
04:22
Of course, inexpensive microprocessors
98
244000
2000
همینطور ریزپردازنده های ارزان
04:24
and then a very important breakthrough -- genetic algorithms.
99
246000
2000
و یک پیشرفت مهم دیگر، الگوریتم های ژنتیک.
04:26
I'll be very short on genetic algorithms.
100
248000
2000
یک توضیح مختصر در بارۀ الگوریتم های ژنتیک می دهم.
04:28
It's a powerful way of solving intractable problems using natural selection.
101
250000
4000
این الگوریتم روش قدرتمندی در حل مسایل حل نشدنی از طریق انتخاب طبیعی است.
04:32
You take a problem that you can't solve with a pure mathematical answer,
102
254000
3000
شما یک مساله ای را که پاسخی در ریاضی محض ندارد انتخاب می کنید،
04:35
you build an evolutionary system to try multiple tries at guessing,
103
257000
3000
و یک سیستم انقلابی سعی و خطا بنا می کنید.
04:38
you add sex --
104
260000
2000
جنسیت را اضافه می کنید،
04:40
where you take half of one solution and half of another and then make new mutations --
105
262000
3000
در جایی که نصف یک جواب را با نصف یک جواب دیگر بر می دارید و یک ترکیب جدید می سازید،
04:43
and you use natural selection to kill off not as good solutions.
106
265000
3000
و با "انتخاب طبیعی" پاسخهایی را که به اندازۀ کافی خوب نیستند حذف می کنید.
04:46
Usually, with a genetic algorithm on a computer today,
107
268000
3000
معمولاً، این روزها با یک الگوریتم ژنتیکی روی کامپیوتر،
04:49
with a three gigahertz processor
108
271000
2000
با یک پردازندۀ 3 گیگا هرتز،
04:51
you can solve many, many formerly intractable problems
109
273000
3000
می توانید تعداد زیادی از مساله هایی را که پیش از این حل نشدنی بودند،
04:54
in just a matter of minutes.
110
276000
2000
ظرف چند دقیقه حل کنید.
04:56
We tried to come up with a way to use genetic algorithms
111
278000
3000
ما تلاش کردیم به کمک الگوریتمهای ژنتیکی
04:59
to create a new type of concentrator.
112
281000
2000
روشی برای طراحی متمرکز کننده های جدید پیدا کنیم.
05:01
And I'll show you what we came up with.
113
283000
2000
و من نتیجۀ کارمان را به شما نشان می دهم.
05:03
Traditionally, concentrators look like this.
114
285000
2000
به طور سنتی، متمرکز کننده ها به این شکل هستند
05:05
Those shapes are parabolas.
115
287000
2000
این اشکال سهموی هستند.
05:07
They take all the parallel incoming rays and focus it to a single spot.
116
289000
3000
آنها تمام پرتوهای موازی ورودی را در یک نقطه متمرکز می کنند.
05:10
They have to track the sun, because they have to be pointing directly at the sun.
117
292000
2000
آنها باید خورشید را ره گیری کنند، زیرا باید همیشه مستقیماً رو به خورشید باشند.
05:12
They usually have about a one degree acceptance angle,
118
294000
3000
آنها معمولاً درجۀ پذیرشی حدود یک درجه دارند.
05:15
meaning once they're more than about a degree off,
119
297000
2000
یعنی اگر بیشتر از یک درجه انحراف داشته باشند،
05:17
none of the sunlight rays will hit the focus.
120
299000
2000
دیگر پرتوهای آفتاب در کانون جمع نمی شوند.
05:19
So we tried to come up with a way of making a non-tracking collector,
121
301000
2000
بنابراین ما تلاش کردیم راهی برای تولید جمع کنندۀ بدون ره گیری پیدا کنیم
05:21
a collector that would gather much more than one degree of light,
122
303000
2000
جمع کننده ای که بتواند بیشتر از یک درجه از آفتاب را دریافت کند
05:23
with no moving parts.
123
305000
2000
بدون هیچ قطعۀ متحرکی.
05:25
So we created this genetic algorithm to try this out,
124
307000
2000
بنابراین ما یک الگوریتم ژنتیک ایجاد کردیم تا این ایده را امتحان کنیم.
05:27
we made a model in XL of a multi-surface reflector,
125
309000
3000
ما برای بهینه سازی مدل یک آینۀ چند سطحی در XL ساختیم
05:30
and an amazing thing evolved, literally evolved,
126
312000
2000
که یک چیز شگفت انگیز بیرون داد، واقعاً بیرون داد
05:32
from trying a billion cycles, a billion different attempts,
127
314000
3000
پس از آزمایش یک میلیارد چرخه، یک میلیارد راه حل مختلف
05:35
with a fitness function that defined how can you collect the most light,
128
317000
4000
با یک تابع تنظیم که مشخص می کند چگونه در طول روز
05:39
from the most angles, over a day, from the sun.
129
321000
2000
از زوایای بیشتری، بیشترین نور را از خورشید دریافت کنیم.
05:41
And this is the shape that evolved.
130
323000
2000
و این شکلی است که به دست آمد.
05:43
It's this non-tracking collector with these six tuba-like horns,
131
325000
3000
این یک جمع کنندۀ تعقیب نکننده با شش شیپوری توبا شکل است
05:46
and each of them collect light in the following way --
132
328000
3000
که هریک از آنها نور را به این روش دریافت می کنند.
05:49
if the sunlight strikes right here,
133
331000
2000
اگر نور به اینجا بتابد،
05:51
it might bounce right to the center, the hot spot, directly,
134
333000
2000
می تواند مستقیم به مرکز، نقطۀ کانونی، منتقل شود.
05:53
but if the sun is off-axis and comes from the side,
135
335000
3000
ولی اگر خورشید از محور خارج شود و نور از کنار وارد شود،
05:56
it might hit two places and take two bounces.
136
338000
3000
می تواند به دو نقطه بتابد و دو بار بازتاب شود.
05:59
So for direct light, it takes only one bounce,
137
341000
2000
پس برای نور مستقیم یک بازتاب،
06:01
for off-axis light it might take two,
138
343000
3000
و در نور خارج از محور دو بازتاب لازم است.
06:04
and for extreme off-axis, it might take three.
139
346000
2000
و برای نوری که خیلی خارج از محور است، سه بازتاب.
06:06
Your efficiency goes down with more bounces,
140
348000
2000
با افزایش بازتابها، بازده کم می شود.
06:08
because you lose about 10 percent with each bounce,
141
350000
2000
چون در هر بازتاب ده درصد از انرژی از دست می رود.
06:10
but this allowed us to collect light from a plus or minus 25 degree angle.
142
352000
4000
ولی این به ما این امکان را می دهد که نور را در بازۀ مثبت و منفی 25 درجه دریافت کنیم.
06:14
So, about two and a half hours of the day we could collect with a stationary component.
143
356000
5000
پس، با یک تجهیزات ایستا، می توان حدود دو ساعت و نیم نور دریافت کرد،
06:19
Solar cells collect light for four and a half hours though.
144
361000
3000
گرچه سلولهای خورشیدی برای چهار ساعت ون نیم نور دریافت می کنند.
06:22
On an average adjusted day, a solar cell --
145
364000
2000
برای یک سلول خورشیدی در یک روز معمولی،
06:24
because the sun's moving across the sky,
146
366000
2000
(به دلیل حرکت خورشید در آسمان،
06:26
the solar cell is going down with a sine wave function of performance
147
368000
3000
کارایی سلول خورشیدی در زوایای خارج از محور،
06:29
at the off-axis angles.
148
371000
2000
به طور سینوسی کاهش می یابد.)
06:31
It collects about four and a half average hours of sunlight a day.
149
373000
2000
سلول خورشیدی حدود چهار ساعت و نیم در روز نور جذب می کند.
06:33
So, even this, although it was great with no moving parts --
150
375000
3000
پس آینۀ ما، گرچه هیچ قطعۀ متحرکی نداشت
06:36
we could achieve high temperatures -- wasn't enough.
151
378000
2000
(می توانستیم به دماهای بالایی دست پیدا کنیم) کافی نبود.
06:38
We needed to beat solar cells.
152
380000
2000
ما باید سلولهای خورشیدی را پشت سر می گذاشتیم.
06:40
So we took a look at another idea.
153
382000
2000
پس ما یک ایدۀ دیگر به کار بردیم.
06:42
We looked at a way to break up a parabola into individual petals that would track.
154
384000
3000
ما به دنبال راهی گشتیم که یک سهموی را به گلبرگهای جداگانه ای تقسیم کنیم که بتوانند خورشید را ره گیری کنند.
06:45
So what you see here is 12 separate petals,
155
387000
3000
پس چیزی که شما اینجا می بینید 12 گلبرگ جدا از هم است
06:48
that each could be controlled with individual microprocessors
156
390000
3000
که هر یک می توانند توسط یک ریز پردازندۀ جدا کنترل شوند
06:51
that would only cost a dollar.
157
393000
2000
که تنها یک دلار قیممت دارند.
06:53
You can buy a two megahertz microprocessor for a dollar now.
158
395000
3000
شما این روزها می توانید یک ریزپردازندۀ دو مگا هرتز را با یک دلار بخرید.
06:56
And you can buy stepper motors that pretty much never wear out
159
398000
3000
و شما می توانید استپ موتورهایی به قیمت یک دلار بخرید که تقریباً هیچ وقت فرسوده نمی شوند
06:59
because they have no brushes, for a dollar.
160
401000
3000
چون جاروبک ندارند.
07:02
We can control all 12 of these petals for under 50 dollars
161
404000
4000
ما می توانیم تمام این گلبرگها را با هزینه ای زیر 50 دلار کنترل کنیم
07:06
and what this would allow us to do is not have to move the focus any more,
162
408000
3000
و این به ما این اجازه را می دهد که دیگر نقطۀ کانونی را جابجا نکنیم.
07:09
but only move the petals.
163
411000
2000
و فقط گلبرگها را حرکت دهیم.
07:11
The whole system would have a much lower profile,
164
413000
2000
کل سیستم هزیۀ بسیار کمتری دارد
07:13
but also we could gather sunlight for six and a half to seven hours a day.
165
415000
3000
ولی می تواند شش ساعت و نیم تا هفت ساعت در روز نور را دریافت کند.
07:16
Now that we have concentrated sunlight,
166
418000
2000
اکنون که ما نور خورشید را متمرکز کرده ایم،
07:18
what are we going to put at the center to convert sunlight to electricity?
167
420000
3000
برای تبدیل نور به برق چه چیزی می خواهیم در کانون قرار دهیم؟
07:21
So we tried to look at all the different heat engines that have been used in history
168
423000
5000
ما تمام موتورهای حرارتی که بشر تا کنون به کار برده را امتحان کردیم
07:26
to try and convert sunlight to electricity, or heat to electricity.
169
428000
3000
که نور آفتاب یا گرما را به برق تبدیل کنیم.
07:29
And one of the great ones of all time,
170
431000
2000
و یکی از بزرگترین موتورهای کل تاریخ،
07:31
James Watt's steam engine of 1788 was a major, major breakthrough.
171
433000
3000
موتور بخار جیمز وات است که در سال 1788 یک نقطۀ عطف اساسی بود.
07:34
James Watt didn't actually invent the steam engine, he just refined it.
172
436000
3000
در حقیقت جیمز وات موتور بخار را اختراع نکرد، بلکه آن را بهبود بخشید.
07:37
But, his refinements were incredible.
173
439000
2000
ولی بهبودش خارق العاده بود.
07:39
He added new linear motion guides to the pistons,
174
441000
2000
او یک راهنمای حرکت خطی به پیستون ها اضافه کرد،
07:41
he added a condenser to cool the steam outside the cylinder,
175
443000
3000
همچنین برای خنک کردن بخار در بیرون سیلندر یک کاندنسور اضافه کرد،
07:44
he made the engine double-acting so it had double the power.
176
446000
2000
او پیستونهای دو طرفه به کار برد و در نتیجه قدرت را دو برابر کرد.
07:46
Those were major breakthroughs.
177
448000
2000
اینها نوآوریهای اساسی بودند.
07:48
I mean, all of the improvements he made --
178
450000
4000
منظورم تمام اصلاحاتی است که او ایجاد کرد.
07:52
and it's justifiable that our measure of energy, the watt, today is named after him.
179
454000
4000
و عادلانه است که امروزه واحد اندازه گیری توان به نام او نام گذاری شده است.
07:56
So we looked at this engine, and this had some potential.
180
458000
2000
پس ما این موتور را بررسی کردیم، و توانمندی هایی در آن دیدیم
07:58
Steam engines are dangerous,
181
460000
2000
موتورهای بخار خطرناک هستند،
08:00
and they had tremendous impact on the world, as you know --
182
462000
2000
همانطور که می دانید آنها تاثیر عظیمی بر دنیا داشته اند،
08:02
industrial revolution and ships and locomotives.
183
464000
2000
(انقلاب صنعتی، کشتی ها و قطارها)
08:04
But they're usually good to be large,
184
466000
2000
ولی آنها در اندازه های بزرگ کاربرد دارند.
08:06
so they're not good for distributed power generation.
185
468000
2000
پس برای تولید پراکندۀ برق مناسب نیستند.
08:08
But they're also very high pressure, so they're dangerous.
186
470000
3000
و از طرفی آنها فشار بالایی دارند، و خطرناک هستند.
08:11
Another type of engine is the hot air engine.
187
473000
3000
نوع دیگری از موتورها موتور هوای گرم است.
08:14
And the hot air engine also was not invented by Robert Stirling,
188
476000
3000
و موتور هوای گرم را هم رابرت استیرلینگ اختراع نکرد،
08:17
but Robert Stirling came along in 1816 and radically improved it.
189
479000
3000
بلکه او سال 1816 این موتور را بهبود داد.
08:20
This engine, because it was so interesting -- it only worked on air, no steam --
190
482000
4000
این موتور به خاطر اینکه به جای بخار با هوا کار می کند بسیار جالب است،
08:24
has led to hundreds of creative designs over the years
191
486000
3000
و در طی سالیان متمادی منجر به صدها طرح خلاقانه شده است،
08:27
that use the Stirling engine principle.
192
489000
2000
که اصول موتور استیرلینگ را به کار می برند.
08:29
But after the Stirling engine, Otto came along,
193
491000
2000
ولی بعد از موتور استیرلینگ، اوتو آمد.
08:31
and also, he didn't invent the internal combustion engine, he just refined it.
194
493000
3000
و او هم موتور درونسوز را اختراع نکرده بود و فقط آنرا کامل کرد.
08:34
He showed it in Paris in 1867,
195
496000
2000
او موتور خود را در سال 1867 در پاریس به نمایش گذاشت،
08:36
and it was a major achievement
196
498000
2000
و به موفقیت بزرگی دست یافت
08:38
because it brought the power density of the engine way up.
197
500000
2000
زیرا با این کار چگالی تولید توان موتور را افزایش داده بود.
08:40
You could now get a lot more power in a lot smaller space,
198
502000
3000
اکنون می شد توان بیشتری را در فضای کمتری تولید کرد.
08:43
and that allowed the engine to be used for mobile applications.
199
505000
3000
و این به موتور این امکان را می داد که در کاربردهای قابل حمل استفاده شود.
08:46
So, once you have mobility,
200
508000
2000
در نتیجه ما یکباره قابلیت جابجایی به دست آوردیم،
08:48
now you're making a lot of engines because you've got lots of units,
201
510000
3000
اکنون موتورهای زیادی ساخته می شدند زیرا واحدهای تولید انرژی زیادی وجود داشت،
08:51
as opposed to steam ships or big factories where you're not making as many units,
202
513000
3000
برعکس موتورهای بزرگ کشتی و کارخانه های بزرگ که به تعداد زیاد ساخته نمی شدند.
08:54
so this was the engine that ended up benefiting from mass production
203
516000
3000
پس این موتور بود که از تولید انبوه بهره مند شد.
08:57
where all the other engines didn't benefit.
204
519000
2000
در حالیکه دیگر موتورها از این امکان برخوردار نشدند.
08:59
So, because it went into mass production,
205
521000
1000
پس چون موتور به تولید انبوه رسید،
09:00
costs were reduced, 100 years of refinement,
206
522000
3000
هزینۀ تولید کاهش یافت، 100 سال بهبود و پیشرفت،
09:03
emissions were reduced, tremendous production value.
207
525000
3000
انتشار گازها کاهش یافت، ارزش عظیم تولید.
09:06
There have been hundreds of millions of internal combustion engines built,
208
528000
2000
صدها میلیون موتور درونسوز ساخته شده است.
09:08
compared to thousands of Stirling engines built.
209
530000
3000
در مقایسه با هزاران موتور استیرلینگی که ساخته شده،
09:11
And not nearly as many small steam engines being built anymore,
210
533000
3000
و تعداد معدودی موتور بخار که امروزه به ندرت ساخته می شوند،
09:14
only large ones for big operations.
211
536000
2000
تنها در اندازه های بزرگ و برای کارهای سنگین.
09:16
So after looking at these three, and 47 others,
212
538000
3000
پس بعد از بررسی این سه موتور و 47 موتور دیگر
09:19
we concluded that the Stirling engine would be the best one to use.
213
541000
3000
ما به این نتیجه رسیدیم که موتور استیرلینگ مناسب ترین موتور برای کار ما است.
09:22
I want to give you a brief explanation of how we looked at it and how it works.
214
544000
4000
من می خواهم به طور خلاصه نشان بدهم که این موتور چگونه کار می کند و ما چگونه به آن نگاه کردیم
09:26
So we tried to look at the Stirling engine in a new way,
215
548000
2000
ما تلاش کردیم به موتور استیرلینگ نگاهی تازه داشته باشیم،
09:28
because it was practical -- weight no longer mattered for our application
216
550000
5000
چون استفاده از آن عملی بود (وزن در کار ما اهمیت نداشت)
09:33
The internal combustion engine took off because weight mattered
217
555000
3000
جهش موتور درونسوز به خاطر اهمیت وزن بود
09:36
because you were moving around.
218
558000
2000
چون باید جابجا می شد.
09:38
But if you're trying to generate solar energy in a static place
219
560000
2000
ولی اگر انرژی خورشیدی را در جایی ثابت تولید کنیم،
09:40
the weight doesn't matter so much.
220
562000
2000
وزن چندان اهمیتی نخواهد داشت.
09:42
The other thing we discovered is that efficiency doesn't matter so much
221
564000
3000
نتیجۀ دیگری که ما به آن رسیدیم این بود که بازده اهمیت زیادی ندارد.
09:45
if your energy source is free.
222
567000
2000
چون منبع انرژی، رایگان است.
09:47
Normally, efficiency is crucial
223
569000
2000
معمولاً بازده مهم است،
09:49
because the fuel cost of your engine over its life dwarfs the cost of the engine.
224
571000
4000
چون هزینۀ سوخت در طول عمر یک موتور بسیار بیشتر از قیمت خود موتور است.
09:53
But if your fuel source is free,
225
575000
2000
ولی اگر سوخت رایگان باشد،
09:55
then the only thing that matters is the up-front capital cost of the engine.
226
577000
3000
تنها چیزی که مهم می شود، هزینۀ سرمایه گذاری اولیۀ روی موتور است.
09:58
So you don't want to optimize for efficiency,
227
580000
2000
پس لازم نیست بازده موتور را بهینه کنیم.
10:00
you want to optimize for power per dollar.
228
582000
2000
بلکه می خواهیم توان تولیدی در ازای هر دلار را بهینه کنیم.
10:02
So using that new twist, with the new criteria,
229
584000
2000
پس با به کار بردن این چرخش جدید و با فرض جدید،
10:04
we thought we could re-look at the Stirling engine,
230
586000
2000
ما دوباره به موتور استیرلینگ نگاهی نو انداختیم.
10:06
and also bring genetic algorithms in.
231
588000
2000
و همچنین الگوریتم ژنتیک را وارد ماجرا کردیم.
10:08
Basically, Robert Stirling didn't have Gordon Moore before him
232
590000
4000
اساساً، زمان رابرت استیرلینگ، گوردون مور نبوده است
10:12
to get us three gigahertz of processor power.
233
594000
2000
که برایش ریزپردازندۀ 3 گیگا هرتز بسازد.
10:14
So we took the same genetic algorithm that we used earlier
234
596000
2000
پس ما همان الگوریتم ژنتیکی که قبلاً استفاده کرده بودیم
10:16
to make that concentrator, which didn't work out for us,
235
598000
2000
تا آن آینۀ متمرکز کننده را (که به کارمان نیامد) بسازیم، دوباره به کار بردیم
10:18
to optimize the Stirling engine,
236
600000
3000
که موتور استیرلینگ را بهینه سازی کنیم.
10:21
and make its design sizes and all of its dimensions
237
603000
3000
و طراحی، ابعاد و اندازه های آن را
10:24
the exact optimum to get the most power per dollar,
238
606000
3000
چنان تعیین کنیم که بیشترین توان به ازای یک دلار هزینه را به دست آوریم،
10:27
irrespective of weight, irrespective of size,
239
609000
3000
مستقل از وزن و اندازه،
10:30
to get the most conversion of solar energy, because the sun is free.
240
612000
3000
برای تبدیل بیشتر انرژی خورشیدی، چون آفتاب رایگان است.
10:33
And that's the process we took -- let me show you how the engine works.
241
615000
3000
و این فرایندی است که ما طی کردیم، (بگذارید به شما نشان بدهم این موتور چگونه کار می کند.)
10:36
The simplest heat engine, or hot air engine, of all time
242
618000
3000
ساده ترین موتور گرمایی، یا موتور هوای گرم کل تاریخ
10:39
would be this -- take a box, a steel canister, with a piston.
243
621000
4000
اینگونه است: یک جعبه مثلاً یک قوطی فلزی و یک پیستون بردارید
10:43
Put a flame under it, the piston moves up.
244
625000
2000
یک شعله زیر آن بگذارید، پیستون بالا می آید.
10:45
Take it off the flame and pour water on it, or let it cool down, the piston moves down.
245
627000
4000
شعله را بردارید و آب روی آن بریزید، یا بگذارید خنک شود، پیستون پایین می رود.
10:49
That's a heat engine.
246
631000
2000
این یک موتور گرمایی است.
10:51
That's basically the most fundamental heat engine you could possibly have.
247
633000
2000
به همین سادگی، این بنیادی ترین موتور گرمایی است که می توانید داشته باشید.
10:53
The problem is the efficiency is one hundredth of one percent,
248
635000
3000
مشکل اینست که بازده آن یک صدم درصد است.
10:56
because you're heating all the metal of the chamber
249
638000
3000
زیرا شما تمام فلز اتاق سیلندر را گرم می کنید
10:59
and then cooling all the metal of the chamber each time.
250
641000
2000
و سپس همۀ فلز را مجدداً خنک می کنید.
11:01
And you're only getting power from the air that's heating at the same time,
251
643000
3000
درحالیکه شما توان را از هوای گرم شده می گیرید
11:04
but you're wasting all the energy heating the metal and cooling the metal.
252
646000
2000
انرژی زیادی را در گرم کردن و خنک کردن فلز هدر می دهید.
11:06
So someone came up with a very clever idea,
253
648000
2000
پس یک نفر یک ایدۀ هوشمندانه داد،
11:08
to -- instead of heating the whole cylinder and cooling the whole cylinder,
254
650000
3000
که به جای اینکه کل سیلندر را گرم و سرد کنیم،
11:11
what about if you put a displacer inside --
255
653000
2000
بیاییم یک جابجا کننده درون سیلندر بگذاریم،
11:13
a little thing that shuttles the air back and forth.
256
655000
2000
(یک وسیلۀ کوچک که هوا را عقب و جلو می راند.)
11:15
You move that up and down with a little bit of energy
257
657000
3000
با صرف انرژی کم آن را بالا و پایین می کنیم
11:18
but now you're only shifting the air down to the hot end and up to the cold end,
258
660000
3000
و اینگونه فقط هوا را بین نقطۀ گرم و سرد جابجا می کنیم.
11:21
down to the hot end and up to the cold end.
259
663000
2000
پایین به نقطۀ گرم و بالا به نقطۀ سرد.
11:23
So, now you're not alternately heating and cooling the metal,
260
665000
2000
پس دیگر فلز را متناوباً گرم و سرد نمی کنیم،
11:25
you're just alternately heating and cooling the air.
261
667000
2000
بلکه هوا را سرد و گرم می کنیم.
11:27
That allows you to get the efficiency up from a hundredth of a percent
262
669000
2000
این به ما این اجازه را می دهد که بازده را از یک صدم درصد
11:29
to about two percent.
263
671000
2000
به دو درصد برسانیم،
11:31
And then Robert Stirling came along with this genius idea,
264
673000
2000
و سپس رابرت استیرلینگ یک ایدۀ نبوغ آمیز ارائه کرد،
11:33
which was, well I'm still not heating the metal now,
265
675000
4000
که این بود که: درست است که ما دیگر فلز را گرم نمی کنیم،
11:37
with this kind of engine, but I'm still reheating all the air.
266
679000
2000
ولی همچنان همۀ هوا را گرم و سرد می کنیم.
11:39
I'm still heating the air every time and cooling the air every time.
267
681000
3000
همچنان هر بار همۀ هوا را گرم و دوباره سرد می کنیم
11:42
What about if I put a thermal sponge in the middle,
268
684000
3000
حالا اگر یک اسفنج گرمایی در میانۀ راه بگذاریم
11:45
in the passageway between where the air has to move between hot and cold?
269
687000
4000
در مسیر هوا از نقطۀ گرم به نقطۀ سرد، چه خواهد شد؟
11:49
So he made fine wires, and cracked glass,
270
691000
3000
پس او توری سیمی، خورده شیشه،
11:52
and all different kinds of materials to be a heat sponge.
271
694000
3000
و بسیاری دیگر از انواع مواد را برای ساختن اسفنج گرمایی استفاده کرد.
11:55
So when the air pushes up to go from the hot end to the cold end,
272
697000
3000
به این صورت، وقتی هوا از انتهای گرم به انتهای سرد منتقل می شود
11:58
it puts some heat into the sponge.
273
700000
2000
مقداری گرما به اسفنج می دهد.
12:00
And then when the air comes back after it's been cooled
274
702000
2000
و وقتی بعد از سرد شدن، بر می گردد
12:02
it picks up that heat again.
275
704000
2000
گرما را دوباره جذب می کند.
12:04
So you're reusing your energy five or six times,
276
706000
3000
به این وسیله ما انرژی را پنج یا شش بار استفاده می کنیم.
12:07
and that brings the efficiency up between 30 and 40 percent
277
709000
3000
و این کار بازده را تا 30-40 درصد می رساند.
12:10
It's a little known, but brilliant, genius invention of Robert Stirling
278
712000
4000
این یک اختراع هوشمندانه، نبوغ آمیز و کمتر شناخته شده از رابرت استیرلینگ بود
12:14
that takes the hot air engine from being somewhat impractical --
279
716000
2000
که موتور هوای گرم را از یک طرح غیر عملی
12:16
like I found out when I made the real simple version in high school --
280
718000
3000
(همان حسی که به من دست داد وقتی یک مدل سادۀ آن را در دبیرستان ساختم)
12:19
to very potentially possible,
281
721000
2000
به کاملاً عملی تبدیل کرد.
12:21
once you get the efficiency up, if you can design this to be low enough cost.
282
723000
4000
یه شرطی که بتوانید با بازده بالا و هزینۀ ساخت کم آن را طراحی کنید.
12:25
So we really set out on a path to try and make the lowest cost possible.
283
727000
4000
بنابراین ما کاملاً روی ساخت ارزانترین طرح ممکن تمرکز کردیم.
12:29
We built a huge mathematical model of how a Stirling engine works.
284
731000
2000
ما یک مدل ریاضی عظیم از نحوۀ عملکرد موتور استیرلینگ ساختیم.
12:31
We applied the genetic algorithm.
285
733000
2000
الگوریتم ژنتیک را اجرا کردیم.
12:33
We got the results from that for the optimal engine.
286
735000
3000
و پاسخ آن را برای موتور بهینه گرفتیم.
12:36
We built engines -- so we built 100 different engines over the last two years.
287
738000
3000
ما چندین موتور ساختیم (صد تا موتور در طی دو سال گذشته)
12:39
We measured each one, we readjusted the model to what we measured,
288
741000
3000
عملکرد هریک از آنها را اندازه گرفتیم، و مدل را بر اساس اندازه گیری ها تنظیم کردیم،
12:42
and then we led that to the current prototype.
289
744000
2000
و از آنجا به مدل نمونۀ فعلی رسیدیم.
12:44
It led to a very compact, inexpensive engine,
290
746000
3000
این ما را به سوی یک موتور خیلی جمع و جور و ارزان هدایت کرد
12:47
and this is what the engine looks like.
291
749000
2000
و این موتور این شکلی است.
12:49
Let me show you what it looks like in real life.
292
751000
2000
بگذارید به شما نشان بدهم که این موتور در واقعیت چه شکلی است.
12:52
So this is the engine.
293
754000
2000
خب، این همان موتور است.
12:54
It's just a small cylinder down here which holds the generator inside and all the linkage
294
756000
5000
این یک سیلندر کوچک است که درونش یک ژنراتور و تمام اتصالات را جای داده است.
12:59
and it's the hot cap -- the hot cylinder on the top --
295
761000
3000
و این درپوش قسمت گرم است. (سیلندر گرم در بالا)
13:02
this part gets hot, this part is cool,
296
764000
3000
این قسمت گرم می شود، این قسمت سرد است.
13:05
and electricity comes out.
297
767000
2000
و الکتریسیته تولید می شود.
13:07
The exact converse is also true.
298
769000
2000
دقیقاً عکس آن هم درست است.
13:09
If you put electricity in, this will get hot and this will get cold,
299
771000
3000
اگر برق به آن وارد کنید، این قسمت گرم می شود و این قسمت سرد.
13:12
you get refrigeration.
300
774000
2000
شما یخچال خواهید داشت.
13:14
So it's a complete reversible cycle,
301
776000
2000
پس این کاملاً یک سیکل برگشت پذیر است،
13:16
a very efficient cycle, and quite a simple thing to make.
302
778000
2000
یک سیکل بسیار کارامد و تقریباً آسان برای ساختن.
13:18
So now you put the two things together.
303
780000
2000
بنابراین ما دو چیز را کنار هم قرار می دهیم.
13:20
So you have the engine,
304
782000
2000
ما موتور را داریم،
13:22
now what if you combine the petals and the engine in the center?
305
784000
2000
حال چه می شود اگر آن را در کانون گلبرگها بگذاریم؟
13:24
The petals track and the engine gets the concentrated sunlight,
306
786000
3000
گلبرگها خورشید را ره گیری می کنند و موتور نور متمرکز شده را دریافت می کند،
13:27
take that heat and turn it into electricity.
307
789000
2000
گرما را می گیرد و به برق تبدیل می کند.
13:29
This is what the first prototype of our system looked like
308
791000
2000
اولین نمونۀ سیستم ما این شکلی بود،
13:31
together with the petals and the engine in the center.
309
793000
2000
شامل گلبرگها و موتور در مرکز.
13:33
This is being run out in the sun,
310
795000
2000
این دستگاهی است که بیرون زیر نور خورشید کار می کند.
13:35
and now I want to show you what the actual thing looks like.
311
797000
2000
و من اکنون می خواهم دستگاه واقعی را که به شما نشان دهم.
13:45
(Applause)
312
807000
5000
(تشویق)
13:50
Thank you.
313
812000
1000
متشکرم.
13:51
So this is a unit with the 12 petals
314
813000
3000
خب، این یک واحد با 12 گلبرگ است
13:54
These petals cost about a dollar each --
315
816000
2000
این گلبرگها هر کدام حدود یک دلار هزینه می برند،
13:56
they're lightweight, injection molded plastic, aluminized.
316
818000
3000
قطعات تزریق پلاستیک سبک با روکش آلومینیوم
13:59
The mechanism to control each petal is below there with a microprocessor on each one.
317
821000
4000
مکانیزم کنترل هریک از این گلبرگها در این زیر قرار دارد و هرکدام یک ریزپردازنده دارد
14:03
There are thermocouples on the engine -- little sensors
318
825000
3000
چند ترموکوپل روی موتور نصب شده اند
14:06
that detect the heat when the sunlight strikes them.
319
828000
3000
حسگرهای کوچکی که وقتی آفتاب به آنها می تابد گرما را حس می کنند.
14:09
Each petal adjusts itself separately to keep the highest temperature on it.
320
831000
4000
هر گلبرگ خود را جداگانه چنان تنظیم می کند که بیشترین گرما را دریافت کند.
14:13
When the sun comes out in the morning, the petals will seek the sun,
321
835000
3000
صبح وقتی خورشید طلوع می کند، گلبرگها به دنبال خورشید می گردند.
14:16
find it by searching for the highest temperature
322
838000
2000
و با جستجوی بیشترین حرارت، آن را پیدا می کنند
14:18
About a minute and a half or two minutes after the rays are striking the hot cap
323
840000
4000
طی یک و نیم تا دو دقیقه پس از تابش آفتاب به مخزن گرم
14:22
the engine will be warm enough to start
324
844000
2000
موتور به اندازۀ کافی گرم می شود که شروع به کار کند
14:24
and then the engine will generate electricity for about six and a half hours a day --
325
846000
3000
و سپس موتور به مدت شش و نیم در روز برق تولید می کند.
14:27
six and a half to seven hours as the sun moves across the sky
326
849000
3000
شش ساعت و نیم تا هفت ساعت در مدتی که خورشید در آسمان حرکت می کند.
14:30
A critical part that we can take advantage of
327
852000
3000
نقطۀ قوتی که ما می توانیم از آن بهره ببریم
14:33
is that we have these inexpensive microprocessors
328
855000
2000
این است که ما از ریزپردازنده های ارزانی استفاده می کنیم
14:35
and each one of these petals are autonomous,
329
857000
2000
و هرکدام از این گلبرگها، خود گردان هستند.
14:37
and each one of these petals figures out where the sun is with no user set-up.
330
859000
4000
و هر یک از گلبرگها جای خورشید را بدون نیاز به تنظیم کاربر، پیدا می کند.
14:41
So you don't have to tell what latitude, longitude you're at,
331
863000
2000
پس لازم نیست شما مشخص کنید که در چه موقعیت جغرافیایی هستید
14:43
you don't have to tell what your roof slope angle is,
332
865000
2000
یا تعیین کنید که زاویۀ سقف چند درجه است
14:45
you don't have to tell what orientation.
333
867000
2000
یا در چه جهتی است.
14:47
It doesn't really care.
334
869000
2000
اینها اصلاً مهم نیستند.
14:49
What it does is it searches to find the hottest spot,
335
871000
2000
کاری که این سیستم می کند اینست که گرم ترین نقطه را جستجو می کند.
14:51
it searches again a half an hour later, it searches again a day later,
336
873000
2000
و دوباره نیم ساعت بعد باز جستجو می کند، و باز روز دیگر هم جستجو می کند.
14:53
it searches again a month later.
337
875000
2000
یک ماه دیگر باز هم جستجو می کند.
14:55
It basically figures out where on Earth you are by watching the direction the sun moves,
338
877000
3000
و به سادگی موقعیت شما را با مشاهدۀ جهت حرکت خورشید تشخیص می دهد.
14:58
so you don't have to actually enter anything about that.
339
880000
2000
پس لازم نیست شما هیچ اطلاعاتی وارد کنید.
15:00
The way the unit works is, when the sun comes out
340
882000
3000
روشی که این واحد کار می کند این است که وقتی خورشید بیرون می آید
15:03
the engine will start and you get power out here.
341
885000
3000
موتور شروع به کار می کند و برق تولید می نماید.
15:06
We have A.C. and D.C., get 12 volts D.C.,
342
888000
4000
ما برق AC وDC داریم، می توانید برق 12 ولت مستقیم بگیرید
15:10
so that could be used for certain applications.
343
892000
2000
که برای مصارف خاصی کاربرد دارد.
15:12
We have an inverter in there, so you get 117 volts A.C.
344
894000
2000
همچنین ما اینورتر داریم که به شما برق 117 ولت متناوب می دهد
15:14
and you also get hot water.
345
896000
2000
و همینطور شما آب گرم خواهید داشت.
15:16
The hot water's optional.
346
898000
2000
آب گرم، اختیاری است.
15:18
You don't have to use the hot water, it will cool itself.
347
900000
2000
شما لازم نیست از آب گرم استفاده کنید، آب می تواند خودش خنک شود.
15:20
But you can use it to optionally heat hot water
348
902000
2000
ولی شما این گزینه را دارید که از آب گرم استفاده کنید.
15:22
and that brings the efficiency up even higher
349
904000
2000
که بازده کل را بالاتر خواهد برد.
15:24
because some of the heat that you would normally be rejecting,
350
906000
2000
زیرا مفداری از گرمایی را دفع می کنید
15:26
you can now use as useful energy, whether it's for a pool or hot water.
351
908000
3000
می توانید در جایی دیگر به کار برید، مثلاً در استخر یا آب گرم ساختمان
15:29
Let me show you a quick movie of what this looks like running.
352
911000
3000
بگذارید یک فیلم کوتاه در این باره نشان بدهم.
15:38
So this is the first test where we took it outside
353
920000
3000
خب، این اولین آزمایشی است که ما در محیط باز انجام دادیم.
15:41
and each of the petals were individually seeking.
354
923000
2000
و هریک از گلبرگها جداگانه جستجو می کردند.
15:43
And what they do is step, very coarsely at first,
355
925000
3000
و این کار را در ابتدا در گامهای خیلی بزرگ انجام می دهند
15:46
and then very finely afterward.
356
928000
2000
و سپس خیلی دقیقتر می شود.
15:48
Once they get a temperature reading on the thermocouple indicating they found the sun,
357
930000
3000
وقتی دمای خوانده شده روی دماسنج نشان بدهد که خورشید را پیدا کرده اند
15:51
then they slow down and do a fine search,
358
933000
2000
آنوقت سرعت آنها کم می شود و جستجو را دقیقتر می کنند.
15:53
then all the petals will move into position, and then the engine will start.
359
935000
2000
سپس تمام گلبرگها در موقعیت خود قرار می گیرند و پس از آن موتور شروع به کار می کند.
15:55
So, we've been working on this for the last two years.
360
937000
3000
خب، ما دو سال روی این سیستم کار کردیم.
15:58
We're very excited about the progress, we do have a very long way to go though still,
361
940000
3000
ما به خاطر این پیشرفت خیلی هیجان زده شدیم، گرچه هنوز راه درازی در پیش است.
16:01
and let me tell you a little bit more about that.
362
943000
2000
و اجازه دهید کمی در این باره صحبت کنم.
16:03
This is how we envision it would be in a residential installation:
363
945000
2000
این حالتی است که ما آن را در کاربرد خانگی تصور می کنیم.
16:05
you'd probably have more than one unit on your roof.
364
947000
2000
شما احتمالاً بیشتر از یک واحد در روی پشت بامتان خواهید داشت.
16:07
It could be on your roof, or in your backyard, or somewhere else.
365
949000
3000
البته می تواند روی پشت بام، یا حیاط خلوت یا هر جای دیگر نصب شود.
16:10
You don't have to have enough units to power your entire house,
366
952000
3000
شما لازم نیست تعداد کافی برای تولید کل برق خانه داشته باشید
16:13
you just save money with each incremental one you add.
367
955000
3000
شما با نصب هر یک واحد مقداری در مصرف انرژی صرفه جویی خواهید کرد.
16:16
So you're still using the grid potentially, in this type of application,
368
958000
3000
یعنی شما در این روش همچنان از شبکه به عنوان منبع پشتیبان
16:19
to be your back-up supply -- of course, you can't use these at night,
369
961000
3000
استفاده می کنید، مطمئناً شما نمی توانید از این سیستم در شب استفاده کنید
16:22
and you can't use these on cloudy days.
370
964000
2000
و همینطور در روزهای ابری
16:24
But by reducing your energy use, pretty much at the peak times --
371
966000
4000
ولی با کم کردن قابل توجه مصرف انرژی خود در زمان های پیک مصرف
16:28
usually when you have you air conditioning on, or other times like that --
372
970000
3000
معمولاً وقتی سیستم تهویه مطبوع روشن است یا اوقات مشابه
16:31
this generates the peak power at the peak usage time,
373
973000
3000
این سیستم توان بیشتر برای مصرف در زمان پیک را تولید می کند.
16:34
so it's very complementary in that sense.
374
976000
2000
پس از این نظر کاملاً مکمل آن است.
16:36
This is how we would envision a residential application.
375
978000
2000
این چیزی است که ما برای مصرف خانگی تصور می کنیم.
16:38
We also think there's very big potential for energy farms,
376
980000
3000
ما همچنین فکر می کنیم پتانسیل زیادی در مزارع انرژی موجود است
16:41
especially in remote land where there happens to be a lot of sun.
377
983000
3000
به خصوص در مناطق دور افتاده که آفتاب زیادی داشته باشند.
16:44
It's a really good combination of those two factors.
378
986000
2000
این ترکیب بسیار خوبی از این دو عامل است.
16:46
It turns out there's a lot of powerful sun all around the world, obviously,
379
988000
4000
واضح است که نقاط بسیاری در جهان هستند که آفتاب شدیدی دارند
16:50
but in special places where it happens to be relatively inexpensive to place these
380
992000
4000
و اینکه در برخی از این نقاط استفاده از این سیستم نسبتاً ارزان خواهد بود
16:54
and also in many more places where there is high wind power.
381
996000
4000
و همچنین نقاط زیادی هستند که نیروی باد قدرتمندی دارند
16:58
So an example of that is, here's the map of the United States.
382
1000000
3000
به عنوان مثال، این نقشۀ ایالات متحدۀ آمریکاست
17:01
Pretty much everywhere that's not green or blue is a really ideal place,
383
1003000
4000
تقریباً هر جایی که آبی یا سبز نیست، نقطۀ مناسبی است.
17:05
but even the green or blue areas are good,
384
1007000
2000
ولی حتی نقاط آبی و سبز هم مناسبند
17:07
just not as good as the places that are red, orange and yellow.
385
1009000
2000
فقط به خوبی نقاط قرمز، نارنجی یا زرد نیستند.
17:09
But the hot sport right around Las Vegas and Death Valley and that area
386
1011000
3000
ولی این نقطۀ ایده آل اطراف لاس وگاس و درۀ مرگ و این منطقه
17:12
is very, very good.
387
1014000
2000
بسیار عالیست
17:14
And all this does is affect the payback period,
388
1016000
2000
تاثیر اصلی موقعیت جغرافیایی روی زمان بازگشت سرمایه است.
17:16
it doesn't mean that you couldn't use solar energy;
389
1018000
2000
معنیش این نیست که شما نمی توانید از انرژی خورشیدی استفاده کنید
17:18
you could use solar energy anywhere on Earth.
390
1020000
2000
شما همه جای زمین می توانید از انرژی خورشیدی استفاده کنید.
17:20
It just affects the payback period if you're comparing to grid-supplied electricity.
391
1022000
2000
تنها فرق آن، زمان بازگشت سرمایه در مقایسه با برق شبکه است
17:22
But if you don't have grid-supplied electricity,
392
1024000
2000
ولی اگر شما به برق شبکه دسترسی ندارید
17:25
then the whole question of payback is a different one entirely.
393
1027000
2000
دیگر کل مسالۀ بازگشت سرمایه شکل دیگری به خود خواهد گرفت
17:27
It's just how many watts do you get per dollar,
394
1029000
2000
آنوقت مساله اینست که شما به ازای یک دلار چند وات برق می توانید به دست بیاورید.
17:29
and how could you benefit from that using that power
395
1031000
2000
و چگونه می توانید از استفاده از این انرژی سود ببرید
17:31
to change your life in some way.
396
1033000
2000
و زندگی خود را به شکلی تغییر دهید.
17:33
This is the map of the United States.
397
1035000
2000
این نقشۀ آمریکاست
17:35
This is the map of the whole Earth
398
1037000
2000
این نقشۀ تمام زمین است
17:37
and again, you can see a huge swathe in the middle
399
1039000
2000
و دوباره شما می توانید یک نواز عظیم در این وسط ببینید.
17:39
of pretty much where a large part of the population is,
400
1041000
2000
تقریباً در جایی که جمعیت زیادی در آن هست.
17:41
there's tremendous chances for solar energy.
401
1043000
2000
اینجا موقعیت بسیار مناسبی برای انرژی خورشیدی وجود دارد.
17:43
And of course, look at Africa.
402
1045000
2000
و البته نگاهی به آفریقا بیاندازیم
17:45
It's just unbelievable what the potential is to take advantage of solar energy there,
403
1047000
2000
پتانسیلی که برای استفاده از انرژی خورشیدی در آنجا وجود دارد باورنکردنی است.
17:47
and I'm really excited to talk more about finding ways we can help with that.
404
1049000
3000
و من هیجان زده می شوم که در بارۀ یافتن راه های کمک کردن به دیگران به این روش صحبت کنم.
17:50
So, in conclusion, I would say
405
1052000
2000
پس به عنوان نتیجه گیری می توانم بگویم
17:52
my journey has shown me that you can revisit old ideas in a new light,
406
1054000
6000
تجربۀ من نشان داد که شما می توانید ایده های قدیمی را با نگاهی نو دوباره بررسی کنید
17:58
and sometimes ideas that have been discarded in the past
407
1060000
3000
و گاهی ایده هایی که در گذشته کنار گذاشته شده بودند
18:01
can be practical now if you apply some new technology or new twists.
408
1063000
3000
می توانند امروزه با استفاده از فناوری روز و چند تغییر کوچک عملی شوند
18:04
We believe we're getting very close to something practical and affordable.
409
1066000
3000
ما باور داریم که داریم به یک راه حل عملی و کم هزینه نزدیک می شویم.
18:07
Our short-term goal for this is to be half the price of solar cells
410
1069000
3000
در کوتاه مدت هدف ما رسیدن به نصف قیمت سلولهای خورشیدی است.
18:10
and our longer-term goal is to be less than a five-year payback.
411
1072000
4000
و هدف بلند مدت ما رسیدن به بازگشت سرمایۀ پنج ساله است.
18:14
And at less than a five-year payback, all of a sudden this becomes very economic
412
1076000
3000
و در بازگشت سرمایۀ زیر پنج سال، این سیستم یکباره کاملاً اقتصادی می شود.
18:17
So you don't have to just want to have a feel-good attitude about energy
413
1079000
4000
پس دیگر انگیزۀ شما برای داشتن یکی از اینها
18:21
to want to have one of these.
414
1083000
2000
داشتن حس رضایتمندی در بارۀ انرژی نخواهد بود
18:23
It just makes economic sense.
415
1085000
2000
بلکه از نظر اقتصادی هم توجیه پذیر خواهد بود.
18:25
Right now, solar paybacks are between 30 and 50 years.
416
1087000
2000
امروزه بازگشت سرمایۀ سیستمهای خورشیدی 30 تا 50 ساله است
18:27
If you get it down below five years then it becomes almost a no-brainer
417
1089000
2000
اگر این زمان به زیر 5 سال برسد، آنوقت برای استفاده از آن کسی وقت تلف نمی کند
18:29
because the interest to own it -- someone else will finance it for you
418
1091000
3000
زیرا علاقه مندی به داشتن آن است، حتی دیگران برای شما سرمایه گذاری خواهند کرد
18:32
and you can just make money, basically from day one.
419
1094000
2000
و شما به سادگی می توانید از همان روز اول درآمد داشته باشید.
18:34
So that's our real powerful goal that we're really shooting for in the company.
420
1096000
3000
این هدف اصلی ماست که در شرکت برای آن تلاش می کنیم.
18:37
Two other things that I learned that were very surprising to me --
421
1099000
3000
دو مورد دیگر که من را شگفت زده کرد:
18:40
one was how casual we are about energy.
422
1102000
5000
اولی اینکه ما چقدر انرژی را سرسری می گیریم.
18:45
I was walking from the elevator over here,
423
1107000
4000
من داشتم از آسانسور به این سمت می آمدم
18:49
and even just looking at the stage right now --
424
1111000
2000
و حتی همین الان که به جایگاه نگاه می کنم
18:51
so there's probably 20 500 watt lights right now.
425
1113000
4000
حدود 20 لامپ 500 وات روشن است
18:55
There's 10,000 watts of light pouring on the stage,
426
1117000
2000
یعنی 10000 وات نور به جایگاه می تابد
18:57
one horsepower is 756 watts, at full power.
427
1119000
4000
یک اسب-قدرت 756 وات است
19:01
So there's basically 15 horses running at full speed just to keep the stage lit.
428
1123000
4000
یعنی الان 15 اسب دارند با تمام سرعت می دوند تا این جایگاه روشن باشد.
19:05
Not to mention the 200 horses that are probably running right now
429
1127000
2000
لازم به ذکر نیست که احتمالا 200 اسب دارند می دوند
19:07
to keep the airconditioning going.
430
1129000
2000
تا تهویه مطبوع کار کند
19:09
And it's just amazing, walk in the elevator and there's lights on in the elevator.
431
1131000
4000
و شگفت انگیز است، وارد آسانسور که می شوید، درونش چندین چراغ روشن است
19:13
Of course, now I'm very sensitive at home when we leave the lights on by mistake.
432
1135000
3000
البته من الان نسبت به روشن بودن لامپ در خانه ام خیلی حساسم
19:16
But, everywhere around us we have insatiable use for energy
433
1138000
4000
ولی همه جا در اطرافمان استفادۀ بی رویه از انرژی را می بینیم.
19:20
because it's so cheap.
434
1142000
2000
چون خیلی ارزان است.
19:22
And it's cheap because we've been subsidized
435
1144000
2000
و ارزان است چون یارانه پرداخت می شود.
19:24
by energy that's been concentrated by the sun.
436
1146000
2000
با انرژیی که به وسیلۀ خورشید ذخیره شده است.
19:26
Basically, oil is solar energy concentrate.
437
1148000
3000
اساساً، نفت یک نوع ذخیرۀ انرژی خورشید است.
19:29
It's been pounded for a billion years with a lot of energy
438
1151000
4000
میلیاردها سال با انرژی فراوان ورز داده شده
19:33
to make it have all that energy contained in it.
439
1155000
2000
تا تمام این انرژیی را که در خود دارد ایجاد شود.
19:35
And we don't have a birthright to just use that up as fast as we are, I think.
440
1157000
3000
و من فکر می کنم ما حق نداریم آن را به سرعت هرچه تمامتر مصرف کنیم.
19:38
And it would be great if we could find a way to make our energy usage renewable,
441
1160000
4000
و بسیار عالی خواهد بود اگر ما راهی بیابیم که منبع مصرف انرژی ما تجدید پذیر باشد.
19:42
where as we're using the energy we're creating it at the same pace,
442
1164000
2000
که ما با همان نرخ که انرژی مصرف می کنیم، آن را تولید هم بنماییم.
19:44
and I really hope we can get there.
443
1166000
2000
و من شدیداً آرزومندم که به این نقطه برسیم.
19:46
Thank you very much, you've been a great audience.
444
1168000
2000
از اینکه شنوندگان خوبی بودید از شما ممنونم.
19:48
(Applause)
445
1170000
3000
(تشویق)
ABOUT THE SPEAKER
Bill Gross - Idea guyBill Gross founded Idealab, an incubator of new inventions, ideas and businesses.
Why you should listen
Bill Gross is the founder of Idealab, a business incubator focused on new ideas. (He's now the chair and CEO.) He helped create GoTo.com, the first sponsored search company. He also created the Snap! search engine, which allows users to preview hyperlinks.
Gross has been an entrepreneur since high school, when he founded a solar energy company. In college, he patented a new loudspeaker design, and after school he started a company that was later acquired by Lotus, and then launched an educational software publishing company. Now, he serves on the boards of companies in the areas of automation, software and renewable energy.
Bill Gross | Speaker | TED.com