TEDGlobal 2011
Justin Hall-Tipping: Freeing energy from the grid
Джастин Холл-Типпинг: Освобождая энергию из сети
Filmed:
Readability: 3.8
1,182,680 views
Что произойдёт, если мы сможем генерировать энергию из оконных стёкол? В этом волнующем выступлении предприниматель Джастин Холл-Типпинг демонстрирует материалы, которые сделают это возможным, и как, подвергая сомнению наше понимание «нормы», можно прийти к выдающимся прорывам.
Justin Hall-Tipping - Science entrepreneur
Justin Hall-Tipping works on nano-energy startups -- mastering the electron to create power. Full bio
Justin Hall-Tipping works on nano-energy startups -- mastering the electron to create power. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
Why can't we solve these problems?
0
1000
5000
Почему мы не можем решить эти проблемы?
00:21
We know what they are.
1
6000
3000
Мы знаем их суть.
00:24
Something always seems to stop us.
2
9000
4000
Нас всегда что-то останавливает.
00:28
Why?
3
13000
3000
Почему?
00:31
I remember March the 15th, 2000.
4
16000
4000
Я помню 15-е марта 2000-го года.
00:35
The B15 iceberg broke off the Ross Ice Shelf.
5
20000
4000
Айсберг B15 откололся от шельфового ледника Росса.
00:39
In the newspaper it said
6
24000
3000
В газетах писали:
00:42
"it was all part of a normal process."
7
27000
3000
«это часть нормального процесса».
00:45
A little bit further on in the article
8
30000
3000
Чуть далее в статье говорилось:
00:48
it said "a loss that would normally take
9
33000
3000
«потеря, на восстановление которой ледник потратит,
00:51
the ice shelf 50-100 years to replace."
10
36000
5000
в нормальном режиме, от 50 до 100 лет».
00:58
That same word, "normal,"
11
43000
3000
Одно и то же слово «нормальный»
01:01
had two different,
12
46000
2000
имеет два разных,
01:03
almost opposite meanings.
13
48000
3000
почти противоположных значения.
01:06
If we walk into the B15 iceberg
14
51000
3000
Если мы подойдём к леднику B15
01:09
when we leave here today,
15
54000
3000
сегодня после конференции,
01:12
we're going to bump into something
16
57000
3000
мы наткнёмся на нечто
01:15
a thousand feet tall,
17
60000
2000
высотой в 300 метров,
01:17
76 miles long,
18
62000
4000
длиной в 122 километра,
01:21
17 miles wide,
19
66000
3000
шириной в 27 километров,
01:24
and it's going to weigh two gigatons.
20
69000
3000
и весом в две гигатонны.
01:27
I'm sorry, there's nothing normal about this.
21
72000
3000
Извините меня, но ничего нормального в этом нет.
01:30
And yet I think it's this perspective of us
22
75000
3000
Я думаю, что именно эта наша привычка
01:33
as humans to look at our world
23
78000
3000
смотреть на мир
01:36
through the lens of normal
24
81000
2000
сквозь линзу нормы
01:38
is one of the forces
25
83000
2000
является одной из сил,
01:40
that stops us developing real solutions.
26
85000
4000
удерживающих нас от настоящих открытий.
01:46
Only 90 days after this,
27
91000
3000
Всего 90 дней спустя,
01:49
arguably the greatest discovery
28
94000
2000
случилось, возможно, величайшее открытие
01:51
of the last century occurred.
29
96000
2000
предыдущего столетия.
01:53
It was the sequencing for the first time
30
98000
2000
Это было первое секвенирование
01:55
of the human genome.
31
100000
3000
генома человека.
01:58
This is the code that's in every single one
32
103000
4000
Это тот код, который находится в каждой
02:02
of our 50 trillion cells
33
107000
2000
из 50 триллионов наших клеток,
02:04
that makes us who we are and what we are.
34
109000
4000
и который делает нас теми, кто мы есть.
02:08
And if we just take one cell's worth
35
113000
2000
Если взять код из одной клетки
02:10
of this code and unwind it,
36
115000
3000
и раскрутить его,
02:15
it's a meter long,
37
120000
4000
он окажется длиной в метр,
02:19
two nanometers thick.
38
124000
2000
толщиной в два нанометра.
02:21
Two nanometers is 20 atoms in thickness.
39
126000
4000
Два нанометра это толщина 20 атомов.
02:25
And I wondered,
40
130000
2000
И я подумал:
02:27
what if the answer to some of our biggest problems
41
132000
3000
«А что, если решение наших самых больших проблем
02:30
could be found in the smallest of places,
42
135000
3000
находится в самых маленьких местах,
02:33
where the difference between what is
43
138000
2000
где разница
02:35
valuable and what is worthless
44
140000
2000
между ценным и бросовым
02:37
is merely the addition or subtraction
45
142000
2000
сводится к добавлению
02:39
of a few atoms?
46
144000
2000
или удалению нескольких атомов?
02:41
And what
47
146000
2000
А что,
02:43
if we could get exquisite control
48
148000
3000
если бы мы смогли научиться с большой акуратностью контролировать
02:46
over the essence of energy,
49
151000
2000
самую суть энергии,
02:48
the electron?
50
153000
3000
электрон?»
02:51
So I started to go around the world
51
156000
2000
Я стал ездить по миру,
02:53
finding the best and brightest scientists
52
158000
2000
разыскивая в университетах
02:55
I could at universities
53
160000
2000
самых лучших и подающих надежды учёных,
02:57
whose collective discoveries have the chance
54
162000
2000
чьи коллективные открытия имеют шансы
02:59
to take us there,
55
164000
2000
достичь этой цели,
03:01
and we formed a company to build
56
166000
2000
и мы сформировали компанию
03:03
on their extraordinary ideas.
57
168000
2000
для реализации их выдающихся идей.
03:05
Six and a half years later,
58
170000
2000
Шесть с половиной лет спустя,
03:07
a hundred and eighty researchers,
59
172000
2000
сто восемьдесят исследователей,
03:09
they have some amazing developments
60
174000
2000
сделавших кое-какие удивительные разработки
03:11
in the lab,
61
176000
2000
в лаборатории,
03:13
and I will show you three of those today,
62
178000
2000
и сегодня я покажу три из них,
03:15
such that we can stop burning up our planet
63
180000
3000
которые позволят нам прекратить сжигание нашей планеты,
03:18
and instead,
64
183000
2000
а вместо этого
03:20
we can generate all the energy we need
65
185000
3000
позволят генерировать всю необходимую нам энергию,
03:23
right where we are,
66
188000
2000
прямо на месте,
03:25
cleanly, safely, and cheaply.
67
190000
3000
чисто, безопасно и дешёво.
03:28
Think of the space that we spend
68
193000
2000
Подумайте о помещении, где мы проводим
03:30
most of our time.
69
195000
2000
большую часть времени.
03:32
A tremendous amount of energy
70
197000
2000
Огромное количество энергии
03:34
is coming at us from the sun.
71
199000
2000
излучается на нас солнцем.
03:36
We like the light that comes into the room,
72
201000
2000
Нам нравится свет, освещающий комнату,
03:38
but in the middle of summer,
73
203000
2000
однако в середине лета
03:40
all that heat is coming into the room
74
205000
2000
жара добирается до комнаты,
03:42
that we're trying to keep cool.
75
207000
2000
которую мы пытаемся держать прохладной.
03:44
In winter, exactly the opposite is happening.
76
209000
2000
Зимой происходит в точности обратное.
03:46
We're trying to heat up
77
211000
1000
Мы пытаемся нагреть помещение,
03:47
the space that we're in,
78
212000
2000
в котором находимся,
03:49
and all that is trying to get out through the window.
79
214000
2000
и все усилия улетучиваются сквозь окно.
03:51
Wouldn't it be really great
80
216000
2000
Разве не здорово было бы,
03:55
if the window could flick back the heat
81
220000
2000
если бы окно могло при необходимости
03:57
into the room if we needed it
82
222000
2000
отражать тепло назад в комнату,
03:59
or flick it away before it came in?
83
224000
2000
или отражать его наружу, прежде чем оно попадёт внутрь?
04:01
One of the materials that can do this
84
226000
2000
Один из материалов, который позволяет это делать,
04:03
is a remarkable material, carbon,
85
228000
5000
поразительный материал, углерод,
04:08
that has changed its form in this incredibly beautiful reaction
86
233000
3000
изменивший форму в этой необычайно красивой реакции,
04:11
where graphite is blasted by a vapor,
87
236000
4000
где графит разрушается паром,
04:16
and when the vaporized carbon condenses,
88
241000
4000
а затем, когда испарившийся углерод конденсируется,
04:20
it condenses back into a different form:
89
245000
3000
он конденсируется в другую форму:
04:23
chickenwire rolled up.
90
248000
3000
свернутую проволочную сетку.
04:26
But this chickenwire carbon,
91
251000
2000
Но эта углеродная сетка,
04:28
called a carbon nanotube,
92
253000
2000
называемая углеродная нанотрубка,
04:30
is a hundred thousand times smaller
93
255000
2000
в сотни тысяч раз меньше,
04:32
than the width of one of your hairs.
94
257000
3000
чем толщина одного вашего волоса.
04:35
It's a thousand times
95
260000
2000
Её электропроводность в тысячи раз
04:37
more conductive than copper.
96
262000
2000
выше чем y меди.
04:40
How is that possible?
97
265000
3000
Как такое возможно?
04:45
One of the things about working at the nanoscale
98
270000
4000
Одна из особенностей работы на наноуровне в том,
04:49
is things look and act very differently.
99
274000
3000
что вещи выглядят и ведут себя совершенно по-другому.
04:52
You think of carbon as black.
100
277000
3000
Вы представляете уголь чёрным.
04:58
Carbon at the nanoscale
101
283000
3000
На самом деле, на наноуровне
05:01
is actually transparent
102
286000
3000
уголь прозрачен
05:04
and flexible.
103
289000
3000
и гибок.
05:09
And when it's in this form,
104
294000
2000
Когда он в этой форме,
05:11
if I combine it with a polymer
105
296000
3000
то, будучи соединённым с полимером
05:14
and affix it to your window
106
299000
3000
и прикрепленным к окну,
05:17
when it's in its colored state,
107
302000
3000
когда он в цветном состоянии,
05:20
it will reflect away all heat and light,
108
305000
3000
он будет отражать всё тепло и весь свет,
05:23
and when it's in its bleached state
109
308000
2000
а когда он в прозрачном состоянии,
05:25
it will let all the light and heat through
110
310000
3000
он будет пропускать весь свет и всё тепло,
05:28
and any combination in between.
111
313000
3000
а также возможны промежуточные состояния.
05:31
To change its state, by the way,
112
316000
3000
Между прочим, для изменения состояния
05:34
takes two volts from a millisecond pulse.
113
319000
3000
требуется миллисекундный импульс двух вольт напряжения.
05:37
And once you've changed its state, it stays there
114
322000
3000
После изменения состояния, он остаётся таким,
05:40
until you change its state again.
115
325000
3000
пока вы снова не измените его состояние.
05:43
As we were working on this incredible
116
328000
2000
Когда мы работали над этим удивительным открытием
05:45
discovery at University of Florida,
117
330000
2000
в Университете штата Флорида,
05:47
we were told to go down the corridor
118
332000
3000
нам сказали пройти по коридору
05:50
to visit another scientist,
119
335000
2000
и заглянуть к другому учёному,
05:52
and he was working
120
337000
2000
который работал
05:54
on a pretty incredible thing.
121
339000
2000
над невероятной вещью.
05:56
Imagine
122
341000
2000
Представьте,
05:58
if we didn't have to rely
123
343000
2000
что нам не нужно полагаться
06:00
on artificial lighting to get around at night.
124
345000
4000
на искусственное освещение для передвижения ночью.
06:06
We'd have to see at night, right?
125
351000
4000
Нам нужно видеть ночью, не так ли?
06:12
This lets you do it.
126
357000
2000
Вот это позволяет видеть.
06:14
It's a nanomaterial, two nanomaterials,
127
359000
3000
Это наноматериал, два наноматериала,
06:17
a detector and an imager.
128
362000
3000
детектор и формирователь изображения.
06:20
The total width of it
129
365000
2000
Его общая толщина
06:22
is 600 times smaller
130
367000
2000
в 600 раз меньше
06:24
than the width of a decimal place.
131
369000
3000
размера десятичной точки.
06:27
And it takes all the infrared available at night,
132
372000
4000
Он принимает всё инфракрасное излучение, доступное ночью,
06:31
converts it into an electron
133
376000
3000
конвертирует его в электроны
06:34
in the space of two small films,
134
379000
3000
в пространстве между двумя плёнками,
06:37
and is enabling you to play an image
135
382000
3000
и показывает изображение,
06:40
which you can see through.
136
385000
3000
позволяющее видеть насквозь.
06:47
I'm going to show to TEDsters,
137
392000
3000
Сейчас я покажу TEDовцам,
06:50
the first time, this operating.
138
395000
2000
впервые, работающий образец.
06:52
Firstly I'm going to show you
139
397000
2000
Сначала я покажу вам
06:54
the transparency.
140
399000
3000
прозрачную пленку.
06:57
Transparency is key.
141
402000
4000
Прозрачность является ключевым моментом.
07:01
It's a film that you can look through.
142
406000
3000
Это прозрачная плёнка.
07:04
And then I'm going to turn the lights out.
143
409000
3000
А сейчас я выключу свет.
07:07
And you can see, off a tiny film,
144
412000
3000
Можно видеть с невероятной чёткостью,
07:10
incredible clarity.
145
415000
4000
прямо с тоненькой плёнки.
07:14
As we were working on this, it dawned on us:
146
419000
4000
При работе над этим до нас дошло,
07:18
this is taking infrared radiation, wavelengths,
147
423000
4000
что это устройство берёт инфракрасное излучение, волны,
07:22
and converting it into electrons.
148
427000
3000
и превращает его в электроны.
07:25
What if we combined it
149
430000
6000
А что, если совместить
07:31
with this?
150
436000
3000
его вот с этим?
07:34
Suddenly you've converted energy
151
439000
3000
Внезапно вы превращаете энергию
07:37
into an electron on a plastic surface
152
442000
4000
в электроны на пластиковой поверхности,
07:41
that you can stick on your window.
153
446000
3000
которую можно прикрепить к окну.
07:44
But because it's flexible,
154
449000
2000
Из-за того, что пленка гибкая,
07:46
it can be on any surface whatsoever.
155
451000
4000
её можно поместить на любую поверхность.
07:50
The power plant of tomorrow
156
455000
3000
Электростанций в будущем
07:53
is no power plant.
157
458000
7000
просто не будет.
08:00
We talked about generating and using.
158
465000
3000
Мы поговорили о генерации и потреблении.
08:03
We want to talk about storing energy,
159
468000
2000
Мы хотим поговорить о хранении,
08:05
and unfortunately
160
470000
2000
но, к сожалению,
08:07
the best thing we've got going
161
472000
2000
лучшее, что у нас есть,
08:09
is something that was developed in France
162
474000
2000
это то, что было разработано во Франции
08:11
a hundred and fifty years ago,
163
476000
2000
150 лет назад:
08:13
the lead acid battery.
164
478000
2000
свинцово-кислотный аккумулятор.
08:15
In terms of dollars per what's stored,
165
480000
2000
По стоимости за единицу сохраняемого,
08:17
it's simply the best.
166
482000
2000
ему нет равных.
08:19
Knowing that we're not going to put fifty of
167
484000
2000
Зная, что мы не собираемся ставить
08:21
these in our basements to store our power,
168
486000
2000
50 таких штук в подвал для сохранения энергии,
08:23
we went to a group at University of Texas at Dallas,
169
488000
2000
мы обратились к группе в Университете штата Техас в Далласе,
08:25
and we gave them this diagram.
170
490000
2000
и дали им вот эту диаграмму.
08:27
It was in actually a diner
171
492000
2000
На самом деле это было в придорожном ресторане
08:29
outside of Dallas/Fort Worth Airport.
172
494000
2000
недалеко от аэропорта Даллас/Форт-Уэрт.
08:31
We said, "Could you build this?"
173
496000
2000
Мы спросили: «Вы сможете это сделать?»
08:33
And these scientists,
174
498000
2000
Эти учёные не рассмеялись
08:35
instead of laughing at us, said, "Yeah."
175
500000
2000
нам в лицо, а ответили: «Да».
08:37
And what they built was eBox.
176
502000
3000
И они сделали нечто под названием eBox.
08:40
EBox is testing new nanomaterials
177
505000
2000
eBox это проверка новых наноматериалов
08:42
to park an electron on the outside,
178
507000
3000
на способность расположить электрон снаружи,
08:45
hold it until you need it,
179
510000
3000
удерживать его по мере необходимости,
08:48
and then be able to release it and pass it off.
180
513000
3000
а затем освободить и передать.
08:51
Being able to do that means
181
516000
4000
Способность это сделать означает,
08:55
that I can generate energy
182
520000
3000
что я смогу генерировать энергию
08:58
cleanly, efficiently and cheaply
183
523000
3000
чисто, эффективно и дешёво
09:01
right where I am.
184
526000
2000
прямо там, где я нахожусь.
09:03
It's my energy.
185
528000
3000
Это моя энергия.
09:06
And if I don't need it, I can convert it
186
531000
2000
А если мне она не нужна, я смогу конвертировать её
09:08
back up on the window
187
533000
2000
на том же окне,
09:10
to energy, light, and beam it,
188
535000
2000
в свет, и направить
09:12
line of site, to your place.
189
537000
3000
в пределах видимости, в другое место.
09:15
And for that I do not need
190
540000
3000
И для этого мне
09:18
an electric grid between us.
191
543000
3000
не нужна электросеть.
09:21
The grid of tomorrow is no grid,
192
546000
4000
Электросетей в будущем не будет,
09:25
and energy, clean efficient energy,
193
550000
4000
а энергия, чистая эффективная энергия,
09:29
will one day be free.
194
554000
3000
в какой-то момент станет бесплатной.
09:36
If you do this, you get the last puzzle piece,
195
561000
4000
Если сделать это, то останется
09:40
which is water.
196
565000
3000
последний кусочек мозаики — вода.
09:46
Each of us, every day,
197
571000
5000
Каждому из нас, каждый день,
09:51
need just eight glasses of this,
198
576000
5000
нужно всего восемь стаканов вот этого,
09:56
because we're human.
199
581000
3000
потому что мы люди.
09:59
When we run out of water,
200
584000
2000
Когда вода заканчивается,
10:01
as we are in some parts of the world
201
586000
2000
как в некоторых регионах мира,
10:03
and soon to be in other parts of the world,
202
588000
2000
а вскоре и в других регионах мира,
10:05
we're going to have to get this from the sea,
203
590000
3000
нам придётся добывать её из моря,
10:08
and that's going to require us to build desalination plants.
204
593000
3000
и для этого придётся построить опреснительные установки.
10:11
19 trillion dollars is what we're going to have to spend.
205
596000
3000
Нам придётся потратить 19 триллионов долларов.
10:14
These also require tremendous amounts of energy.
206
599000
2000
Они также требуют огромного количества энергии.
10:16
In fact, it's going to require twice the world's
207
601000
2000
На самом деле, потребуется в два раза больше
10:18
supply of oil to run the pumps
208
603000
2000
мирового запаса нефти для запитывания насосов
10:20
to generate the water.
209
605000
3000
для добывания воды.
10:23
We're simply not going to do that.
210
608000
2000
Мы не сможем этого сделать.
10:25
But in a world where energy is freed
211
610000
2000
Но в мире, где энергия освобождена
10:27
and transmittable
212
612000
2000
и передаваема легко и дёшево,
10:29
easily and cheaply, we can take any water
213
614000
2000
мы сможем брать
10:31
wherever we are
214
616000
2000
воду где угодно
10:33
and turn it into whatever we need.
215
618000
4000
и превращать её в то, что нам нужно.
10:37
I'm glad to be working with
216
622000
2000
Я счастлив работать
10:39
incredibly brilliant and kind scientists,
217
624000
2000
с выдающимися и благожелательными учёными,
10:41
no kinder than
218
626000
2000
не более благожелательными,
10:43
many of the people in the world,
219
628000
2000
чем многие другие люди,
10:45
but they have a magic look at the world.
220
630000
3000
но они обладают волшебным взглядом на мир.
10:48
And I'm glad to see their discoveries
221
633000
2000
Я счастлив видеть их открытия
10:50
coming out of the lab and into the world.
222
635000
3000
на пути из лаборатории в мир.
10:53
It's been a long time in coming for me.
223
638000
4000
Для меня это был длинный путь.
10:57
18 years ago,
224
642000
3000
18 лет назад,
11:00
I saw a photograph in the paper.
225
645000
4000
я увидел фотографию в газете.
11:04
It was taken by Kevin Carter
226
649000
2000
Она была сделана Кевином Картером,
11:06
who went to the Sudan
227
651000
2000
который поехал в Судан
11:08
to document their famine there.
228
653000
2000
для описания царившего там голода.
11:10
I've carried this photograph with me
229
655000
2000
С тех пор эта фотография
11:12
every day since then.
230
657000
2000
каждый день со мной.
11:17
It's a picture of a little girl dying of thirst.
231
662000
5000
Это фотография маленькой девочки, умирающей от жажды.
11:27
By any standard this is wrong.
232
672000
5000
Это ужасно, как ни посмотри.
11:32
It's just wrong.
233
677000
3000
Это просто ужасно.
11:38
We can do better than this.
234
683000
3000
Мы можем достичь лучшего.
11:41
We should do better than this.
235
686000
3000
Мы должны достичь лучшего.
11:44
And whenever I go round
236
689000
2000
Каждый раз, когда я встречаю
11:46
to somebody who says,
237
691000
2000
кого-нибудь, кто говорит:
11:48
"You know what, you're working on something that's too difficult.
238
693000
2000
«Знаешь что, ты работаешь над слишком сложной задачей.
11:50
It'll never happen. You don't have enough money.
239
695000
3000
Её невозможно решить. Денег недостаточно.
11:53
You don't have enough time.
240
698000
3000
Времени недостаточно.
11:56
There's something much more interesting around the corner,"
241
701000
3000
Вокруг столько всего интересного».
11:59
I say, "Try saying that to her."
242
704000
2000
Я отвечаю: «Скажи это ей».
12:01
That's what I say in my mind. And I just say
243
706000
2000
Я говорю это про себя. А вслух говорю «спасибо»,
12:03
"thank you," and I go on to the next one.
244
708000
3000
и обращаюсь к следующему.
12:06
This is why we have to solve our problems,
245
711000
3000
Вот почему мы должны решить наши проблемы,
12:09
and I know the answer as to how
246
714000
5000
и я знаю, что ответ на вопрос «как» лежит
12:14
is to be able to get exquisite control
247
719000
4000
в возможности тонкого контроля
12:18
over a building block of nature,
248
723000
3000
над кирпичиком вселенной,
12:21
the stuff of life:
249
726000
2000
над сутью жизни:
12:23
the simple electron.
250
728000
2000
над электроном.
12:25
Thank you.
251
730000
2000
Спасибо.
12:27
(Applause)
252
732000
12000
(Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Justin Hall-Tipping - Science entrepreneurJustin Hall-Tipping works on nano-energy startups -- mastering the electron to create power.
Why you should listen
Some of our most serious planetary worries revolve around energy and power -- controlling it, paying for it, and the consequences of burning it. Justin Hall-Tipping had an epiphany about energy after seeing footage of a chunk of ice the size of his home state (Connecticut) falling off Antarctica into the ocean, and decided to focus on science to find new forms of energy. A longtime investor, he formed Nanoholdings to work closely with universities and labs who are studying new forms of nano-scale energy in the four sectors of the energy economy: generation, transmission, storage and conservation.
Nanotech as a field is still very young (the National Science Foundation says it's "at a level of development similar to that of computer technology in the 1950s") and nano-energy in particular holds tremendous promise.
He says: "For the first time in human history, we actually have the ability to pick up an atom and place it the way we want. Some very powerful things can happen when you can do that."
Justin Hall-Tipping | Speaker | TED.com