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← 足以飞起喷射机的植物燃料

海藻加上咸水等于...燃料?在TEDxNASA@SiliconValley,比拉·博马尼揭示了一个可以生产生物燃料的自我可持续发展的生态系统——不会占用可开垦耕地或者耗费淡水资源。

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Showing Revision 10 created 01/28/2015 by Coco Shen.

  1. 我将向大家介绍一种极其绿色的理念,
  2. 这一理念是在俄亥俄州克利夫兰的
  3. 美国航空航天局格伦研究中心形成的
  4. 在介绍之前,先让我们来回顾一下
  5. 绿色环保的定义
  6. 因为很多人都有不同的理解
  7. 绿色环保,是通过具有
  8. 环境和社会意识的途径生产的产品
  9. 现在有很多东西都号称绿色环保
  10. 那它到底是什么意思呢?
  11. 我们用三个指标来确定绿色环保
  12. 第一个指标:是否可持续?
  13. 意思是,你在为未来或子孙后代保留用度吗
  14. 它可替换吗?它是否与如今使用的有所不同?
  15. 又或者是,它比传统的用法
  16. 是否产生更少的碳排放量?
  17. 第三点:它可再生吗?
  18. 它是地球的再生资源吗?
  19. 像太阳,风和水?
  20. 我在NASA的任务就是开发

  21. 新一代航空燃料
  22. 极度绿色环保,为什么是航空呢?
  23. 航空领域耗费比其他领域加起来还要多的燃料
  24. 我们必须找到替代物
  25. 这也是一个国家航空学的指令
  26. 国家航空学的目标之一
  27. 就是开发新一代燃料,生物燃料
  28. 用国内安全的环保能源
  29. 如今,为了突破这种局面
  30. 我们也要达到三大指标
  31. 事实上,极度绿色环保对我们来说
    也是三大指标的综合
  32. 所以你能看到那里的加号
    我得说明一下
  33. 所以还有 GRC 的三大原则
    这也是另一个指标
  34. 世界上 97% 的水都是咸水
  35. 我们用咸水如何?
    把它和第三点结合
  36. 不要用耕地
  37. 因为农作物已经在上面生长了
  38. 而耕地在地球上是十分稀缺的
  39. 第二点:不要和粮食作物抢地
  40. 这是一种已经存在的本质
    它们不需要再次占领土地
  41. 最后,我们在这个地球上拥有的最宝贵的资源
  42. 就是淡水,所以不要使用淡水
  43. 如果世界上 97.5% 的水是咸水
  44. 2.5%的是淡水,而且人类可用的淡水
  45. 还不到0.5%
  46. 但 60% 的人靠1% 存活
  47. 所以,我得极度环保地解决我的问题

  48. 而且要达到三个指标
    女士们先生们
  49. 欢迎来到“绿色实验室研究设施”
  50. 这是一个用盐生植物致力于新一代
  51. 研发航空燃料的设施
  52. 盐生植物以一种亲盐植物
  53. 大多数植物不喜欢盐,
    但盐生植物是亲盐的
  54. 我们也用野草
  55. 我们也用藻类植物
  56. 我们的实验室有一个优势,就是
  57. 在过去的两年有3600名访客
  58. 这有什么可炫耀的?
  59. 因为我们在做一些很特别的事
  60. 所以下面的图片是“绿色实验室”

  61. 右边的图片就是藻类植物
  62. 如果你在从事新一代的
  63. 航空燃料,藻类植物是个可行的选择
  64. 我们现在有很多资金
  65. 我们有一个把藻类做成燃料的项目
  66. 我们种植有两种藻类
  67. 一种是你们在这里看到的
    封闭式光生物反应器
  68. 你们在另一边看到的就是我们的物种
  69. 我们现在在用一种叫二形栅藻的物种
  70. 我们在NASA的工作就是
    把试验性的和计算性的拿出来
  71. 再按较好的比例混合
    提供给封闭式光生物反应器
  72. 现在封闭式光生物反应器的问题是:
  73. 他们价格不菲,他们是自动化的
  74. 很难大规模采购
  75. 那么他们广泛使用什么呢?
  76. 我们用开放式水塘系统
    目前在世界上
  77. 人们用这种跑道设计来种植藻类
  78. 如图,看起来就像
  79. 带桨的椭圆,而且混配得还不错
  80. 但当它来到最后一步时
    我称之为第四步——它就停滞了
  81. 我们其实有一个办法
  82. 在“绿色实验室”里,
    在我们的开放式水塘系统中
  83. 我们用自然界的产物:声波
  84. 我们在开放式水塘系统运用了声波技术
  85. 我们有95%的混合,
    所以相比封闭式光生物反应器
  86. 我们的脂含量更高
  87. 这是相当了不起的
  88. 但是,藻类有一个缺点
    就是价格昂贵

  89. 那么有没有办法低价地生产藻类呢?
  90. 答案是:有的
  91. 方法和盐生植物一样
  92. 就是:气候适应
  93. 在我们的“绿色实验室”里
    我们有六个原生态系统
  94. 从淡水到咸水都有
  95. 我们做的:我们拿一个有潜力的物种
    从淡水开始
  96. 我们增加一点盐
    所以这里第二个水槽
  97. 会和巴西的生态系统一样——
  98. 就在甘蔗地旁边
    你就能看到我们的作物——
  99. 下一个水槽是非洲,再下一个是亚利桑那州
  100. 再下一个是加州
  101. 再下一个是加州或公海
  102. 我们设法得出一种单一的物种
  103. 它可以在世界任何地方存活
    包括荒瘠的沙漠
  104. 我们目前还挺成功的
  105. 现在,问题之一就是

  106. 如果你是一个农场主
    你有五个要素才能成功:你需要种子
  107. 你需要土壤,你需要水,还需要阳光
  108. 最后一个就是肥料
  109. 大部分人用化学肥料,但你知道吗?
  110. 我们不用化学肥料
  111. 等等!我刚在你们的“绿色实验室”
    看到很多植被,肥料是必需的呀
  112. 信不信由你,
    在我们的盐水生态系统分析报告中
  113. 我们需要的 80% 都来自水槽
  114. 剩下的 20% 是氮和磷
  115. 我们有纯天然的解决办法:鱼
  116. 我们不是把鱼杀了丢进去
  117. 我们用鱼的排泄物
  118. 事实上,我们用淡水帆鳍鲈
    从淡水到盐水生态系统中
  119. 我们都用了气候适应技术
  120. 淡水帆鳍鲈:便宜,他们热衷繁殖
  121. 他们热衷上厕所(排泄)
  122. 他们上厕所上得越多
    我们得到的肥料就越多
  123. 我们的日子就更红火
    信不信由你
  124. 需要注意的是我们用沙子作为土壤
  125. 普通的沙滩沙子,变成化石的珊瑚
  126. 所以很多人问我:“你们是怎么开始的?”

  127. 嗯,我们是从我们称之为
    室内生物燃料实验室开始的
  128. 这是一个幼苗实验室
    我们有26种不同种类的盐生植物
  129. 有五种获得了我们的认可
    我们在这里做的——
  130. 其实它应该被称为“死亡实验室”
  131. 因为我们尝试去弄死这些幼苗
    让他们变得更坚强——
  132. 然后我们得出了这个“绿色实验室”
  133. 你在下面这个角落看到的
  134. 是废水养殖植物实验
  135. 我们种植的是一种大型海藻
    我稍后会讲
  136. 最后的图,其实是我在实验室里工作
    目的是让大家知道我是有在工作的
  137. 我并非只是告诉大家我做了什么
  138. 这是些植物物种
    弗吉尼亚盐角草
  139. 它是神奇的植物
    我超爱这种植物
  140. 我们去哪都能看到它
    从缅因(美国一个州)
  141. 一直到加州,到处都有
    我们都喜欢这种植物
  142. 第二种是毕氏盐角草
    在地球上十分罕见
  143. 是我们目前拥有的含脂量最高的植物
  144. 但有一个缺点:它太短了
  145. 然后是齐墩果树
    是我们拥有的最大或最高的植物
  146. 用自然选择或自适性生物
  147. 我们试图去做的——
    就是把三者结合在一起
  148. 培养出一种多脂高产的植物
  149. 接下来,当飓风在德拉华湾(美国一地方)
    大加肆虐时——黄豆地被摧毁了——
  150. 所以我们萌生这么一个想法:能否有一种植物
  151. 能在德拉华进行土地改良的?
    答案是肯定的
  152. 它叫做海滨锦葵,
    学名Kosteletzkya virginica
  153. 你快速读五遍试试看
  154. 这是一种100%可用的植物
    种子:生物燃料;剩下的:畜牧饲料
  155. 我们已经用了10年了,效果显著
  156. 然后说到硬毛藻属
  157. 这是一种大型藻类
  158. 喜好大量的营养
    如果你从事水族馆行业
  159. 你就会知道我们用它来清理脏水池
  160. 这种物种对我们很重要
  161. 它们的属性和塑料很相似
  162. 我们目前在尝试将这种大型藻类
    转化成生物塑料
  163. 如果我们成功了,
    我们将会颠覆整个塑料行业
  164. 所以,我们有“种子到燃料”这个项目

  165. 我们需要对我们拥有的生物量有所作为
  166. 我们用气体色谱分析提取法,
    脂肪最佳化法,等其他方法
  167. 因为我们的目标是实现
  168. 新一代航天燃料,航天器具,
    以及其他东西
  169. 目前我们说了水和燃料
  170. 但这个过程中,
    我们发现了盐角草有趣的一面
  171. 它是一种食品
  172. 我们说值得传播的思想,对吧?
  173. 这个怎么样:在撒哈拉以南非洲地区
    大海旁边,咸水
  174. 荒瘠沙漠里,我们那这种植物
  175. 将之种植,一半用作食物,一半用作燃料
  176. 我们可以实现这一想法,而且开销不大
  177. 你可以看到在德国的一个温室里
  178. 他们把它当做健康食品出售
  179. 这是收成的,中间这个是一盘虾,正在腌制
  180. 我得跟你们说个笑话
    盐角草也被称为海蓬子
  181. 咸水芦笋,以及腌大麻
  182. 所以中间那张就是
    我们在腌制腌大麻
  183. 哦我还以为这个挺搞笑的(笑声)
  184. 底部这个是水手的芥菜
    这是有依据的
  185. 这是一种合逻辑的零食
    你有芥菜
  186. 你又是一个水手,然后你看到盐生植物
    你会把它们混合在一起
  187. 配上饼干,就成了绝佳的零食
  188. 最后,盐角草配上大蒜,就是我喜欢的搭配
  189. 所以,水,燃料,和食物
  190. 没有“绿色实验室”的团队,这一切都不复存在

  191. 就像迈阿密热火(NBA球队)的三巨头
    我们NASA GRC也有三巨头
  192. 那个是我,我们无所畏惧的领队 Bob Hendricks
    还有 Arnon Chait 博士
  193. “绿色实验室”的顶梁柱是学生
  194. 在过去的两年里我们有35名学生
  195. 他们来自世界各地,齐聚工作于“绿色实验室”
  196. 我的部门部长经常说:“你有一个绿色的宇宙。”
  197. 我说;“我认可你的观点,
  198. 因为我们在培养新一代的绿色环保思想家
    这一点很重要。“
  199. 小结一下,我为大家展示了

  200. 什么是我们得出的解决食物,燃料和水
    的全球性方案
  201. 这些方案还有待完善
  202. 我们用电
    所以有这个一个方案——
  203. 我们这里用的是清洁能源
  204. 所以我们有两个风力涡轮机
    连接到”绿色实验室“
  205. 接下来我们可能会增加四到五个
  206. 我们还用了一些有趣的东西——
  207. 在 NASA的格林研究中心,
    有一个太阳电池板场地
  208. 已经停用15年了
  209. 在我的一些电子工程同时的帮助下
  210. 我们意识到它们还是可以使用的
  211. 所以我们现在把它们翻新一下
  212. 大约30天后
    它们就可以连接到”绿色实验室“了
  213. 你会看到红色和黄色的框框

  214. 是因为很多人觉得 NASA 的人周六不上班
  215. 这张照片是周六拍的
  216. 旁边没车,但你能看到我的卡车是黄色的
    我周六是上班的(笑声)
  217. 这再次证明了我是有认真工作的
  218. 因为大部分都知道
    一分耕耘一分收获
  219. 这里面有一个概念:
  220. 我们用”绿色实验室“
    是为了俄亥俄州的一个智能电网概念
  221. 的微电网试验台
  222. 我们有能力去实施
    而且我认为它能成功
  223. 所以,“绿色实验室研究设施”
  224. 今天为大家展示了
    一个自我可持续发展可再生能源生态系统
  225. 我们真的,真的希望这个概念
    能在全世界传播开来
  226. 我们认为我们有解决食物、
    水、燃料,和能源的方法
  227. 它极度绿色环保,可持续发展,
    可替换,以及可再生
  228. 也符合 GRC 的三大指标:
  229. 不用可开垦的耕地,不和其他粮食作物竞争
  230. 最重要的是,不用淡水
  231. 所以我经常被问:
    ”你在实验室里是做什么的?“

  232. 我通常会说:”不关你事,
    这就是我在实验室里做的事。“(笑声)
  233. 信不信由你
    我做这个项目
  234. 的首要目标就是
  235. 我想要拯救这个世界