Paliwa roślinne do napędów odrzutowych

Algi plus woda morska dają... paliwo? Podczas TEDxNASA@SiliconValley Bilal Bomani przedstawia samowystarczalny ekosystem produkujący biopaliwa, bez konieczności korzystania z gruntów ornych oraz zasobów słodkiej wody.

Zamierzam dzisiaj wyjaśnić

bardzo ekologiczną koncepcję

stworzoną przez NASA
w Glenn Research Center

w Cleveland, Ohio.

Zanim to zrobię,

wyjaśnię, na czym polega ekologiczność,

bo wiele z nas rozumie to inaczej.

Eko to produkt stworzony

przy użyciu środków
przyjaznych środowisku.

Jest wiele rzeczy,
które się tak teraz nazywa.

Co to właściwie oznacza?

Są trzy kryteria na ekologiczność.

Po pierwsze: zrównoważenie.

Czyli czy to, co robisz, będzie można
kontynuować w przyszłości

albo dla przyszłych pokoleń?

Czy jest alternatywne?

Czy różni się od środków
używanych współcześnie

lub czy ma niższy ślad węglowy

niż środki konwencjonalne?

I po trzecie: czy jest odnawialne?

Czy jego źródłem są naturalne
i odnawialne zasoby Ziemi,

jak słońce, wiatr, czy woda?

Do moich obowiązków w NASA należy rozwój

paliw lotniczych nowej generacji.

Ekstremalnie zielonych.

Dlaczego lotniczych?

Lotnictwo zużywa więcej paliwa

niż wszystkie inne dziedziny razem.

Trzeba znaleźć alternatywę.

Poza tym jest to dyrektywa NASA.

Jednym z celów narodowej agencji

jest rozwój paliw
nowej generacji, biopaliw,

przy użyciu lokalnych, bezpiecznych
i przyjaznych surowców.

Mierząc się z tym wyzwaniem,

trzeba uwzględnić trzy kryteria.

Coś, co jest "ekstremalnie zielone",
musi spełniać wszystkie trzy.

Dlatego jest tam znak plus.
Kazano mi to powiedzieć.

Musi spełniać trzy warunki GRC.
To kolejne kryterium.

97% zasobów wodnych świata to wody słone.

Jak to wykorzystać?
Połączyć z punktem trzecim.

Nie używać gruntów ornych,

ponieważ są już zajęte przez uprawy,

a tym samym deficytowe.

Dwa: nie konkurować z uprawą żywności.

Ten dział nie potrzebuje konkurencji.

Na koniec najcenniejszy surowiec na Ziemi:

słodka woda.

Nie zużywajcie słodkiej wody.

Jeśli 97,5% stanowi woda słona,

to 2,5% przypada na wodę słodką,

z czego mniej niż pół procenta
jest dostępna dla ludzi,

ale 60% populacji żyje w zasięgu tego 1%.

Mierząc się z wyzwaniem,
musiałem być ekstremalnie zielony

i spełnić warunki wielkiej trójcy.

Panie i panowie,

witam w GreenLab Research Facility.

Jest to ośrodek przeznaczony
do badań nad nową generacją

paliw lotniczych z udziałem halofitów.

Halofity to rośliny tolerujące zasolenie.

Większość roślin nie lubi soli,
ale halofity ją tolerują.

Stosujemy także chwasty,

a także wodorosty.

Zaletą naszego laboratorium jest to,

że mieliśmy 3600 gości w ciągu dwóch lat.

Dlaczego?

Ponieważ podjęliśmy się
czegoś wyjątkowego.

Poniżej widać oczywiście GreenLab,

natomiast po prawej są algi.

Jeśli interesują was
lotnicze paliwa nowej generacji,

algi są jedną z możliwości,

jest teraz sporo grantów,

a my badamy paliwa z alg.

Hodujemy dwa rodzaje alg.

Jedne są w widocznym tutaj
zamkniętym foto-bioreaktorze,

a po drugiej stronie widać nasz gatunek.

Hodujemy obecnie gatunek
Scenedesmus dimorphus.

Naszym zadaniem w NASA
jest prowadzenie eksperymentów i obliczeń

i tworzenie nowych mieszanek
dla zamkniętych foto-bioreaktorów.

Urządzenia te mają swoje wady.

Są dość drogie i zautomatyzowane

i trudne do budowy na dużą skalę.

Czego więc używamy dla dużych projektów?

Stosujemy system otwartych zbiorników.

Na całym świecie

hoduje się algi w systemie

widocznym tutaj.

Wygląda jak owal
z kołem łopatkowym do mieszania,

ale przy ostatnim nawrocie,
który ja nazywam czwartym, zamiera.

Znaleźliśmy na to rozwiązanie.

W otwartych zbiornikach w GreenLab

używamy naturalnego zjawiska - falowania.

Używamy tej technologii
w otwartych zbiornikach.

Mamy 95% skuteczność mieszania
i wyższą zawartość lipidów

niż zamknięty system foto-bioreaktora,

co uważamy za bardzo istotne.

Algi mają jednak pewną wadę, są drogie.

Czy można je hodować niskim kosztem?

Odpowiedź brzmi: tak.

Używamy tej samej metody
co przy halofitach,

czyli adaptacji klimatycznej.

W GreenLab mamy sześć głównych ekosystemów

od słodko- do słonowodnych.

Znajdujemy potencjalny gatunek,

zaczynamy od wody słodkiej, dodajemy soli,

drugi zbiornik to ekosystem brazylijski,

nasze rośliny mogłyby rosnąć
obok trzciny cukrowej.

Kolejny zbiornik reprezentuje Afrykę,
a następny Arizonę.

Kolejny przedstawia Florydę,

a następny Kalifornię lub otwarty ocean.

Próbujemy znaleźć gatunek,

który umie przetrwać wszędzie,
nawet na pustyni.

Na razie idzie nam dobrze.

Są jednak pewne problemy.

Rolnik potrzebuje pięciu rzeczy,
żeby odnieść sukces:

nasion, gleby, wody, słońca,

ostatnim elementem jest nawóz.

Najczęściej stosuje się nawozy sztuczne.

Ale my nie używamy nawozów sztucznych.

Chwileczkę! Dopiero co widzieliśmy zieleń
w waszym zielonym laboratorium.

Musicie używać nawozów.

Wierzcie lubi nie, na podstawie analiz
ekosystemów słonowodnych,

80% potrzebnych składników
jest już w zbiornikach.

Brakujące 20% stanowi azot i fosfor.

Mamy na to naturalne rozwiązanie - ryby.

Nie wrzucamy ryb pociętych na kawałki.

Używamy rybich odchodów.

Konkrektnie używamy słodkowodnych
molinezji ostropyskich,

do których użyliśmy techniki adaptacyjnej

z wody słodkiej do słonej.

Molinezje są tanie,

uwielbiają robić dzieci

i uwielbiają chodzić do toalety.

Im częściej to robią,
tym więcej mamy nawozu,

tym lepiej dla nas, wierzcie lub nie.

Muszę zaznaczyć, że jako gleby,
używamy piasku,

zwykły piasek plażowy,
skamieniałe koralowce.

Wiele osób pyta: "Od czego zaczęliście?".

Zaczęliśmy od tak zwanych
wewnętrznych laboratoriów biopaliw.

To pracownia sadzonek.

Dysponujemy 26 gatunkami halofitów,

pięć nadaje się do użytku.

Tutaj natomiast...

Właściwie należałoby to nazwać
pracownią śmierci,

bo próbujemy zabić sadzonki, uodpornić je.

Przechodzimy do GreenLab.

Na dole widać

eksperymentalną oczyszczalnię ścieków

w której hodujemy makro-algi,
o których opowiem za chwilę.

Na koniec to ja w laboratorium,
żeby udowodnić, że pracuję,

a nie tylko o tym opowiadam.

To jest soliród, Salicornia virginica.

To wspaniała roślina. Kocham ją.

Można spotkać ją wszędzie,

od Maine aż do Kalifornii; kochamy ją.

Ta druga to Salicornia bigelovii.
Bardzo trudno ją spotkać.

Ma największą zawartość lipidów,

ale i pewną wadę: jest krótka.

Używając europei, największej
i najwyższej jakie mamy,

próbujemy przy użyciu
doboru naturalnego i adaptacji

połączyć wszystkie trzy,

żeby uzyskać wysokopienną,
bogatą w lipidy roślinę.

Kiedy huragan zniszczył zatokę Delaware,

zniknęły pola soi.

Czy nie dałoby się stworzyć rośliny

pomocnej w rekultywacji gruntów Delaware?

Odpowiedź brzmi: tak.

Jest nią ślazowiec nadbrzeżny,
kosteletzkya virginica,

spróbujcie to szybko powtórzyć pięć razy.

Można ją wykorzystać w 100%.

Nasiona w produkcji biopaliw,
reszta jako pasza dla bydła.

Jest tam od 10 lat i dobrze sobie radzi.

Przejdźmy do Chaetomorphy.

To makro-alga uwielbiająca
nadmiar składników odżywczych.

Jeśli ktoś ma akwarium, to wie,

że używa się jej
do czyszczenia zbiorników.

Ten gatunek jest także ważny dla nas.

Ma właściwości zbliżone do plastiku.

Szukamy obecnie sposobu
przerobienia jej na bioplastik.

Jeśli nam się powiedzie,
zrewolucjonizujemy przemysł plastikowy.

Mamy więc nasiona do programy paliw.

Musimy jakoś wykorzystać biomasę.

Wykorzystujemy więc ekstrakcję G.C.,
optymalizację lipidów i tak dalej,

bo zależy nam na stworzeniu

nowej generacji paliw lotniczych,
szczegółów awiacyjnych.

Dotąd mówiliśmy o wodzie i paliwie,

ale po drodze

dowiedzieliśmy się
czegoś ciekawego o solirodzie.

Soliród to produkt spożywczy.

Mówimy o ideach wartych szerzenia.

Co wy na to: Czarna Afryka, nad morzem.

Słona woda, jałowa pustynia.

Może by tak posadzić tam te rośliny,

połowę wykorzystać jako żywność,
połowę na paliwa.

Można to zrobić małym kosztem.

W Niemczech hodują to w szklarni

i sprzedają jako zdrową żywność.

Zbiera się na miejscu,

a na środku jest naczynie
z marynowanymi krewetkami.

Opowiem wam dowcip.

Soliród nazywa się morską fasolą,

słonowodnymi szparagami
i marynowanymi wodorostami.

Marynujemy więc marynowane wodorosty.

Myślałem, że to będzie zabawne. (Śmiech)

Na spodzie jest musztarda marynarska.

To ma sens, to logiczna przekąska.

Jest musztarda.

Jak marynarz widzi halofit,
miesza z musztardą,

świetnie pasuje do krakersów.

Czosnek z solirodem to mój przysmak.

Mamy więc wodę, paliwo i żywność.

Nie byłoby to możliwe
bez zespołu GreenLab.

Tak samo jak Miami Heat ma swoją trójcę,
my mamy swoją w NASA GRC.

To ja, profesor Bob Hendricks,
nasz dzielny lider, oraz dr Arnon Chait

Trzonem GreenLab

są studenci.

Przez ostatnie dwa lata,
przewinęło się 35 studentów,

z całego świata w zielonym laboratorium.

Kierownik mojego wydziału mówi:
"Macie zielony uniwersytet".

Ja na to: "To świetnie, bo wychowujemy

następne pokolenie
ekstremalnie zielonych myślicieli,

a to bardzo ważne".

Najpierw przedstawiłem nasz sposób

na rozwiązanie globalnych problemów
z żywnością, paliwem i wodą.

Czegoś jednak brakuje.

Przecież używamy elektryczności.

Na to też mamy rozwiązanie.

Używamy źródeł czystej energii.

Mamy dwie turbiny wiatrowe

mamy nadzieję na cztery lub pięć nowych.

Używamy też czegoś ciekawego.

W Centrum Badawczym im. Johna H. Glenna

znajduje się pole solarów
nieużywane od 15 lat.

Z kolegami elektrotechnikami zauważyliśmy,

że są zdatne do użytku,

jesteśmy więc na etapie ich odnawiania.

Za jakieś 30 dni zostaną
podłączone do GreenLab.

Powodem, dla którego widzicie
czerwony, czerwony i żółty

jest fakt, że wielu myśli,
że w NASA nie pracuje się w soboty.

To zdjęcie z soboty.

Nie ma samochodów. Ale jest mój żółty.
Pracuję w soboty. (Śmiech)

To dowód na to, że pracuję.

Robimy, co trzeba, żeby zrobić, co trzeba,

większość osób wie o tym.

Plan jest taki:

używamy GreenLab do testów mikro-sieci,

mających posłużyć do stworzenia
inteligentnej sieci w Ohio.

Mamy taką możliwość i myślę, że się uda.

GreenLab Research Facility.

To energetycznie samowystarczalny
i odnawialny ekosystem.

Mamy ogromną nadzieję,
że pomysł chwyci na świecie.

Chyba mamy rozwiązanie

dla żywności, wody, paliw oraz energii,

kompletne rozwiązanie.

Jest ekstremalnie zielone, zrównoważone,
alternatywne i odnawialne

i spełnia warunki wielkiej trójcy GRC:

nie korzysta z gruntów ornych,
nie konkuruje z produkcją żywności,

a co najważniejsze,
nie zużywa słodkiej wody.

Często pytają mnie:
"Co robisz w tym laboratorium?".

Zazwyczaj odpowiadam: "Nie twój interes".

(Śmiech)

Wierzcie lub nie, ale moim priorytetem

w pracy nad tym projektem

jest chęć pomocy w ratowaniu świata.