TEDGlobal 2012
Jonathan Trent: Energy from floating algae pods
ג'ונתן טרנט: אנרגיה ממיכלי אצות צפים.
Filmed:
Readability: 4.9
1,037,057 views
אפשר לקרוא לזה "דלק ללא מאובנים": ג'ונתן טרנט עובד על תוכנית להפיק דלק אורגני חדש באמצעות חוואות של מיקרו-אצות שישוטו במיכלים רחוק-מהחוף ויוזנו במי-שפכים מהערים. הקשיבו לחזונם הנועז של אנשי צוותו לפרוייקט "אומגה" ("גידורי ממברנות לגידול אצות רחוק-מהחוף), וכיצד זה יכול לספק כוח לעתיד.
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
לפני שנים אחדות התחלתי לנסות להבין
00:19
if there was a possibility to develop biofuels
1
3159
2728
אם ישנה אפשרות לפתח דלק אורגני
00:21
on a scale that would actually compete with fossil fuels
2
5887
4702
בקנה מידה שיתחרה למעשה עם דלק מאובנים
00:26
but not compete with agriculture for water,
3
10589
3684
אך לא יתחרה עם החקלאות בנושאי מים
00:30
fertilizer or land.
4
14273
2438
דשנים וקרקע.
00:32
So here's what I came up with.
5
16711
1530
כך, זה מה שהעליתי
00:34
Imagine that we build an enclosure where we put it
6
18241
1608
דמיינו שאנו בונים גידור ומניחים אותו
00:35
just underwater, and we fill it with wastewater
7
19849
2278
מתחת למים, וממלאים אותו במי שפכים
00:38
and some form of microalgae that produces oil,
8
22127
3128
וסוג כלשהו של מיקרו-אצות שמייצרות שמן
00:41
and we make it out of some kind of flexible material
9
25255
2160
ועושים אותו מסוג כלשהו של חומר גמיש
00:43
that moves with waves underwater,
10
27415
2072
שנע עם הגלים מתחת למים
00:45
and the system that we're going to build, of course,
11
29487
2040
והמערכת שאנו מתכוונים לבנות
00:47
will use solar energy to grow the algae,
12
31527
2320
תשתמש באנרגיה סולרית כדי לגדל את האצות,
00:49
and they use CO2, which is good,
13
33847
2211
והן ישתמשו בדו תחמוצת הפחמן, שזה טוב,
00:51
and they produce oxygen as they grow.
14
36058
2365
והם ייצרו חמצן במהלך צמיחתן.
00:54
The algae that grow are in a container that
15
38423
3664
האצות שגדלות נמצאות במיכל
00:57
distributes the heat to the surrounding water,
16
42087
2792
שמפזר את החום למים הסובבים
01:00
and you can harvest them and make biofuels
17
44879
2264
וניתן לאסוף אותן ולעשות דלק אורגני
01:03
and cosmetics and fertilizer and animal feed,
18
47143
2680
וקוסמטיקה ודשן ומזון לבעלי חיים,
01:05
and of course you'd have to make a large area of this,
19
49823
2840
וכמובן, יהיה צורך לעשות שטח גדול של זה,
01:08
so you'd have to worry about other stakeholders
20
52663
2552
כך שיהיה צורך לדאוג לבעלי ענין אחרים
01:11
like fishermen and ships and such things, but hey,
21
55215
4192
כמו דייגים וספינות וכו', אבל היי,
01:15
we're talking about biofuels,
22
59407
2263
אנחנו מדברים על דלק אורגני,
01:17
and we know the importance of potentially getting
23
61670
2202
ואנו יודעים מהי החשיבות שיש בפוטנציאל להשיג
01:19
an alternative liquid fuel.
24
63872
2479
דלק נוזלי אלטרנטיבי.
01:22
Why are we talking about microalgae?
25
66351
2681
מדוע אנו מדברים על מיקרו-אצות?
01:24
Here you see a graph showing you the different types
26
69032
3687
כאן אתם יכולים לראות גרף שמראה לכם את הסוגים השונים
01:28
of crops that are being considered for making biofuels,
27
72719
3852
של יבולים שיהיו דרושים כדי לייצר דלק אורגני
01:32
so you can see some things like soybean,
28
76571
2563
כך שניתן לראות דברים כמו פולי סויה,
01:35
which makes 50 gallons per acre per year,
29
79134
2317
שמניבים 200 ליטר לכל 4 דונם בשנה,
01:37
or sunflower or canola or jatropha or palm, and that
30
81451
5057
או חמניות או קנולה או יתרופית או דקל,
01:42
tall graph there shows what microalgae can contribute.
31
86508
4494
והגרף הגבוה הזה מציג את מה שהמיקרו-אצות יכולות לתרום.
01:46
That is to say, microalgae contributes between 2,000
32
91002
2531
כלומר, מיקרו-אצות מניבות בין 8,000
01:49
and 5,000 gallons per acre per year,
33
93533
2792
ו- 20,000 ליטר ל-כל 4 דונם בשנה,
01:52
compared to the 50 gallons per acre per year from soy.
34
96325
3352
בהשוואה ל- 200 ליטר לכל 4 דונם בשנה מסויה.
01:55
So what are microalgae? Microalgae are micro --
35
99677
3264
אז מה הן המיקרו-אצות? הן מיקרו-
01:58
that is, they're extremely small, as you can see here
36
102941
2448
כלומר, הן קטנות מאוד, כפי שניתן לראות כאן
02:01
a picture of those single-celled organisms
37
105389
2968
תמונה של אורגניזמים חד־תאיים אלה
02:04
compared to a human hair.
38
108357
2310
בהשווה לשיער אדם.
02:06
Those small organisms have been around
39
110667
2826
אורגניזמים קטנים אלה מצויים כבר
02:09
for millions of years and there's thousands
40
113493
2040
מזה מיליוני שנים, ויש אלפי
02:11
of different species of microalgae in the world,
41
115533
2224
זנים שונים של מיקרו-אצות בעולם,
02:13
some of which are the fastest-growing plants on the planet,
42
117757
3024
חלק מהן הם צמחים שגדלים הכי מהר על פני כדור הארץ,
02:16
and produce, as I just showed you, lots and lots of oil.
43
120781
3192
ומייצרים, כפי שזה עתה הראיתי לכם, הרבה, הרבה שמן.
02:19
Now, why do we want to do this offshore?
44
123973
3288
עכשיו, למה אנו רוצים לעשות זאת רחוק מהחוף?
02:23
Well, the reason we're doing this offshore is because
45
127261
2848
טוב, הסיבה שאנחנו עושים זאת רחוק מהחוף היא משום
02:26
if you look at our coastal cities, there isn't a choice,
46
130109
4596
שאם מסתכלים על הערים שלנו, אין ברירה,
02:30
because we're going to use waste water, as I suggested,
47
134705
2799
כי אנחנו עומדים להשתמש במי שפכים, כפי שהזכרתי,
02:33
and if you look at where most of the waste water
48
137504
1911
ואם מביאים בחשבון היכן רוב מפעלי הטיפול
02:35
treatment plants are, they're embedded in the cities.
49
139415
3569
במי השפכים, הם משובצים בערים.
02:38
This is the city of San Francisco, which has 900 miles
50
142984
3683
זוהי סן פרנסיסקו, שיש לה כבר 1450 קילומטר
02:42
of sewer pipes under the city already,
51
146667
2655
של צינורות ביוב מתחת לעיר,
02:45
and it releases its waste water offshore.
52
149322
3976
והיא מזרימה את מי השפכים רחוק מהחוף.
02:49
So different cities around the world treat their waste water
53
153298
3912
כך שערים שונות ברחבי העולם מטפלות במי השפכים שלהן
02:53
differently. Some cities process it.
54
157210
2368
באופן שונה. כמה ערים מעבדות אותם.
02:55
Some cities just release the water.
55
159578
1646
כמה ערים פשוט מזרימות את המים.
02:57
But in all cases, the water that's released is
56
161224
2658
אבל בכל המקרים, המים המוזרמים
02:59
perfectly adequate for growing microalgae.
57
163882
2960
מתאימים באופן מושלם לגידול מיקרו-אצות.
03:02
So let's envision what the system might look like.
58
166842
1665
אז בואו ונדמה כיצד המערכת עשויה להיראות.
03:04
We call it OMEGA, which is an acronym for
59
168507
2102
אנחנו קוראים לזה "אומגה", שהיא ראשי תיבות עבור
03:06
Offshore Membrane Enclosures for Growing Algae.
60
170609
4431
"מגדרי ממברנות, לגידול אצות, הרחק מהחוף".
03:10
At NASA, you have to have good acronyms.
61
175040
2552
בנאסא, אתה חייב שיהיה לך נוטריקון טוב.
03:13
So how does it work? I sort of showed you how it works already.
62
177592
2843
אז איך זה עובד? איכשהו הראיתי לכם כיצד זה כבר פועל .
03:16
We put waste water and some source of CO2
63
180435
3720
אנו מכניסים את מי השפכים ומקור כלשהו של CO2
03:20
into our floating structure,
64
184155
3047
לתוך המבנה הצף שלנו,
03:23
and the waste water provides nutrients for the algae to grow,
65
187202
3641
ומי השפכים מספקים בסיס תזונתי לגידול האצות,
03:26
and they sequester CO2 that would otherwise go off
66
190843
2718
והן סופגות את ה- CO2 אשר אחרת היו נפלטים
03:29
into the atmosphere as a greenhouse gas.
67
193561
2610
לאטמוספירה כגז חממה.
03:32
They of course use solar energy to grow,
68
196171
2328
הן כמובן משתמשות באנרגיה סולארית כדי לצמוח,
03:34
and the wave energy on the surface provides energy
69
198499
2551
וגל האנרגיה שעל פני השטח מספק אנרגיה
03:36
for mixing the algae, and the temperature
70
201050
2304
לעירבול האצות, והטמפרטורה
03:39
is controlled by the surrounding water temperature.
71
203354
2560
נשלטת על ידי טמפרטורת המים שמסביב.
03:41
The algae that grow produce oxygen, as I've mentioned,
72
205914
3354
האצות שצומחות מייצרות חמצן, כפי שכבר ציינתי,
03:45
and they also produce biofuels and fertilizer and food and
73
209268
3288
והן גם מיצרות דלק ביולוגי ודשן ומזון,
03:48
other bi-algal products of interest.
74
212556
3441
ומוצרי לוואי מעניינים אחרים של אצות.
03:51
And the system is contained. What do I mean by that?
75
215997
3417
והמערכת היא בפיקוח, למה אני מתכוון בכך?
03:55
It's modular. Let's say something happens that's
76
219414
2126
היא מודולרית. נניח שמשהו לגמרי בלתי צפוי
03:57
totally unexpected to one of the modules.
77
221540
2194
קורה לאחד המודולים.
03:59
It leaks. It's struck by lightning.
78
223734
2199
הוא דולף. הוא נפגע מברק.
04:01
The waste water that leaks out is water that already now
79
225933
2609
מי השפכים שדולפים החוצה הם מים שכבר כעת
04:04
goes into that coastal environment, and
80
228542
2388
נכנסים לסביבת החוף,
04:06
the algae that leak out are biodegradable,
81
230930
2248
והאצות שדולפות החוצה עוברות פירוק ביולוגי,
04:09
and because they're living in waste water,
82
233178
1086
ובגלל שהן חיות במי שפכים,
04:10
they're fresh water algae, which means they can't
83
234264
3069
הן אצות מים מתוקים, כלומר הן לא יכולות
04:13
live in salt water, so they die.
84
237333
1797
לחיות במי-מלח, כך שהן ימותו.
04:15
The plastic we'll build it out of is some kind of
85
239130
2160
הפלסטיק שאתו נבנה הוא סוג של
04:17
well-known plastic that we have good experience with, and
86
241290
2632
פלסטיק ידוע שיש לנו נסיון טוב אתו,
04:19
we'll rebuild our modules to be able to reuse them again.
87
243922
4851
ואנחנו נבנה מחדש את המודולים שלנו כך שנוכל למחזר אותם שוב.
04:24
So we may be able to go beyond that when thinking about
88
248773
3572
כך שנוכל ללכת מעבר לכך כאשר חושבים על
04:28
this system that I'm showing you, and that is to say
89
252345
2477
מערכת זו שאני מציג בפניכם, וזה אומר
04:30
we need to think in terms of the water, the fresh water,
90
254822
2834
שאנחנו צריכים לחשוב במונחים של המים, המים המתוקים,
04:33
which is also going to be an issue in the future,
91
257656
2366
מה שגם יהווה בעיה בעתיד,
04:35
and we're working on methods now
92
260022
1837
ואנחנו עובדים כעת על שיטות
04:37
for recovering the waste water.
93
261859
2522
לטהר את מי השפכים.
04:40
The other thing to consider is the structure itself.
94
264381
2792
הדבר השני שיש לקחת בחשבון הוא המבנה עצמו.
04:43
It provides a surface for things in the ocean,
95
267173
3051
הוא מספק משטח לדברים באוקיינוס,
04:46
and this surface, which is covered by seaweeds
96
270224
3243
ומשטח זה, שמכוסה באצות ים
04:49
and other organisms in the ocean,
97
273467
2494
ואורגניזמים אחרים באוקיינוס,
04:51
will become enhanced marine habitat
98
275961
3987
ייעשה לבית גידול ימי
04:55
so it increases biodiversity.
99
279948
1663
כך שזה מגדיל את המגוון הביולוגי.
04:57
And finally, because it's an offshore structure,
100
281611
2000
ולבסוף, מכיוון שהמבנה נמצא רחוק מהחוף,
04:59
we can think in terms of how it might contribute
101
283611
2902
אנו יכולים לחשוב במונחים של כיצד זה עשוי לתרום
05:02
to an aquaculture activity offshore.
102
286513
3754
לפעילות חקלאות ימית הרחק מהחוף.
05:06
So you're probably thinking, "Gee, this sounds
103
290267
1589
כך שאתם חושבים כנראה, "ווי, זה נשמע
05:07
like a good idea. What can we do to try to see if it's real?"
104
291856
4571
כמו רעיון טוב. מה אנחנו יכולים לעשות כדי לנסות לראות אם זה מעשי?"
05:12
Well, I set up laboratories in Santa Cruz
105
296427
3815
ובכן, הקמתי מעבדות בסנטה קרוז
05:16
at the California Fish and Game facility,
106
300242
3162
במתקן ה"דגים וחיות הבר של קליפורניה",
05:19
and that facility allowed us to have big seawater tanks
107
303404
3049
ומתקן זה איפשר שיהיו לנו מיכלים גדולים של מי-ים
05:22
to test some of these ideas.
108
306453
1723
כדי לבדוק כמה מרעיונות אלה.
05:24
We also set up experiments in San Francisco
109
308176
2622
אנחו גם ערכנו ניסויים בסן פרנסיסקו
05:26
at one of the three waste water treatment plants,
110
310798
2831
באחד משלושת המפעלים לטיפול במי שפכים,
05:29
again a facility to test ideas.
111
313629
2496
שוב מתקן כדי לבחון רעיונות.
05:32
And finally, we wanted to see where we could look at
112
316125
3304
ולבסוף, רצינו לראות היכן נוכל לראות
05:35
what the impact of this structure would be
113
319429
2704
מה תהיה ההשפעה של מבנה זה
05:38
in the marine environment, and we set up a field site
114
322133
3657
בסביבה ימית, והקמנו אתר שדה
05:41
at a place called Moss Landing Marine Lab
115
325790
2463
במקום שנקרא "מעבדת נחיתה ימית מוס"
05:44
in Monterey Bay, where we worked in a harbor
116
328253
2360
במפרץ מונטריי, שבו עבדנו בנמל
05:46
to see what impact this would have on marine organisms.
117
330613
4846
כדי לראות איזו השפעה תהיה לזה על אורגניזמים ימיים.
05:51
The laboratory that we set up in Santa Cruz was our skunkworks.
118
335459
3090
המעבדה שהקמנו בסנטה קרוז הייתה ה"סקאנק-וורקס" שלנו.
05:54
It was a place where we were growing algae
119
338549
2898
זה היה מקום שבו גידלנו אצות
05:57
and welding plastic and building tools
120
341447
2665
ריתכנו פלסטיק, ובנינו כלים
06:00
and making a lot of mistakes,
121
344112
1523
ועשינו הרבה טעויות,
06:01
or, as Edison said, we were
122
345635
1931
או, כפי שאדיסון אמר, עלה בידנו
06:03
finding the 10,000 ways that the system wouldn't work.
123
347566
3450
למצוא את 10,000 הדרכים שבהן המערכת לא פעלה.
06:06
Now, we grew algae in waste water, and we built tools
124
351016
4246
כעת, גידלנו אצות במי שפכים, ובנינו כלים
06:11
that allowed us to get into the lives of algae
125
355262
3432
שאיפשרו לנו להיכנס לתוך החיים של האצות
06:14
so that we could monitor the way they grow,
126
358694
1722
כך שיכולנו לפקח על הדרך שהן גדלות,
06:16
what makes them happy, how do we make sure that
127
360416
2702
מה מסב להן אושר, איך אנחנו מבטיחים
06:19
we're going to have a culture that will survive and thrive.
128
363118
3902
שתהיה לנו תרבית שתשרוד ותשגשג.
06:22
So the most important feature that we needed to develop were these
129
367020
3089
כך שהמאפין החשוב ביותר שהיינו צריכים לפתח היה
06:26
so-called photobioreactors, or PBRs.
130
370109
2728
מה שמכונה פוטוביוריאקטורים, או PBRs.
06:28
These were the structures that would be floating at the
131
372837
1343
אלה היו מבנים שצפו על
06:30
surface made out of some inexpensive plastic material
132
374180
3425
פני השטח, עשויים מאיזשהו חומר פלסטי זול
06:33
that'll allow the algae to grow, and we had built lots and lots
133
377605
2657
שאיפשר לאצות לגדול, ואנחנו ייצרנו הרבה מאד
06:36
of designs, most of which were horrible failures,
134
380262
3129
עיצובים, שרובם היו כישלון נורא,
06:39
and when we finally got to a design that worked,
135
383391
2335
וכאשר הגענו לבסוף לעיצוב שעבד,
06:41
at about 30 gallons, we scaled it up
136
385726
2287
ב- כ-120 ליטרים, העלינו זאת
06:43
to 450 gallons in San Francisco.
137
388013
3616
לכדי 1800 ליטרים בסן פרנסיסקו.
06:47
So let me show you how the system works.
138
391629
2194
אז הרשו לי להראות לכם כיצד המערכת פועלת.
06:49
We basically take waste water with algae of our choice in it,
139
393823
3712
בעיקרון אנחנו לוקחים מי שפכים עם האצות שבחרנו
06:53
and we circulate it through this floating structure,
140
397535
2706
ומזרימים אותם דרך מבנה צף זה,
06:56
this tubular, flexible plastic structure,
141
400241
2732
מבנה צינורי, מפלסטיק גמיש,
06:58
and it circulates through this thing,
142
402973
1493
הם מסתובבים דרך הדבר הזה,
07:00
and there's sunlight of course, it's at the surface,
143
404466
2712
ויש כמובן אור שמש, בכל השטח,
07:03
and the algae grow on the nutrients.
144
407178
2405
והאצות גדלות על החומרים המזינים.
07:05
But this is a bit like putting your head in a plastic bag.
145
409583
2422
אבל זה קצת כמו לדחוף את הראש לשקית פלסטיק.
07:07
The algae are not going to suffocate because of CO2,
146
412005
3242
האצות לא עומדות להיחנק בשל ה- CO2,
07:11
as we would.
147
415262
839
כפי שהיה קורה לנו.
07:12
They suffocate because they produce oxygen, and they
148
416101
2659
הם נחנקות מכיוון שהן מייצרות חמצן, והן
07:14
don't really suffocate, but the oxygen that they produce
149
418760
2176
לא באמת נחנקות, אך החמצן שהן מפיקות
07:16
is problematic, and they use up all the CO2.
150
420936
3104
הוא בעייתי, והן משתמשות בכל ה- CO2.
07:19
So the next thing we had to figure out was how we could
151
424040
2432
כך שהדבר הבא שהיינו צריכים לפתור היה כיצד נוכל
07:22
remove the oxygen, which we did by building this column
152
426472
3229
לסלק את החמצן, ועשינו זאת על-ידי בניית עמודה זו
07:25
which circulated some of the water,
153
429701
1477
שמזרימה חלק מהמים,
07:27
and put back CO2, which we did by bubbling the system
154
431178
3370
ומחזירה CO2, שעשינו על-ידי ביעבוע המערכת
07:30
before we recirculated the water.
155
434548
2452
לפני שאנחנו מזרימים חזרה את המים.
07:32
And what you see here is the prototype,
156
437000
1704
ומה שאתם רואים כאן הוא אב-טיפוס,
07:34
which was the first attempt at building this type of column.
157
438704
3798
שהיה הניסיון הראשון בבניית סוג זה של עמודה.
07:38
The larger column that we then installed in San Francisco
158
442502
2440
העמודה הגדולה יותר שהתקנו אז בסן פרנסיסקו
07:40
in the installed system.
159
444942
1628
במערכת המותקנת.
07:42
So the column actually had another very nice feature,
160
446570
3398
כך שלעמודה היה למעשה עוד מאפיין נחמד מאוד,
07:45
and that is the algae settle in the column,
161
449968
3117
וזה שהאצות השתכנו בעמודה,
07:48
and this allowed us to accumulate the algal biomass
162
453085
3574
וזה איפשר לנו לצבור ביומסה של אצות
07:52
in a context where we could easily harvest it.
163
456659
2967
באופן שבו נוכל בקלות לאסוף אותן .
07:55
So we would remove the algaes that concentrated
164
459626
2775
כך נסיר את האצות שהתרכזו
07:58
in the bottom of this column, and then we could
165
462401
2568
בחלק התחתון של עמודה זו, ולאחר מכן
08:00
harvest that by a procedure where you float the algae
166
464969
3823
יכולנו לאסוף בתהליך שבו גורמים לאצות לצוף
08:04
to the surface and can skim it off with a net.
167
468792
3896
על פני השטח, וניתן להסירן עם רשת.
08:08
So we wanted to also investigate what would be the impact
168
472688
3637
כך, רצינו גם לחקור מה תהיה ההשפעה
08:12
of this system in the marine environment,
169
476325
2931
של מערכת זו בסביבה ימית,
08:15
and I mentioned we set up this experiment at a field site
170
479256
3480
וציינתי שמיקמנו ניסוי זה באתר שדה
08:18
in Moss Landing Marine Lab.
171
482736
2240
ב"מוס-מעבדת נחיתה ימית" .
08:20
Well, we found of course that this material became
172
484976
2840
טוב, מצאנו כמובן שחומר זה התכסה
08:23
overgrown with algae, and we needed then to develop
173
487816
2912
באצות, ונאלצנו אז לפתח
08:26
a cleaning procedure, and we also looked at how
174
490728
2408
הליך ניקוי, ואנחנו גם התבוננו באופן שבו
08:29
seabirds and marine mammals interacted, and in fact you
175
493136
2937
עופות מים, ויונקים ימיים פועלים באופן הדדי, ולמעשה אתם
08:31
see here a sea otter that found this incredibly interesting,
176
496073
3023
רואים כאן את לוטרת-הים שמצאה שזה מאוד מעניין,
08:34
and would periodically work its way across this little
177
499096
3104
ומעת לעת פילסה דרך וחצתה את
08:38
floating water bed, and we wanted to hire this guy
178
502200
2888
מיטת המים הקטנה הצפה, ואנחנו רוצים להעסיק את הבחורה הזו
08:40
or train him to be able to clean the surface
179
505088
2089
או לאמן אותה כדי שתוכל לנקות את פני השטח
08:43
of these things, but that's for the future.
180
507177
2407
של הדברים האלה, אבל זה משהו לעתיד.
08:45
Now really what we were doing,
181
509584
1321
עכשיו באמת מה שאנחנו עושים ,
08:46
we were working in four areas.
182
510905
1772
עבדנו בארבעה אזורים.
08:48
Our research covered the biology of the system,
183
512677
2883
המחקרים שלנו כיסו את הביולוגיה של המערכת,
08:51
which included studying the way algae grew,
184
515560
2168
שכללה למידה של הדרך שבה האצות גדלות,
08:53
but also what eats the algae, and what kills the algae.
185
517728
3649
אך גם מה אוכל את האצות, ומה הורג את האצות.
08:57
We did engineering to understand what we would need
186
521377
2179
עשינו תכנון הנדסי כדי להבין למה נזדקק
08:59
to be able to do to build this structure,
187
523556
2293
כדי שנהיה מסוגלים לבנות מבנה זה,
09:01
not only on the small scale, but how we would build it
188
525849
2703
לא רק בקנה מידה קטן, אבל איך נבנה
09:04
on this enormous scale that will ultimately be required.
189
528552
3316
בקנה מידה עצום שיהיה בו צורך בסופו של דבר.
09:07
I mentioned we looked at birds and marine mammals
190
531868
3200
הזכרתי שהסתכלנו בציפורים, וביונקים ימיים
09:10
and looked at basically the environmental impact
191
535068
2529
והתבוננו למעשה בהשפעה הסביבתית
09:13
of the system, and finally we looked at the economics,
192
537597
3151
של המערכת, ולבסוף בדקנו את הכלכליות,
09:16
and what I mean by economics is,
193
540748
1647
ולמה שאני מתכוון בכלכליות הוא,
09:18
what is the energy required to run the system?
194
542395
3105
מהי האנרגיה הדרושה להפעלת המערכת?
09:21
Do you get more energy out of the system
195
545500
1422
האם מקבלים מהמערכת יותר אנרגיה
09:22
than you have to put into the system
196
546922
1581
מאשר מכניסים לתוכה
09:24
to be able to make the system run?
197
548503
2013
כדי שיתאפשר להפעיל את המערכת?
09:26
And what about operating costs?
198
550516
1746
ומה לגבי עלויות התפעול?
09:28
And what about capital costs?
199
552262
2058
ומה עם עלויות ההון?
09:30
And what about, just, the whole economic structure?
200
554320
4158
ומה לגבי, המבנה הכלכלי השלם?
09:34
So let me tell you that it's not going to be easy,
201
558478
2718
אז תנו לי לומר לכם שזה לא הולך להיות קל,
09:37
and there's lots more work to do in all four
202
561196
2560
ויש עוד הרבה עבודה לעשות בכל ארבעת
09:39
of those areas to be able to really make the system work.
203
563756
3592
אזורים אלה כדי שניתן יהיה לגרום למערכת לפעול.
09:43
But we don't have a lot of time, and I'd like to show you
204
567348
2920
אבל אין לנו הרבה זמן, והייתי רוצה להראות לכם
09:46
the artist's conception of how this system might look
205
570268
3502
את תפיסת האמן איך תראה מערכת זו
09:49
if we find ourselves in a protected bay
206
573770
2680
אם אנו מוצאים את עצמנו במפרץ מוגן
09:52
somewhere in the world, and we have in the background
207
576450
3184
במקום כלשהו בעולם, ויש לנו ברקע
09:55
in this image, the waste water treatment plant
208
579634
2768
בתמונה זו, מפעל לטיהור מי שפכים
09:58
and a source of flue gas for the CO2,
209
582402
2873
ומקור פליטת גז של CO2,
10:01
but when you do the economics of this system,
210
585275
2735
אך כאשר מחשבים את הכלכליות של מערכת זו,
10:03
you find that in fact it will be difficult to make it work.
211
588010
3072
מוצאים שלמעשה יהיה קשה לגרום לה לפעול.
10:06
Unless you look at the system as a way to treat waste water,
212
591082
4570
אלא אם רואים את המערכת כדרך לטפל במי שפכים,
10:11
sequester carbon, and potentially for photovoltaic panels
213
595652
3728
ללכידת פחמן, ופוטנציאל ללוחות סולאריים פוטו-וולטאיים
10:15
or wave energy or even wind energy,
214
599380
3480
או אנרגיית גלים או אפילו אנרגיית רוח,
10:18
and if you start thinking in terms of
215
602860
1271
ואם מתחילים לחשוב במונחים של
10:20
integrating all of these different activities,
216
604131
3041
שילוב כל הפעילויות השונות האלו,
10:23
you could also include in such a facility aquaculture.
217
607172
4647
אפשר יהיה לכלול במתקן כזה חקלאות ימית.
10:27
So we would have under this system a shellfish aquaculture
218
611819
2928
כך שיתאפשר לנו לקבל מתחת למערכת זו חקלאות ימית של פירות-ים
10:30
where we're growing mussels or scallops.
219
614747
2094
שבה אנו נגדל מולים או סקאלופס.
10:32
We'd be growing oysters and things
220
616841
2992
נגדל צדפות וגידולים
10:35
that would be producing high value products and food,
221
619833
2838
שיפיקו מוצרים ומזון בעלי ערך גבוה,
10:38
and this would be a market driver as we build the system
222
622671
2770
וזה יהיה מוביל-שוק בזמן שאנו בונים את המערכת
10:41
to larger and larger scales so that it becomes, ultimately,
223
625441
3314
לממדים גדולים יותר ויותר כך שהיא , בסופו של דבר,
10:44
competitive with the idea of doing it for fuels.
224
628755
5801
תתחרה ברעיון לעשות זאת עבור דלקים.
10:50
So there's always a big question that comes up,
225
634556
2697
אז תמיד מתעוררת שאלה גדולה
10:53
because plastic in the ocean has got a really bad reputation
226
637253
3344
מכיוון שלפלסטיק באוקיינוס יש עכשיו מוניטין ממש רע,
10:56
right now, and so we've been thinking cradle to cradle.
227
640597
2989
וכך, התחלנו לחשוב חשיבה ירוקה C2C ("מעריסה לעריסה" ).
10:59
What are we going to do with all this plastic that we're
228
643586
2717
מה אנחנו עומדים לעשות עם כל הפלסטיק הזה שאנחנו
11:02
going to need to use in our marine environment?
229
646303
2741
שנצטרך להשתמש בו בסביבה הימית שלנו?
11:04
Well, I don't know if you know about this,
230
649044
1518
ובכן, אני לא יודע אם זה ידוע לכם,
11:06
but in California, there's a huge amount of plastic
231
650562
2762
אבל בקליפורניה, יש כמות עצומה של פלסטיק
11:09
that's used in fields right now as plastic mulch,
232
653324
3345
שמשמשת כעת בחקלאות כגבבות פלסטיק,
11:12
and this is plastic that's making these tiny little greenhouses
233
656669
3224
וזה פלסטיק שמשמש ליצירת החממות הקטנטנות האלו
11:15
right along the surface of the soil, and this provides
234
659893
2751
ממש על פני האדמה, וזה מספק
11:18
warming the soil to increase the growing season,
235
662644
3258
חימום לקרקע כדי להאריך את עונת הגידול,
11:21
it allows us to control weeds,
236
665902
2543
זה מאפשר פיקוח על ניכוש העשבים,
11:24
and, of course, it makes the watering much more efficient.
237
668445
3592
וזה, כמובן, מייעל מאד את ההשקיה .
11:27
So the OMEGA system will be part
238
672037
2313
כך שמערכת האומגה תהיה חלק
11:30
of this type of an outcome, and that when we're finished
239
674350
3079
מסוג זה של תוצאה, וכאשר אנחנו נסיים
11:33
using it in the marine environment, we'll be using it,
240
677429
2689
להשתמש בזה בסביבה הימית, אנו מקווים להשתמש בזה,
11:36
hopefully, on fields.
241
680118
2553
בחקלאות.
11:38
Where are we going to put this,
242
682671
1320
היכן אנחנו הולכים למקם את זה,
11:39
and what will it look like offshore?
243
683991
2511
ואיך זה ייראה הרחק מהחוף?
11:42
Here's an image of what we could do in San Francisco Bay.
244
686502
2991
הנה תמונה של מה שאנחנו יכולנו לעשות בסן פרנסיסקו.
11:45
San Francisco produces 65 million gallons a day
245
689493
2680
סן פרנסיסקו מפיקה 246 מיליון ליטרים ביום
11:48
of waste water. If we imagine a five-day retention time
246
692173
2760
של מי שפכים. אם אנחנו מדמיינים אצירה של חמישה ימים
11:50
for this system, we'd need 325 million gallons
247
694933
2369
במערכת זו, נזדקק להכיל 1230 מיליון ליטר
11:53
to accomodate, and that would be about 1,280 acres
248
697302
4026
וזה יהיה 5,180 דונם בערך
11:57
of these OMEGA modules floating in San Francisco Bay.
249
701328
3619
של מודולים אלה של אומגה שצפים בסן פרנסיסקו.
12:00
Well, that's less than one percent
250
704947
1794
טוב, זה פחות מאחוז אחד
12:02
of the surface area of the bay.
251
706741
1751
של פני השטח של המפרץ.
12:04
It would produce, at 2,000 gallons per acre per year,
252
708492
3742
זה יניב, ב- 7560 ליטר ל 4 דונם בשנה,
12:08
it would produce over 2 million gallons of fuel,
253
712234
2996
זה יניב מעל 7.5 מיליון ליטרים של דלק,
12:11
which is about 20 percent of the biodiesel,
254
715230
2200
שזה כ- 20 אחוזים של הביו-דיזל,
12:13
or of the diesel that would be required in San Francisco,
255
717430
3008
או של הדיזל שיהיה נחוץ לסן פרנסיסקו,
12:16
and that's without doing anything about efficiency.
256
720438
3190
וזה מבלי לעשות דבר בקשר ליעילות.
12:19
Where else could we potentially put this system?
257
723628
2970
איפה עוד היינו יכולים, באופן פוטנציאלי, למקם מערכת זו?
12:22
There's lots of possibilities.
258
726598
2900
יש הרבה אפשרויות.
12:25
There's, of course, San Francisco Bay, as I mentioned.
259
729498
2052
ישנו, כמובן, מפרץ סן פרנסיסקו, כפי שציינתי.
12:27
San Diego Bay is another example,
260
731550
1816
מפרץ סן דייגו הוא דוגמה נוספת,
12:29
Mobile Bay or Chesapeake Bay, but the reality is,
261
733366
2913
מפרץ מובייל או מפרץ צ'ספיק, אבל המציאות היא,
12:32
as sea level rises, there's going to be lots and lots
262
736279
2092
שככל שפני הים עולים, עומדות להיות המון
12:34
of new opportunities to consider. (Laughter)
263
738371
3907
הזדמנויות חדשות שניתן יהיה לשקול. (צחוק)
12:38
So what I'm telling you about is a system
264
742278
3568
אז מה שאני מספר לכם עליו הוא מערכת
12:41
of integrated activities.
265
745846
3632
של פעילויות משולבות.
12:45
Biofuels production is integrated with alternative energy
266
749478
2610
ייצור דלקים אורגניים בשילוב עם אנרגיה חלופית
12:47
is integrated with aquaculture.
267
752088
2802
בשילוב עם חקלאות ימית.
12:50
I set out to find a pathway
268
754890
3924
יצאתי לחפש נתיב
12:54
to innovative production of sustainable biofuels,
269
758814
5646
לייצור חדשני של דלק ביולוגי בר-קיימא,
13:00
and en route I discovered that what's really required
270
764460
3248
ובדרך גיליתי שמה שבאמת נחוץ
13:03
for sustainability is integration more than innovation.
271
767708
7277
ליכולת ההתמדה הוא שילוב של יותר חדשנות.
13:10
Long term, I have great faith
272
774985
3430
לטווח ארוך, יש בי אמונה גדולה
13:14
in our collective and connected ingenuity.
273
778415
5145
בתחכום הקולקטיבי והמקושר שלנו.
13:19
I think there is almost no limit to what we can accomplish
274
783560
4316
אני חושב שאין כמעט הגבלה למה שנוכל להשיג
13:23
if we are radically open
275
787876
2202
אם אנו גלויים באופן רדיקלי
13:25
and we don't care who gets the credit.
276
790078
3730
ולא איכפת לנו מי יזכה במוניטין.
13:29
Sustainable solutions for our future problems
277
793808
4216
פתרונות ברי-קיימא לבעיות העתידיות שלנו
13:33
are going to be diverse
278
798024
2400
יהיו מגוונים
13:36
and are going to be many.
279
800424
2465
ויהיו רבים.
13:38
I think we need to consider everything,
280
802889
2791
אני חושב שאנחנו צריכים לשקול הכל,
13:41
everything from alpha to OMEGA.
281
805680
3032
הכל מאלף עד תו.
13:44
Thank you. (Applause)
282
808712
2880
תודה. (מחיאות כפיים)
13:47
(Applause)
283
811592
5350
(מחיאות כפיים)
13:53
Chris Anderson: Just a quick question for you, Jonathan.
284
817347
3212
כריס אנדרסון: רק שאלה מהירה אחת, יונתן.
13:56
Can this project continue to move forward within
285
820559
2208
האם פרוייקט זה ממשיך להתקדם בתוך
13:58
NASA or do you need some very ambitious
286
822767
3965
נאסא או תזדקקו לאיזושהי
14:02
green energy fund to come and take it by the throat?
287
826732
4076
קרן אנרגיה ירוקה שאפתנית שתבוא ותרים את הכפפה?
14:06
Jonathan Trent: So it's really gotten to a stage now
288
830808
1303
יונתן טרנט: כך זה באמת הגיע כעת לשלב
14:08
in NASA where they would like to spin it out into something
289
832111
3014
בנאסא שהם רוצים לפתח את זה למשהו
14:11
which would go offshore, and there are a lot of issues
290
835125
2391
שילך הרחק מהחוף, וישנן הרבה בעיות
14:13
with doing it in the United States because of limited
291
837516
2227
לעשות זאת בארצות הברית בשל ההגבלה במתן
14:15
permitting issues and the time required to get permits
292
839743
2494
היתרים, והזמן שנדרש כדי לקבל היתרים
14:18
to do things offshore.
293
842237
1514
כדי לעשות פרוייקטים הרחק מהחוף.
14:19
It really requires, at this point, people on the outside,
294
843751
2798
זה באמת דורש, בשלב זה, אנשים מבחוץ,
14:22
and we're being radically open with this technology
295
846549
2304
ואנו פתוחים באופן רדיקלי עם טכנולוגיה זו
14:24
in which we're going to launch it out there
296
848853
1712
שאנחנו עומדים להשיק שם
14:26
for anybody and everybody who's interested
297
850565
2276
לכל אחד, ולכל מי שמעוניין
14:28
to take it on and try to make it real.
298
852841
1840
לקחת ולנסות להפוך זאת לדבר ממשי.
14:30
CA: So that's interesting. You're not patenting it.
299
854681
2477
כ.א: אז זה מעניין. אתם לא רושמים זאת כפטנט.
14:33
You're publishing it.
300
857158
1675
אתם מפרסמים זאת.
14:34
JT: Absolutely.
301
858833
763
ג'.ט.: בהחלט.
14:35
CA: All right. Thank you so much.
302
859596
1891
כ.א.: טוב מאד. תודה רבה.
14:37
JT: Thank you. (Applause)
303
861487
3575
ג'.ט.: תודה לך. (מחיאות כפיים)
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