قبل بضع سنوات، بدأت أحاول التفكير
إن كانت هناك إمكانية لتطوير الوقود الحيوي
بشكل يُمَكِّنُهُ من المنافسة الفعلية للوقود الحفري
لكن دون منافسة الزراعة على مصادر المياه
أو المخصبات أو الأرض.
و هذا ما توصلت إليه.
تخيلوا أننا أنشأنا منطقة مسيجة سنضعها
على سطح الماء، وسنملؤها بالمياه العادمة
وببعض أنواع الطحالب المجهرية المنتجة للدهون،
ونستخرجها بواسطة نوع مرن من المواد
التي تتحرك مع الأمواج تحت الماء،
والنظام الذي سننشئ، سيستخدم طبعا
الطاقة الشمسية لنمو الطحالب،
وستسخدم الكربون، وهو أمر جيد لنا،
بينما ستنتج الأوكسيجين كلما نمت.
كانت الطحالب التي تنمو موجودة بالمستوعب
الذي يسخن المياه من حوله،
ويمكنكم جمعها لصنع الوقود الحيوي
ومواد التجميل والسماد وغذاء للحيونات،
وبالطبع سيكون عليكم تخصيص مساحة كبيرة لذلك،
سيكون عليكم القلق بشأن الأطراف الأخرى
كالصيادين والسفن وما إلى ذلك،
لكن، نحن نتحدث هنا عن الوقود الحيوي،
ونحن نعلم مدى أهمية الفرص التي
يوفرها الوقود البديل السائل.
لماذا نحن نتحدث عن الطحالب المجهرية؟
تشاهدون هنا مبيانا يظهر لكم مختلف أنواع
المحاصيل التي أصبحت تعتبر مصدر لإنتاج الوقود الحيوي،
يمكنكم رؤية بعضها كفول الصويا،
الذي ينتج في السنة 3 براميل لكل هكتار
أو عباد الشمس أو الكانولا أو اليطروفـة أو النخيل
أما هذا العمود الطويل هنا يوضح بكم قد تساهم الطحالب المجهرية.
هذا لنوضح أن الطحالب المجهرية تساهم في السنة
بما بين 120 و300 برميل لكل هكتار،
مقابل 3 براميل في السنة لكل هكتار من الصويا.
فماذا نقصد بالطحالب المجهرية؟ إنها مجهرية
فهي جد صغيرة كما يمكنكم أن تشاهدوا هنا
في صورة لتلك الكائنات الوحيدة الخلية
مقارنة بشعرة إنسان.
وتواجدة هذه الكائنات الصغيرة منذ حوالي
ملايين السنين كما أن هناك آلاف
الأنواع المختلفة من الطحالب المجهرية بالعالم،
البعض منها هي أسرع النباتات نموا في الكوكب
وتنتج كما أوضحت الكثير والكثير من الوقود.
لماذا نحن بحاجة لإنشائها بعرض البحر؟
السبب لقيامنا بذلك هو أنكم
إن نظرتم لمدننا الساحلية فليس أمامنا من خيار،
لأننا سنستخدم المياه العادمة كما سبق واقترحت،
وإن نظرتم لمكان تواجد معظم محطات معالجة المياه العادمة،
فستجدونها محشورة بقلب المدن.
هذه مدينة سان فرانسيسكو التي يوجد تحتها حاليا
1500 كلم من أنابيب الصرف الصحي،
والتي تطلق مياهها العادمة بعرض البحر.
كل مدينة حول العالم تعالج مياهها العادمة
بشكل مختلف. فبعضها تقوم بمعالجتها
وبعضها تطلقها فقط بمياه البحر.
لكن في جميع الحالات، فإن المياه التي تطلق بالبحر هي
مناسبة تماما لنمو الطحالب المجهرية.
دعونا إذا نتصور الشكل الذي قد يتخذه النظام.
نسميه "اوميغا" وهو اختصار
لمشروع "أوفشور مومبران إنكلوزرس فور غروين ألغ"
في وكالة ناسا، يجب عليك أن تمتلك أسماء مختصرت جذابة.
كيف تعمل؟ لقد أريتكم نوعا ما كيف تعمل.
نضخ المياه العادمة وبعض ثنائي أكسيد الكربون
إلى داخل النظام العائم،
وتوفر المياه العادمة الغذاء للطحالب لتنمو،
وتمتص ثاني أكسيد الكربون الذي كان سينطلق
بالغلاف الجوي كغاز مسبب للاحتباس الحراري.
وبالطبع، فإنها تستخدم حرارة الشمس للنمو،
بينما تعمل حركة الأمواج بالسطح على توفير الطاقة
لخلط الطحالب، أما الحرارة
فيتحكم بها حرارة المياه المحيطة بها.
وكما أشرت، فإن الطحالب التي تنمو تنتج الأوكسيجين
والوقود الحيوي والسماد والغذاء
ومنتجات أخرى مهمة من الطحالب.
كما أن النظام مغلق. فماذا أقصد بذلك؟
إنه مكون من وحدات مستقلة. فلنفترض أن شيئا
غير متوقع يحدث لإحدى الوحدات.
كتسرب مثلا أو كأن يصيبها البرق.
المياه العادمة التي تتسرب هي في الأصل
جزء من تلك البيئة الساحلية
كما أن الطحالب المتسربة قابلة للتحلل،
وبما أنها تعيش بالمياه العادمة
فإنها طحالب مياه عذبة مما يعني أنها
لا تستطيع العيش بالمياه المالحة وبالتالي ستموت.
البلاستيك الذي سنصنع به الوحدات هو نوع
نعرفه جيدا ولنا معه تجارب جيدة
كما أننا سنصنع وحداتنا بشكل يمَكِّنُ من إعادة استخدامها.
يمكننا تخطي كل هذا عندما نفكر في
هذا النظام الذي أعرضه أمامكم، مما يعني
أننا بحاجة للتفكير في أهمية الماء، الماء العذب،
الذي سيصبح بدوره مشكة بالمستقبل،
وسنعمل الآن على تطوير طرق
لاستعادة الماء العذب من المياه العادمة.
الشيء الثاني الذي يجب أخذه بالحسبان هو البنية نفسها.
فهي توفر سطح للأحياء الموجودة بالبحر،
وهذا السطح الذي غُطِّيَ بالأعشاب البحرية
وكائنات أخرى بالبحر،
ستصبح ملاذا بحريا
أي سترفع من التنوع البيئي.
وبما أنه نظام بعرض البحر
يمكننا التفكير في الكيفية التي قد يساهم بها
في تطوير الزراع المائية بعرض البحر.
لربما أنتم الآن تتساءلون، "يبدو أنها فكرة جيدة.
ما الذي يمكننا القيام به لنرى إن كان ذلك ممكنا؟"
أنشأت مختبرات بسنتا كروز
بمرافق كاليفورنيا فيش أند غيم
وقد وفرت لنا هذه المرافق صهاريج مياه بحر كبيرة
لاختبار بعض تلك الأفكار.
وقمنا أيضا بتجارب بإحدى المحطات الثلاث
بسان فرانسيسكو لمعالجة المياه العادمة
مرة أخرى مرفق لاختبار تلك الأفكار.
نحن الآن نحاول معرفة الطريق الذي سنتبعه
ما هو التأثير الذي قد يتركه النظام
على البيئة البحرية، لدى أنشأنا موقع اختبار بمكان
يدعى المختبر البحري بموس لاندينغ
بخليج مونتيري حيث نعمل بميناء
لمعرفة مدى تأثيره على الكائنات البحرية.
كان المختبر الذي أنشأناه بسنتا كروز بمثابة عمل أولي.
كان ذلك الموقع الذي نزرع فيه الطحالب
ونرمم فيه البلاستيك ونبني فيه الآليات
والذي ارتكبنا فيه الكثير من الأخطاء
أو كما يقول اديسون،
المكان الذي توصلنا فيه ل 10.000 طريقة لا تشغل النظام.
نربي الطحالب في المياه العادمة ونبني الآليات
التي تسمح لنا بالتعمق والتعرف على حياة الطحالب
والتي قد تسمح لنا بالتعرف على طريقة نموها
ما الذي يجعلها تزدهر وكيف نتأكد بأننا
سنحصل على زراعة ستبقى على قيد الحياة وتزدهر.
أهم جانب كان علينا تطويره
هو ما يدعى بالمفاعلات الحيوية الضوئية.
كانت تلك الأنظمة التي ستطفوا على
سطح البحر مصنوعة من مادة بلاستيكية شيئا ما مُكَلِّفَة
ستسمح للطحالب بالنمو وقد صنعنا العديد من النماذج
كانت أغلبها محاولات جد فاشلة
وعندما توصلنا في النهاية للنموذج الذي يعمل
بما يقارب 0,1 متر مكعب، عملنا على تكبيره
ليصل ل 1,7 متر مكعب بسان فرانسيسكو.
دعوني أريكم كيف يعمل النظام.
في البداية نأخذ المياه العادمة والطحالب التي نختار
ونجعلها تسري خلال النظام العائم،
النظام البلاستيكي الأنبوبي والمرن
فتسري خلاله
وبالطبع هناك أشعة الشمس أيضا، فهو يطفوا على السطح
والطحالب تنمو بفضل المغذيات.
فالأمر كوضع رؤوسكم بكيس بلاستيكي.
فالطحالب لن تختنق بفضل ثاني أوكسيد الكربون،
كما يحدث لنا.
فهي تختنق بسبب إنتاجها للأوكسجين،
إلا أنها لا تختنق حقا، إلا أن الأوكسجين الذي تنتجه
يبقى مشكلا، فهي تستهلك كل ثاني أوكسيد الكربون.
لدى فالأمر الثاني الذي كان علينا حله هو
كيف نستخلص الأوكسجين الذي أنشأنا من أجله هذا الأنبوب
الذي يسري فيه القليل من الماء
ونعيد ضخ ثاني أوكسيد الكربون الذي نملأ به النظام
قبل أن نطلق فيه المياه.
وما تشاهدونه هنا اليوم هو نموذج أولي
الذي كان أول محاولة لبناء مثل هذا النوع من الأنابيب.
وكان الأنبوب الذي أنشأناه بعدها بسان فرانسيسكو هو الأكبر
بالنظام الذي سبق وأنشأناه.
وفي الحقيقة كان للأنبوب ميزة رائعة
وهي أن الطحالب أصبحت تترسب في قاع الأنبوب
مما سمح لنا بجمع كتلة حيوية من الطحالب
في ظروف يسهل علينا فيها جمعها.
فنجمع الطحالب التي تتكتل
بقاع الأنبوب لنقوم بعدها نحن
بحيث نقوم بجعلها تطفوا نحو السطح
فنتمكن من ترشيحها بواسطة شبكة ونجمعها.
إلا أننا أردنا معرفة مدى تأثيرهذا
النظام على البيئة البحرية
وكما أشرت من قبل أنشأنا هذه التجربة على أرض الواقع
بالمختبر البحري بموس لاندينغ.
وبالطبع وجدنا أن الطحالب تزدهر
بكثرة وكنا بعدها بحاجة لتطوير
طريقة للتنظيف، كما أننا راقبنا كيف
تتفاعل الطيور والثدييات البحرية، وأنتم الآن
تشاهدون ثعلب الماء الذي يجد النظام جد مثير للاهتمام
والذي سيجد لنفسه طريقا من حين لأخر خلال هذا
السرير المائي العائم، ونحن نحاول استخدام هذا القوي
أو تدريبه لينظف السطح الخارجي
للأنبوب، لكننا سنترك ذلك للمستقبل.
لكن ما الذي كنا نفعله حقا،
كنا نعمل على 4 أصعدة.
شَمِلَ بحثنا بيولوجيا النظام
الذي يهم دراسة طريقة نمو الطحالب
وأيضا ما تتغذى عليه أو ما قد يقتلها.
قمنا بدراسات هندسية لمعرفة ما الذي نحتاجه
للتمكن من بناء هذا النظام
ليس فقط بمقياس صغير، بل كيف يمكن أن نبنيه
في هذا الحجم الضخم الذي سيطلب منا فيما بعد.
كما أشرت مسبقا، راقبنا الطيور والثدييات البحرية
وبصفة عامة تأثير النظام على البيئة،
وفي النهاية البعد الاقتصادي،
الذي أقصده بالبعد الاقتصادي هو،
ما هي الطاقة اللازمة لتشغيل النظام؟
هل سينتج النظام طاقة أكثر
مما سيزود به
ليصبح تشغيله ممكنا؟
وماذا عن تكاليف التشغيل؟
وعن تكاليف الاستثمار فيه؟
وماذا عن البنية الاقتصادية للنظام بشكل عام؟
دعوني أخبركم بشيء، لن يكون الأمر سهلا،
فما يزال هناك الكثير من العمل بالجبهات
الأربع لنتمكن فعليا من جعل النظام يعمل.
لككنا لا نملك الكثير من الوقت وأود أن أريكم
تصور لما سيبدو عليه النظام
إن نحن كنا بخليج محمي
بمكان ما بالعالم، ولدينا في خلفية
الصورة محطة لمعالجة المياه العادمة
ومصدر لضخ غاز ثاني أوكسيد الكربون،
لكن عند قيامكم بحساب الكلفة الاقتصادية للنظام
ندرك أنه في الواقع سيكون من الصعب جعل هذا النظام يعمل.
إلا إذا اعتبرنا النظام طريقة لمعالجة المياه العادمة
وحبس الكربون ولما لا لحمل ألواح الخلايا الشمسية
أو لإنتاج الطاقة من الموج أو حتى من الرياح
فإن بدأتم بالتفكير بفرضية
إدماج كل هذه الأنشطة المختلفة معا
سيمكنكم أيضا إدماج الزراعة المائية به بكل سهولة.
عندها سيكون لدينا تحت النظام مزارع لتربية المحار
حيث سنربي بلح البحر والأسقلوب.
سنكون قادرين على تربية المحار وأشياء أخرى
سيكون قادرا على إنتاج منتوجات وأغذية ذات جودة عالية
وسيكون هذا النظام محركا للسوق حيثما أنشئ
ليكبر مع الوقت فيصبح بالنهاية
منافسا لفكرة إنشاءه من أجل الوقود فقط.
لكن يبقى سؤال واحد كبير،
لأنه حاليا البلاستيك لديه سمعة جد سيئة بالبحر
لدى فكرنا من الألف إلى الياء.
ماذا سنفعل بكل ذلك البلاستيك الذي
سنستخدمه ببيئتنا البحرية؟
لا أعلم إن كنتم تعرفون شيئا عن هذا الأمر
لكن بكاليفورنيا تستخدم كمية ضخمة من البلاستيك
حاليا تستخدم بالحقول كبيوت لحماية المزروعات
وهو ذلك البلاستيك الذي يرفع من درجة حرارة
التربة، ويوفر لنا الحرارة المناسبة
لتمديد فترة زراعة المحاصيل خارج وقتها،
كما تسمح لنا بالتحكم بالأعشاب الضارة
وبالطبع، ترفع من فعالية السقي.
لدى سيصبح نظام أوميغا جزءا
من هذا النوع من النتائج، وعندما سننتهي
من استخدامه بالبيئة البحرية نأمل
في استخدامه بالحقول.
أين سنضعه
وما الذي سيبدو عليه بعرض البحر؟
هذه صورة عما يمكننا فعله في خليج سان فرانسيسكو.
تنتج سان فرانسيسكو 250.00 متر مكعب يوميا
من المياه العذبة. أما إذا افترضنا أن النظام بحاجة
لفترة حفظ من 5 أيام فإننا سنحتاج للتعامل مع
1,25 مليون متر مكعب، وهو ما يقارب 518 هكتار
من أنابيب أوميغا العائمة بخليج سان فرانسيسكو.
وهذا أقل من 1 بالمئة
من سطح مساحة الخليج.
ستنتج في السنة ما يعادل 120 برميل للهكتار
ستنتج أكثر من مليوني برميل من الوقود
أي حوالي 20 بالمئة من الديزل الحيوي
أو من الديزل الذي تستهلكه سان فرانسيسكو
كل هذا دون العمل لتحقيق الفعالية.
أين يمكننا أيضا إنشاء هذا النظام؟
هناك الكثير من الإمكانيات.
وبالطبع، هناك خليج سان فرانسيسكو الذي أشرت إليه
وكمثال أخر هناك خليج سان ديغو
أوخليج موبايل أو حليج شيكسبير، ولكن الحقيقة هي
أن مع ارتفاع مستوى البحر سيكون هناك الكثير من
الإمكانيات الجديدة التي ستتاح لنا. (ضحك)
الذي أتحدث عنه هنا هو أنه نظام
متكامل من الأنشطة.
فإنتاج الوقود الحيوي سيكون متكاملا مع الطاقات البديلة
التي بدورها ستكون متكاملة مع الزراعة المائية.
أردت أن أجد طريقة
مبتكرة لإنتاج الوقود الحيوي المستدام،
وفي طريقي لذلك اكتشفت أن المطلوب من أجل
الاستدامة هو التكامل بين أكثر من ابتكار.
لدي ثقة كبيرة على المدى البعيد
في إبداعنا الجماعي والمترابط.
أعتقد انه لا حدود لما يمكننا تحقيقه
إن نحن انفتحنا بالكامل
ولم نهتم بمن سينال الثناء.
الحلول المستدامة لمشاكلنا المستقبلية
ستكون متنوعة
وستكون عديدة.
أعتقد أننا بحاجة للأخذ بعين الاعتبار كل شيء،
كل شيء من ألفا إلى أوميغا.
شكرا. (تصفيق)
(تصفيق)
كريس أندرسون: جوناثان سؤال سريع.
هل يمكن لهذا المشروع أن يستمر دون
الناسا أو أنكم بحاجة لبعض المستثمرين
الخضر الطموحين لكي يأخدوا بيدكم؟
جوناثان ترينت: لقد وصلنا اليوم لمرحلة في الناسا
حيث يريدون منا أن نعطيهم شيئا
يمكن أن إطلاقه في عرض البحر، وهناك الكثير من المشاكل
لتحقيقه بالولايات المتحدة بسبب قلة التصاريح
الممنوحة والوقت الضروري للحصول على
تصاريح لإنشاء أشياء بعرض البحر.
في مرحلتنا هذه نحتاج حقا لمساعدة من أشخاص من خارج المشروع.
ولقد كنا منفتحين بالكامل مع هذه التكنولوجيا
بحيث كنا على استعداد لإطلاق المشروع هنا
لأي أحد ولكل من هو مهتم
لحمل المشروع وأن يحاول إخراجه لأرض الواقع.
ك أ: هذا مثير للاهتمام. أنتم لم تسعوا لتسجيل براءت اختراعه.
بل تحاولون تعميمه.
ج ت: تماما.
ك أ: جيد. شكرا جزيلا.
ج ت: شكرا لك. (تصفيق)