€ 70.68
$ 64.31
Билал Бомани: Топливо из растений, которым можно заправлять самолеты

Лекции

Саморазвитие 130 Лидерство 53 Будущее 0 Свой бизнес 35 Образ жизни 15 Экономика 69 История 6

Билал Бомани: Топливо из растений, которым можно заправлять самолеты

Водоросли плюс соленая вода равно… топливо? Билал Бомани рассказывает о самоподдерживающейся экосистеме, производящей биотопливо — без использования плодородных земель или пресной воды

Билал Бомани
Будущее

Сейчас я расскажу вам про супер-экологичную идею, разработанную в исследовательском центре Гленна (GRC) агентства NASA, в Кливленде, Огайо. Но перед этим пройдемся по определению «экологичный», потому что многие из нас понимают это по-разному. «Экологичный». Это продукт, созданный экологичными и социально ответственными способами. Сейчас многие вещи называют «зелеными». Что это на самом деле означает? Мы используем три параметра для определения экологичности. Первый параметр: технология устойчивая? Что означает, сохраняете ли вы ресурсы для повторного использования или для следующих поколений? Технология альтернативная? Отличается ли от используемых сегодня, или имеет меньше парниковых выбросов по сравнению с уже применяемыми технологиями? И третий параметр: технология возобновляемая? Использует ли она восполняемые природные ресурсы, такие как солнце, ветер и воду?

Моя задача в NASA – разработка следующего поколения авиационного топлива. Супер-экологичного. Почему авиационного? В авиации используется больше топлива, чем во всех остальных отраслях вместе взятых. Мы должны найти альтернативу. Также это государственная директива в области аэронавтики. Одна из задач в аэронавтике — это разработка топлива следующего поколения, биотоплива, использование местных и безопасных, нетоксичных ресурсов. Приняв этот вызов мы также должны придерживаться трех больших параметров. Вообще-то, супер-экологичность для нас – это все три вместе, поэтому вы видите плюс здесь. Мне поручили так сказать. Так что это большая тройка GRC. Это еще один параметр. Вода в мире на 97% соленая. Как насчет ее использования? Соединим это с номером три. Не использовать плодородные земли. Потому что они уже используются и таких земель очень мало в мире. Номер два. Не конкурировать с пищевыми сельхозкультурами. Это уже прочная устоявшаяся индустрия, и конкуренты ей не нужны. И напоследок самый ценный ресурс на Земле — это пресная вода. Не использовать пресную воду. Если 97,5% воды в мире — соленая, значит 2,5% — это пресная вода. Менее 0,5% из этого доступно для использования. Но 60% населения живет с этим одним процентом.

То есть, проблема в том, как мне быть супер-экологичным и соответствовать большой тройке. Дамы и господа, добро пожаловать в GreenLab Research Facility. Это лаборатория, ориентированная на авиационное топливо нового поколения из галофитов. Галофит — это солеустойчивое растение. Большинство растений соль не любят, но галофиты хорошо переносят соль. Мы также используем сорняки, и еще мы используем водоросли. Что особенно хорошо, в нашей лаборатории побывало 3 600 посетителей за последние два года. Почему мы так думаем? Потому что мы нацелены на кое-что особенное.

Так что внизу вы видите, самой собой, GreenLab, а справа вы видите водоросли. Если вы занялись разработкой авиатоплива нового поколения, водоросли — подходящий вариант. Это сейчас хорошо финансируется, и у нас есть водоросли для топливных программ. Есть два способа выращивания водорослей. Первый — это закрытый фотобиореактор, который вы здесь видите, а то, что вы видите с другой стороны, это наши водоросли — мы сейчас используем вид Scenedesmus dimorphus. Наша работа в NASA — заниматься расчетами и экспериментами, а также улучшить рециркуляцию фотобиореакторов закрытого типа. А сейчас о проблемах с закрытыми фотобиореакторами: они дорогие, они автоматизированы, их очень сложно использовать в больших масштабах. Что же применяется в больших масштабах? Мы используем системы открытых прудов. По всему миру выращивают водоросли, используя такой дизайн «гоночной трассы», который вы видите. Выглядит, как овал с водяным колесом и очень хорошо обеспечивает рециркуляцию, но на последнем повороте, четвертом, возникает застой. Мы знаем, как с этим справиться. В GreenLab в нашей системе открытых водоемов мы используем природное явление: волны. Мы в самом деле используем волновую технологию в наших водоемах. У нас 95%-я рециркуляция и содержание липидов у нас выше, чем у закрытого фотобиореактора и мы думаем это существенно.

Но у водорослей есть и недостаток — они очень дорогие. Есть ли способ производить водоросли недорого? И ответ — такой способ есть. Мы делаем то же самое, что и с галофитами, а именно: применяем климатическую адаптацию. В нашей GreenLab есть шесть основных экосистем в диапазоне от пресной воды последовательно до соленой воды. Мы отбираем потенциальные виды, начинаем с пресной воды, добавляем постепенно соль, и когда второй бак здесь будет с такой же экосистемой, как в Бразилии — рядом с полями сахарного тростника у вас будут наши растения — следующий бак представляет Африку, следующий Аризону, следующий Флориду, и последний представляет Калифорнию, или открытый океан. Мы пытаемся вывести один вид, который сможет выживать везде в мире, где есть бесплодные пустыни. Мы добились больших успехов.

А сейчас одна из проблем. Фермерам нужны пять вещей: нужны семена, нужна почва, нужна вода и нужно солнце, и последнее — необходимы удобрения. Большинство людей использует минеральные удобрения. Но знаете что? Мы не используем минеральные удобрения. Минутку! Столько зелени в GreenLab. Вы должны использовать удобрения. Хотите верьте, хотите нет, анализ наших соленых водных экосистем показывает — 80% того что нам нужно, находится в самих баках. Недостающие 20% — это азот и фосфор. У нас есть натуральное решение — рыба. Нет, мы не нарезаем рыбу в баки. У нас используются отходы жизнедеятельности рыб. Фактически мы применяем пресноводных моллинезий, которые прошли всю климатическую адаптацию от пресной воды до морской. Пресноводные моллинезии: дешевые, любят размножаться и любят ходить в туалет. И чем чаще они ходят в туалет, тем больше удобрений, и тем это лучше для нас, представьте себе. Стоит отметить, мы используем песок в качестве почвы, обычный песок с берега. Окаменевшие кораллы.

Многие люди меня спрашивают: «С чего вы начали?» Мы начали с того, что мы называем закрытой биотопливной лабораторией. Это лаборатория рассады. У нас есть 26 разных видов галофитов, и 5 стали победителями. Что мы здесь делаем это… Скорее это стоит назвать лабораторией смерти, потому что мы пытаемся умертвить саженцы, тем самым укрепляя их, и затем мы попадаем в GreenLab. Внизу слева вы видите эксперимент с очисткой сточных вод растением, выращиваемой у нас макро-водорослью, о которой я расскажу через минуту. И наконец, я покажу вам себя за работой в лаборатории, чтобы доказать — я не только умею разговаривать о своей работе. А здесь еще один вид растений. Salicornia virginica. Чудесное растение. Я его обожаю. Куда бы мы ни пошли — оно повсюду, от Мэйна и до самой Калифорнии. Мы любим это растение. Второй вид — Salicornia bigelovii. Редко встречается в мире. Имеет наиболее высокое содержание липидов, но есть и недостаток — это низкорослый вид. Теперь рассмотрим europaea, наше самое большое и высокорослое растение. Естественным отбором или направленным мы хотим объединить все три вида, чтобы вывести высокорослое растение с высоким содержанием липидов. Когда ураган обрушился на залив Делавэр, и соевые поля были затоплены, у нас появилась идея. Есть ли растение, которое сможет расти на отвоеванных у океана землях в Делавэре? И ответ — да. Оно называется seashore mallow. Kosteletzkya virginica — попробуйте это быстро повторить раз пять. Это растение используется на 100%. Семена — биотопливо. Остальное — корм скоту. Используется уже 10 лет, и с большим успехом. Теперь мы переходим к Chaetomorpha. Это макро-водоросль, любящая избыток питательных веществ. Если вы занимаетесь аквариумами, то вы знаете, что она используется для очистки баков. Этот вид очень важен для нас. По свойствам он близок к пластику. Мы пытаемся преобразовать эту макро-водоросль в биопластик. Если мы достигнем успеха, то совершим революцию в производстве пластика.





Итак, у нас есть семена для топливной программы. Мы должны что-то сделать с биомассой, которая у нас осталась. И мы проводим экстракцию для Г.Х., липидную оптимизацию, и т.д. и т.п., потому что наша задача — получить авиатопливо нового поколения, по авиационным спецификациям, и т.п. Пока что мы говорили о воде и топливе, но по пути мы узнали кое-что интересное о Salicornia: это пищевой продукт. Мы говорим об идеях, достойных распространения, правильно? Как насчет такого — в Тропической Африке, рядом с морем, соленой водой, бесплодной пустыней, мы возьмем это растение, посадим, и одну половину используем для питания, а другую — для топлива. Мы можем реализовать это, недорого. Вы можете здесь видеть теплицу в Германии, продающую Salicornia как продукт для здорового питания. Это урожай, и посередине здесь блюдо с креветками, и все замариновано. Сейчас я вам расскажу анекдот. Salicornia известна как морские бобы, морская спаржа и трава для маринада. То есть мы маринуем траву для маринада. О, мне это показалось забавным. И на дне горчица моряка. Это имеет смысл, это логическая закуска. У вас есть горчица, вы моряк, вы видите галофита, смешиваете одно с другим, получается хорошая закуска, с печеньем. И наконец, чеснок с Salicornia, то, что я люблю. Таким образом, получаем воду, топливо и пищу.

Это все возможно только с командой GreenLab. Как у Майами Хит есть большое трио, так у нас есть большая тройка в NASA GRC. Это я, профессор Боб Хендрикс, наш бесстрашный лидер, и доктор Арнон Чейт. Основной костяк GreenLab – это студенты. За последние два года 35 студентов со всего мира работали в GreenLab. Шеф моего отдела часто говорит: «У вас эко-университет». Я отвечаю: «Это хорошо, потому что мы выводим новое поколение супер-экологичных мыслителей, и это важно».

Таким образом, я представил вам в первом приближении то, что мы считаем глобальным решением для проблем с пищей, топливом и водой. Есть еще кое-что, о чем необходимо упомянуть в завершение. Очевидно, мы используем электричество. У нас есть решение для вас — мы используем чистые источники энергии. У нас есть два ветрогенератора, соединенных с GreenLab. Надеемся, что скоро их станет четыре или пять. Также мы используем кое-то интересное — в исследовательском центре Гленна, NASA, есть поле солнечных панелей, которое не используется уже 15 лет. Вместе с моими коллегами инженерами-электриками, мы пришли к выводу, что их можно использовать, и мы сейчас приводим их в порядок. Примерно через 30 дней мы подключим солнечные панели к GreenLab.

А сейчас вы видите красные и желтые зоны парковки, потому что многие думают, что сотрудники NASA не работают по субботам. Эта фотография сделана в субботу. Вокруг нет машин, а моя — в желтой зоне. Я работаю по субботам. Это чтобы доказать, что я работаю. Потому что мы делаем все возможное, чтобы добиться результата, и многие это знают. Вот связанная с этим концепция. Мы используем энергосистему GreenLab для тестирования концепции умной энергосистемы в Огайо. У нас есть возможности для этого, и мы думаем, у нас все получится. Итак, исследовательская лаборатория GreenLab. Самоподдерживающаяся экосистема на возобновляемой энергии. Мы очень, очень надеемся эта концепция распространится на весь мир. Мы думаем, у нас есть решение для питания, воды, топлива, и энергии. Все в одном. Супер-экологичное, устойчивое, альтернативное и возобновляемое и отвечает требованиям большой тройки GRC. Не использовать плодородные земли, не конкурировать с сельхозкультурами, и самое важное, не использовать пресную воду.

Меня часто спрашивают: «Чем вы занимаетесь в этой лаборатории?» И обычно я отвечаю «Это не ваше дело, чем я занимаюсь в лаборатории». И хотите верьте, хотите нет, но моя задача номер один, работая над этим проектом, я хочу помочь спасти мир.

Перевод: Илья Г.
Редактор: Александр Автаев

Источник

Свежие материалы