Return to the talk Return to talk

Transcript

Select language

Translated by Rune Sejr Fjord
Reviewed by Anders Finn Jørgensen

0:11 For nogle år siden satte jeg mig for at undersøge om der var en mulighed for at udvikle biobrændsler på en skala der faktisk kunne konkurrere med fossile brændstoffer men uden at konkurrere med landbrug om vand, gødning eller land.

0:27 Her er hvad jeg fandt frem til. Forestil dig at vi bygger noget at have det i lige under havoverfladen, og vi fylder det med spildevand og en eller anden form for mikroalge der producerer olie og vi bygger det af et fleksibelt materiale der kan bevæge sig under vandet med bølgerne og at systemet vi bygger, selvfølgeligt vil bruge solenergi til at dyrke algerne, og de bruger CO2, hvilket er godt. og de producerer ilt mens de vokser. Algerne er i en beholder der fordeler varmen til det omgivende vand. og du kan høste dem og lave biobrændsel, kosmetik, gødning og dyrefoder. du skal selvfølgeligt bruge et stort areal så du skal også tænke på andre der bruger området som fiskere, skibe og lign. men vi snakker om biobrændsel og vi ved hvor vigtigt det er potentielt at få et alternativt flydende brændstof.

1:17 Hvorfor snakker vi om mikroalger? Her ser i en graf, der viser de forskellige typer af afgrøder der overvejes til at producere biobrændsel. Så vi kan se at noget som sojabønner som producerer cirka 33 liter per hektar om året. Vi ser også solsikker, raps, jatropha eller palme Og den høje søjle der, viser hvad mikroalger kan udføre, det vil sige at mikroalger kan producere imellem 1,300 og 3,300 liter per hektar per år sammenlignet med de 33 liter som soja kan producere.

1:50 Så hvad er mikroalger? mikroalger er mikroskopiske de er ekstremt små, som i kan se her på det her billede af de encellede organismer sammenlignet med et menneskehår Disse små organismer har været her i millioner af år, og der er tusindvis af forskellige arter af mikroalger i verden, nogen af dem er de hurtigst voksende planter i verden, og producerer, som jeg har vist jer, masser af olie

2:14 Hvorfor vil vi så udføre dette offshore? Grunden til at vi gør det her offshore er : hvis i ser på vores kystbyer, har vi intet valg, for vi skal bruge spildevand som jeg foreslog og hvis du ser hvor de fleste spildevandsanlæg befinder sig, er dette inde i byerne. Dette er San Francisco, som har 1,500 km kloakrør under byen allerede, og byen udleder sit spildevand offshore. Forskellige byer rundt omkring i verden håndterer spildevand forskellig nogen byer renser det først, andre byer udleder blot vandet. Uanset hvad er vandet der udledes godt nok til at dyrke mikroalger. Så lad os forestille os hvordan systemet vil se ud, Vi kalder det OMEGA, som er et akronym for : Offshore Membrane Enclosures for Growing Algae, hos NASA, er man nødt til at have gode akronymer.

3:08 Så hvordan virker det? jeg har lidt vist jer det allerede vi putter spildevand og en CO2 kilde ind i vores flydende konstruktion og algerne får deres næring fra spildevandet og de binder den CO2 der ellers ville gå op i atmosfæren som en drivhusgas. Algerne bruger selvfølgeligt solenergi til at vokse, og bølgeenergien på overfladen sørger for at blande algerne, temperaturen styres af temperaturen på det omkringliggende vand. De voksende alger producerer ilt, som jeg har nævnt, og de producerer også biobrændsel, gødning, mad og andre interessante alge-biprodukter.

3:46 Systemet er under kontrol. Hvad mener jeg med det? Det er modulært, lad os sige at noget uforudset sker ved et af modulerne, det lækker, det bliver ramt af et lyn. Spildevandet der lækker, er vand der allerede nu lækkes ud i kystmiljøet, algerne der lækker er bionedbrydelige, og fordi de lever i spildevand, er de ferskvandsalger, hvilket betyder at de ikke kan leve i saltvand, så de dør. Plastikken vi vil bygge det her af er en eller anden velkendt plastik som vi har god erfaring med og vi vil genbygge vores moduler så vi kan bruge dem igen.

4:19 Vi kan måske endda gå endnu længere når vi tænker på det system jeg viser jer, hvilket vil sige vi bliver nødt til at tænke på vandet, ferskvandet som også vil blive et vigtigt emne i fremtiden, vi arbejder nu på metoder så vi kan genvinde spildevandet.

4:35 Den anden ting at overveje er konstruktionen selv, den giver en overflade for ting i havet, og denne overflade, som er dækket af tang og andre hav-organismer, vil blive forbedret hav-miljø, så konstruktionen fremmer biodiversitet. og til sidst : fordi det er en offshore konstruktion, kan vi overveje hvordan den kan bidrage til havbrugs-aktiviteter.

5:01 Nu tænker du sikkert, "Det lyder da som en god ide, hvad kan vi gøre for at se om det er virkeligt?" Jeg har sat laboratorier op i Santa Cruz ved den californiske fisk- og vildt-facilitet og de tillod os at have store saltvandstanke til at teste nogen af de her ideer. Vi satte også eksperimenter op i San Francisco ved et af deres tre spildevandsanlæg, igen en facilitet til at teste ideer. Vi ville også se på hvilken påvirkning konstruktionen ville have på havmiljøet, og vi satte et teststed op i felten på et sted kaldet Moss Landing Marine Lab i Monterey Bay, hvor vi arbejdede i en hav for at se hvordan det ville påvirke havlivet.

5:46 Laboratoriet vi satte op i Santa Cruz var vores hobbysted, Det var et sted hvor vi groede alger, svejsede plastik, byggede værktøjer, og lavede masser af fejl, eller som Edison sagde : Vi fandt de 10.000 måder hvor systemet ikke ville virke. Vi dyrkede alger i spildevand, og vi byggede værktøjer der tillod os at følge med i algernes liv så vi kunne holde øje med hvordan de groede, hvad der gør dem glade og hvordan vi kan sikre os at vi kommer til at have alger der overlever og trives. Så det allervigtigste at udvikle var disse såkaldte fotobioreaktorer eller FBR'er. Det er disse konstruktioner der ville flyde på overfladen, og de ville være lavet af noget billigt plastik, der tillader algerne at gro, og vi havde bygget masser af forskellige designs, hvoraf de fleste var frygtelige fejltagelser. Da vi endeligt fandt et design der virkede med omkring 110 liter, skalerede vi det op til omkring 1700 liter i San Francisco.

6:42 Lad mig vise jer hvordan systemet virker, basalt set tager vi spildevandet med vores udvalgte alge i og cirkulerer det igennem denne her flydende konstruktion, der består af fleksible plastik rør. Det cirkulerer igennem Den ligger i overfladen, og der er selvfølgeligt sollys og næringen lader algerne vokse.

7:00 Men dette er lidt som at putte sit hoved i en plastikpose, algerne vil ikke kvæles på grund af CO2en ligesom os, de vil derimod kvæles fordi de laver ilt, de kvæles ikke rigtigt men ilten de producerer er problematisk og de opbruger al CO2en. Så det næste vi skulle finde ud af var hvordan vi skulle fjerne ilten. Hvilket vi gør ved at bygge denne sølje som cirkulerer noget af vandet, og putter CO2 tilbage i systemet, dette gjorde vi ved at lade bobler stige igennem systemet før vi lod vandet løbe tilbage. Hvad i ser her er prototypen, som var det første forsøg på at bygge sådan en søjle, den større søjle som vi derefter installerede i San Francisco i det installerede system.

7:37 Søjlen havde faktisk en anden god egenskab, og det er at algerne falder til bunds i søjlen, og dette lod os samle algemassen et sted hvor vi nemt kunne høste den. Så vi kunne fjerne algerne der samlede sig i bunden af søjlen, og vi kunne høste den med en procedure hvor du lader algen flyde på overfladen og du samler det fra overfladen med et net.

8:03 Vi ville også undersøge hvilken påvirkning systemet ville have på hav-miljøet, jeg nævnte at vi satte et felteksperiment op i Moss Landing marinelaboratorium, vi fandt ud af at materialet selvfølgeligt blev overgroet af alger, og vi havde så brug for at udvikle en renseteknik, og vi så også på hvordan havfugle og havpattedyr reagerede, og i kan faktisk se her at en havodder fandt det utroligt interessant, og den ville fra tid til tid arbejde sig over den her lille flydende vandseng, vi ville gerne have hyret den og trænet den til at rense overfladen på systemet men det må blive i fremtiden.

8:40 Det vi gjorde var, at vi arbejdede på fire områder, vores forskning dækkede biologien i systemet, hvilket inkluderede at studere hvordan algerne gror, men også hvad der spiser algerne, og hvad der dræber dem. Vi udførte ingeniørkunst for at forstå hvad vi havde brug for for at være i stand til at bygge det her, ikke kun i lille skala, men hvordan vi kunne bygge det i den enorme skala som i sidste ende ville være nødvendig. Jeg nævnte at vi så på fugle og havpattedyr, og vi så basalt set på den miljømæssige påvirkning, af systemet, og til sidst så vi på økonomien. Hvad jeg mener med økonomien er, hvor meget energi kræver det at køre systemet? Får du mere energi ud af systemet, end du skal putte ind i det for at få det til at fungere? og hvad koster det at have kørende? og hvad koster det at bygge? og hvad med hele den økonomiske struktur?

9:29 Jeg kan fortælle jer at det ikke bliver nemt, der er meget mere arbejde at udføre i alle fire af de områder, før at vi virkeligt kan få systemet til at fungere. Men vi har ikke lang tid, og jeg vil godt lige vise jer en kunsters fortolkning af hvordan systemet vil se ud hvis vi befinder os i en beskyttet bugt et eller andet sted i verden, og i baggrunden på dette billede har vi spildevandsanlægget, og en udstødningsgaskilde for CO2en men når du ser på økonomien i systemet vil du finde ud af at det er svært at få til at virke. med mindre du ser på systemet som en måde at behandle spildevand binde CO2 og potentielt et sted at sætte solceller eller bølgeenergi eller endda vindenergi, og hvis du begynder at tænke på at integrere alle de her forskellige ting, kan du også inkluderede havbrug i sådan en konstruktion, så under hele systemet kunne der være krebsdyr havbrug, hvor der kunne dyrkes muslinger vi kunne dyrke østers og lignende ting der ville producere produkter og mad af høj værdi, og dette ville gøre systemet markedsvenligt, imens vi bygger større og større systemer så det til sidst bliver rentabelt at gøre det for brændstof.

10:45 Der er altid et stort spørgsmål der dukker op, for plastik i havet har et virkeligt dårligt ry lige nu og vi har tænkt "vugge til vugge". hvad skal vi gøre med al den plastik som vi bliver nødt til at bruge i vores havmiljø? Jeg ved ikke om i kender til det her men i Californien, er der en enorm mængde plastik der bruges på marker til at holde fugten i jorden, det bruges til at lave små drivhuse, langs jordoverfladen, og dette sørger for at varme jorden op, og forlænger gro-sæsonen det skaber større kontrol med ukrudt, og det gør vandingen meget mere effektiv. Så OMEGA systemet vil være en del af den her type af dyrkning, og når vi er færdige med at bruge det i havmiljøet, vil vi bruge det, forhåbentligt, på marker.

11:33 Hvor vil vi placere systemet? og hvordan vil det se ud offshore? Her er et billede af hvad vi kunne gøre i San Francisco bugten. San Francisco producerer 250 mio. liter spildevand om dagen, hvis vi forestiller os at det skal være i systemet i 5 dage, så har vi brug for at kunne have 1200 mio. liter i systemet, og det vil betyde omkring 320 kvadratkilometer af disse OMEGA moduler, i San Francisco bugten. Men det er mindre end en procent af overfladen i bugten. og det ville producere, med 1900 liter per kvadratmeter om året, ville det producere 7.6 mio. liter brændstof, hvilket er omkring 20% af det diesel der ville være behov for i San Francisco, og det er uden at gøre noget ved effektiviteten.

12:14 Hvor kunne vi ellers placere systemet? Der er mange muligheder, der er som nævnt San Francisco bugten, San Diego bugten er et andet eksempel, Mobile eller Chesapeake bugten er andre, men eftersom havet stiger vil der komme flere og flere muligheder at overveje (Latter)

12:33 Så det jeg fortæller jer om her, er et system med integrerede aktiviteter, produktion af biobrændsel af integreret med alternativ energi, der er integreret med havbrug.

12:45 Jeg havde sat mig for at finde en vej til en ny måde at producere bæredygtigt biobrændsel, og på vejen opdagede jeg at hvad der var brug for for bæredygtighed er integration mere end nyskabelse.

13:05 I det lange løb, har jeg stor tiltro til vores kollektive og sammenkoblede opfindsomhed. Jeg tror at der næsten ingen grænser er for hvad vi kan opnå hvis vi er radikalt åbne og er ligeglade med hvem der får æren. Bæredygtige løsninger til fremtidens problemer, kommer til at være forskellige, og kommer til at være mange. Jeg tror at vi bliver nødt til at overveje alt fra alfa til OMEGA Mange tak (Bifald) (Bifald) Bare et hurtigt spørgsmål Jonathan. Kan projektet fortsætte med at blive udviklet indenfor NASA eller har du brug for en eller anden meget ambitiøs grøn energifond som kan komme og tackle det? - Det er nået til et sted nu i NASA hvor de gerne vil have det til virkeligt at blive til noget der kunne være offshore, og der er mange problemer ved at gøre det i USA, pga. begrænsede tilladelser og den tid det tager at få tilladelser til at gøre ting offshore. Lige nu afhænger det at folk udefra, og vi vil være radikalt åbne med den her teknologi, vi vil lade den ligge derude så enhver der er interesseret kan tage fat i den og prøve at virkeliggøre det. - Det er interessant, i vil ikke tage patent på det, i udgiver det. - lige præcist. - Okay, mange tak. - Tak (Bifald)