Há alguns anos, passei a tentar entender
se havia a possibilidade de desenvolver biocombustível
em quantidade que realmente competisse com o combustível fóssil,
mas não competisse com a agricultura por água,
fertilizantes ou terra.
Eis o que consegui.
Imagine que nós construímos um cercado que colocamos
dentro da água, e enchemos com esgoto
e algumas formas de microalgas que produzem petróleo,
e fazemos isto a partir de um material flexível
que se move com as ondas subaquáticas,
e o sistema que vamos construir, claro,
usa a energia solar para fazer crescer as algas,
elas usam CO2, o que é bom,
e elas produzem oxigênio enquanto crescem.
As algas que crescem estão em um recipiente que
distribui calor para as águas no entorno,
e vocês podem colhê-las e fazer biocombustível,
cosméticos, fertilizantes e ração para animais,
claro, teriam que fazê-lo em uma grande área,
e teriam que se preocupar com outros interessados
como pescadores, navios e coisas assim, mas olhem,
estamos falando de biocombustível,
e sabemos da importância da possibilidade de
conseguir um combustível líquido alternativo.
Por que estamos falando de microalgas?
Aqui vocês veem um gráfico que mostra os diferentes tipos
de plantas cotadas para fazer biocombustível,
e vocês podem ver coisas como soja,
que faz 50 litros por 1.000m² por ano,
girasol, canola, jatrofa ou palma, e aquele
gráfico no alto mostra quais microalgas podem servir.
Ou seja, para dizer que as microalgas geram entre 2.000
e 5.000 litro por 1.000m² por ano,
comparado aos 50 litros por 1.000m² por ano da soja.
Então o que são microalgas? Microalgas são micro --
isto é, são extremamente pequenas, como podem ver aqui
uma foto desses organismos unicelulares
comparada a um cabelo humano.
Esses pequenos organismos estão por aí
a milhões de anos e há milhares
de espécies de microalgas diferentes no mundo,
estre elas, estão as plantas cujo crescimento é o mais rápido do planeta,
que produzem, como mostrei a vocês, muito, muito petróleo.
Por que queremos fazer isto em alto mar?
A razão é que se examinarmos
nossas cidades litorâneas, não há escolha,
pois estaremos usando esgoto, como eu sugeri,
e se examinarem onde há mais plantas do tratamento
de esgoto, elas estão ligadas às cidades,
Esta é a cidade de São Francisco, que já tem 1350km
de saídas de esgoto sob a cidade,
e o libera em alto mar.
Varias cidades mundo afora tratam seu esgoto
de modo diferente. Algumas cidades processam.
Algumas cidades só liberam a água.
Mas em todos os casos, a água que é liberada
é perfeitamente adequada para cultivar microalgas.
Vamos imaginar como será o sistema.
O chamamos de OMEGA, um acrônimo para
Ambientes fechados em alto mar para cultivar alga.
Na NASA, é preciso ter bons acrônimos.
Como funciona? De algum modo já mostrei como funciona.
Colocamos esgoto e alguma fonte de CO2
em nossa estrutura flutuante,
e ele fornece os nutrientes para as algas crescerem,
elas sequestram o CO2 que de outra forma iria embora
para a atmosfera como gás de efeito estufa.
Elas, claro, usam a energia solar para crescer,
e a energia das ondas da superfície fornece a energia
para misturar as algas, e a temperatura
é controlada pela temperatura da água do entorno.
A alga que cresce produz oxigênio, como mencionei,
e também produz biocombustível, fertilizantes, alimentos,
e outros produtos de interesse derivados da alga.
E o sistema é fechado. O que quero dizer com isto?
É modular. Digamos que algo acontece que é
totalmente inesperado em um dos módulos.
Ele vaza. É atingido por um raio.
O esgoto que vaza é a água que já
vai para o ambiente costeiro, e
a alga que vaza é biodegradável,
e como estão vivendo de esgoto,
elas são algas de água doce, ou seja elas não
podem viver em água salgada, daí elas morrem.
O plástico que usaremos é do tipo
bem conhecido de plástico que nós tivemos boas experiências, e
reconstruiremos nossos módulos para podermos reutilizá-los.
Seremos então capazes de ir além ao pensarmos
neste sistema que estou mostrando, e isto é para dizer que
precisamos pensar em termos de água, de água doce,
que também será um problema no futuro,
e agora estamos trabalhando nos métodos
para recuperar o esgoto.
Outra coisa a se considerar é a estrutura.
Ela fornece uma superfície para as coisas dentro do oceano,
e esta superfície, recoberta de alga marinha
e outros organismos dentro do oceano,
irá se tornar um habitat marinho,
o que aumenta a biodiversidade.
E finalmente, por ser uma infraestrutura no mar,
podemos pensar em como ela pode contribuir
para uma atividade de agricultura no mar.
Daí vocês devem estar pensando... "Isto parece
uma boa idéia. O que podemos fazer para ver se é real?"
Bom, eu fundei laboratórios em Santa Cruz
nas instalações de Caça e Pesca da Califórnia,
e essas instalações nos permitem
testar algumas destas ideias.
Fizemos também experiências em São Francisco
em uma das três estações de tratamento de esgoto,
mais uma área para testar idéias.
E finalmente, queríamos saber onde poderíamos analisar
qual o impacto que esta estrutura teria
no ambiente marinho, montamos um campo experimental
num lugar chamado Laboratório Marinho Moss Landing
na baia de Monterey, trabalhamos num porto
para ver o impacto nos organismos marinhos.
O laboratório que nós montamos em Santa Cruz era nosso escritório.
Era um lugar no qual cultivávamos alga,
plástico soldado e ferramentas de construção
e cometendo muitos erros,
ou, como Edison disse,
as 10.000 maneiras de como o sistema não funcionaria.
Cultivamos algas em esgoto e construímos ferramentas
que nos permitem entrar na vida das algas
para monitorar a forma como crescem,
o que as fazem felizes, como nos certificar que
teremos uma plantação que sobreviverá e prosperará.
A característica mais importante que precisávamos desenvolver foram
as chamadas fotobioreatores, PRB em inglês.
Essas eram as estruturas que poderiam flutuar na
superfície, feitas de um material barato de plástico
que permite às algas crescerem, e tivemos que fazer muitos e muitos
projetos, a maioria dos quais resultaram em fracassos horríveis,
e finalmente quando chegamos a um que funcionou,
por volta de 114 litros, nós crescemos
para 1.700 litros em São Francisco.
Deixem-me mostrar-lhes como o sistema funciona,
Pegamos o esgoto com a alga de nossa preferência,
e o circundamos através dessa estrutura flutuante,
tubular de plástico flexível,
e ela circula através desta coisa,
e há a luz do sol, claro, na superfície,
e a alga cresce com os nutrientes.
Mas isso é como colocar sua cabeça em um saco plástico.
As algas não se sufocam devido ao CO2,
como nós.
Elas se sufocam devido ao oxigênio, e elas
não se sufocam, mas o oxigênio que elas produzem
é problemático, e elas usam quase todo o CO2.
A próxima coisa a descobrir era como poderíamos
remover o oxigênio, o que fizemos ao construir esta coluna
na qual circula parte da água,
e devolver o CO2, o que fizemos borbulhando o sistema
antes de recircular a água.
O que veem aqui é um protótipo,
a primeira tentativa de construir este tipo de coluna.
A coluna mais larga que instalamos em São Francisco
no sistema instalado.
Daí a coluna tinha na realidade outra característica,
isto é, a alga povoando a coluna
o que nos permite acumular a biomassa da alga
em um ambiente em que facilmente conseguimos colhê-la.
Daí removeríamos as algas que se concentram
no fundo desta coluna, e poderíamos
colhê-las por um procedimento em que deixa-se as algas flutuando
e elas podem ser retiradas por uma rede.
Queríamos também investigar qual seria o impacto
desse sistema no ambiente marinho,
como disse, montamos esta experiência em um campo
no Laboratório Marinho Moss Landing.
Bem, descobrimos que, claro, este material se tornava
cheio de alga, e precisávamos desenvolver
um processo de limpeza, e poderíamos ver como
os pássaros e mamíferos marinhos interagem, e de fato vocês
veem aqui uma bergamota que achou isto incrivelmente interessante,
e periodicamente faria seu caminho através desta pequena
cama de água flutuante, queríamos contratar esse bicho
ou treiná-lo para limpar a superfície,
mas isto é para o futuro.
Agora o que estávamos realmente fazendo,
era trabalhar em quatro áreas.
Nossas pesquisas cobrem a biologia de um sistema,
a qual inclui estudar como as algas crescem,
mas também o que as comem, e o que as mata.
Usamos engenharia para entender o que precisaríamos
para construir esta estrutura,
não só em pequena escala, mas como construiríamos
em uma escala enorme que é, no fundo, o que se precisa.
Mencionei que observamos os pássaros e mamíferos marinhos
e examinamos o impacto ambiental
do sistema e finalmente examinamos os custos,
o que quero dizer com custos é
quanta energia é necessária para o sistema funcionar?
Vocês conseguem mais energia do sistema
do que vocês têm de dar ao sistema
para ele conseguir funcionar?
E quais os custos operacionais?
Quais os custos de capital?
E o que dizer de toda a estrutura econômica?
Deixem-me dizer, não será fácil,
e há muito mais trabalho a ser feito em todas as quatro
áreas para fazer o sistema funcionar de verdade.
Mas não temos muito tempo, gostaria de lhes mostrar
uma concepção artística de como será este sistema
se estivermos em uma baía fechada
em algum lugar do mundo, temos ao fundo
desta imagem, a estação de tratamento de água
e uma fonte de gás para CO2,
mas quando você analisar a parte econômica deste sistema,
descobrirá que de fato será dificil fazê-lo funcionar.
A menos que veja o sistema como uma forma de tratar o esgoto
um sequestrador de carbono e potencialmente painéis fotovoltáicos,
energia de ondas, ou mesmo energia eólica,
se pensarem na integração
de todas estas diferentes atividades,
poderam também incluir uma área de aquacultura.
Daí teríamos sob este sistema uma aquacultura de ostras
na qual cultivaríamos moluscos ou escalopes.
Estamos cultivando ostras e coisas
que produziriam produtos de alto valor, alimentos,
e conduziria o mercado a medida que construímos o sistema
em um escala cada vez maior, de forma a se tornar, no final,
competitivo com a idéia de fazer combustíveis.
Sempre há uma grande questão que surge,
já que plástico no oceano tem uma péssima reputação
e estamos pensando do berço ao berço.
O que faremos com todo este plástico que
precisaremos usar em nosso ambiente marinho?
Bom, não sei se sabem disso,
mas na Califórnia, há uma enorme quantidade de plástico
que é usada no campo como cobertura plástica,
este é o plástico usado nestas pequeníssimas estufas
ao longo da superfície do solo, e isto fornece
calor para o solo ampliando a estação do crescimento,
permitindo controlar as sementes,
e, claro, torna o regar muito mais eficiente.
Daí o sistema OMEGA será parte
deste tipo de resultado, e quando tivermos terminado
de usá-lo no ambiente marinho, o usaremos,
com sorte, no campo.
Onde colocaremos isto,
e qual a aparência em alto-mar?
Eis uma imagem do que faríamos na baia de São Francisco.
São Francisco produz 246 milhões de litros por dia
de esgoto. Se imaginarmos um tempo de retenção de 5 dias.
para este sistema, precisaríamos de 1.230 milhões de litros
para acomodar, e isso seria por volta de 5.200.000m²
destes módulos flutuantes OMEGA na baia de São Francisco.
Bom, isso é menos de 1%
da área da superfície da baia.
Ele Produziria 2.000 litros por 1.000 m² por ano,
mais de 7,6 milhões de litros de combustível
que é 20% do biodiedel,
ou do diesel necessário em São Francisco,
e isso nada tem a ver com eficiência.
Onde mais poderíamos instalar este sistema?
Há muitas possibilidades.
Há, claro, a baia de São Francisco, como mencionei.
A Baia de São Diego é outro exemplo,
A Baia Mobile, a baia Chesapeake, mas nas realidade,
como o nível do mar sobe, haverá muitas, muitas
novas oportunidade a considerar. (Risos)
O que estou lhes mostrando é um sistema
de atividades integradas.
Produção de biocombustíveis integrada com energia alternativa
que é integrada com aquacultura.
Saí a procura de um jeito
para inovar a produção de biocombustíveis sustentável,
e no caminho descobri que o que realmente precisamos
para sustentabilidade é mais integração do que inovação.
A longo prazo, tenho muita fé
em nossa capacidade coletiva e conectiva.
Acho que quase não há limites para o que podemos fazer
se formos radicalmente abertos
e não nos importarmos com quem levará os créditos.
Soluções sutentáveis para nossos problemas futuros
serão diversificadas
e serão muitas.
Acho que precisamos considerar tudo,
tudo de alfa a OMEGA.
Obrigado. (Aplausos)
(Aplausos)
Chris Anderson: Uma perguntinha rápida, Jonathan.
Este projeto pode continuar a progredir dentro
da NASA ou precisa de um fundo de energia verde
mais ambicioso que chegue e o assuma ?
Jonathan Trent: Chegamos a um estágio agora
na NASA no qual eles gostariam de mandar isto
para fora, e há um monte de questões
para se fazer isto nos E.U.A devido a questões de permissão
limitada e o tempo necessário para conseguir as permissões
para fazer coisas em alto mar.
Na realidade, ele necessita, neste momento, de pessoas de fora,
e estamos sendo radicalmente abertos com esta tecnologia
que iremos colocar a disposição
para quaisquer e todos interessados
em pegar e tentar realizá-lo.
CA: Isto é interessante. Você não está patenteando isto.
Você está publicando.
JT: Absolutamente.
CA: Certo. Muito obrigado.
JT: Obrigado. (Aplausos)