Há uns anos, tentei perceber
se havia possibilidade de desenvolver biocombustíveis
numa escala que pudesse concorrer com combustíveis fósseis
mas sem concorrer com a agricultura
em água, em fertilizantes ou em terras.
Foi isto que descobri.
Imaginem construirmos um recinto que colocamos debaixo de água
e enchemos com águas residuais
e com um certo tipo de microalgas que produzem óleo.
Será fabricado a partir de um material flexível
que se movimente debaixo da água, com as ondas.
Claro que o sistema que vamos construir
usará energia solar para o cultivo das algas
que utilizam o CO2, o que é ótimo.
Elas produzem oxigénio enquanto crescem.
As algas que crescem dentro do contentor
distribuem o calor pela água circundante
e podemos colhê-las para fabricar biocombustíveis,
cosméticos, fertilizantes e rações para animais.
Claro que teremos de arranjar uma grande área,
por isso temos de nos preocupar com outros participantes,
como os pescadores, os barcos e coisas dessas,
mas estamos a falar de biocombustíveis
e sabemos qual é a importância
de obter um combustível líquido alternativo.
Porque é que falamos de microalgas?
Este é um gráfico que mostra os diversos tipos de culturas
que estão a ser consideradas para fazer biocombustíveis.
Vemos coisas como a soja,
que produz 570 litros por hectare, por ano,
ou o girassol, a canola, a jatrofa ou a palma.
Aquela barra alta mostra o que as microalgas podem contribuir.
Ou seja, as microalgas contribuem
com 5000 a 12 500 litros por hectare, por ano,
em comparação com os 570 litros por hectare, por ano, da soja.
O que são as microalgas?
As microalgas são micro, ou seja, são extremamente pequenas,
uma imagem de organismos unicelulares, como veem,
em comparação com um cabelo humano.
Estes pequenos organismos existem há milhões de anos
e há milhares de diferentes espécies
de microalgas no mundo.
Algumas são as plantas de crescimento mais rápido no planeta
e produzem, como já mostrei, uma enorme quantidade de óleo.
Porque é que queremos fazer isto ao largo?
A razão por que fazemos isto no mar
é porque, se olharem para as cidades costeiras, não há outra alternativa,
porque vamos usar águas residuais, como sugeri.
Se virmos onde há a maior parte de águas residuais,
as instalações de tratamento estão integradas nas cidades.
Esta é a cidade de São Francisco,
que tem 1400 km de esgotos subterrâneos
e liberta as águas residuais ao largo, no mar.
Outras cidades no mundo tratam as águas residuais de outro modo.
Algumas cidades tratam-nas.
Outras cidades libertam-nas na água.
Mas, em todos os casos, a água que é libertada
é perfeitamente adequada para a cultura das microalgas.
Vejamos então como seria o sistema.
Chamamos-lhe OMEGA, que é a sigla para
Recintos de Membranas "Offshore" para Cultura de Algas.
Na NASA, temos de ter boas siglas.
Como é que funciona? Já mostrei mais ou menos como funciona.
Introduzimos águas residuais e uma fonte de CO2
numa estrutura flutuante
e as águas residuais proporcionam nutrientes para o crescimento das algas
que sequestram o CO2
que, de outro modo, iria para a atmosfera, como gás com efeitos de estufa.
Claro, vão usar a energia solar para crescerem
e a energia das ondas à superfície
fornece a energia para misturar as algas
e a temperatura é controlada pela temperatura da água envolvente.
As algas que crescem produzem oxigénio, como já referi,
e também produzem biocombustíveis, fertilizantes e alimentos
e outros produtos de interesse.
Este sistema é circunscrito. O que é que isso significa?
É modular.
Digamos que acontece qualquer coisa inesperada num dos módulos.
Fica furado, se for atingido por um raio.
As águas residuais que se escaparem
são águas que já existem neste ambiente costeiro
e as algas que se escaparem são biodegradáveis.
Como vivem em águas residuais são algas de água doce,
não podem viver na água salgada, portanto, morrem.
O plástico da estrutura é um tipo de plástico
bem conhecido que já conhecemos bem
e construímos os nossos módulos para poderem ser reutilizados.
Portanto, podemos ultrapassa isso,
quando pensamos neste sistema que estou a mostrar,
ou seja, pensar em termos de água doce,
que também, de futuro, virá a ser um problema.
Agora estamos a trabalhar em métodos
para recuperação das águas residuais.
A outra coisa a considerar é a própria estrutura.
Constitui uma superfície para coisas no oceano.
Esta superfície, que fica coberta por algas marinhas
e outros organismos no oceano,
passará a ser um "habitat" marinho reforçado
portanto, aumenta a biodiversidade.
Finalmente, como é uma estrutura no mar alto,
podemos pensar nela em termos de como poderá contribuir
para uma atividade de aquacultura no mar alto.
Provavelmente, estarão a pensar:
"Isto parece ser uma boa ideia. Como podemos ver se é real?"
Eu instalei laboratórios em Santa Cruz
nas instalações da California Fish and Game.
Essas instalações permitem-nos ter grandes tanques de água do mar
para testar algumas destas ideias.
Também fizemos experiências em São Francisco
numa das três centrais de tratamento de águas residuais,
de novo uma instalação para testar ideias.
Por fim, quisemos ver onde podíamos verificar
qual seria o impacto desta estrutura no ambiente marinho
e instalámos um sítio
num local chamado Moss Landing Marine Lab
na Baía de Monterey, onde trabalhámos num porto
para ver qual o impacto que isto terá nos organismos marinhos.
O laboratório que instalámos em Santa Cruz, foi o nosso Skunk Works.
Era um local onde cultivávamos algas
e soldávamos plástico e criávamos instrumentos
e fazíamos imensos erros
ou, como disse Edison,
encontrávamos as 10 000 razões para o sistema não funcionar.
Cultivámos algas em águas residuais
e criámos instrumentos que nos permitiam conhecer a vida das algas
de modo a poder acompanhar a forma como elas cresciam,
o que lhes convinha, como adquiríamos a certeza
de termos uma cultura que sobrevivesse e prosperasse.
A característica mais importante que era preciso desenvolver
eram os chamados FBR, os fotobiorreatores.
Eram as estruturas que iriam flutuar à superfície
feitas de um material plástico barato
que permitisse que as algas crescessem.
Criámos imensos "designs", mas a maioria foram terríveis fracassos.
Quando, por fim, conseguimos um "design" que funcionava,
para uns 140 litros,
aumentámo-lo para 2000 litros em São Francisco.
Vou mostrar como funciona o sistema.
Metemos lá dentro as águas residuais com as algas que escolhermos
e circulamos essa água pela estrutura flutuante,
esta estrutura tubular de plástico flexível.
A água circula através desta coisa
e, claro, apanha a luz solar, porque está à superfície.
As algas crescem com os nutrientes.
Mas isto é como meter a cabeça num saco de plástico.
As algas não vão sufocar por causa do CO2,
como nós sufocaríamos.
Sufocam porque produzem oxigénio,
aliás não sufocam propriamente, mas o oxigénio que produzem
é problemático e elas consomem todo o CO2.
Assim, tivemos de imaginar como podíamos remover o oxigénio,
o que fizemos criando esta coluna
que circulava parte da água,
e repondo o CO2,
o que fizemos, pondo o sistema a borbulhar antes de fazer circular a água.
Estão a ver aqui o protótipo
que foi a primeira tentativa de construir este tipo de coluna.
A coluna maior que instalámos em São Francisco
no sistema instalado.
A coluna tinha outra característica muito interessante.
As algas juntavam-se na base da coluna
e isso permitia-nos acumular a biomassa das algas
num contexto em que podíamos colhê-las facilmente.
Retirávamos as algas que se concentravam
na parte inferior da coluna
e podíamos colhê-las num processo
em que púnhamos as algas a flutuar à superfície
e as apanhávamos com uma rede.
Também quisemos investigar
qual seria o impacto deste sistema no ambiente marinho.
Já disse que instalámos esta experiência num sítio
em Moss Landing Marine Lab.
Descobrimos que as algas cresciam em grande abundância
e precisávamos de criar um procedimento de limpeza.
Também observámos como as aves e os mamíferos marinhos interagiam.
Vemos aqui uma lontra-marinha
que achou isto muito interessante
e, periodicamente, atravessava esta pequena cama de água flutuante.
Queríamos contratar este sujeitinho
ou treiná-lo para limpar a superfície destas coisas,
mas isso é para o futuro.
Agora, o que estamos a fazer
estamos a trabalhar em quatro áreas.
A nossa investigação cobriu a biologia do sistema,
que incluiu o estudo da forma como as algas crescem
e também o que come as algas e o que mata as algas.
Fizemos estudos para perceber o que precisávamos
para poder criar esta estrutura, não só em pequena escala,
mas como podíamos construi-la
na enorme escala que virá a ser necessária.
Já referi que observámos aves e mamíferos marinhos
e observámos o impacto ambiental do sistema.
Por fim, estudámos a economia.
Quando falo em economia
refiro-me à energia necessária para manter o sistema a funcionar.
Obteremos mais energia do sistema do que a que lhe introduzimos
para manter o sistema em funcionamento?
E quanto aos custos operacionais?
E quanto aos custos de capital?
E quanto a toda a estrutura económica?
Posso dizer-vos que não vai ser fácil
e há ainda muito trabalho a fazer
nestas quatro áreas, para pôr o sistema em funcionamento.
Mas não temos muito tempo e eu gostava de mostrar
a conceção de artista sobre qual será o aspeto deste sistema
se nos encontrarmos numa baía protegida algures no mundo.
Temos, ao fundo, nesta imagem,
a central de tratamento das águas residuais
e uma fonte de chaminés para o CO2.
Mas, quando estudamos a economia deste sistema,
descobrimos que será difícil pô-lo a funcionar.
Se não olharmos para o sistema como uma forma de tratar águas residuais,
de sequestrar o carbono e, possivelmente, para painéis fotovoltaicos,
ou energia das ondas ou mesmo energia eólica.
Se começarmos a pensar em termos de integrar
todas estas diferentes atividades,
também podemos incluir uma instalação de aquacultura.
Assim, teríamos neste sistema uma aquacultura de mariscos
em que criaríamos mexilhões ou vieiras.
Podíamos criar ostras e outras coisas
que produzissem produtos e alimentos de alto valor
e isso seria um incentivo de mercado quando construíssemos o sistema
a escalas cada vez maiores
para vir a ser competitivo com a ideia de construí-lo para combustível.
Há sempre uma questão que aparece,
porque o plástico no oceano tem muito má reputação neste momento.
Assim, temos pensado, desde o início:
O que faremos a todo este plástico
que vamos precisar de usar no nosso ambiente marinho?
Não sei se vocês sabem,
mas na Califórnia, usa-se uma quantidade enorme de plástico
nos campos, como cobertura de plástico.
É o plástico que faz aquelas pequenas estufas
ao longo do solo
e permite o aumento da temperatura do solo na época do crescimento,
permite-nos controlar as ervas daninhas
e, claro, torna a rega muito mais eficaz.
Portanto, o sistema OMEGA fará parte deste tipo de resultado,
e, quando deixarmos de o usar no ambiente marinho,
poderemos usá-lo nos campos.
Onde é que vamos colocar isto
e que aspeto terá ao largo?
Esta é uma imagem do que podemos fazer na Baía de São Francisco.
São Francisco produz 290 milhões de litros por dia, de águas residuais.
Se imaginarmos um tempo de retenção de cinco dias
para este sistema, precisaremos de 1500 milhões de litros
para acomodar, ou seja, cerca de 500 hectares
destes módulos OMEGA a flutuar na Baía de São Francisco.
Bom, isso é menos de 1% da área da superfície da baía.
A 5000 litros por hectare, por ano,
produzirá mais de sete milhões de litros de combustível,
o que corresponde a cerca de 20% do biodiesel
ou do diesel que é necessário em São Francisco.
Isso sem fazer nada quanto à eficiência.
Onde mais poderíamos colocar este sistema?
Há muitas possibilidades.
Há a Baía de São Francisco, como já referi.
A Baía de San Diego é outro exemplo.
A Baía Mobile ou a Baía Chesapeake,
mas, na realidade, com a subida do nível do mar,
haverá muitas mais oportunidades a considerar.
(Risos)
Estou a falar-vos de um sistema
de atividades integradas.
A produção de biocombustíveis está integrada com energia alternativa,
está integrada com aquacultura.
Dispus-me a encontrar uma via
para uma produção inovadora de biocombustíveis sustentáveis
e, pelo caminho, descobri que o que é exigido
para a sustentabilidade é a integração, mais do que a inovação.
A longo prazo, tenho imensa fé
no nosso engenho coletivo e interligado.
Penso que quase não há limites para o que podemos alcançar
se formos radicalmente abertos
e não nos importarmos com quem fica com os louros.
As soluções sustentáveis para os nossos problemas futuros
vão ser diversas
e vão ter de ser muitas.
Penso que precisamos de as considerar a todas,
desde alfa a OMEGA.
Obrigado.
(Aplausos)
Chris Anderson: Jonathan, uma pergunta rápida.
Este projeto continua a avançar com a NASA
ou precisas de um financiamento ambicioso
de energia verde para o agarrar pela garganta?
Jonathan Trent: Chegámos a uma fase na NASA
em que gostaríamos de fazer qualquer coisa ao largo.
Mas há muitos problemas em fazê-lo nos EUA
por causa das autorizações limitadas
e do tempo necessário para obter as licenças
para fazer coisas ao largo.
Nesta altura, precisamos mesmo de pessoas do exterior
e estamos totalmente abertos com esta tecnologia
no sentido de que a vamos lançar
para quem quer que esteja interessado
em agarrá-la e torná-la real.
CA: Isso é interessante. Vocês não vão patenteá-la.
Vão publicá-la.
JT: Exatamente.
CA: Ok, muito obrigado.
JT: Obrigado.
(Aplausos)