https://frosthead.com

Saul Griffith lenyűgöző ötletei az energia jövőjéről

Saul Griffithnek, a Otherlab alapítójának és vezérigazgatójának a szokása, hogy hűvös dolgokat építsen, a sárkányszerű szélturbinától az intelligens kötélig, amely érzékeli a feszültséget és jelentést ad a csapásokról. A MacArthur Alapítvány, amely 2007-ben Griffithnek „zseni” támogatást ítélte oda, „a találmány nagyszerűségének nevezi a világközösség szolgálatában”.

A Griffith legújabb vállalkozása, a Otherlab egy olyan kutató cég, amely Thomas Edison által létrehozott „találmánygyárra” emlékeztet. A San Francisco-ban működő egykori csőorgongyárban működik, ahol a vörösfa korlátok, többpántos ablakok, szétszórt szerv alkatrészek és rengeteg gép megteremti azt az érzést, hogy egy 19. századi feltaláló, mint Edison, otthon érezheti magát tökéletesen otthon, amikor a laboratórium napfényes szobáiban bütyköl. .

Az itt szereplő munkák több projektje között szerepel két olyan energiatechnológia, amelyek felszabadíthatják az olcsó napenergia és az általános földgázjárművek jövőjét. „A végső környezeti probléma, amelyen dolgozni kell - mondja Griffith -, ez az, ahogyan energiát teremtünk és energiát használunk.”

Az emeleti szobában, egy nagy, felfújható bokszrobot mellett, a Otherlab csapata új tükrök döntésével dolgozik, hogy a napfényt nagy napenergiára koncentrálhassa. A formatervezés során a tükör a műanyag tartályok tetején helyezkedik el, amelyek nyúlik és összehúzódnak, de nem csavarnak fel, mivel belső nyomásukat sűrített levegővel állítják be. Az ötlet az, hogy a műanyag és a levegő felhasználásával csökkentse a költségeket kis tükrök célzásához, a motorok és az acél helyett, amelyet manapság általában a hirdetőtábla méretű tükrök megdöntésére használnak.

A földgázüzemű autók esetében a Griffith csapata meg akarja szüntetni a földgázkocsikban jelenleg használt terjedelmes, nehézkes és drága üzemanyagtartályokat. A Otherlab oldata hosszú, vékony csöveket vesz igénybe, és úgy, mint a belek, szorosan csomagolva alakítja őket, amelyek megfelelnek a járműben rendelkezésre álló helynek. A társaság 250 000 dolláros támogatást kapott az Energiaügyi Minisztérium ARPA-E programjáról a moonshot energiaprojektekhez az elmúlt egy év tervezésének fejlesztésére.

Griffith olyan energia találmányokat folytatott, amelyek korábban hosszú lövéseknek tűntek. 2006-ban a Makani Power nevű társaságot alapította, amely levegőben szélturbinát dolgozott ki. Olyan módon, mint egy sárkány a húr végén, egy repülőgép nagy magasságban repül körökben. A szárnyra szerelt rotorok elfogják a rohanó szeleket és kis generátorok segítségével villamos energiává alakítják. A heveder továbbítja ezt az elektromos áramot egy földi állomásra.

Griffith a Smithsonian.com-szal beszélt az energiainnováció összetevőiről, miért izgatott a földgázjárművekkel, és a kis laboratóriumok hatalmas hálózatára vonatkozó elképzeléséről.

Mikor kezdte gondolkodni a készségei energiaproblémákra történő alkalmazásáról?

A fókuszpont valószínűleg azután vált, hogy elindítottam a Makani Power-t, amely szélenergia-társaság volt. Nehéz volt meggyőzni az embereket, miért érdemes ezt az őrült hangzású technológiát elvégezni: A 767-ös repülni fogunk egy darab húrok végén, és áramot termelünk 5000 méterrel feljebb a szélből. Mindenki csak úgy néz rád, mintha űrérzéke lenne.

Tudtuk, hogy ez teljesen lehetséges, és most bebizonyítottuk, hogy lehetséges, sőt, mi is megcsináljuk. De a korai napokban sok pénzre van szüksége az ilyen típusú energiatechnológiák elkészítéséhez. És amikor megpróbálja meggyőzni az embereket, hogy adják neked ezt a pénzt, nagyon jó történetre van szükséged. Ez arra késztette, hogy kontextualizáljam, hogy az energiarendszernek mekkora átalakulásra van szüksége a polgári infrastruktúra szintjén az éghajlatváltozás igényeinek kielégítéséhez.

Mondja el nekem a csapatot és a környezetet, amelyet itt a Otherlab-ban ápoltak. Hogyan segítik elő ezeket a nagyobb célokat?

A Otherlab független kutató cég. Technológiákat készítünk. Előfordul, hogy ezek a technológiák saját független társaságokká válnak, és kihúzzuk őket, vagy más esetekben licenceljük ezeket a technológiákat más vállalkozásoknak, hogy megbeszéljék őket.

Körülbelül 25 ember vagyunk. Közvetlenül a városi San Francisco közepén vagyunk. Körülbelül 95% -kal sétálunk vagy kerékpározunk ingázókkal dolgozni. Tehát alacsony szén-dioxid-kibocsátású iroda vagyunk, csak az általunk használt szállítás szempontjából.

Számos projektünk van - kettő jelenleg az energiatérben. Szeretnénk egy tucatot, részben azért, mert annyi kutatást végeztünk az energia felhasználásáról és létrehozásáról, hogy megvan ez a szép adatbázis, ahol technikai hozzájárulást lehet tenni ennek megváltoztatásához.

A napenergia előállításának tényleg két osztálya van: az egyik a fotovoltaikus; a másik koncentrált napenergia, ami azt jelenti, hogy felmelegít valamit, és ezt a hőt villamos energiává alakítja [turbina vagy hasonló mechanizmuson keresztül]. Dolgozunk egy heliosztatikus technológián - amely egy olyan mechanizmust jelent, amely nyomon követi a napot az égben -, amely hatékonyabbá fogja tenni a fotovoltaikus energiát, mivel a fotovoltaikus elemek ideálisabban a nap felé irányulnak. Körülbelül 20 vagy 30 százalékkal több energiát szerez ugyanabból a napelemből, ha olcsón tudja követni.

Talán még ennél is fontosabb: a hagyományos napenergiák heliosztatikus mezőjének költségeinek körülbelül 80% -át elviseli. Ezek ezek a hatalmas növények a sivatagban. A heliosztatikus mező az egész növény költségének körülbelül 50% -a, és ebből a költségek körülbelül 80% -át akarjuk levonni. Tehát a nettó, remélhetőleg 30 vagy 40 százalékkal csökkenti az ilyen típusú villamos energia költségeit.

Ennek a költségnek a legnagyobb részét az anyagok vagy valamely fejlett technológia jellemzi?

Valamennyi energiatechnológia esetében olyan hatalmas skálán vannak, hogy a gépek költségei valóban valamivel megegyeznek súlyukkal. Bármi, amit megtehetsz könnyebbé vagy hatékonyabbá tételéhez, nagyon magas költségcsökkentést jelent. Mivel mindegyik alapanyagból készül: szilícium, alumínium, acél és szén - ezek olcsó ömlesztett anyagok. Ezeket hatékonyan kell felhasználnia a hatalmas felületek lefedésére. Tehát végül nyerünk, mert sokkal kevesebb anyagot használunk ugyanannyi fény megmutatására, és még olcsóbb anyagokat és gyártási folyamatokat használunk.

Autó- és könnyű tehergépjárművek kőolaj- vagy benzintartályainak pótlására földgáztartályokat gyártunk. Mérföldönként, ha ugyanazt az autót adod nekem, és az egyikben földgázmotorom van, a másikban pedig benzinmotor, akkor a földgázjármű kb. 25 százalékkal kevesebb szén-dioxidot fog termelni egy megtett mérföldenként. Csak az változhat, ha metánszivárgások vannak az extrakció során.

Melyek vannak, ugye?

Abszolút vannak. Ha 3-4 százaléknyi parazita szivárgás van a kútfejből, akkor a nulla-nulla jobb, mint a benzinnél.

Ennek ellenére nagyon izgatott vagyok róla. Úgy gondolom, hogy a mérnökök szerepe a társadalomban technológiai lehetőségek biztosítása a társadalom számára az igen vagy a nem választásához. És amennyire a mérnökök bírónak, zsűrinek és kivégzőnek szeretnének lenni, együtt kell működnünk azzal, amit a társadalom akar. Tehát azt hiszem, érdemes ezt a kapacitást fejlesztni, mert szerintem meg tudjuk oldani a földgáz kútfejű problémáit. Nagyon fontosnak tartom a nagyobb energiafüggetlenséget, tehát meg kell mérlegelni a kibomlás erkölcsi következményeit, szemben az idegen nemzetek olajháborúinak harcának erkölcsi erõsségével.

Ugyanaz a technológia, amelyet ezekben a tartályokban fejlesztettünk, szintén hasznos nagyméretű sűrített levegő és sűrített gőz energiatárolásához. Tehát létrehozunk egy olyan technológiai kapacitást, amely hasznos lehet az energia más területein.

Hogyan döntött úgy, hogy a földgázjárművek problémájához ebből a szögből közelíti meg az autók alakjához igazítható tartályokat?

Általában mérnökként vagy tudósként van egy bizonyos szerszámkészlet, egy bizonyos kalapácskészlet, és az összes szöget befúrja azzal a szerszámmal és kalapáccsal.

Ezen az épületen belül nagyon jók a geometria és a számítási geometria, valamint a matematika egyes íves területei, például a térkitöltési görbék. Kiderült, hogy sok munkát végeztünk nyomástartó edényeknél is, mert hosszú ideig dolgoztak felfújható tárgyakon.

A serendipity révén (azt hiszem, a társadalom találmányának sokkal inkább a serendipity-nak kell tulajdonítanunk, mint bármi másnak) csak azért, mert az energiára és a helyet kitöltő görbékre és a nyomástartó edényekre gondolunk, mindez összekapcsolódott. Mert tudnia kellett e három dolgot, hogy betekintést kapjon az adott új technológiai tartályok elkészítéséhez. Bizonyos szempontból az épület minden projektének eredete ilyen jellegű.

Nemrég írtál egy kicsi, független laboratórium sokaságán alapuló kutatási modell értékéről. Megmagyaráznád ezt?

A modern kutatási modell valójában nem a modern kutatási modell. A II. Világháborúig a kutatások nagy részét független laboratóriumokban és kereskedelmi laboratóriumokban, egy kicsit az egyetemeken végezték. A nemzeti laboratóriumok valójában nem léteztek.

A két világháború, valamint a Manhattan Projekt és az Apollo misszió sikere mindenkit meggyőzött arról, hogy az összes K + F erőforrást nemzeti laboratóriumokba és egyetemekbe kell központosítani. Az elit egyetemek kutatási egyetemekké válnak.

Nem azt mondom, hogy szörnyű. Ez sok nagyon jó munkát eredményezett. De a kis független laboratóriumok költségén csináltuk. Most olyan korban élünk, ahol a távoli együttműködés az Internet miatt nagyon egyszerű. Az eszközök olcsóbbak, mint valaha. És azt hiszem, itt az ideje feltenni a kérdést: Vajon így osztjuk-e el a társadalom kutatási erőforrásait, amennyire csak lehet? Ez azt jelenti, hogy nagyrészt az egyetemeken és a nemzeti laboratóriumokban költjük.

Szeretnék még sok-sok apró laboratóriumot látni, mert azt hiszem, hogy az emberek kis csoportjai vannak ott, ahol az igazi innováció történik. És a földrajzi sokféleség - ha több ember gondolkodik a helyi sajátos problémáikról, a társadalom által elvégzendő általános kutatás keretében - valóban hasznos lenne.

Szerinted hol zajlik a legizgalmasabb energiainnováció?

Az energiatérben a legizgalmasabb dolgok szinte mindegyik kis indulóban történik, gondolom, és nos, nagy indulókban is - azt hiszem, hogy Tesla nagyszerű munkát végez. Úgy gondolom, hogy a Makani most a Google-on [a Google májusban megszerezte a Makani-t] nagyon érdekes dolgokat csinál a szélben. Azt hiszem, van egy csomó érdekes magánvállalat, amely bioüzemanyag-kutatást végez. Nem vagyok óriási rajongója a bioüzemanyagoknak, de örülök, hogy ezt csinálják, és jól működnek.

A lista sajnos rövid. Nem sok gyerek nő fel arra, hogy arra gondoljon: „Ó, az energia az a probléma, amelyen dolgozom.” Mindenki meg akarja oldani az éghajlati problémát, de nagyon kevés tinédzser tudja, hogy ezt úgy oldja meg, hogy megoldja az energiatermelés és -felhasználás módját. . Négy éves fiam és újszülött lányom kedvéért több jó energia kutatást szeretnék.

Az ausztráliai Sydney-ből jöttél Kaliforniába, az angliai Cambridge útján. Mi hozott ide, és mi tart fenn itt?

Úgy gondolom, hogy az őszinte változat vándorlás - tudod, a kaland szelleme, utazz a világon, és látod, hová tart a szél. De ha revizionista történelemre gondoltam, vagy arra gondoltam, hogy mi okozta a mágneses húzást Kaliforniában, én nem tudtam megtenni azt, amit az ausztráliai épületben csinálunk. Ausztráliának nincs K + F finanszírozása vagy kutatási és fejlesztési kultúrája, amely ezt lehetővé tenné. Nehéz lenne megtalálni azt a tehetségkészletet, amely az ausztráliai épületben van.

Ebben az épületben számos külföldi állampolgár található, akik, mint én, Kaliforniában két okból származnak: Amerikának megfelelő kultúrája van ennek a munkának. És Amerikának megfelelő a tőkeszerkezete. Az őrült emberek számára, mint én Kaliforniában, rendelkezésre áll kockázati tőke.

Sajnos azt hiszem, Amerikának fennáll annak a veszélye, hogy elveszíti mindkét előnyt. És óriási előnyök. A technológia valóban élen jár - halad a gazdasági haladáson. Amerika nyerte meg a múlt századot, mert volt a legjobb ember. Gondolj a manhattani projektre: a fizikát, a matematikát és a mérnököket nagyrészt kelet-európaiak végezték. Ezek importok voltak; ugyanaz az Apollo küldetésnél; ugyanaz sok dolog számára.

Amerika hagyományosan vonzza az egész világ legjobb és legfényesebb embereit, és kreatív erőfeszítéseket tett Amerika érdekeire. De a biztonsági paranoia és a bevándorlással kapcsolatos aggodalmak miatt Amerika ejti a labdát erre.

Ön azt mondaná, hogy optimista vagy, hogy a világ energiaproblémái megoldhatók?

Optimista vagyok abban, hogy a világ energiaproblémái megoldhatók, mert tudom, hogy megoldhatók is. Nem vagyok optimista, hogy meg fogjuk oldani őket, mert az emberek emberek, és továbbra is küzdünk azzal, hogy ez probléma-e.

Több mint egy évet töltöttem, nagyon depressziósnak találtam ezt a tényt. Aztán született gyermekem, és rájöttem, tudod, hogy a környezeti jövő nem olyan jó neki, mint nekem. Az én generációmban és a Baby Boom generációban előttem változott.

Még mindig a játékban kell lenned. Érdemes harcolni a dolgokért, a világért, amelyet létrehozni szeretne. Remélhetőleg csak bebizonyítjuk, hogy meg tudod csinálni, és több embert vonzunk a harcokhoz a megoldások oldalán. Azt hiszem, ez a legjobb, amire számíthat. Lehet, hogy elhúzzuk.

Saul Griffith lenyűgöző ötletei az energia jövőjéről