Како можемо претворити хладноћу свемира у обновљиви ресурс
-
0:02 - 0:04Сваког лета, док сам одрастао,
-
0:04 - 0:07летео сам из Канаде, где живим,
да посетим баку и деку -
0:07 - 0:09који су живели у Мумбају у Индији.
-
0:09 - 0:12Лета у Канади су прилично блага,
-
0:12 - 0:16око 22°C или 72°F
-
0:16 - 0:19и то је типичан летњи дан,
не превише врео. -
0:19 - 0:22Мумбај је, међутим, врело и влажно место,
-
0:22 - 0:26знатно изнад 30 степени целзијуса,
или 90 степени фаренхајта. -
0:26 - 0:28Чим бих стигао, питао бих:
-
0:28 - 0:32,,Како ико може да живи, ради
или спава по оваквом времену?" -
0:34 - 0:38Што је још горе, бака и дека
нису имали клима-уређај. -
0:38 - 0:41Мада сам се трудио много,
-
0:41 - 0:44никад нисам успео да их убедим да га купе.
-
0:44 - 0:48Али то се мења, и то брзо.
-
0:48 - 0:52Данашњи расхладни уређаји
свеукупно имају учешће од 17 посто -
0:52 - 0:55у светској потрошњи струје.
-
0:55 - 0:57Ово обухвата све, од клима-уређаја
-
0:57 - 1:00за којим сам очајно жудeо
током летњих распуста, -
1:00 - 1:04до расхладних система
који чувају и хладе храну -
1:04 - 1:05у супермаркетима,
-
1:05 - 1:07па до система на индустријском нивоу
-
1:07 - 1:10који одржавају функционалним
центре за управљање подацима. -
1:10 - 1:13Они заједно учествују
са 8 посто у емисији гасова -
1:13 - 1:16који стварају ефекат стаклене баште.
-
1:16 - 1:19Брине ме то што се потрошња
енергије за хлађење -
1:19 - 1:22може увећати шест пута до 2050. године,
-
1:22 - 1:27првенствено због повећане употребе
у азијским и афричким земљама. -
1:27 - 1:29Ово сам видео из прве руке.
-
1:29 - 1:32Скоро сваки стан око бакиног
-
1:32 - 1:34сада има клима-уређај.
-
1:34 - 1:37Недвосмислено, ово је добра ствар
-
1:37 - 1:40за здравље, добробит и продуктивност
-
1:40 - 1:44оних који живе у подручјима
са топлијом климом. -
1:44 - 1:48Међутим, једна од најалармантнијих ствари
у вези са климатским променама је да, -
1:48 - 1:50што се наша планета више загрева,
-
1:50 - 1:53требаће нам све више расхладних система,
-
1:53 - 1:57система који много доприносе
ефекту стаклене баште емисијом гасова. -
1:57 - 2:01Ово може довести до затвореног круга,
-
2:01 - 2:02где би сами расхладни системи
-
2:02 - 2:05могли постати највећи извори
ефекта стаклене баште -
2:05 - 2:07крајем овог века.
-
2:07 - 2:08У најгорем случају
-
2:08 - 2:12требало би нам 10 билиона
киловат сати годишње, -
2:12 - 2:15само за расхлађивање, до 2100. године.
-
2:15 - 2:18То је половина данашњег снабдевања
електричном енергијом. -
2:18 - 2:20Само за расхлађивање.
-
2:21 - 2:25Али ово нам такође указује
на једну невероватну могућност. -
2:25 - 2:30Побољшање ефикасности
расхладних система за 10 до 20 посто -
2:30 - 2:34могао би имати огроман утицај
на емисију гасова, -
2:34 - 2:36како данас, тако и крајем овог века.
-
2:38 - 2:43То би нам помогло да спречимо
најгори случај затвореног круга. -
2:43 - 2:47Ја сам научник који много размишља
о светлости и топлоти. -
2:47 - 2:50Конкретно о томе, како нам нови материјали
дозвољавају да изменимо ток -
2:50 - 2:52базичних елемената природе
-
2:52 - 2:55на начин који се некад чинио немогућим.
-
2:55 - 2:58Увек сам разумео вредност расхлађивања
-
2:58 - 3:00током летњих распуста,
-
3:00 - 3:02а заправо се напрежем
да решим овај проблем, -
3:02 - 3:07на шта ме је потакла једна интелектуална
загонетка пре шест година. -
3:07 - 3:14Како су древни народи умели да праве лед
у пустињској клими? -
3:14 - 3:17Ово је слика једне ледаре
-
3:17 - 3:21која се зове Јакчал и налази се
на југозападу Ирана. -
3:21 - 3:25Постоје рушевине оваквих грађевина
широм Ирана, -
3:25 - 3:28са подацима о сличним грађевинама
широм Средњег истока, -
3:28 - 3:30све до Кине.
-
3:30 - 3:33Људи који су управљали овом ледаром
пре много векова, -
3:33 - 3:36сипали би воду у базен са леве стране
-
3:36 - 3:39у раним вечерњим сатима по заласку сунца.
-
3:39 - 3:41Онда се десило нешто запањајуће.
-
3:41 - 3:44Мада је температура ваздуха
била изнад смрзавања, -
3:44 - 3:48можда 5 °C или 41 °F,
-
3:48 - 3:51вода би се замрзла.
-
3:51 - 3:55Нагомилани лед се сакупљао
у раним јутарњим сатима -
3:55 - 3:58и складиштио се у овој згради десно,
-
3:58 - 4:00за употребу током летњих месеци.
-
4:00 - 4:03Вероватно сте видели да се слично одиграва
-
4:03 - 4:06кад приметите иње при тлу
кад је ведра ноћ, -
4:06 - 4:09иако је температура ваздуха
изнад тачке замрзавања. -
4:09 - 4:10Али чекајте.
-
4:10 - 4:14Како то да се вода замрзава
иако је температура у плусу? -
4:14 - 4:16Можда је то утицај испаравања,
-
4:16 - 4:20али то није довољно
да се вода претвори у лед. -
4:20 - 4:23Мора да је нешто друго охладило воду.
-
4:23 - 4:26Замислите да се пита хлади на прозору.
-
4:26 - 4:29Да би се охладила, њена врелина
мора да струји негде где је хладније. -
4:29 - 4:32То јест, у ваздух који је окружује.
-
4:32 - 4:34Колико год невероватно звучало,
-
4:35 - 4:40топлота воде из базена струји
у хладан свемир. -
4:42 - 4:44Како је то могуће?
-
4:44 - 4:48Тако, што тај базен са водом,
као већина природних материјала, -
4:48 - 4:50зрачи своју топлоту као светлост.
-
4:51 - 4:54То је концепт топлотног зрачења.
-
4:54 - 4:58Управо сада сви зрачимо нашу топлоту
као инфрацрвено светло, -
4:58 - 5:01како према другима, тако и у околину.
-
5:01 - 5:03Ово се може визуелизовати
термалним камерама -
5:03 - 5:06које производе овакве слике.
-
5:07 - 5:09Базен са водом шаље своју топлоту
-
5:09 - 5:11горе у атмосферу.
-
5:11 - 5:13Атмосфера и молекули у њој
-
5:13 - 5:16апсорбују нешто од те топлоте
и враћају је назад. -
5:16 - 5:20То је ефекат стаклене баште
који је одговоран за климатске промене. -
5:20 - 5:23Али има једна кључна ствар
коју треба разумети. -
5:23 - 5:27Атмосфера не апсорбује сву топлоту.
-
5:27 - 5:30Кад би било тако,
планета би била много топлија. -
5:30 - 5:31На одређеним таласним дужинама,
-
5:32 - 5:35посебно између 8 и 13 микрона,
-
5:35 - 5:39атмосфера поседује такозвани
прозор за пренос. -
5:39 - 5:45Тај прозор омогућава топлоти
које се диже као инфрацрвено светло -
5:45 - 5:49да побегне, односећи топлоту из базена.
-
5:49 - 5:54А нестаје ка месту
које је много, много хладније. -
5:54 - 5:56Хладноћа горње атмосфере
-
5:56 - 5:57и читавог свемира
-
5:57 - 6:01може достићи -270 °C,
-
6:01 - 6:04односно -454 °F.
-
6:05 - 6:09Тај базен са водом може да пошаље
више топлоте према небу, -
6:09 - 6:10него што небо може да врати.
-
6:10 - 6:12Зато ће се
-
6:12 - 6:16базен расхладити на нижу
температуру од околне. -
6:16 - 6:20То је такозвано ноћно хлађење
-
6:20 - 6:21или радијативно хлађење.
-
6:21 - 6:25Климатолози и метеоролози одувек сматрају
-
6:25 - 6:28да је то веома важна природна појава.
-
6:29 - 6:30На ову појаву сам наишао
-
6:30 - 6:33при крају докторских студија на Станфорду.
-
6:33 - 6:37Био сам запањен колико је ово
једноставна метода хлађења, -
6:38 - 6:39а још увек загонетна.
-
6:39 - 6:42Зашто није у употреби?
-
6:43 - 6:46Научници и инжењери су претходних деценија
-
6:46 - 6:47истраживали ову идеју.
-
6:47 - 6:50Али појавио се најмање
један велики проблем. -
6:51 - 6:54Не назива се без разлога ноћно хлађење.
-
6:54 - 6:55Зашто?
-
6:55 - 6:58Због стварчице која се зове сунце.
-
6:58 - 7:01Површина која се излаже хлађењу
-
7:01 - 7:03мора бити окренута небу.
-
7:03 - 7:04А средином дана,
-
7:04 - 7:08када бисмо хтели да нешто
охладимо што је могуће више, -
7:08 - 7:11на жалост гледамо у сунце.
-
7:11 - 7:12Сунце загрева ствари
-
7:12 - 7:16толико, да се потпуно
супротставља ефекту хлађења. -
7:16 - 7:18Провео сам много времена са колегама
-
7:18 - 7:21да бисмо створили материјал
-
7:21 - 7:22који ће на малом опсегу
-
7:22 - 7:25учинити нешто ново и корисно са светлошћу:
-
7:25 - 7:28на таласној дужини која је мања
од таласне дужине светлости. -
7:28 - 7:30Увидом у нанофотонику,
-
7:30 - 7:33то јест у истраживање метаматеријала,
-
7:33 - 7:37схватили смо да мора постојати начин
да се ово постигне -
7:37 - 7:38по први пут, дању.
-
7:38 - 7:41Зато сам дизајнирао
вишеслојни оптички материјал -
7:41 - 7:43који је на овој микроскопској слици.
-
7:43 - 7:46Тањи је од људске длаке 40 пута.
-
7:46 - 7:49Може да уради две ствари истовремено.
-
7:49 - 7:51Прво, пропушта топлоту
-
7:51 - 7:55баш тамо, где атмосфера
најбоље пропушта топлоту. -
7:55 - 7:58Усмерили смо га на прозор за свемир.
-
7:58 - 8:01Друго, не загрева се на сунцу.
-
8:01 - 8:04Врло добро рефлектује сунчеву светлост.
-
8:04 - 8:07Први пут сам га тестирао
на крову Станфорда, -
8:07 - 8:09ево, видите.
-
8:09 - 8:12На кратко сам оставио уређај,
-
8:12 - 8:15а кад сам се после неколико минута вратио,
-
8:15 - 8:18одмах сам схватио да ради.
-
8:18 - 8:19Како?
-
8:19 - 8:21Пипнуо сам га и био је хладан.
-
8:21 - 8:27(Аплауз)
-
8:27 - 8:31Нагласио бих колико је ово
чудно и нелогично, -
8:31 - 8:33јер материјали слични овом
-
8:33 - 8:36биће још хладнији
када их извадимо из сенке, -
8:36 - 8:38без обзира што их обасјава сунце.
-
8:38 - 8:41Ево податка од првог експеримента,
-
8:41 - 8:43где је материјал остао 5 °C хладнији,
-
8:43 - 8:47или 9 °F, него температура ваздуха,
-
8:47 - 8:49иако је био изложен сунцу директно.
-
8:51 - 8:54Производна технологија материјала
-
8:54 - 8:57већ увелико постоји.
-
8:57 - 8:58Заиста сам био узбуђен,
-
8:58 - 9:01не само зато што смо направили нешто кул,
-
9:01 - 9:07већ зато што имамо могућности
да урадимо нешто стварно и корисно. -
9:07 - 9:09То ме доводи до следећег питања:
-
9:09 - 9:12како може да се уштеди енергија
овом идејом? -
9:12 - 9:15Мислимо да је најдиректнији начин
-
9:15 - 9:17повећањем ефикасности клима уређаја
-
9:17 - 9:20и расхладних система.
-
9:21 - 9:23Зато смо створили течне расхладне панеле
-
9:23 - 9:24као ове овде.
-
9:24 - 9:27Имају исти облик као соларни грејачи воде,
-
9:27 - 9:30осим што раде супротно: пасивно хладе воду
-
9:30 - 9:33користећи наш специјализовани материјал.
-
9:33 - 9:35Панели могу бити уграђени
са кондензатирима, -
9:35 - 9:38што скоро сваки расхладни систем има,
-
9:38 - 9:41да побољшају основну ефикасност система.
-
9:41 - 9:43Наша стартап фирма, Скајкул Системс,
-
9:43 - 9:48недавно је завршила пробу на терену
у Дејвису у Калифорнији, као што видите. -
9:48 - 9:49Том пробом смо показали
-
9:49 - 9:52да можемо повећати ефикасност
-
9:52 - 9:55расхладног система за 12 посто.
-
9:55 - 9:57Током следећих годину-две
-
9:57 - 10:01једва чекам да се ово комерцијализује
-
10:01 - 10:04на пољу климатизације
и расхладних уређаја. -
10:04 - 10:08У будућности могли бисмо
уградити овакве панеле -
10:08 - 10:11у системе са већом ефикасношћу хлађења,
-
10:11 - 10:14да бисмо смањили потрошњу енергије
за две трећине. -
10:14 - 10:18На крају, могли бисмо изградити
расхладне системе -
10:18 - 10:21који уопште не би користили струју.
-
10:21 - 10:22Као прве кораке ка томе,
-
10:23 - 10:24моје колеге са Станфорда и ја
-
10:24 - 10:27показали смо да можете нешто одржати
-
10:27 - 10:31на 42 °C испод температуре ваздуха,
-
10:31 - 10:33са бољим техничким решењима.
-
10:33 - 10:34Хвала лепо.
-
10:34 - 10:39(Аплауз)
-
10:39 - 10:40Замислите само
-
10:40 - 10:45да је нешто испод тачке замрзавања
у врелом, летњем дану. -
10:46 - 10:50Веома сам усхићен свиме
што можемо чинити за расхлађивање, -
10:50 - 10:54мислим да још много тога има да се уради,
-
10:54 - 10:57а као научника вуче ме још дубља могућност
-
10:57 - 11:00онога, што мој рад истиче.
-
11:00 - 11:03Можемо искористити хладну таму свемира
-
11:03 - 11:05да бисмо побољшали ефикасност
-
11:05 - 11:08сваког енергетског процеса на земљи.
-
11:09 - 11:13Један такав процес који бих истакао
су соларне ћелије. -
11:13 - 11:14Загревају се на сунцу
-
11:14 - 11:17и што су врелије, све су мање ефикасне.
-
11:17 - 11:212015. смо показали да одређеним
микроструктурама -
11:21 - 11:23на површини ћелија
-
11:23 - 11:26можемо боље искористити ефекат хлађења,
-
11:26 - 11:30да бисмо одржали ћелију пасивном
на нижој температури. -
11:30 - 11:33То омогућава ћелији ефикаснији рад.
-
11:33 - 11:36И надаље испробавамо ове могућности.
-
11:36 - 11:39Питамо се, може ли се употребити
хладноћа из свемира -
11:39 - 11:41у очувању водених ресурса.
-
11:41 - 11:44Или за производњу енергије
независно од мреже. -
11:44 - 11:49Можда можемо директно произвести струју
помоћу ове хладноће. -
11:49 - 11:51Велика је разлика у температури
-
11:51 - 11:53између земље и свемира.
-
11:53 - 11:55Та разлика, макар идејно,
-
11:55 - 11:58могла би покретати неку грејну машину
-
11:58 - 12:00за производњу струје.
-
12:00 - 12:04Да ли бисмо могли онда направити
уређај за прозводњу енергије -
12:04 - 12:06који би производио струју ноћу,
-
12:06 - 12:08када соларне ћелије не раде?
-
12:08 - 12:11Можемо ли произвести светлост из таме?
-
12:12 - 12:16Централно питање је управљање
-
12:16 - 12:19термалном радијацијом која нас окружује.
-
12:19 - 12:23Непрестано се купамо
у инфрацрвеној светлости. -
12:23 - 12:25Ако бисмо је потчинили нашој вољи,
-
12:25 - 12:28могли бисмо из основа променити
ток топлоте и енергије -
12:28 - 12:31која се прожима око нас свакодневно.
-
12:31 - 12:35Ова способност, удружена
са хладном тамом свемира, -
12:35 - 12:38показује нам будућност где бисмо,
као цивилизација, управљали -
12:38 - 12:43нашим енергетским отиском интелигентније,
-
12:43 - 12:46на највишем нивоу.
-
12:46 - 12:48Пошто се суочавамо
са климатским променама, -
12:48 - 12:51верујем да ће се показати
-
12:51 - 12:53да ће то бити наше најбитније оруђе.
-
12:53 - 12:57Следећи пут, док се шетате напољу,
-
12:57 - 13:03дивите се сунцу, колико је оно
суштинско за живот на земљи, -
13:03 - 13:08али не заборавите да и остатак неба
има нешто да нам понуди. -
13:09 - 13:10Хвала.
-
13:10 - 13:14(Аплауз)
- Title:
- Како можемо претворити хладноћу свемира у обновљиви ресурс
- Speaker:
- Асват Раман (Aaswath Raman)
- Description:
-
Шта би било кад бисмо користили хладну таму свемира за хлађење зграда на земљи? У овом разборитом говору, физичар Асват Раман износи детаље технологије коју развија да би искористио ноћно хлађење - природни феномен, где инфрацрвена светлост напушта земљу и одлази у свемир односећи са собом топлоту - које би драматично смањило потршњу енергије коју користимо за расхладне системе. Сазнајте више о томе како овај приступ може да нас одведе у будућност, где бисмо интелигентно искористили енергију универзума.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:30
Ivana Korom approved Serbian subtitles for How we can turn the cold of outer space into a renewable resource | ||
Ivana Korom edited Serbian subtitles for How we can turn the cold of outer space into a renewable resource | ||
Ivana Korom accepted Serbian subtitles for How we can turn the cold of outer space into a renewable resource | ||
Ivana Korom edited Serbian subtitles for How we can turn the cold of outer space into a renewable resource | ||
Ivana Korom edited Serbian subtitles for How we can turn the cold of outer space into a renewable resource | ||
Ivana Krivokuća edited Serbian subtitles for How we can turn the cold of outer space into a renewable resource | ||
Tereza Ivanovic edited Serbian subtitles for How we can turn the cold of outer space into a renewable resource | ||
Tereza Ivanovic edited Serbian subtitles for How we can turn the cold of outer space into a renewable resource |