Сейчас я расскажу вам
про супер-экологичную идею,
разработанную в исследовательском центре Гленна (GRC) агентства NASA,
в Кливленде, Огайо.
Но перед этим пройдёмся
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 «зелёными».
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?
Моей задачей в NASA является 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 трёх 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 ещё один параметр.
97% воды в мире является солёной.
Как насчёт её 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 — солёная,
значит 2,5% — это пресная вода. Менее 0,5% из этого
доступно для использования.
Но 60% населения живёт с этим одним процентом.
То есть, проблемой являлось, 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 ещё 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 расчётами 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, четвёртом, возникает застой.
Мы знаем, как с этим справиться.
В GreenLab в нашей системе открытых водоёмов
мы используем природное явление: волны.
Мы в самом деле используем волновую технологию в наших водоёмах.
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 солёной 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 солёных 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: дешёвые, 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 ещё 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 отвоёванных 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 насчёт такого — в Тропической Африке, рядом с морем, солёной водой,
бесплодной пустыней, мы возьмём 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 всё 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. (Смех)
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 всё 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 ещё 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, соединённых 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 жёлтые зоны парковки, потому что
многие думают, что сотрудники NASA не работают по субботам.
Эта фотография сделана в субботу.
Вокруг нет машин, а моя — в жёлтой зоне. Я работаю по субботам. (Смех)
Это чтобы доказать, что я работаю.
Потому что мы делаем всё 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 всё 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. Всё 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». (Смех)
И хотите верьте, хотите нет, но моя задача номер один,
работая над этим проектом,
я хочу помочь спасти мир.