https://frosthead.com

Очарователните идеи на Саул Грифит за бъдещето на енергетиката

Саул Грифит, основател и изпълнителен директор на Otherlab, има навика да строи готини неща, от вятърна турбина, подобна на хвърчило, до умно въже, което може да усети напрежение и да съобщава за поражения. Фондация MacArthur, която връчи на Грифит „гениална“ безвъзмездна помощ през 2007 г., го нарече „блудник на изобретението в услуга на световната общност“.

Последното начинание на Грифит, Otherlab, е изследователска компания, напомняща „фабриката на изобретенията“, създадена от Томас Едисън. Той работи в бивша фабрика за тръби в Сан Франциско, където банистери от червено дърво, многослойни прозорци, разпръснати части на органи и множество машини създават усещането, че изобретател от 19 век като Едисон може да се почувства перфектно у дома си, като се върти в слънчевите стаи на лабораторията,

Сред няколко проекта в работата тук са две енергийни технологии, които биха могли да отключат бъдеще на евтини слънчеви енергийни и основни автомобили с природен газ. „Крайният екологичен проблем, върху който трябва да се работи“, казва Грифит, „е начинът, по който създаваме енергия и използваме енергия.“

В стая на горния етаж, точно покрай голям надуваем бокс робот, екип на Друга лаборатория работи по нов начин за накланяне на огледала за концентриране на слънчевата светлина в големи слънчеви централи. Дизайнът позиционира огледало върху пластмасови контейнери, които се разтягат и свиват - но не се закопчават - тъй като вътрешното им налягане се регулира с помощта на сгъстен въздух. Идеята е да се намалят разходите, като се използват пластмаса и въздух за насочване на малки огледала, вместо двигателите и стоманата, които обикновено се използват днес за накланяне на огледала с размер на билборд.

За автомобилите с природен газ екипът на Грифит иска да премахне обемистите, тромави и скъпи резервоари за гориво, използвани в автомобилите с природен газ днес. Разтворът на Otherlab взема дълги тънки тръбички и ги огъва като черва в плътно опаковани форми, които съответстват на наличното пространство в превозното средство. Компанията е получила безвъзмездна помощ в размер на 250 000 долара от програмата ARPA-E на Министерството на енергетиката за проекти на лунни енергийни проекти за разработване на дизайна през последната година.

Грифит е преследвал енергийни изобретения, които преди това изглеждат като дълги снимки. През 2006 г. той е съосновател на компания, наречена Makani Power, която създава въздушна вятърна турбина. Привързан като хвърчило в края на струната, самолет лети в кръгове на голяма височина. Крилото, монтирано с крило, улавя бързащия вятър и го превръща в електричество с помощта на малки генератори. Тетерът предава това електричество на станция на земята.

Грифит говори със Smithsonian.com за съставките за енергийни иновации, защо се вълнува от автомобили с природен газ и визията си за масивна мрежа от малки лаборатории.

Кога започнахте да мислите за прилагането на вашите умения към енергийните проблеми?

Фокусният момент вероятно дойде, след като започнах Makani Power, която беше вятърна енергийна компания. Беше трудно да се убедят хората защо си струва да направим тази луда звучаща технология: Ще летим 767-те в края на парчета струни и ще генерираме електричество от вятъра с 5000 фута нагоре. Всички просто те гледат, като че си космически извънземен.

Знаехме, че е напълно възможно и сега доказахме, че е възможно и всъщност го правим. Но в първите дни са ви необходими много пари, за да направите тези видове енергийни технологии. И когато се опитвате да убедите хората да ви дадат тези пари, имате нужда от много добра история. Това ме накара да контекстуализирам точно колко трансформация е необходима на енергийната система на ниво гражданска инфраструктура, за да отговори на нуждите от изменението на климата.

Разкажете ми за екипа и средата, която сте отглеждали тук, в Другилаб. Как помагат за постигането на тези по-големи цели?

Otherlab е независима изследователска компания. Ние създаваме технологии. Понякога тези технологии се превръщат в собствени независими компании и ние ги въртим, или понякога лицензираме тези технологии на други компании, с които да правят нещата.

Ние сме около 25 души. Намираме се насред градския Сан Франциско. Имаме около 95 процента пътуващи или велосипеди, които работят с велосипеди. Така че ние сме офис с ниски въглеродни емисии, точно по отношение на транспорта, който използваме.

В момента имаме редица проекти - два конкретно в енергийното пространство. Бихме искали да имаме десетина, отчасти защото сме направили толкова много изследвания за това как използваме енергия и как я създаваме, че имаме тази хубава база данни за това, където могат да се направят технически приноси, за да променим това.

Има наистина два класа генериране на слънчева енергия: Единият е фотоволтаиците; другата е концентрирана слънчева топлина, което означава, че загрявате нещо и превръщате тази топлина в електричество [чрез] турбина или някакъв подобен механизъм. Работим по хелиостатна технология - което означава механизъм за проследяване на мястото, където слънцето е на небето - което ще направи фотоволтаиците по-ефективни, защото фотоволтаиците ще бъдат по-идеално ориентирани към слънцето. Получавате около 20 или 30 процента повече енергия от една и съща слънчева клетка, ако можете евтино да я проследите.

Може би по-важното е, че отнема около 80 процента от разходите извън полето на хелиостат на традиционната слънчева топлина. Това са тези огромни растения в пустинята. Полето хелиостат е около 50 процента от цената на целия завод и искаме да извлечем около 80 процента от разходите. Така че, нето, надяваме се да намали с 30 или 40 процента цената на този тип електроенергия.

Дали по-голямата част от тези разходи са в материалите или в някаква модерна технология?

За всички енергийни технологии те са в такива огромни мащаби, че действително цената на машините донякъде е еквивалентна на теглото им. Всичко, което можете да направите, за да ги направите по-леки или по-ефективни, означава много високо намаляване на разходите. Тъй като всички те са изработени от стокови материали: силиций, алуминий, стомана и въглерод - това са евтини насипни материали. Трябва да ги използвате ефективно, за да покриете огромни повърхности. Така че в крайна сметка печелим, защото използваме много по-малко материал, за да насочим към същото количество светлина, и използваме още по-евтини материали и производствени процеси.

Също така работим върху създаването на резервоари за природен газ за заместване на резервоари за петрол или бензин за автомобили и лекотоварни автомобили. На миля, ако ми дадете една и съща кола, а аз имам мотор с природен газ в единия и бензинов мотор в другата, колата с природен газ ще произвежда около 25 процента по-малко въглерод на измината мили. Единственото нещо, което би се променило, е ако има изтичане на метан в процеса на извличане.

Кои има, нали?

Има абсолютно такива. Ако имате 3 до 4 процента паразитни течове от кладенеца, тогава това е нетно-нула по-добре от бензина.

Въпреки това съм супер развълнуван от това. Мисля, че ролята на инженерите в обществото е да предоставят технологични възможности на обществото да избере да или не. И колкото и инженерите да искат да бъдат съдия, съдебни заседатели и палачи, ние трябва да работим с това, което обществото иска. И така, вярвам, че си струва да развием този капацитет, защото смятам, че можем да решим проблемите с природния газ. Мисля, че е много важно да имате по-висока енергийна независимост, така че трябва да претегляте моралната главоблъсканица на фракирането, спрямо моралната главоблъска на борбата с нефтените войни в чуждите нации.

Същата технология, която разработваме в тези резервоари, е полезна и за мащабно съхранение на сгъстен въздух и сгъстена пара. Така че създаваме технологичен капацитет, който е полезен в други области на енергетиката.

Как решихте да подходите към проблема с автомобилите с природен газ от този конкретен ъгъл, с резервоари, които могат да бъдат съобразени с формата на автомобил?

Като цяло, като инженер или учен, имате определен набор от инструменти, определен набор чукове и забивате всички нокти, които виждате с този набор от инструменти и чукове.

В рамките на тази сграда се случва да сме много добри в геометрията и изчислителната геометрия, както и в някои аркани области на математиката, като кривите, запълващи пространството. Оказва се, ние също много работихме върху съдовете под налягане, тъй като дълго време работехме върху надуваеми предмети.

Чрез serendipity (мисля, че би трябвало да припишем много повече изобретение на обществото на serendipity, отколкото на каквото и да било друго), само защото мислехме за енергийни и запълващи пространството криви и съдове под налягане, всичко това се събра. Защото трябваше някак да сте наясно с тези три неща, за да имате представа за производството на конкретните нови технологични резервоари, които правим. В някои отношения всеки проект в сградата има произход, който е толкова непроменен.

Наскоро писахте за стойността на изследователски модел, основан на множество малки, независими лаборатории. Бихте ли обяснили това?

Съвременният изследователски модел всъщност не е съвременният изследователски модел. До Втората световна война голяма част от изследванията са правени в независими лаборатории и търговски лаборатории и малко в университетите. Национални лаборатории наистина не съществуваха.

Двете световни войни и успехът на проекта в Манхатън и мисията на Аполон убедиха всички да централизират всички ресурси за научноизследователска и развойна дейност в набор от национални лаборатории и в университети. Елитните университети биха се превърнали в изследователски университети.

Не казвам, че е ужасно. Това доведе до много добра работа. Но ние го направихме за сметка на малки независими лаборатории. Сега живеем в епоха, в която сътрудничеството от разстояние е много лесно заради интернет. Инструментите са по-евтини от всякога. И мисля, че е време да зададем въпроса: По този начин разпределяме ли научните ресурси на обществото толкова добри, колкото биха могли да бъдат? Това означава, че до голяма степен го прекарваме в университети и в национални лаборатории.

Бих искал да видя много, много повече малки лаборатории, защото мисля, че малките екипи от хора са там, където се случват истинските иновации. А географското разнообразие - повече хора да мислят за специфичните си местни проблеми в контекста на общите изследвания, които обществото трябва да направи - би било наистина полезно.

Къде според вас се случва най-вълнуващата енергийна иновация в момента?

В енергийното пространство най-вълнуващите неща са почти всичко, което се случва в малки стартирания, струва ми се и големи стартъпи - мисля, че Tesla върши чудесна работа. Мисля, че Makani сега в Google [Google придоби Makani през май] прави наистина интересни неща на вятър. Мисля, че има куп интересни частни компании, които правят изследвания за биогорива. Не съм голям почитател на биогоривата, но се радвам, че го правят и работят добре.

Списъкът е за съжаление кратък. Не много деца растат, мислейки: „О, енергията е проблемът, върху който искам да работя.“ Всеки иска да реши проблема с климата, но много малко тийнейджъри са наясно, че решавате това чрез решаване на начина, по който произвеждаме и използваме енергия, Бих искал, за моя четиригодишен син и новородената ми дъщеря, повече добри енергийни изследвания.

Дойдохте в Калифорния от Сидни, Австралия, от Кеймбридж, Англия. Какво те доведе тук и какво те държи тук?

Мисля, че честната версия е странност - знаете, дух на приключения, обикаляйте света и вижте къде ме отвеждат ветровете. Но ако направих ревизионистична история или помислих какво е магнитното дърпане, което ме накара да се навия в Калифорния, не бих могъл да направя това, което правим в тази сграда в Австралия. Австралия няма финансиране за научноизследователска и развойна дейност или култура на научноизследователска и развойна дейност, която би позволила това. Трудно би било да се намери наборът от таланти, който имаме в тази сграда в Австралия.

В тази сграда има редица чуждестранни граждани, които като мен са в Калифорния поради две причини: Америка има правилната култура да върши тази работа. А Америка има правилните капиталови структури. Наличен е рисков капитал за луди хора като мен в Калифорния.

За съжаление, мисля, че Америка рискува да загуби и двете предимства. И те са огромни предимства. Технологията наистина е границата - тя води до икономически напредък. Америка спечели миналия век, защото имаше най-добрите хора. Помислете за проекта в Манхатън - в голяма степен източноевропейците са се занимавали с физика, математика и инженерство. Те бяха внос; същото за мисията Аполон; същото за огромен брой неща.

Америка традиционно привлича най-добрите и най-ярките хора от целия свят и ги подлага на творчески усилия в интерес на Америка. Но поради параноя по отношение на сигурността и имиграцията, Америка отпада топката.

Бихте ли казали, че сте оптимист, че световните енергийни проблеми могат да бъдат решени?

Оптимист съм, че енергийните проблеми в света могат да бъдат решени, защото знам, че те могат да бъдат решени. Не съм оптимист, че ще ги решим, защото хората са хора и все още се борим дали това е проблем.

Прекарах повече от година в доста депресия от този факт. Тогава имах детето си и осъзнах, знаете ли, че бъдещето на околната среда не изглежда толкова добро за него, колкото за мен. Той се измести в моето поколение, а поколението на Baby Boom преди мен.

Все още трябва да сте в играта. Струва си да се борите за нещата, света, който бихте искали да създадете. Надяваме се, че ние просто доказваме, че можете да направите това и ще накараме повече хора да се борят на страната на решенията. Мисля, че това е най-доброто, на което можеш да се надяваш. Може би ще го изтеглим.

Очарователните идеи на Саул Грифит за бъдещето на енергетиката