YouTube

Got a YouTube account?

New: enable viewer-created translations and captions on your YouTube channel!

Russian subtitles

← Топливо из растений, которым можно заправлять самолёты

Водоросли плюс солёная вода равно… топливо? На TEDxNASA@SiliconValley, Билал Бомани рассказывает о самоподдерживающейся экосистеме производящей биотопливо — без использования плодородных земель или пресной воды.

Get Embed Code
23 Languages

Showing Revision 20 created 11/22/2014 by Aliaksandr Autayeu.

  1. Сейчас я расскажу вам
  2. про супер-экологичную идею,
  3. разработанную в исследовательском
    центре Гленна (GRC) агентства NASA,
  4. в Кливленде, Огайо.
  5. Но перед этим пройдёмся
  6. по определению «экологичный»,
  7. потому что многие из нас
    понимают это по-разному.
  8. «Экологичный». Это продукт, созданный
  9. экологичными и социально
    ответственными способами.
  10. Сейчас многие вещи называют «зелёными».
  11. Что это на самом деле означает?
  12. Мы используем три параметра
    для определения экологичности.
  13. Первый параметр: технология устойчивая?
  14. Что означает, сохраняете ли вы ресурсы
    для повторного использования
  15. или для следующих поколений?
  16. Технология альтернативная?
    Отличается ли от используемых сегодня,
  17. или имеет меньше парниковых выбросов
  18. по сравнению
    с уже применяемыми технологиями?
  19. И третий параметр:
    технология возобновляемая?
  20. Использует ли она
    восполняемые природные ресурсы,
  21. такие как солнце, ветер и воду?
  22. Моей задачей в NASA
    является разработка

  23. следующего поколения
    авиационного топлива.
  24. Супер-экологичного.
    Почему авиационного?
  25. В авиации используется больше топлива,
    чем во всех остальных отраслях
  26. вместе взятых.
    Мы должны найти альтернативу.
  27. Также это государственная директива
    в области аэронавтики.
  28. Одна из задач в аэронавтике —
    это разработка
  29. топлива следующего поколения,
    биотоплива,
  30. использование местных и безопасных,
    нетоксичных ресурсов.
  31. Приняв этот вызов
  32. мы также должны придерживаться
    трёх больших параметров.
  33. Вообще-то, супер-экологичность
    для нас это все три вместе,
  34. поэтому вы видите плюс здесь.
    Мне поручили так сказать.
  35. Так что это большая тройка GRC.
    Это ещё один параметр.
  36. 97% воды в мире является солёной.
  37. Как насчёт её использования?
    Соединим это с номером три.
  38. Не использовать плодородные земли.
  39. Потому что они уже используются
  40. и таких земель очень мало в мире.
  41. Номер два. Не конкурировать
    с пищевыми сельхозкультурами.
  42. Это уже прочная устоявшаяся индустрия,
    и конкуренты ей не нужны.
  43. И напоследок самый
    ценный ресурс на Земле —
  44. это пресная вода.
    Не использовать пресную воду.
  45. Если 97,5% воды в мире — солёная,
  46. значит 2,5% — это пресная вода.
    Менее 0,5% из этого
  47. доступно для использования.
  48. Но 60% населения живёт
    с этим одним процентом.
  49. То есть, проблемой являлось,
    как мне быть супер-экологичным

  50. и соответствовать большой тройке.
    Дамы и господа,
  51. добро пожаловать
    в GreenLab Research Facility.
  52. Это лаборатория, ориентированная
    на авиационное топливо
  53. нового поколения из галофитов.
  54. Галофит — это солеустойчивое растение.
  55. Большинство растений соль не любят,
    но галофиты хорошо переносят соль.
  56. Мы также используем сорняки
  57. и ещё мы используем водоросли.
  58. Что особенно хорошо,
    в нашей лаборатории
  59. побывало 3 600 посетителей
    за последние два года.
  60. Почему мы так думаем?
  61. Потому что мы нацелены
    на кое-что особенное.
  62. Так что внизу вы видите,
    самой собой, GreenLab,

  63. а справа вы видите водоросли.
  64. Если вы занялись разработкой
    авиатоплива нового поколения,
  65. водоросли — подходящий вариант.
  66. Это сейчас хорошо финансируется,
  67. и у нас есть водоросли
    для топливных программ.
  68. Есть два способа
    выращивания водорослей.
  69. Первый — это закрытый фотобиореактор
    который вы здесь видите,
  70. а то, что вы видите с другой стороны,
    это наши водоросли —
  71. мы сейчас используем вид
    Scenedesmus dimorphus.
  72. Наша работа в NASA —
    заниматься расчётами и экспериментами,
  73. а также улучшить рециркуляцию
    фотобиореакторов закрытого типа.
  74. А сейчас о проблемах
    с закрытыми фотобиореакторами:
  75. Они дорогие, они автоматизированы,
  76. их очень сложно использовать
    в больших масштабах.
  77. Что же применяется в больших масштабах?
  78. Мы используем системы открытых прудов.
    По всему миру
  79. выращивают водоросли, используя
    такой дизайн «гоночной трассы»
  80. который вы видите. Выглядит
    как овал с водяным колесом
  81. и очень хорошо
    обеспечивает рециркуляцию,
  82. но на последнем повороте,
    четвёртом, возникает застой.
  83. Мы знаем, как с этим справиться.
  84. В GreenLab в нашей
    системе открытых водоёмов
  85. мы используем природное явление: волны.
  86. Мы в самом деле используем волновую
    технологию в наших водоёмах.
  87. У нас 95%-я рециркуляция
    и содержание липидов у нас выше,
  88. чем у закрытого фотобиореактора
  89. и мы думаем это существенно.
  90. Но у водорослей есть и недостаток —
    они очень дорогие.

  91. Есть ли способ производить
    водоросли недорого?
  92. И ответ — такой способ есть.
  93. Мы делаем то же самое
    что и с галофитами,
  94. а именно: применяем
    климатическую адаптацию.
  95. В нашей GreenLab есть
    шесть основных экосистем
  96. в диапазоне от пресной воды
    последовательно до солёной воды.
  97. Мы отбираем потенциальные виды,
    начинаем с пресной воды,
  98. добавляем постепенно соль,
    и когда второй бак здесь
  99. будет с такой же экосистемой
    как в Бразилии —
  100. рядом с полями сахарного тростника
    у вас будут наши растения —
  101. следующий бак представляет Африку,
    следующий Аризону,
  102. следующий Флориду,
  103. и последний представляет Калифорнию,
    или открытый океан.
  104. Мы пытаемся вывести один вид,
  105. который сможет выживать везде в мире,
    где есть бесплодные пустыни.
  106. Мы добились больших успехов.
  107. А сейчас одна из проблем.

  108. Фермерам нужны пять вещей:
    нужны семена,
  109. нужна почва, нужна вода и нужно солнце,
  110. и последнее — необходимы удобрения.
  111. Большинство людей использует
    минеральные удобрения. Но знаете что?
  112. Мы не используем минеральные удобрения.
  113. Минутку! Столько зелени в GreenLab.
    Вы должны использовать удобрения.
  114. Хотите верьте, хотите нет, анализ
    наших солёных водных экосистем
  115. показывает — 80% того что нам нужно,
    находится в самих баках.
  116. Недостающие 20% — это азот и фосфор.
  117. У нас есть натуральное решение — рыба.
  118. Нет, мы не нарезаем рыбу в баки.
  119. У нас используются отходы
    жизнедеятельности рыб.
  120. Фактически мы применяем
    пресноводных моллинезий, которые прошли
  121. всю климатическую адаптацию
    от пресной воды до морской.
  122. Пресноводные моллинезии:
    дешёвые, любят размножаться,
  123. и любят ходить в туалет.
  124. И чем чаще они ходят в туалет,
    тем больше удобрений,
  125. и тем это лучше для нас,
    представьте себе.
  126. Стоит отметить, мы используем
    песок в качестве почвы,
  127. обычный песок с берега.
    Окаменевшие кораллы.
  128. Многие люди меня спрашивают:
    «С чего вы начали?»

  129. Мы начали с того, что мы называем
    закрытой биотопливной лабораторией.
  130. Это лаборатория рассады.
    У нас есть 26 разных видов галофитов,
  131. и 5 стали победителями.
    Что мы здесь делаем это…
  132. Скорее это стоит назвать
    лабораторией смерти, потому что
  133. мы пытаемся умертвить саженцы,
    тем самым укрепляя их,
  134. и затем мы попадаем в GreenLab.
  135. Внизу слева вы видите
  136. эксперимент с очисткой
    сточных вод растением,
  137. выращиваемой у нас макро-водорослью,
    о которой я расскажу через минуту.
  138. И наконец, я покажу вам себя
    за работой в лаборатории,
  139. чтобы доказать — я не только
    умею разговаривать о своей работе.
  140. А здесь ещё один вид растений.
    Salicornia virginica.
  141. Чудесное растение. Я его обожаю.
  142. Куда бы мы ни пошли —
    оно повсюду, от Мэйна
  143. и до самой Калифорнии.
    Мы любим это растение.
  144. Второй вид — Salicornia bigelovii.
    Редко встречается в мире.
  145. Имеет наиболее высокое
    содержание липидов,
  146. но есть и недостаток —
    это низкорослый вид.
  147. Теперь рассмотрим europaea, наше
    самое большое и высокорослое растение.
  148. Естественным отбором
  149. или направленным
    мы хотим объединить все три вида,
  150. чтобы вывести высокорослое растение
    с высоким содержанием липидов.
  151. Когда ураган обрушился на залив Делавэр,
    и соевые поля были затоплены,
  152. у нас появилась идея.
    Есть ли растение, которое сможет расти
  153. на отвоёванных у океана землях
    в Делавэре? И ответ — да.
  154. Оно называется seashore mallow.
    Kosteletzkya virginica —
  155. попробуйте
    это быстро повторить раз пять.
  156. Это растение используется на 100%.
    Семена — биотопливо. Остальное — корм скоту.
  157. Используется уже 10 лет,
    и с большим успехом.
  158. Теперь мы переходим к Chaetomorpha.
  159. Это макро-водоросль,
  160. любящая избыток питательных веществ.
    Если вы занимаетесь аквариумами,
  161. то вы знаете, что она используется
    для очистки баков.
  162. Этот вид очень важен для нас.
  163. По свойствам он близок к пластику.
  164. Мы пытаемся преобразовать
    эту макро-водоросль в биопластик.
  165. Если мы достигнем успеха, то совершим
    революцию в производстве пластика.
  166. Итак, у нас есть семена
    для топливной программы.

  167. Мы должны что-то сделать с биомассой,
    которая у нас осталась.
  168. И мы проводим экстракцию для Г.Х.,
    липидную оптимизацию, и т.д. и т.п.,
  169. потому что наша задача — получить
  170. авиатопливо нового поколения,
    по авиационным спецификациям, и т.п.
  171. Пока что мы говорили о воде и топливе,
  172. но по пути мы узнали
    кое-что интересное о Salicornia:
  173. Это пищевой продукт.
  174. Мы говорим об идеях достойных
    распространения, правильно?
  175. Как насчёт такого — в Тропической
    Африке, рядом с морем, солёной водой,
  176. бесплодной пустыней,
    мы возьмём это растение,
  177. посадим, и одну половину используем
    для питания, а другую — для топлива.
  178. Мы можем реализовать это, недорого.
  179. Вы можете здесь видеть
    теплицу в Германии,
  180. продающую Salicornia
    как продукт для здорового питания.
  181. Это урожай, и посередине здесь
    блюдо с креветками, и всё замариновано.
  182. Сейчас я вам расскажу анекдот.
    Salicornia известна как морские бобы,
  183. морская спаржа и трава для маринада.
  184. То есть мы маринуем траву для маринада.
  185. О, мне это показалось забавным.
    (Смех)
  186. И на дне горчица моряка.
    Это имеет смысл,
  187. это логическая закуска.
    У вас есть горчица,
  188. вы моряк, вы видите галофита,
    смешиваете одно с другим,
  189. получается хорошая закуска, с печеньем.
  190. И наконец, чеснок с Salicornia,
    то, что я люблю.
  191. Таким образом, получаем воду,
    топливо и пищу.
  192. Это всё возможно только
    с командой GreenLab.

  193. Как у Майами Хит есть большое трио,
    так у нас есть большая тройка в NASA GRC.
  194. Это я, профессор Боб Хендрикс, наш
    бесстрашный лидер, и доктор Арнон Чейт.
  195. Основной костяк GreenLab это студенты.
  196. За последние два года 35 студентов
  197. со всего мира работали в GreenLab.
  198. Шеф моего отдела часто говорит:
    «У вас эко-университет».
  199. Я отвечаю: «Это хорошо,
    потому что мы выводим
  200. новое поколение супер-экологичных
    мыслителей, и это важно».
  201. Таким образом, я представил вам
    в первом приближении то,

  202. что мы считаем глобальным решением
    для проблем с пищей, топливом и водой.
  203. Есть ещё кое-что, о чем необходимо
    упомянуть в завершение.
  204. Очевидно, мы используем электричество.
    У нас есть решение для вас —
  205. мы используем чистые источники энергии.
  206. У нас есть два ветрогенератора,
    соединённых с GreenLab.
  207. Надеемся, что скоро их станет
    четыре или пять.
  208. Также мы используем кое-то интересное —
  209. в исследовательском центре Гленна, NASA,
    есть поле солнечных панелей,
  210. которое не используется уже 15 лет.
  211. Вместе с моими коллегами
    инженерами-электриками,
  212. мы пришли к выводу,
    что их можно использовать,
  213. и мы сейчас приводим их в порядок.
  214. Примерно через 30 дней мы подключим
    солнечные панели к GreenLab.
  215. А сейчас вы видите красные и жёлтые
    зоны парковки, потому что

  216. многие думают, что сотрудники NASA
    не работают по субботам.
  217. Эта фотография сделана в субботу.
  218. Вокруг нет машин, а моя — в жёлтой зоне.
    Я работаю по субботам. (Смех)
  219. Это чтобы доказать, что я работаю.
  220. Потому что мы делаем всё возможное,
    чтобы добиться результата, и многие это знают.
  221. Вот связанная с этим концепция.
  222. Мы используем энергосистему GreenLab
    для тестирования
  223. концепции умной энергосистемы в Огайо.
  224. У нас есть возможности для этого,
    и мы думаем, у нас всё получится.
  225. Итак, исследовательская
    лаборатория GreenLab.
  226. Самоподдерживающаяся экосистема
    на возобновляемой энергии.
  227. Мы очень, очень надеемся эта концепция
    распространится на весь мир.
  228. Мы думаем, у нас есть решение для питания,
    воды, топлива, и энергии. Всё в одном.
  229. Супер-экологичное, устойчивое,
    альтернативное и возобновляемое
  230. и отвечает требованиям большой тройки GRC.
  231. Не использовать плодородные земли,
    не конкурировать с сельхозкультурами,
  232. и самое важное,
    не использовать пресную воду.
  233. Меня часто спрашивают: «Чем вы
    занимаетесь в этой лаборатории?»

  234. И обычно я отвечаю «Это не ваше дело,
    чем я занимаюсь в лаборатории». (Смех)
  235. И хотите верьте, хотите нет,
    но моя задача номер один,
  236. работая над этим проектом,
  237. я хочу помочь спасти мир.