TEDGlobal 2012
Jonathan Trent: Energy from floating algae pods
Jonathan Trent: Energia pozyskiwana z mikroalg w dryfujących zbiornikach
Filmed:
Readability: 4.9
1,037,057 views
Nazwijmy to „paliwem nie-kopalnianym”: Jonathan Trent pracuje nad stworzeniem biopaliwa, które wytwarzane byłoby z unoszących się na specjalnych przybrzeżnych platformach mikroalg. Posłuchajcie jego śmiałej wizji w ramach projektu OMEGA oraz pomysłu na to, jak ten wynalazek mógłby napędzić naszą przyszłość.
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
Parę lat temu zacząłem się zastanawiać,
00:19
if there was a possibility to develop biofuels
1
3159
2728
czy jest taka możliwość
stworzenia biopaliw,
stworzenia biopaliw,
00:21
on a scale that would actually compete with fossil fuels
2
5887
4702
które mogłyby konkurować
z paliwami kopalnianymi,
z paliwami kopalnianymi,
00:26
but not compete with agriculture for water,
3
10589
3684
nie konkurując z rolnictwem o zasoby wody,
00:30
fertilizer or land.
4
14273
2438
nawozy sztuczne czy ziemię.
00:32
So here's what I came up with.
5
16711
1530
Oto mój pomysł.
Wyobraźmy sobie,
że budujemy zbiornik.
że budujemy zbiornik.
00:34
Imagine that we build an enclosure where we put it
6
18241
1608
00:35
just underwater, and we fill it with wastewater
7
19849
2278
Umieszczamy go pod wodą
i wypełniamy ściekami
i wypełniamy ściekami
oraz mikroalgami produkującymi olej.
00:38
and some form of microalgae that produces oil,
8
22127
3128
Zbiornik stworzony jest
z elastycznego materiału,
z elastycznego materiału,
00:41
and we make it out of some kind of flexible material
9
25255
2160
00:43
that moves with waves underwater,
10
27415
2072
który porusza się wraz z falami morskimi.
00:45
and the system that we're going to build, of course,
11
29487
2040
Cały system, który chcemy wybudować,
będzie wykorzystywał
energię słoneczną do uprawy alg.
energię słoneczną do uprawy alg.
00:47
will use solar energy to grow the algae,
12
31527
2320
00:49
and they use CO2, which is good,
13
33847
2211
Algi wykorzystują dwutlenek węgla
00:51
and they produce oxygen as they grow.
14
36058
2365
i produkują tlen.
00:54
The algae that grow are in a container that
15
38423
3664
Będą rosły w zbiorniku
00:57
distributes the heat to the surrounding water,
16
42087
2792
oddającym ciepło do otaczającej wody,
01:00
and you can harvest them and make biofuels
17
44879
2264
będzie można je zbierać
i tworzyć z nich biopaliwa
i tworzyć z nich biopaliwa
01:03
and cosmetics and fertilizer and animal feed,
18
47143
2680
oraz kosmetyki, nawozy
i karmę dla zwierząt.
i karmę dla zwierząt.
01:05
and of course you'd have to make a large area of this,
19
49823
2840
Zajmowałoby to dużą powierzchnię,
01:08
so you'd have to worry about other stakeholders
20
52663
2552
więc trzeba wziąć pod uwagę takie elementy
01:11
like fishermen and ships and such things, but hey,
21
55215
4192
jak rybacy, statki i tym podobne,
01:15
we're talking about biofuels,
22
59407
2263
ale w końcu mówimy o biopaliwach,
01:17
and we know the importance of potentially getting
23
61670
2202
a wiadomo, jak ważne jest znalezienie
01:19
an alternative liquid fuel.
24
63872
2479
alternatywnych paliw ciekłych.
01:22
Why are we talking about microalgae?
25
66351
2681
Dlaczego mówimy o mikroalgach?
01:24
Here you see a graph showing you the different types
26
69032
3687
Spójrzmy na wykres, przedstawiający
różne typy roślin uprawnych,
różne typy roślin uprawnych,
01:28
of crops that are being considered for making biofuels,
27
72719
3852
z których możnaby tworzyć biopaliwa.
01:32
so you can see some things like soybean,
28
76571
2563
Jak widać, z hektara soi można uzyskać
01:35
which makes 50 gallons per acre per year,
29
79134
2317
rocznie 190 litrów paliwa.
01:37
or sunflower or canola or jatropha or palm, and that
30
81451
5057
Podobnie rzecz się ma ze słonecznikiem,
rzepakiem, jatrofą i palmą.
rzepakiem, jatrofą i palmą.
01:42
tall graph there shows what microalgae can contribute.
31
86508
4494
Ten wysoki słupek pokazuje
potencjał mikroalg.
potencjał mikroalg.
01:46
That is to say, microalgae contributes between 2,000
32
91002
2531
Z hektara ich upraw w ciągu roku,
można wyprodukować
można wyprodukować
01:49
and 5,000 gallons per acre per year,
33
93533
2792
od 75 do 190 tysięcy litrów paliwa,
01:52
compared to the 50 gallons per acre per year from soy.
34
96325
3352
podczas gdy z soi zaledwie 190 litrów.
01:55
So what are microalgae? Microalgae are micro --
35
99677
3264
Czym są mikroalgi?
To mikroskopijne organizmy jednokomórkowe,
01:58
that is, they're extremely small, as you can see here
36
102941
2448
02:01
a picture of those single-celled organisms
37
105389
2968
które możecie zobaczyć na tym zdjęciu
02:04
compared to a human hair.
38
108357
2310
porównane z ludzkim włosem.
02:06
Those small organisms have been around
39
110667
2826
Te malutkie organizmy istnieją
na świecie od milionów lat
na świecie od milionów lat
02:09
for millions of years and there's thousands
40
113493
2040
i rozróżnia się je na tysiące gatunków.
02:11
of different species of microalgae in the world,
41
115533
2224
02:13
some of which are the fastest-growing plants on the planet,
42
117757
3024
Niektóre z nich to najszybciej
rosnące rośliny na Ziemi,
rosnące rośliny na Ziemi,
02:16
and produce, as I just showed you, lots and lots of oil.
43
120781
3192
które, jak wam pokazałem,
produkują dużo oleju.
produkują dużo oleju.
02:19
Now, why do we want to do this offshore?
44
123973
3288
Ale czemu uprawa w wodzie?
02:23
Well, the reason we're doing this offshore is because
45
127261
2848
Jeśli by spojrzeć na miasta
położone nad wodą,
położone nad wodą,
02:26
if you look at our coastal cities, there isn't a choice,
46
130109
4596
to tak naprawdę nie ma wyboru:
chcemy wykorzystywać zanieczyszczoną wodę,
chcemy wykorzystywać zanieczyszczoną wodę,
02:30
because we're going to use waste water, as I suggested,
47
134705
2799
a większość oczyszczalni ścieków
02:33
and if you look at where most of the waste water
48
137504
1911
znajduje się w miastach.
02:35
treatment plants are, they're embedded in the cities.
49
139415
3569
02:38
This is the city of San Francisco, which has 900 miles
50
142984
3683
Pod San Francisco jest prawie
1,5 kilometra rur kanalizacyjnych,
1,5 kilometra rur kanalizacyjnych,
02:42
of sewer pipes under the city already,
51
146667
2655
z których ścieki
wpadają do wód przybrzeżnych.
wpadają do wód przybrzeżnych.
02:45
and it releases its waste water offshore.
52
149322
3976
02:49
So different cities around the world treat their waste water
53
153298
3912
Każde miasto na świecie
inaczej postępuje ze ściekami.
inaczej postępuje ze ściekami.
02:53
differently. Some cities process it.
54
157210
2368
Niektóre je przetwarzają, inne wylewają.
02:55
Some cities just release the water.
55
159578
1646
02:57
But in all cases, the water that's released is
56
161224
2658
Tak czy inaczej,
02:59
perfectly adequate for growing microalgae.
57
163882
2960
woda ta nadaje się do uprawy mikroalg.
03:02
So let's envision what the system might look like.
58
166842
1665
Jak mógłby wyglądać taki system?
03:04
We call it OMEGA, which is an acronym for
59
168507
2102
W skrócie nazywamy go OMEGA,
od: Offshore Membrane
Enclosures for Growing Algae
Enclosures for Growing Algae
03:06
Offshore Membrane Enclosures for Growing Algae.
60
170609
4431
(Przybrzeżne Membranowe
Zbiorniki do Uprawy Alg).
Zbiorniki do Uprawy Alg).
03:10
At NASA, you have to have good acronyms.
61
175040
2552
W NASA wymagają dobrych skrótów.
03:13
So how does it work? I sort of showed you how it works already.
62
177592
2843
W jaki sposób to działa?
Właściwie już wam pokazałem.
03:16
We put waste water and some source of CO2
63
180435
3720
Do naszej dryfującej struktury
wpompowujemy ścieki
wpompowujemy ścieki
03:20
into our floating structure,
64
184155
3047
i jakieś źródło dwutlenku węgla.
03:23
and the waste water provides nutrients for the algae to grow,
65
187202
3641
Ścieki dostarczają algom składników
odżywczych, dzięki którym rosną,
odżywczych, dzięki którym rosną,
03:26
and they sequester CO2 that would otherwise go off
66
190843
2718
przechwytując dwutlenek węgla,
który inaczej ulotniłby się do atmosfery
jako gaz cieplarniany.
jako gaz cieplarniany.
03:29
into the atmosphere as a greenhouse gas.
67
193561
2610
03:32
They of course use solar energy to grow,
68
196171
2328
Do wzrostu używają energię słoneczną,
03:34
and the wave energy on the surface provides energy
69
198499
2551
a energia z fal umożliwia im mieszanie.
03:36
for mixing the algae, and the temperature
70
201050
2304
Temperatura jest utrzymywana
03:39
is controlled by the surrounding water temperature.
71
203354
2560
przez wodę, która otacza strukturę.
03:41
The algae that grow produce oxygen, as I've mentioned,
72
205914
3354
Tak jak wspomniałem,
rosnące algi produkują tlen,
rosnące algi produkują tlen,
03:45
and they also produce biofuels and fertilizer and food and
73
209268
3288
ale także biopaliwa, nawóz, jedzenie
03:48
other bi-algal products of interest.
74
212556
3441
i bi-algalne produkty,
które mogą być przydatne.
które mogą być przydatne.
03:51
And the system is contained. What do I mean by that?
75
215997
3417
System jest podzielny.
Co to oznacza?
Składa się z modułów.
03:55
It's modular. Let's say something happens that's
76
219414
2126
Załóżmy, że w jednym z nich
wydarzy się coś nieoczekiwanego.
wydarzy się coś nieoczekiwanego.
03:57
totally unexpected to one of the modules.
77
221540
2194
03:59
It leaks. It's struck by lightning.
78
223734
2199
Zaczyna przeciekać
albo uderzył w niego piorun.
albo uderzył w niego piorun.
04:01
The waste water that leaks out is water that already now
79
225933
2609
Wyciekające z niego ścieki
trafiają do wód przybrzeżnych,
trafiają do wód przybrzeżnych,
04:04
goes into that coastal environment, and
80
228542
2388
tak samo, jak trafiają do nich teraz.
04:06
the algae that leak out are biodegradable,
81
230930
2248
Natomiast uwolnione algi
ulegają biodegradacji.
ulegają biodegradacji.
04:09
and because they're living in waste water,
82
233178
1086
Ponieważ żyją w ściekach
04:10
they're fresh water algae, which means they can't
83
234264
3069
i są algami słodkowodnymi,
nie mogą przeżyć w słonej wodzie,
więc giną.
więc giną.
04:13
live in salt water, so they die.
84
237333
1797
Plastik, którego użyjemy
to jakiś dobrze znany materiał,
to jakiś dobrze znany materiał,
04:15
The plastic we'll build it out of is some kind of
85
239130
2160
04:17
well-known plastic that we have good experience with, and
86
241290
2632
który już wcześniej używaliśmy.
04:19
we'll rebuild our modules to be able to reuse them again.
87
243922
4851
Korzystając z niego, załatamy moduł.
04:24
So we may be able to go beyond that when thinking about
88
248773
3572
Możemy zrobić kolejny krok
04:28
this system that I'm showing you, and that is to say
89
252345
2477
i pomyśleć szerzej o takich kwestiach
jak czysta woda,
jak czysta woda,
04:30
we need to think in terms of the water, the fresh water,
90
254822
2834
której brak będzie
problemem w przyszłości.
problemem w przyszłości.
04:33
which is also going to be an issue in the future,
91
257656
2366
04:35
and we're working on methods now
92
260022
1837
Pracujemy nad metodami odzyskiwania
wody ze ścieków.
wody ze ścieków.
04:37
for recovering the waste water.
93
261859
2522
Kolejną kwestią jest sama konstrukcja.
04:40
The other thing to consider is the structure itself.
94
264381
2792
04:43
It provides a surface for things in the ocean,
95
267173
3051
Stanowi powierzchnię
dla stworzeń w oceanie.
dla stworzeń w oceanie.
04:46
and this surface, which is covered by seaweeds
96
270224
3243
Ta powierzchnia przykryta wodorostami
04:49
and other organisms in the ocean,
97
273467
2494
i innymi organizmami oceanicznymi
04:51
will become enhanced marine habitat
98
275961
3987
wzbogaci środowisko wodne,
a co za tym idzie - bioróżnorodność.
04:55
so it increases biodiversity.
99
279948
1663
W końcu, ze względu
na umiejscowienie na wodzie,
na umiejscowienie na wodzie,
04:57
And finally, because it's an offshore structure,
100
281611
2000
04:59
we can think in terms of how it might contribute
101
283611
2902
należy zastanowić się,
w jaki sposób
w jaki sposób
05:02
to an aquaculture activity offshore.
102
286513
3754
może być wykorzystana w akwakulturze.
05:06
So you're probably thinking, "Gee, this sounds
103
290267
1589
Pewnie myślicie: "Wow, brzmi świetnie.
05:07
like a good idea. What can we do to try to see if it's real?"
104
291856
4571
Ale jak możemy sprawdzić,
czy to zadziała?".
czy to zadziała?".
05:12
Well, I set up laboratories in Santa Cruz
105
296427
3815
Założyłem laboratoria w Santa Cruz
przy kalifornijskiej organizacji
przy kalifornijskiej organizacji
05:16
at the California Fish and Game facility,
106
300242
3162
(ang. California Fish and Game),
05:19
and that facility allowed us to have big seawater tanks
107
303404
3049
gdzie w dużych zbiornikach wody morskiej
05:22
to test some of these ideas.
108
306453
1723
przetestowaliśmy nasze pomysły.
05:24
We also set up experiments in San Francisco
109
308176
2622
Eksperymenty przeprowadziliśmy
także w San Francisco,
także w San Francisco,
05:26
at one of the three waste water treatment plants,
110
310798
2831
05:29
again a facility to test ideas.
111
313629
2496
w jednej z trzech oczyszczalni ścieków.
05:32
And finally, we wanted to see where we could look at
112
316125
3304
Na końcu, chcąc zbadać wpływ
05:35
what the impact of this structure would be
113
319429
2704
naszej struktury na środowisko wodne,
05:38
in the marine environment, and we set up a field site
114
322133
3657
zbudowaliśmy plac na lądzie,
05:41
at a place called Moss Landing Marine Lab
115
325790
2463
w miejscu zwanym Moss Landing Marine Lab
05:44
in Monterey Bay, where we worked in a harbor
116
328253
2360
w Zatoce Monterey,
gdzie pracowaliśmy w porcie
gdzie pracowaliśmy w porcie
05:46
to see what impact this would have on marine organisms.
117
330613
4846
badając wpływ tej struktury
na organizmy morskie.
na organizmy morskie.
05:51
The laboratory that we set up in Santa Cruz was our skunkworks.
118
335459
3090
Laboratorium w Santa Cruz było miejscem,
w którym eksperymentowaliśmy.
w którym eksperymentowaliśmy.
05:54
It was a place where we were growing algae
119
338549
2898
Tam uprawialiśmy algi,
spawaliśmy plastik, tworzyliśmy narzędzia
spawaliśmy plastik, tworzyliśmy narzędzia
05:57
and welding plastic and building tools
120
341447
2665
i popełnialiśmy wiele błędów
06:00
and making a lot of mistakes,
121
344112
1523
lub, jak powiedział Edison,
06:01
or, as Edison said, we were
122
345635
1931
06:03
finding the 10,000 ways that the system wouldn't work.
123
347566
3450
znajdowaliśmy 10 000 sposobów
na niedziałanie systemu.
na niedziałanie systemu.
Uprawialiśmy algi w wodzie ściekowej
i stworzyliśmy narzędzia,
i stworzyliśmy narzędzia,
06:06
Now, we grew algae in waste water, and we built tools
124
351016
4246
06:11
that allowed us to get into the lives of algae
125
355262
3432
dzięki którym monitorowaliśmy ich rozwój
i szukaliśmy sposobu, jak sprawić,
aby były szczęśliwe
aby były szczęśliwe
06:14
so that we could monitor the way they grow,
126
358694
1722
06:16
what makes them happy, how do we make sure that
127
360416
2702
i aby powstało środowisko,
06:19
we're going to have a culture that will survive and thrive.
128
363118
3902
w którym nasze mikroalgi przetrwają.
Kluczową częścią było zaprojektowanie
tak zwanych fotobioreaktorów,
tak zwanych fotobioreaktorów,
06:22
So the most important feature that we needed to develop were these
129
367020
3089
06:26
so-called photobioreactors, or PBRs.
130
370109
2728
czyli struktur unoszących się
na powierzchni wody
na powierzchni wody
06:28
These were the structures that would be floating at the
131
372837
1343
i wykonanych z niedrogiego,
plastikowego materiału,
plastikowego materiału,
06:30
surface made out of some inexpensive plastic material
132
374180
3425
co umożliwiałoby algom wzrost.
06:33
that'll allow the algae to grow, and we had built lots and lots
133
377605
2657
Stworzyliśmy wiele projektów,
z których większość była porażką.
z których większość była porażką.
06:36
of designs, most of which were horrible failures,
134
380262
3129
W końcu znaleźliśmy odpowiedni projekt,
06:39
and when we finally got to a design that worked,
135
383391
2335
który działał przy objętości 115 litrów,
06:41
at about 30 gallons, we scaled it up
136
385726
2287
i w San Francisco
powiększyliśmy objętość do 1700 litrów.
powiększyliśmy objętość do 1700 litrów.
06:43
to 450 gallons in San Francisco.
137
388013
3616
Jak działa ten system?
06:47
So let me show you how the system works.
138
391629
2194
Zużyta woda z wybranymi algami
06:49
We basically take waste water with algae of our choice in it,
139
393823
3712
jest przepuszczana
przez pływającą strukturę,
przez pływającą strukturę,
06:53
and we circulate it through this floating structure,
140
397535
2706
06:56
this tubular, flexible plastic structure,
141
400241
2732
która jest systemem elastycznych,
plastikowych rur.
plastikowych rur.
Woda krąży w tej strukturze,
06:58
and it circulates through this thing,
142
402973
1493
a dzięki światłu słonecznemu
przy powierzchni
przy powierzchni
07:00
and there's sunlight of course, it's at the surface,
143
404466
2712
i składnikom odżywczym, algi mogą rosnąć.
07:03
and the algae grow on the nutrients.
144
407178
2405
To trochę tak,
jakby włożyć głowę do foliowej torby.
jakby włożyć głowę do foliowej torby.
07:05
But this is a bit like putting your head in a plastic bag.
145
409583
2422
07:07
The algae are not going to suffocate because of CO2,
146
412005
3242
W przeciwieństwie do ludzi
algi nie uduszą się
pod wpływem dwutlenku węgla,
pod wpływem dwutlenku węgla,
07:11
as we would.
147
415262
839
07:12
They suffocate because they produce oxygen, and they
148
416101
2659
ale dlatego, że produkują tlen.
07:14
don't really suffocate, but the oxygen that they produce
149
418760
2176
Problemem jest to,
że produkując tlen,
algi zużywają cały dwutlenek węgla.
algi zużywają cały dwutlenek węgla.
07:16
is problematic, and they use up all the CO2.
150
420936
3104
07:19
So the next thing we had to figure out was how we could
151
424040
2432
Kolejnym krokiem było wymyślenie,
jak usunąć tlen.
jak usunąć tlen.
07:22
remove the oxygen, which we did by building this column
152
426472
3229
Osiągnęliśmy to dzięki
kolumnie mieszającej wodę.
kolumnie mieszającej wodę.
07:25
which circulated some of the water,
153
429701
1477
A żeby nasycić
wodę dwutlenkiem węgla,
wodę dwutlenkiem węgla,
07:27
and put back CO2, which we did by bubbling the system
154
431178
3370
dodaliśmy do niej pęcherzyki z CO2,
przed ponownym jej wejściem w obieg.
przed ponownym jej wejściem w obieg.
07:30
before we recirculated the water.
155
434548
2452
07:32
And what you see here is the prototype,
156
437000
1704
Tutaj widać prototyp,
07:34
which was the first attempt at building this type of column.
157
438704
3798
będący pierwszą próbą
budowy kolumny tego typu.
budowy kolumny tego typu.
07:38
The larger column that we then installed in San Francisco
158
442502
2440
Kolumna była większa od tej,
którą wykorzystaliśmy
w systemie w San Francisco.
w systemie w San Francisco.
07:40
in the installed system.
159
444942
1628
07:42
So the column actually had another very nice feature,
160
446570
3398
Kolumna ma jeszcze inną przydatną funkcję.
07:45
and that is the algae settle in the column,
161
449968
3117
Algi osadzają się w kolumnie,
07:48
and this allowed us to accumulate the algal biomass
162
453085
3574
co pozwoliło nam
na akumulację algowej biomasy,
na akumulację algowej biomasy,
07:52
in a context where we could easily harvest it.
163
456659
2967
bo dzięki temu można je łatwo zebrać.
07:55
So we would remove the algaes that concentrated
164
459626
2775
Przenosimy algi, które nagromadziły się
na dnie kolumny
na dnie kolumny
07:58
in the bottom of this column, and then we could
165
462401
2568
i dzięki specjalnej procedurze sprawiamy,
08:00
harvest that by a procedure where you float the algae
166
464969
3823
że wypływają na powierzchnię,
z której można je zebrać za pomocą sieci.
z której można je zebrać za pomocą sieci.
08:04
to the surface and can skim it off with a net.
167
468792
3896
08:08
So we wanted to also investigate what would be the impact
168
472688
3637
Chcieliśmy także zbadać,
jaki byłby wpływ takiego systemu
na środowisko morskie.
na środowisko morskie.
08:12
of this system in the marine environment,
169
476325
2931
08:15
and I mentioned we set up this experiment at a field site
170
479256
3480
Jak już wspomniałem,
przeprowadzilismy eksperyment
przeprowadzilismy eksperyment
08:18
in Moss Landing Marine Lab.
171
482736
2240
w Moss Landing Marine Lab.
08:20
Well, we found of course that this material became
172
484976
2840
Okazało się, że tworzywo obrasta algami,
08:23
overgrown with algae, and we needed then to develop
173
487816
2912
więc musieliśmy
stworzyć procedurę czyszczenia.
stworzyć procedurę czyszczenia.
08:26
a cleaning procedure, and we also looked at how
174
490728
2408
08:29
seabirds and marine mammals interacted, and in fact you
175
493136
2937
Sprawdziliśmy również,
jak reagowały ptaki oraz ssaki morskie.
jak reagowały ptaki oraz ssaki morskie.
08:31
see here a sea otter that found this incredibly interesting,
176
496073
3023
To wydra morska,
której spodobała się nasza konstrukcja
której spodobała się nasza konstrukcja
08:34
and would periodically work its way across this little
177
499096
3104
i raz na jakiś czas przepływała
przez tą niewielką pływającą platformę.
przez tą niewielką pływającą platformę.
08:38
floating water bed, and we wanted to hire this guy
178
502200
2888
Chcieliśmy nawet ją zatrudnić
08:40
or train him to be able to clean the surface
179
505088
2089
i wyszkolić do czyszczenia powierzchni,
08:43
of these things, but that's for the future.
180
507177
2407
ale to zadanie na przyszłość.
08:45
Now really what we were doing,
181
509584
1321
Co konkretnie robiliśmy?
08:46
we were working in four areas.
182
510905
1772
Nasze działania można
podzielić na cztery grupy.
podzielić na cztery grupy.
08:48
Our research covered the biology of the system,
183
512677
2883
Pierwsza to biologia systemu,
czyli badanie, jak algi rosną,
co się nimi żywi oraz co je niszczy.
co się nimi żywi oraz co je niszczy.
08:51
which included studying the way algae grew,
184
515560
2168
08:53
but also what eats the algae, and what kills the algae.
185
517728
3649
08:57
We did engineering to understand what we would need
186
521377
2179
Zajęliśmy się inżynierią, żeby zrozumieć,
czego potrzebujemy
do zbudowania tej konstrukcji,
do zbudowania tej konstrukcji,
08:59
to be able to do to build this structure,
187
523556
2293
nie tylko na małą,
ale przede wszystkim na ogromną skalę,
ale przede wszystkim na ogromną skalę,
09:01
not only on the small scale, but how we would build it
188
525849
2703
09:04
on this enormous scale that will ultimately be required.
189
528552
3316
która ostatecznie będzie wymagana.
09:07
I mentioned we looked at birds and marine mammals
190
531868
3200
Wspomniałem, że obserwowaliśmy
zachowanie ptaków i ssaków morskich
zachowanie ptaków i ssaków morskich
09:10
and looked at basically the environmental impact
191
535068
2529
oraz wpływ systemu na środowisko.
09:13
of the system, and finally we looked at the economics,
192
537597
3151
Na koniec, zbadaliśmy
ekonomię przedsięwzięcia.
ekonomię przedsięwzięcia.
09:16
and what I mean by economics is,
193
540748
1647
Co przez to rozumiem?
09:18
what is the energy required to run the system?
194
542395
3105
Jakiej energii potrzebujemy
do działania systemu?
do działania systemu?
09:21
Do you get more energy out of the system
195
545500
1422
Czy w wyniku działania systemu
09:22
than you have to put into the system
196
546922
1581
otrzymamy więcej energii,
09:24
to be able to make the system run?
197
548503
2013
niż musieliśmy do niego dostarczyć?
09:26
And what about operating costs?
198
550516
1746
I co z kosztami operacyjnymi?
09:28
And what about capital costs?
199
552262
2058
Co z kosztami inwestycyjnymi?
09:30
And what about, just, the whole economic structure?
200
554320
4158
No i co ze strukturą ekonomiczną?
Powiem wam, że nie będzie łatwo.
09:34
So let me tell you that it's not going to be easy,
201
558478
2718
09:37
and there's lots more work to do in all four
202
561196
2560
Jest jeszcze mnóstwo do zrobienia w każdej
09:39
of those areas to be able to really make the system work.
203
563756
3592
z tych czterech dziedzin,
żeby system mógł działać.
żeby system mógł działać.
Nie mamy teraz za dużo czasu,
ale chciałbym wam pokazać,
ale chciałbym wam pokazać,
09:43
But we don't have a lot of time, and I'd like to show you
204
567348
2920
09:46
the artist's conception of how this system might look
205
570268
3502
jak ten system mógłby wyglądać,
gdybyśmy znajdowali się
w kontrolowanej zatoce,
w kontrolowanej zatoce,
09:49
if we find ourselves in a protected bay
206
573770
2680
09:52
somewhere in the world, and we have in the background
207
576450
3184
w jakimś miejscu na świecie.
Zdjęcie w tle przedstawia
oczyszczalnię ścieków
oczyszczalnię ścieków
09:55
in this image, the waste water treatment plant
208
579634
2768
09:58
and a source of flue gas for the CO2,
209
582402
2873
oraz źródło dwutlenku węgla
w postaci gazów spalinowych,
w postaci gazów spalinowych,
10:01
but when you do the economics of this system,
210
585275
2735
ale jeśli przyjrzeć się rentowności
tego systemu
tego systemu
10:03
you find that in fact it will be difficult to make it work.
211
588010
3072
okazuje się, że będzie ciężko
sprawić, aby system miał sens.
sprawić, aby system miał sens.
10:06
Unless you look at the system as a way to treat waste water,
212
591082
4570
Chyba że spojrzymy na system
jako sposób oczyszczania wody,
jako sposób oczyszczania wody,
przechwytywania CO2 i potencjalnie
jako miejsce na fotowoltaiczne panele
jako miejsce na fotowoltaiczne panele
10:11
sequester carbon, and potentially for photovoltaic panels
213
595652
3728
czy wykorzystanie energii fal morskich,
a nawet energii wiatrowej.
a nawet energii wiatrowej.
10:15
or wave energy or even wind energy,
214
599380
3480
10:18
and if you start thinking in terms of
215
602860
1271
Mając na celu
integrację różnych rozwiązań,
integrację różnych rozwiązań,
10:20
integrating all of these different activities,
216
604131
3041
można by dołączyć także akwakulturę.
10:23
you could also include in such a facility aquaculture.
217
607172
4647
Pod systemem moglibyśmy
założyć hodowle skorupiaków,
założyć hodowle skorupiaków,
10:27
So we would have under this system a shellfish aquaculture
218
611819
2928
gdzie hodowalibyśmy małże i przegrzebki
10:30
where we're growing mussels or scallops.
219
614747
2094
Hodowalibyśmy ostrygi i inne organizmy,
10:32
We'd be growing oysters and things
220
616841
2992
które wytwarzają wysokiej jakości
produkty oraz pożywienie.
produkty oraz pożywienie.
10:35
that would be producing high value products and food,
221
619833
2838
10:38
and this would be a market driver as we build the system
222
622671
2770
W miarę powiększania się systemu
10:41
to larger and larger scales so that it becomes, ultimately,
223
625441
3314
jego funkcjonalność stałaby się
na tyle istotna dla rynku,
na tyle istotna dla rynku,
10:44
competitive with the idea of doing it for fuels.
224
628755
5801
że mogłaby konkurować z ideą tworzenia
struktur do produkcji paliwa.
struktur do produkcji paliwa.
10:50
So there's always a big question that comes up,
225
634556
2697
Nasuwa się jeszcze jedno ważne pytanie.
Obecnie plastik w oceanie
ma bardzo złą reputację,
ma bardzo złą reputację,
10:53
because plastic in the ocean has got a really bad reputation
226
637253
3344
10:56
right now, and so we've been thinking cradle to cradle.
227
640597
2989
więc rozważaliśmy, jak można by
go powtórnie wykorzystać.
go powtórnie wykorzystać.
10:59
What are we going to do with all this plastic that we're
228
643586
2717
Co zrobimy z tym całym plastikiem
11:02
going to need to use in our marine environment?
229
646303
2741
po wykorzystaniu go
w morskim środowisku?
w morskim środowisku?
Nie wiem, czy o tym słyszeliście,
11:04
Well, I don't know if you know about this,
230
649044
1518
ale w Kalifornii
wykorzystuje się ogromne ilości plastiku
wykorzystuje się ogromne ilości plastiku
11:06
but in California, there's a huge amount of plastic
231
650562
2762
na polach jako plastikową ściółkę.
11:09
that's used in fields right now as plastic mulch,
232
653324
3345
Plastik tworzy malutkie cieplarnie
11:12
and this is plastic that's making these tiny little greenhouses
233
656669
3224
zaraz przy powierzchni gleby.
11:15
right along the surface of the soil, and this provides
234
659893
2751
Pozwala to na ogrzanie ziemi,
wydłużając okres wegetacyjny,
wydłużając okres wegetacyjny,
11:18
warming the soil to increase the growing season,
235
662644
3258
umożliwia kontrolowanie chwastów
11:21
it allows us to control weeds,
236
665902
2543
11:24
and, of course, it makes the watering much more efficient.
237
668445
3592
oraz sprawia, że podlewanie
jest o wiele wydajniejsze.
jest o wiele wydajniejsze.
11:27
So the OMEGA system will be part
238
672037
2313
System OMEGA będzie
częścią takiego rozwiązania
częścią takiego rozwiązania
11:30
of this type of an outcome, and that when we're finished
239
674350
3079
i kiedy skończymy wykorzystywać plastik
w środowisku wodnym,
w środowisku wodnym,
11:33
using it in the marine environment, we'll be using it,
240
677429
2689
znajdzie on swoje zastosowanie na polach.
11:36
hopefully, on fields.
241
680118
2553
11:38
Where are we going to put this,
242
682671
1320
Ale gdzie to umieścimy
11:39
and what will it look like offshore?
243
683991
2511
i jak będzie to wyglądać?
Tak mogłaby wyglądać
Zatoka San Francisco.
Zatoka San Francisco.
11:42
Here's an image of what we could do in San Francisco Bay.
244
686502
2991
San Francisco produkuje 250
milionów litrów ścieków dziennie.
milionów litrów ścieków dziennie.
11:45
San Francisco produces 65 million gallons a day
245
689493
2680
Zakładając, że system byłby w stanie
pomieścić ścieki wytworzone w ciągu 5 dni,
pomieścić ścieki wytworzone w ciągu 5 dni,
11:48
of waste water. If we imagine a five-day retention time
246
692173
2760
11:50
for this system, we'd need 325 million gallons
247
694933
2369
potrzebowalibyśmy pomieścić
1230 milionów litrów,
1230 milionów litrów,
11:53
to accomodate, and that would be about 1,280 acres
248
697302
4026
co daje około 5 180 milionów
metrów kwadratowych
metrów kwadratowych
pływających modułów
w Zatoce San Francisco.
w Zatoce San Francisco.
11:57
of these OMEGA modules floating in San Francisco Bay.
249
701328
3619
12:00
Well, that's less than one percent
250
704947
1794
To mniej niż jeden procent
powierzchni Zatoki.
powierzchni Zatoki.
12:02
of the surface area of the bay.
251
706741
1751
Zakładając produkcję 1 900 litrów
na tysiąc metrów kwadratowych,
na tysiąc metrów kwadratowych,
12:04
It would produce, at 2,000 gallons per acre per year,
252
708492
3742
dostarczałoby to ponad
7,5 miliona litrów paliwa rocznie,
7,5 miliona litrów paliwa rocznie,
12:08
it would produce over 2 million gallons of fuel,
253
712234
2996
co daje około 20% biopaliwa
12:11
which is about 20 percent of the biodiesel,
254
715230
2200
z zapotrzebowania San Francisco na paliwo
12:13
or of the diesel that would be required in San Francisco,
255
717430
3008
12:16
and that's without doing anything about efficiency.
256
720438
3190
i to nie dbając o wydajność.
Gdzie jeszcze moglibyśmy umieścić system?
12:19
Where else could we potentially put this system?
257
723628
2970
12:22
There's lots of possibilities.
258
726598
2900
Jest mnóstwo możliwości.
Jak wspomniałem,
w Zatoce San Francisco.
w Zatoce San Francisco.
12:25
There's, of course, San Francisco Bay, as I mentioned.
259
729498
2052
Kolejne przykłady to Zatoka San Diego,
12:27
San Diego Bay is another example,
260
731550
1816
Zatoka Mobile czy Zatoka Chesapeake.
12:29
Mobile Bay or Chesapeake Bay, but the reality is,
261
733366
2913
W miarę podnoszenia się poziomu wód,
12:32
as sea level rises, there's going to be lots and lots
262
736279
2092
będzie coraz więcej
możliwości do rozważenia. (Śmiech)
możliwości do rozważenia. (Śmiech)
12:34
of new opportunities to consider. (Laughter)
263
738371
3907
12:38
So what I'm telling you about is a system
264
742278
3568
Mówimy o systemie
zintegrowanych rozwiązań.
zintegrowanych rozwiązań.
12:41
of integrated activities.
265
745846
3632
Produkcja biopaliw połączona
12:45
Biofuels production is integrated with alternative energy
266
749478
2610
z produkcją alternatywnej energii
oraz akwakulturą.
oraz akwakulturą.
12:47
is integrated with aquaculture.
267
752088
2802
12:50
I set out to find a pathway
268
754890
3924
Zaczęło się od próby znalezienia
12:54
to innovative production of sustainable biofuels,
269
758814
5646
innowacyjnej metody
produkcji zrównoważonego biopaliwa,
produkcji zrównoważonego biopaliwa,
13:00
and en route I discovered that what's really required
270
764460
3248
ale po drodze odkryłem,
że to co jest naprawdę ważne
dla zrównoważonego rozwoju
dla zrównoważonego rozwoju
13:03
for sustainability is integration more than innovation.
271
767708
7277
jest integracja ponad innowacyjnością.
13:10
Long term, I have great faith
272
774985
3430
W dłuższej perspektywie czasu
głęboko wierzę
głęboko wierzę
13:14
in our collective and connected ingenuity.
273
778415
5145
w naszą zbiorową i połączoną pomysłowość.
Wierzę, że to, co możemy osiągnąć
jest praktycznie nieograniczone,
jest praktycznie nieograniczone,
13:19
I think there is almost no limit to what we can accomplish
274
783560
4316
13:23
if we are radically open
275
787876
2202
jeśli tylko będziemy
bezgranicznie otwarci
bezgranicznie otwarci
13:25
and we don't care who gets the credit.
276
790078
3730
i nie będzie ważne,
komu przypisane zostaną zasługi.
komu przypisane zostaną zasługi.
13:29
Sustainable solutions for our future problems
277
793808
4216
Odnawialne rozwiązania
przyszłych problemów
przyszłych problemów
będą różnorodne i będzie ich wiele.
13:33
are going to be diverse
278
798024
2400
13:36
and are going to be many.
279
800424
2465
Uważam, że musimy rozważyć wszystko.
13:38
I think we need to consider everything,
280
802889
2791
13:41
everything from alpha to OMEGA.
281
805680
3032
Wszystko, rozpoczynając od alfa,
i na OMEGA kończąc.
i na OMEGA kończąc.
Dziękuję.
13:44
Thank you. (Applause)
282
808712
2880
(Brawa)
13:47
(Applause)
283
811592
5350
13:53
Chris Anderson: Just a quick question for you, Jonathan.
284
817347
3212
Chris Anderson: Krótkie pytanie, Jonathan.
Czy ten projekt może być
kontynuowany w ramach NASA,
kontynuowany w ramach NASA,
13:56
Can this project continue to move forward within
285
820559
2208
13:58
NASA or do you need some very ambitious
286
822767
3965
czy potrzebne będą jakieś inne
pokaźne środki finansowe
pokaźne środki finansowe
wspierające ekologiczną energię?
14:02
green energy fund to come and take it by the throat?
287
826732
4076
14:06
Jonathan Trent: So it's really gotten to a stage now
288
830808
1303
Jonathan Trent: NASA chciałoby
14:08
in NASA where they would like to spin it out into something
289
832111
3014
pójść z tym dalej,
ale w USA jest dużo problemów
14:11
which would go offshore, and there are a lot of issues
290
835125
2391
z uzyskaniem zezwoleń
14:13
with doing it in the United States because of limited
291
837516
2227
na prowadzenie działań na wodzie
14:15
permitting issues and the time required to get permits
292
839743
2494
oraz czasem uzyskiwania tych zezwoleń.
14:18
to do things offshore.
293
842237
1514
W tym momencie,
potrzebni są ludzie z zewnątrz.
potrzebni są ludzie z zewnątrz.
14:19
It really requires, at this point, people on the outside,
294
843751
2798
Jeśli chodzi o tę technologię,
14:22
and we're being radically open with this technology
295
846549
2304
jesteśmy bardzo otwarci
na każdego i na wszystkich,
na każdego i na wszystkich,
14:24
in which we're going to launch it out there
296
848853
1712
którzy chcieliby podjąć się tego zadania
14:26
for anybody and everybody who's interested
297
850565
2276
i sprawić, że stanie się rzeczywistością.
14:28
to take it on and try to make it real.
298
852841
1840
14:30
CA: So that's interesting. You're not patenting it.
299
854681
2477
CA: Co jest interesujące,
nie patentujecie tego, ale publikujecie.
nie patentujecie tego, ale publikujecie.
14:33
You're publishing it.
300
857158
1675
14:34
JT: Absolutely.
301
858833
763
JT: Jak najbardziej.
14:35
CA: All right. Thank you so much.
302
859596
1891
CA: Bardzo dziekuję.
14:37
JT: Thank you. (Applause)
303
861487
3575
JT: Dziękuję. (Brawa)
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