作為航空動力的植物燃料
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0:00 - 0:03各位,我將在此向您介紹一種
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0:03 - 0:05極其綠色環保的概念,
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0:05 - 0:08源自太空總署格倫研究中心,
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0:08 - 0:10位於俄亥俄州克利夫蘭。
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0:10 - 0:12但在正式開始前,我們必須先就
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0:12 - 0:14何為綠色環保下個明確定義,
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0:14 - 0:17因為每個人對此都有不同的定義。
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0:17 - 0:19綠色環保:該產物是以
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0:19 - 0:21具環保和社會意識的方式創造出來。
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0:21 - 0:25目前,稱為綠色環保的產物很多。
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0:25 - 0:26究竟什麼才是真正的綠色環保?
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0:26 - 0:30我們從三項指標判斷。
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0:30 - 0:33第一:它是否具備永續性?
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0:33 - 0:37也就是說,您是否保留了資源給將來
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0:37 - 0:39或給下一代使用?
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0:39 - 0:43它是否可替代?是否不同於
目前使用的物質, -
0:43 - 0:46相較於傳統用途,
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0:46 - 0:48其產生的碳足跡是否更少?
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0:48 - 0:51第三:是否可循環利用?
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0:51 - 0:55是否取自地球上
可再生的自然資源, -
0:55 - 0:58例如陽光、風和水資源?
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0:58 - 1:02目前,我在太空總署負責的工作就是
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1:02 - 1:05開發新一代航空燃料。
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1:05 - 1:08必須是極其綠色環保。
為什麼是航空燃料? -
1:08 - 1:11因為航空領域的燃料使用量高於
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1:11 - 1:16其它各領域的合計用量。
尋找替代能源的行動刻不容緩。 -
1:16 - 1:19這也是美國發佈的一項航空指令。
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1:19 - 1:22國家航天部門計劃達成的目標之一
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1:22 - 1:24是使用本國安全、環保的資源,
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1:24 - 1:28開發新一代生質燃料。
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1:28 - 1:31如今,為了迎戰此項挑戰
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1:31 - 1:34我們還必須滿足這三項重要指標。
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1:34 - 1:38事實上,對我們而言極其綠色
就是同時滿足這三大指標, -
1:38 - 1:40這也是你看到「加號」的原因。
有人說應該這麼表達。 -
1:40 - 1:45所以在格倫你必須達到這三大標準。
還有另一項準則。 -
1:45 - 1:5197% 的地球水資源是海水。
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1:51 - 1:55我們該如何利用呢?
試試從第三點要求出發。 -
1:55 - 1:58不得使用耕地。
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1:58 - 2:00因為耕地主要用於農作物生長
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2:00 - 2:03目前耕地已成為地球上的稀缺資源。
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2:03 - 2:06第二:不得影響其它糧食作物。
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2:06 - 2:10地球已經是一個成型的實體,
不需要外來物入侵。 -
2:10 - 2:14最後一點,地球上最寶貴的資源
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2:14 - 2:19就是淡水。
所以,不得使用淡水。 -
2:19 - 2:22如果海水資源
占地球水資源的 97.5%, -
2:22 - 2:25那麼淡水資源只有 2.5%。
其中可供人類開發利用的 -
2:25 - 2:27連一半都不到。
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2:27 - 2:31而這僅有的 1%
還需要供養全球 60% 的人口。 -
2:31 - 2:36所以,要解決我的難題,
就必須做到極其綠色環保, -
2:36 - 2:38並能達到這三大要求。
女士們,先生們, -
2:38 - 2:42歡迎參觀「綠實驗室」研究中心。
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2:42 - 2:45我們中心主要利用鹽土植物
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2:45 - 2:48生產新一代航空燃料。
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2:48 - 2:51鹽土植物是一種抗鹽植物。
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2:51 - 2:55大部分植物都不具備抗鹽性,
但鹽土植物可以。 -
2:55 - 2:58我們同樣也使用雜草,
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2:58 - 3:01我們也使用藻類。
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3:01 - 3:03好消息是過去兩年,
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3:03 - 3:06已有 3,600 名參觀者來訪。
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3:06 - 3:08為什麼是好消息呢?
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3:08 - 3:12因為我們可是在做一件了不起的事。
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3:12 - 3:15位於下方的是綠實驗室,
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3:15 - 3:17右側的就是藻類。
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3:17 - 3:21如果您也在從事新一代
航空燃料的研發工作, -
3:21 - 3:22那麼藻類會是一項不錯的選擇,
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3:22 - 3:24目前已撥了不少專款,
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3:24 - 3:26我們就選了一種用於燃料研發。
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3:26 - 3:28我們正在種植的藻類共有兩種。
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3:28 - 3:31一種是您看到的利用封閉型
光生物反應器種植的藻類, -
3:31 - 3:35而在另一側的,
是我們特別種植的品種—— -
3:35 - 3:39目前我們正在使用一種
叫做二形柵藻的藻類。 -
3:39 - 3:43我們在太空總署的工作
是進行試驗和計算, -
3:43 - 3:48找出更適宜用於
封閉光生物反應器的混合物。 -
3:48 - 3:50目前用封閉光生物反應器的問題有:
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3:50 - 3:53設備成本高,都採用自動化操作,
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3:53 - 3:56難以用於大規模生產。
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3:56 - 3:57那麼,大規模生產要用什麼?
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3:57 - 4:01我們利用露天池塘系統。
目前,世界各地 -
4:01 - 4:04都採用您所見到的
賽車跑道型池塘養殖藻類。 -
4:04 - 4:07它看上去像橢圓形,
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4:07 - 4:09裝了水車且攪拌順暢,
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4:09 - 4:13但當它轉到最後一圈,
就是我所說的第四圈時,就會卡住。 -
4:13 - 4:15對於這一點我們已有一個解決方案。
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4:15 - 4:18在綠實驗室的露天池塘系統
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4:18 - 4:21我們利用自然現象:波浪。
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4:21 - 4:25我們真的把波浪技術
用在我們的露天池塘系統。 -
4:25 - 4:29我們的攪拌率達 95%,
而我們的油脂含量更高, -
4:29 - 4:32相較於封閉光合反應器系統,
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4:32 - 4:34在我們看來這點很重要。
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4:34 - 4:38使用藻類也有弊端:
它的成本較高。 -
4:38 - 4:43是否有成本更低的藻類養殖方法?
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4:43 - 4:45答案是當然有。
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4:45 - 4:48我們把對待鹽土植物的方法
照搬到藻類, -
4:48 - 4:52即:氣候適應性。
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4:52 - 4:55綠實驗室分六大主要生態系統,
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4:55 - 4:59從淡水向鹽水延伸。
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4:59 - 5:03我們的方法是拿一種
具潛力的物種,先用淡水養, -
5:03 - 5:05在第二個培養池則加一點鹽,
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5:05 - 5:07使其生態系統與巴西相同,
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5:07 - 5:11即模擬甘蔗田旁的環境,
來培育我們的藻類。 -
5:11 - 5:15下一個培養池模擬非洲,
再下一個是亞利桑那州, -
5:15 - 5:17然後是佛羅里達州,
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5:17 - 5:21最後則模擬加州或公海。
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5:21 - 5:29我們的目的是找出一種
可在世界各地都能活的物種, -
5:29 - 5:31包括荒漠地帶。
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5:31 - 5:33目前我們已卓有成效。
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5:33 - 5:36但還有一個問題有待解決。
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5:36 - 5:40如果你是個農民,就需要
五樣東西確保收成: -
5:40 - 5:45種子、土壤、水和陽光,
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5:45 - 5:49最後就是肥料。
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5:49 - 5:52大部分人使用化肥。
但你們可能不知道吧? -
5:52 - 5:55我們不使用化肥。
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5:55 - 6:00等一下!我才在綠實驗室看到很多
綠色植物,不可能不使用化肥。 -
6:00 - 6:04無論你信不信,我們對鹽水
生態系統的分析發現, -
6:04 - 6:08我們 80% 的所需物質
可在這些培養池自行生成。 -
6:08 - 6:12其餘缺少的 20% 是氮和磷。
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6:12 - 6:14有一種天然方法可以解決:養魚。
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6:14 - 6:18當然不是把魚剁碎放在那裡。
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6:18 - 6:21我們利用的是魚排出的廢物。
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6:21 - 6:26實際上我們使用淡水花鱂,
但通過氣候適應性技術 -
6:26 - 6:29將其養在從淡水到海水的池子裡。
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6:29 - 6:36淡水花鱂價格低廉,很愛生小孩,
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6:36 - 6:38而且好喜歡上廁所。
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6:38 - 6:40而且牠們去廁所愈多次,
我們獲得的肥料就愈多, -
6:40 - 6:43我們藻類就養得愈好,
信不信由你。 -
6:43 - 6:48還有一點必須注意的是
我們用沙土作為土壤, -
6:48 - 6:52採用普通沙灘沙,珊瑚化石。
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6:52 - 6:56有很多人問我:
「你們是怎麼起步的?」 -
6:56 - 7:01一切都起源於我們的
室內生質燃料實驗室。 -
7:01 - 7:05這是一座種苗實驗室。我們已有
26 種不同的鹽土植物品種, -
7:05 - 7:09並有 5 種極有展望。
我們目前在進行的 -
7:09 - 7:12可說是死亡實驗,
因為我們設法將幼苗殺死, -
7:12 - 7:14讓它們能忍耐惡劣環境,
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7:14 - 7:16然後再轉移到綠實驗室。
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7:16 - 7:18您可以在下方角落處看到
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7:18 - 7:20我們利用污水處理方法
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7:20 - 7:24培植大型藻類的實驗,
稍後我會談及。 -
7:24 - 7:28最後,是我親手在實驗室操作一切,
證明我真的有做事, -
7:28 - 7:32我不是出張嘴就好。
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7:32 - 7:35現在這是第一種植物:
美國珊瑚草。 -
7:35 - 7:39這是種絕妙的植物,我愛死了。
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7:39 - 7:41無論到哪兒我們都會看到它。
到處都是。 -
7:41 - 7:45從緬因州到加州都能看到。
我們喜歡這種植物。 -
7:45 - 7:50第二種是畢氏海蓬子。
世界各地都很難看到。 -
7:50 - 7:52它在我們所有植物當中
脂質含量最高, -
7:52 - 7:56但有個短處:太短太矮了。
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7:56 - 8:01現在你看到的是海蓬子,
我們擁有的最大或最高的植物。 -
8:01 - 8:03我們試圖
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8:03 - 8:07用天擇或適應生物學,
將三者合一 -
8:07 - 8:12培育出長的高、脂質高的植物。
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8:12 - 8:19接下來,颶風侵襲德拉瓦灣後,
大豆農田消失了, -
8:19 - 8:22我們有了一個想法:
我們能不能找到 -
8:22 - 8:27一種利於德拉瓦州土地
墾植的植物?答案是肯定的。 -
8:27 - 8:31它叫做海濱錦葵。海濱錦葵—
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8:31 - 8:34用你最快的速度說五遍。
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8:34 - 8:42這種植物百分之百可利用。
種子當生質燃料。其餘當牛草料。 -
8:42 - 8:45它已在那長了十年;實用性非常好。
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8:45 - 8:48現在我們看一下硬毛藻。
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8:48 - 8:52這是一種大藻類,就愛營養過剩。
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8:52 - 8:54如果你從事水族產業,
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8:54 - 8:57你就知道我們用它清潔髒水池。
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8:57 - 9:01這個物種對我們意義重大。
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9:01 - 9:05它的特性和塑膠非常接近。
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9:05 - 9:10目前我們正在嘗試把這種
大藻類轉化成生物塑膠。 -
9:10 - 9:15如果我們成功了,
我們將會革新塑膠工業。 -
9:15 - 9:19所以,我們有「種子變燃料」計畫。
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9:19 - 9:22我們必須用這種生質做些什麼。
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9:22 - 9:26所以我們做氣相層析萃取,
脂質優化等實驗。 -
9:26 - 9:30因為我們真正的目標是研發出
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9:30 - 9:34下一代航空燃油,
航空專用產品等等。 -
9:34 - 9:38目前為止我們討論了水和燃料,
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9:38 - 9:45但是隨著時間推移我們發現
一件和海蓬子有關的趣事: -
9:45 - 9:49這是一種食品。
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9:49 - 9:51所以我們在談值得傳播的想法,對吧?
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9:51 - 9:58這樣如何?在撒哈拉以南的非洲,
靠近海邊,鹽水, -
9:58 - 10:03貧瘠的沙漠,我們不妨帶這種植物去,
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10:03 - 10:08進行種植,一半用於食物,
一半用於燃料。 -
10:08 - 10:12我們可以做到這點,這很便宜。
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10:12 - 10:15你們可以看到,德國有一個溫室,
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10:15 - 10:17把它當成健康食品出售。
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10:17 - 10:22這是採下來的,中間是
一道蝦菜,正在醃製中。 -
10:22 - 10:27我得給大家說個笑話。
海蓬子又被稱為海菜豆, -
10:27 - 10:30海蘆筍和鹽角草。
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10:30 - 10:33所以我們在中間鹽漬鹽角草。
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10:33 - 10:36哦,我還以為這很好笑。(笑聲)
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10:36 - 10:39最後是水手的芥菜。
這樣說是有道理的, -
10:39 - 10:42這是一種想當然爾的點心,
你有芥菜, -
10:42 - 10:45你是一名水手,你看到這種
耐鹽植物,把它混在一起, -
10:45 - 10:47和薄脆餅搭配是道很好的點心。
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10:47 - 10:54最後,就是我喜歡的蒜漬海蓬子。
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10:54 - 10:59因此,水,燃料,食物。
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10:59 - 11:03對於綠實驗室團隊,一切都有可能。
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11:03 - 11:08正如邁阿密熱火隊有三巨頭一樣,
太空總署的綠實驗室也有三巨頭。 -
11:08 - 11:13就是我,我們無所畏懼的隊長
韓巴柏教授和夏安農博士。 -
11:13 - 11:18綠實驗室的支柱是學生。
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11:18 - 11:21在過去兩年中我們
有過 35 個學生, -
11:21 - 11:25他們來自世界各地,
在綠實驗室工作。 -
11:25 - 11:29事實上,我們的主任經常說:
「你在辦一所綠色大學。」 -
11:29 - 11:32我說:「我同意您的說法,
因為我們在培育 -
11:32 - 11:37下一代頂尖的
環保思想家,這點很重要。」 -
11:37 - 11:41所以,我想總結一下,
首先我向大家介紹了 -
11:41 - 11:48我們認為一種食物、燃料和水的
全球化解決方案。 -
11:48 - 11:51這其中漏了一樣東西。
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11:51 - 11:56很明顯,我們使用電能。
我們向各位介紹一個解決方案—— -
11:56 - 11:59我們實驗室用的是清潔能源。
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11:59 - 12:03所以,我們有兩個風力發電組
和綠實驗室相連, -
12:03 - 12:07我們希望很快會有第四個、第五個。
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12:07 - 12:11我們也使用一些很有意思的東西。
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12:11 - 12:15太空總署格倫研究中心
有一個太陽能電池方陣, -
12:15 - 12:1815 年沒有用過了。
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12:18 - 12:21我和幾位電氣工程專業的同事,
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12:21 - 12:24我們意識到這個方陣還能使用,
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12:24 - 12:26於是我們正在翻新,
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12:26 - 12:31大約 30 天後它們將被接入綠實驗室。
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12:31 - 12:34大家之所以看到紅、紅和黃,
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12:34 - 12:37是因為許多人認為太空總署的員工
週六休息。 -
12:37 - 12:40這是一張在週六拍的照片。
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12:40 - 12:45附近沒有汽車,但是大家能看到我的
黃色卡車。我週六工作的。(笑聲) -
12:45 - 12:47這是我在上班的證明。
-
12:47 - 12:51因為我們竭盡全力去實現工作目標,
多數人知道這點。 -
12:51 - 12:53有個與此相關的概念:
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12:53 - 12:59我們把綠實驗室接上
一座微型電網試驗場, -
12:59 - 13:03為了俄亥俄州的智慧電網概念。
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13:03 - 13:09我們有能力實現目標,
而且我認為它會卓有成效。 -
13:09 - 13:14這就是綠實驗室研究中心。
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13:14 - 13:19今天我介紹了一個能
自給自足的可再生能源生態系統。 -
13:19 - 13:25我們真的非常希望
這個概念會在世界範圍流行。 -
13:25 - 13:34我們認為我們的解決方案覆蓋了
食物、水、燃料和新能源。很全面。 -
13:34 - 13:40這個方案極其環保,而且具有
永續性、可替代性和可再生性。 -
13:40 - 13:44它滿足格倫研究中心三大原則:
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13:44 - 13:49不占用耕地,不和糧食作物競爭,
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13:49 - 13:52以及不使用淡水。
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13:52 - 13:57經常有人問我:
「你在那個實驗室做什麼?」 -
13:57 - 14:03我通常會說:「我在實驗室裡做的事
和你一點關聯也沒有。」(笑聲) -
14:03 - 14:06信不信由你,我在這項計畫上的
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14:06 - 14:09頭號目標是
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14:09 - 14:14我想幫忙拯救這個世界。
- Title:
- 作為航空動力的植物燃料
- Speaker:
- 比拉爾•博曼尼
- Description:
-
藻類植物加上鹽水可以製成燃料?在 TEDxNASA@SiliconValley ,比拉爾•博曼尼展示了一種可自我維持的生態系統,能夠製造生質燃料,卻無需佔用耕地,無需浪費淡水資源。
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 14:26
Adrienne Lin approved Chinese, Traditional subtitles for Plant fuels that could power a jet | ||
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Regina Chu accepted Chinese, Traditional subtitles for Plant fuels that could power a jet | ||
Regina Chu edited Chinese, Traditional subtitles for Plant fuels that could power a jet | ||
Regina Chu edited Chinese, Traditional subtitles for Plant fuels that could power a jet | ||
Regina Chu edited Chinese, Traditional subtitles for Plant fuels that could power a jet |