Jonathan Trent: Energji nga grupe të algave lundruese

Quaje "Karburant pa fosile"; Jonathan Trent është duke punuar drejt një plani për zhvillimin e biokarburantëve të rinj përmes rritjes së mikroalgave në grupe lunduese në det të hapur të cilat ushqehen me ujëra të zeza. Dëgjojeni vizionin e guximshëm të ekipit të tij për projektin OMEGA (Vende membranoze të mbyllura në det të hapur për Rritjen e Algave) dhe potencialin e tyre për të ndriquar të ardhmen.

Para shumë vitesh, iu dhashë punës për tu munduar të kuptoj

nëse ekzistonte mundësia për të krijuar biokarburante

në sasi të mjaftueshme për tu bërë konkurrencë karburanteve fosile

mirëpo që nuk do i bënin konkurrencë bujqësisë për nga përdorimi i ujit,

plehrave ose tokës.

Dhe përfundimi i kësaj përpjekjeje ishte ky.

Imagjinoni sikur të ndërtojmë një objekt të mbyllur dhe e

zhysim nën ujë, e mbushim me ujëra të zeza

dhe ndonjë lloj mikroalge që prodhon naftë,

dhe këtë e ndërtojmë me një lloj materiali elastik

që lëviz së bashku me valët nën ujë,

dhe sigurisht ky system që do ndërtojmë

shfrytëzon energjinë diellore për të kultivuar algat,

dhe algat konsumojnë dioksidin e karbonit, një gjë shumë e mirë kjo,

dhe këto alga prodhojnë oksigjen përderisa rriten.

Algat rriten në një enë që

shprëndan energjine tek uji përreth,

dhe këto mund ti korrësh dhe të prodhosh biokarbutante

artikuj kozmetike, plehra dhe ushqim për kafshë,

dhe natyrisht që duhet të ndertojmë një zonë të madhe me këto alga

dhe kjo sjell me vete edhe brengosjen rreth palëve tjera të interesuara

si peshkatarët dhe anijet dhe gjërat tjera,

por pas së gjithash po flasim për biokarburante,

dhe e dimë rëndësinë e gjetjes së një

lloji alternativë të naftës së lëngshme.

Por përse po flasim për mikroalgat?

Këtu kemi një graf që paraqet llojet e ndryshme të

të lashtave që janë duke u marrë në konsiderim për prodhimin e biokarburanteve,

mes të cilave mund të shihni sojën,

që prodhon rreth 50 gallon për vit për një akër tokë,

ose luledielli ose kanole ose jatrofe ose palme, dhe

ky grafi i gjatë aty tregon kontributin që algat mund të ofrojnë,

Kjo do të thotë që mikroalgat kontribojnë mes 2,000

dhe 5,000 gallons për akër në vit,

krahasuar me kontributin e sojës prej 50 gallonësh për akër në vit

Por cfarë janë mikroalgat në të vërtetë? Mikroalgat janë mikro -

që do të thotë se janë jashtëzakonisht të vogla, sic mund ta shihni

në këtë foto ku është e krahasuar me

një fije floku të njeriut.

Këta organizma të vegjël janë të pranishëm në tokë

prej miliona vitesh dhe ka mijëra lloje

të ndryshme algash në botë,

disa prej të cilave janë bimët që rriten më së shpejti në planet,

dhe prodhojnë, sic ju tregova më parë, sasi të mëdha nafte.

Por ku qëndron arsyeja përse duam të kryejmë këtë proces në det të hapur?

Arsyeja përse duam të bëjmë këtë në det të hapur është

sepse po tu hedhësh një sy qyteteve bregdetare vëren se nuk ka zgjidhje tjetër,

meqenëse duhet të përdorim ujërat e zeza, sic sugjerova më herët,

dhe shumica e fabrikave për trajtimin e ujërave të zeza

gjenden në qytete.

Ky është qyteti i San Franciskos, nën të cilin tashmë

ndodhen 900 milje tube kanalizimi,

të cilat lirojnë ujërat e zeza në det të hapur.

Secili qytet në botë trajton ujërat e zeza në mënyrën e tyre.

Disa qytete e përpunojnë.

Disa thjeshtë e lirojnë pa përpunuar.

Por në të gjitha rastes, ujërat që lirohen

janë të përshtatshëm për rritjen e mikroalgave.

Le të përfytyrojmë se si mund të duket një sistem i tillë.

Le ta quajmë OMEGA, një akronim që qëndron për

Vende Membranoze të rrethuara në det të hapur për rritjen e algave.

Në NASA, duhet patjetër të përdorësh akronime të duhura.

Por si funksionon kjo? Tashmë ju tregova deri diku se si funksionon.

Grumbullojmë ujërat e zeza dhe një lloj burimi të dioksidit të karbonit

në strukturën lundruese,

dhe ujërat e zeza sigurojnë lëndët ushqyese për algat në mënyrë që ato të rriten,

dhe ato izolojnë dioksidin e karbonit i cili përndryshe do të lirohej në

atmosferë si gaz serë.

Këto alga përdorim energji diellore për tu rritur

dhe energjia e valëve në sipërfaqe siguron energjinë

për përzierjen e algave, përderisa temperatura

rregullohet nga temperatura e ujit përreth.

Algat që rriten prodhojnë oksigjen, sic e ceka më parë,

dhe gjithashtu prodhojnë biokarburante, plehra, ushqim dhe

dhe produkte tjera të leverdisshme algash.

Ky sistem është i kontrolluar. Cfarë dua të them me këtë?

Eshtë modular. Le të themi që ndodh dicka

e papritur në njërin prej moduleve.

Le të themi që rrjedh. Goditet nga vetëtima.

Ujërat e zeza që rrjedhin nga aty janë ujëra që

lirohen në hapësirën bregdetare, dhe

algat që rrjedhin janë të biodegradueshme,

dhe pasi jetojnë në ujëra të zeza,

janë alga të ujërave të freskëta, që do të thotë se

nuk mund të jetojnë në ujë të njelmët, prandaj vdesin.

Këtë sistem do ndërtojmë duke përdorur një lëndë plastike

të mirënjohur me të cilën kemi përvojë të mirë, dhe

do rindërtojmë modulet në atë mënyrë që të mund ti përdorim sërish.

Andaj ka mundësi të depërtojmë përtej kësaj nëse mendojmë

për këtë sistem që cilin iu kam paraqitur këtu, por duhet

të mendojmë nga aspekti i ujit, ujit të frekët,

që do të jetë një cështje problematike në të ardhmen,

dhe ne po provojmë mënyra të ndryshme

për të ripërtërirë ujërat e zeza.

Poashtu duhet marrë në konsideratë strukturën.

Kjo ofron një sipërfaqe për gjëra të ndryshme në oqean

dhe kjo sipërfaqe, e mbuluar me alga deti

dhe organizma të tjerë në oqean,

do të shëndërrohet në një mjedis detar të zgjeruar

gjë që rrit biodiversitetin.

Së fundmi, meqenëse është një strukturë në det të hapur,

mund ta shikojmë nga aspekti se si mund ti kontriboj

aktiviteteve të akuakulturës në det të hapur.

Me siguri tani po mendoni: `Tingëllon si ide e mirë.

Si mund ta vërtetojmë që është e mundshme?"

Për këtë themelova laboratore në Santa Kruz

pranë ndërtesës së Peshqve and Kafshëve të Gjahut në Kaliforni,

dhe ajo ndërtesë na mundësoi të kemi rezervuar të mëdhenj me ujë deti

për ti analizuar këto ide.

Gjithashtu bëmë eksperimente në San Fransisko

në njërën prej tri fabrikave për trajtimin e ujërave të zeza,

poashtu njësi për testimin e ideve.

Më në fund, donim të gjenim se ku duhej të fokusoheshim për të

parë ndikim e kësaj strukture në

mjedisin detar, andaj themeluam një zonë

në një vend të quajtur Laboratori Detar i Moss Landing

në Monterey Bay, ku punuam në një port

për të testuar efektin e kësaj në organizmat detarë.

Laboratori që themeluam në Santa Kruz ishte vendi ynë i bashkëpunimit.

Aty rrisnim alga

saldonim plastika, ndërtonim paisje

dhe gjatë gjithë kësaj bënim edhe shumë gabime,

ose sic thoshte Edisoni, po përpiqeshim të gjenim

10 000 mënyrat që nuk funksionojnë.

Rrisnim alga në ujëra të zeza, dhe ndërtonim paisje

që na mundësonin të futeshim në jetën e algave

në mënyrë që të vëzhgonim mënyrën se si ato rriten,

cfarë i bën të lumtura, si të sigurohemi që

do prodhojmë një koloni që do mbijetojë dhe zhvillohet.

Andaj gjëja më e rëndësishme që na duhej të krijonim ishin

të ashtuquajturit fotobioreaktorë ose PBR.

Këto janë njësitë që lundrojnë në sipërfaqe të

përbërë nga materiale të lira plastike

që lejon algat të rriten, dhe ne kishin bërë shumë

dizajne, shumica prej të cilave ishin plotësisht të dështuara,

dhe kur më në fund krijuam një dizajn funksional,

rreth 30 gallon, rritëm madhësinë proporcionalisht në

450 gallon në San Fransisko.

Më lejoni të ju tregoj se si funksionon ky sistem.

Në parim mbledhim ujëra të zeza me alga sipas zgjedhjes sonë,

dhe i qarkullojmë përmes kësaj strukture lundruese,

kësaj strukture cilindrike të përbërë nga plastika elastike,

dhe qarkullon përmes kësaj,

natyrisht në prezencën e diellit, meqenëse është në sipërfaqe,

dhe algat rriten duke u ushqyer në lëndë ushqyese.

Por kjo është si të vësh një qese plastike mbi kokë.

Algave nuk u merret fryma për shkak të Dioksidit të Karbonit,

sic do ndodhte me njerëzit.

Algave u merret fryma sepse prodhojnë oksigjen,

dhe në të vërtetë nuk u merret fryma, por oksigjeni që prodhojnë

është problematik, sepse ato përdorin tërë dioksidin e karbonit.

Gjëja e rradhës që na duhej të kuptonim ishte se si të

mënjanojmë oksigjenin, gjë që arritëm gë bënim duke ndërtuar këtë kolonë

që lëviz një pjesë të ujit,

dhe të shtojmë dioksidin e karbonit, duke gurgulluar tërë sistemin

para se të riqarkullonim ujin.

Ky është prototipi,

përpjekja e parë për të ndërtuar këtë lloj kolone.

Më pas kolonën më të madhe e ndërtuam në

San Fransisko në sistemin e instaluar.

Kolona kishte një tjetër tipar të mirë,

meqenëse algat qëndrojnë në kolonë,

dhe kjo na mundësoi të mblidhnim biomasën algore

në kuadër të së cilës mund të mblidhnim prodhimet.

Algat e koncentruara që ndodhen në fund të kësaj kolone do

hiqeshin, dhe ne mund të mblidhnim

prodhimet bazuar në një procedure ku duhen pluskuar algat

në sipërfaqe dhe më pastaj ti heqim përmes një rrjete.

Poashtu donim të hulumtonim ndikimin e

këtij sistemi në mjedisin detar,

dhe sic e ceka më parë ne ngritëm këtë eksperiment në një vend

në Laboratorin Detar të Moss Landing.

Sic e kishim parashikuar ky material u mbulua përplot

me alga, andaj na u desht të krijonim

një procedurë pastrimi, dhe poashtu hulumtuam se si

bashkëvepronin shpendët dhe gjitarët detarë , dhe në fakt

këtu mund të shihni një vidër deti së cilës i tërhoqi vëmendjen e tërë kjo që po bënim,

dhe kohë pas kohë kalonte përmes

këtij dysheku të vogël me ujë, dhe ne me të vërtetë dëshironim të punësonim këtë vidër

ose ta trajnonim se si të pastronte këto

sipërfaqe, por ndoshta do arrijmë këtë në të ardhmen.

Duke u kthyer tek tema, ajo që po bënim

ishte e ndarë në katër zona.

Hulumtimi ynë përfshinte biologjinë e sistemit,

si studimin e mënyrës se si rriten algat,

por gjithashtu se cfarë ushqehet me alga, dhe cfarë mbyt algat.

Aplikuam teknika inxhinierie për të kuptuar se cfarë na duhej

për të ndërtuar këtë njësit,

jo vetëm me përmasa të vogla, por se di mund ta ndërtonim

me përmasa të mëdha të cilat ishin të nevojshme.

E ceka më parë që vështruam zogjtë dhe gjitarët e detit

dhe gjithashtu në ndikimin mjedisor

të sistemir, dhe mv në fund i kushtuam vëmendje anës ekonomike,

dhe me këtë nënkuptojë sasinë

e energjisë që është e domosdodhme për të drejtuar këtë sistem?

A nxjerr më shumë energji nga sistemi

në krahasim me atë që duhet futur në të

në mënyrë që të drejtohet ku sistem?

Po kostoja operative?

Po shpenzimet e investimeve?

Po e tërë struktura ekonomike?

Më duhet t'ju them se kjo nuk do jetë dicka e lehtë,

dhe ka akoma shumë punë për të bërë në

të katër zonat në mënyrë që ky sistem të funksionojë.

Mirëpo nuk na ka mbetur shumë kohë, dhe dua t'ju tregoj

planin e artistit se si mund të duket ky sistem

nëse ndodhemi në një liman të mbrojtur

diku në botë, dhe në prapavijë të kësaj figure

kemi fabrikën për përpunimin e ujërave të zeza

dhe një burim të gripit të gazit për dioksidin e karbonit,

por kur të llogaritësh anën ekonomike të këtij sistemi,

del që në fakt është shumë e vështirë që e tërë kjo të funksionojë.

Përveq nëse e trajton këtë sistem si mënyrë për trajtimin e ujërave të zeza

për të izoluar karbonin, dhe mundësisht për panele fotovoltaike

ose energji të valëve apo energji të erës,

dhe nëse fillon të mendosh nga aspekti

i njësimit të të gjitha këtyre aktivitete të ndryshme,

poashtu mund të përfshish një objekt të akuakulturës.

Nën këtë sistem do përfshihej një akuakulturë butakësh

ku do rrisnim midhje ose goca deti.

Do rrisnim goca deti dhe gjëra tjera që

do prodhonim produkte dhe ushqim me vlerë të lartë

dhe kjo do shërbente si nxitës tregu përderisa ne ndërtojmë sistemin

me përmasa më të mëdha deri sa më në fund

të jetë konkurrues me idenë për përdorimin e tij për lëndë djegëse.

Andaj gjithmonë hasim në një pytje të rëndësishme,

sepse plastika ka reputacion të keq në oqean

andaj tani për tani jemi duke menduar për metoda të ndryshme efektive dhe pa mbeturina.

Cfarë do bëjmë me gjithë këtë sasi plastike

që do na duhet ta përdorim në mjedisin detar?

Nuk e di nëse jeni në dijeni për këtë,

por në Kaliforni, ka sasi të mëdha plastike

që përdoret në fusha si shtresë plastike,

dhe kjo plastikë përbën këto serra të vogla

përgjatë sipërfaqes së tokës, dhe kjo ngroh

tokën për të përzgjatur sezonin e rritjeve,

mundëson kontrollimin e barërave të këqija,

dhe sigurisht rrit ekifasitetin e ujitjes.

Sistemi OMEGA do jetë pjesë e

këtij lloj rezultati, dhe kur të kemi përfunduar

së përdoruri atë në mjedisin detar, do e përdorim

në fusha.

Ku do vëmë këtë

dhe si do duket në det të hapur?

Kjo është një figurë se si mund të duket në Limanin e San Fransiskos.

San fransisko prodhon 65 million gallon ujëra të zeza

në ditë. Nëse paramendojmë një kohë 5 ditore të ruajtjes

për këtë sistem, do na duheshin 325 milion gallonë

për t'iu përshtatur, dhe kjo nënkupton rreth 1280 akra

modulesh OMEGA që lundrojnë në Limanin e San Fransiskos.

Kjo është më pas se 1%

e sipërfaqes së limanit.

nëse marrim për bazë 2 000 gallon për akër në vit,

Kjo do prodhonte mbi 2 milion gallon

që është rreth 20% e bionaftës,

ose e naftës që do nevoitej në San Fransisko,

dhe tërë kjo duke mos marrur parasysh efektshmërinë.

C'vend tjetër mund të jetë i përshtatshëm për të ndërtuar një sistem të tillë?

Ka shumë mundësi.

Sic e ceka, në këtë grup është Limani i San Fransiskos.

Një tjetër shembull është Limani i San Diegos,

Limani i Mobile ose Limani i Chesapeake, por e vërteta është se

me rritjen e nivelit bregdetar , do të kemi edhe më shumë

mundësi. (Qeshje)

Kjo për të cilën po ju flas është një sistem

i aktiviteteve të integruara.

Prodhimi i lëndëve djegëse biologjike është i integruar me energjinë alternative dhe kjo e funit është

e integruar me akuakulturën.

Iu dhashë punës për të gjetur një shteg

drejt mënyrave të reja të prodhimit të biokarburanteve të qëndrueshme,

dhe gjatë rrugës zbulova që gjëja më e nevojshme

për qëndrueshmëri është integrimi e jo risia.

Për të ardhmen, kam besim të madh

në zgjuarsinë tonë të ndërlidhur dhe të përbashkët.

Besoj se ajo që mund të përmbushim nuk ka kufinj

nëse jemi plotësisht të hapur

dhe nuk i vëmë rëndësi se kush atributohet për punën e bërë.

Zgjidhjet e qëndrueshme për problemet tona në të ardhmen

do të jenë të shumëllojshme

dhe të shumta.

Besoj që duhet marrur parasysh cdo gjë,

cdo gjë nga alfa deri tek OMEGA.

Faleminderit. (Duartrokitje)

(Duartrokitje)

Chris Anderson: Vetëm një pyetje të shkurtër, Jonathan.

A është e mundur që ky projekt të vazhdojë më tutje brenda NASA-s

apo ju duhet një fond ambicioz për energjinë e gjelbër

për ta marrur këtë projekt përsipër?

Jonathan Trent: Në NASA kjo ka arritur në një pikë ku

atyre do u pëlqente shumë ta shndërrojnë në një projekt

që do që do zinte vend në det të hapur, dhe ka shumë probleme

për të bërë një gjë të tillë në SHBA për shkak të

cështjes së lejeve të kufizuara dhe kohës së duhur për marrjen e lejeve

për të bërë dicka në det të hapur.

Në këtë pikë, duhen njerëz nga jashtë NASA-s

dhe ne po mundohemi të jemi tejet të hapur rreth kësaj teknologjie

dhe po e vëmë në të hapur për këdo

që është i interesuar

për ta marrë përsipër dhe të tentojë ta verë në funksion.

CA: Kjo është mjaft interesante meqë ju nuk po e patentoni.

Por po e publikoni.

JT: Patjetër.

CA. Në rregull, shume faleminderit.

JT. Faleminderit. (Duartrokitje)