How we can turn the cold of outer space into a renewable resource | Aaswath Raman

505,805 views ・ 2018-06-22

TED


يرجى النقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية أدناه لتشغيل الفيديو.

المترجم: Noha Ali المدقّق: Fatima Zahra El Hafa
00:13
Every summer when I was growing up,
0
13571
2015
كنت في صغري أسافر كل صيف
00:15
I would fly from my home in Canada to visit my grandparents,
1
15610
3382
من موطني في كندا لزيارة جدي وجدتي،
00:19
who lived in Mumbai, India.
2
19016
1800
اللذان كانا يعيشان في مومباي، الهند.
00:21
Now, Canadian summers are pretty mild at best --
3
21157
3134
الآن، الجو صيفًا في كندا لطيف نوعًا ما، في أحسن الظروف ...
00:24
about 22 degrees Celsius or 72 degrees Fahrenheit
4
24315
3707
حوالي 22 درجة مئوية أو 72 درجة فهرنهايت
00:28
is a typical summer's day, and not too hot.
5
28046
2620
تمثل يومًا صيفيًا عاديًا، وليس حارًا للغاية.
00:31
Mumbai, on the other hand, is a hot and humid place
6
31276
3039
مومباي، على النقيض، هي مكان حار ورطب
00:34
well into the 30s Celsius or 90s Fahrenheit.
7
34339
3218
حرارته بضع وثلاثون درجة مئوية أو بضع وتسعون درجة فهرنهايت.
00:38
As soon as I'd reach it, I'd ask,
8
38364
1586
بمجرد وصولي إليها، أتساءل:
00:39
"How could anyone live, work or sleep in such weather?"
9
39974
4410
"كيف يمكن لأحد أن يعيش أو يعمل أو ينام في مثل هذا الجو؟"
00:45
To make things worse, my grandparents didn't have an air conditioner.
10
45539
3646
وما يزيد الطين بلة، أن جدي وجدتي لم يكونا يمتلكان مكيفًا للهواء.
00:49
And while I tried my very, very best,
11
49768
2825
وعلى الرغم من محاولتي بأقصى، أقصى ما يمكن،
00:52
I was never able to persuade them to get one.
12
52617
2754
لم أتمكن أبدًا من إقناعهما بشراء واحد.
00:56
But this is changing, and fast.
13
56220
3095
لكن الأمر يتغيَّر، وبسرعة.
00:59
Cooling systems today collectively account for 17 percent
14
59914
4341
تمثل أنظمة التبريد اليوم إجمالًا 17 بالمائة
01:04
of the electricity we use worldwide.
15
64279
2373
من استهلاكنا للكهرباء على مستوى العالم.
01:06
This includes everything from the air conditioners
16
66676
2394
يشمل هذا كل شيء بدءًا من مكيفات الهواء،
01:09
I so desperately wanted during my summer vacations,
17
69094
2777
التي أردتها بشدة أثناء عطلاتي الصيفية،
01:11
to the refrigeration systems that keep our food safe and cold for us
18
71895
3610
إلى أنظمة التبريد التي تحفظ لنا طعامنا سليمًا وباردًا
01:15
in our supermarkets,
19
75529
1231
في السوبرماركت،
01:16
to the industrial scale systems that keep our data centers operational.
20
76784
4252
إلى الأنظمة التي تحفظ مراكز البيانات في حالتها التشغيلية على المستوى الصناعي.
01:21
Collectively, these systems account for eight percent
21
81624
3485
تمثل هذه الأنظمة إجمالًا ثمانية بالمائة
01:25
of global greenhouse gas emissions.
22
85133
2250
من الانبعاثات المسببة للاحتباس الحراري في العالم.
01:27
But what keeps me up at night
23
87823
1611
لكن ما يؤرقني ليلًا
01:29
is that our energy use for cooling might grow sixfold by the year 2050,
24
89458
4921
هو أن استهلاكنا للطاقة من أجل التبريد قد يزداد ستةَ أضعافٍ بحلول عام 2050،
01:34
primarily driven by increasing usage in Asian and African countries.
25
94403
4281
والعامل الأساسي في ذلك هو استخدامها المتزايد في الدول الآسيوية والإفريقية.
01:39
I've seen this firsthand.
26
99284
1698
لقد رأيت هذا بنفسي.
01:41
Nearly every apartment in and around my grandmother's place
27
101006
3158
كل شقة تقريبًا بمحيط منزل جدتي
01:44
now has an air conditioner.
28
104188
2024
بها الآن مكيف هواء.
01:46
And that is, emphatically, a good thing
29
106236
3047
وهذا بالطبع، أمر جيد
01:49
for the health, well-being and productivity
30
109307
2699
بالنسبة لصحة الناس الذين يعيشون في الأجواء الأكثر دفئًا، ولسلامتهم وإنتاجيتهم.
01:52
of people living in warmer climates.
31
112030
2645
01:55
However, one of the most alarming things about climate change
32
115831
3943
إلا أن أحد أبرز الأمور المقلقة بخصوص تغير المناخ
01:59
is that the warmer our planet gets,
33
119798
2595
هو أنه كلما ازدادت درجة حرارة كوكبنا،
02:02
the more we're going to need cooling systems --
34
122417
2312
سنصبح أكثر احتياجًا لأنظمة التبريد...
02:04
systems that are themselves large emitters of greenhouse gas emissions.
35
124753
3759
الأنظمة التي هي نفسها مصدر كبير لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
02:09
This then has the potential to cause a feedback loop,
36
129236
3333
وهذا من شأنه إذن التسبب في حلقة تغذية عكسية،
02:12
where cooling systems alone
37
132593
1458
قد تصبح فيها أنظمة التبريد وحدها
02:14
could become one of our biggest sources of greenhouse gases
38
134075
2987
أحد أكبر مصادر غازات الاحتباس الحراري
02:17
later this century.
39
137086
1342
لاحقًا في هذا القرن.
02:18
In the worst case,
40
138735
1178
في أسوأ الظروف،
02:19
we might need more than 10 trillion kilowatt-hours of electricity every year,
41
139937
3620
قد نحتاج لأكثر من 10 تريليونات كيلو وات ساعة من الكهرباء كل عام،
02:23
just for cooling, by the year 2100.
42
143581
2688
فقط من أجل التبريد، بحلول عام 2100.
02:26
That's half our electricity supply today.
43
146846
2865
ما يمثل نصف إمداداتنا من الكهرباء اليوم.
02:30
Just for cooling.
44
150198
1150
فقط من أجل التبريد.
02:32
But this also point us to an amazing opportunity.
45
152862
3915
إلا أن هذا يقودنا أيضًا نحو فرصة مذهلة.
02:37
A 10 or 20 percent improvement in the efficiency of every cooling system
46
157444
4569
إن تحسين كفاءة كل نظام تبريد بنسبة 10 إلى 20 بالمائة
02:42
could actually have an enormous impact on our greenhouse gas emissions,
47
162037
3484
يمكن أن يكون له تأثيرٌ كبير على انبعاثاتنا من غازات الاحتباس الحراري،
02:45
both today and later this century.
48
165545
2465
في كل من الحاضر، ولاحقًا في هذا القرن.
02:50
And it could help us avert that worst-case feedback loop.
49
170080
3549
ويمكن أن يساعدنا أيضًا في تفادي حلقة التغذية العكسية التي تمثل أسوأ الظروف.
02:54
I'm a scientist who thinks a lot about light and heat.
50
174928
3680
أنا عالم يفكر كثيرًا بشأن الضوء والحرارة.
02:58
In particular, how new materials allow us to alter the flow
51
178632
3596
وتحديدًا، كيف تمكننا المواد الجديدة
من تغيير سريان هذه العناصر الأساسية للطبيعة
03:02
of these basic elements of nature
52
182252
2016
03:04
in ways we might have once thought impossible.
53
184292
2642
بطرق قد نكون اعتقدنا أنها مستحيلة يومًا ما.
03:07
So, while I always understood the value of cooling
54
187315
2413
لذا، على الرغم من إدراكي الدائم لأهمية التبريد
03:09
during my summer vacations,
55
189752
1944
خلال عطلاتي الصيفية،
03:11
I actually wound up working on this problem
56
191720
2263
إلا أنني تحمست حقًا للعمل على هذه المشكلة
03:14
because of an intellectual puzzle that I came across about six years ago.
57
194007
4006
بسبب لغز عقلي صادفني منذ حوالي ست سنوات.
03:19
How were ancient peoples able to make ice in desert climates?
58
199149
5617
كيف تمكنت الشعوب القديمة من صنع الثلج في المناخات الصحراوية؟
03:25
This is a picture of an ice house,
59
205894
2936
هذه صورة لمستودع للثلج،
03:28
also called a Yakhchal, located in the southwest of Iran.
60
208854
3627
يُطلق عليه أيضًا "یخچال"، ويقع في جنوب غرب إيران.
03:33
There are ruins of dozens of such structures throughout Iran,
61
213006
3754
توجد أنقاض للعشرات من هذه الأبنية في أرجاء إيران،
03:36
with evidence of similar such buildings throughout the rest of the Middle East
62
216784
3690
وما يدل على وجود مثل هذه الأبنية في أرجاء بقية الشرق الأوسط
03:40
and all the way to China.
63
220498
1214
وصولًا إلى الصين.
03:42
The people who operated this ice house many centuries ago,
64
222228
3190
كان الأشخاص الذين يُشغِّلون هذا المستودع منذ عدة قرون،
03:45
would pour water in the pool you see on the left
65
225442
2484
يصبون الماء في البركة التي ترونها على اليسار
03:47
in the early evening hours, as the sun set.
66
227950
3072
في ساعات الليل الأولى، مع غروب الشمس.
03:51
And then something amazing happened.
67
231046
1809
ثم يحدث أمر مذهل.
03:53
Even though the air temperature might be above freezing,
68
233442
2762
على الرغم من أن درجة حرارة الهواء قد تكون أعلى من درجة التجمد،
03:56
say five degrees Celsius or 41 degrees Fahrenheit,
69
236228
3698
مثلًا خمس درجات مئوية أو 41 درجة فهرنهايت،
03:59
the water would freeze.
70
239950
1534
إلا أن المياه كانت تتجمد.
04:02
The ice generated would then be collected in the early morning hours
71
242724
4135
وكان يتم جمع الثلج المتولد في ساعات النهار الأولى
04:06
and stored for use in the building you see on the right,
72
246883
2635
وتخزينه للاستخدام في المبنى الذي ترونه على اليمين،
04:09
all the way through the summer months.
73
249542
1936
طوال شهور الصيف.
04:12
You've actually likely seen something very similar at play
74
252133
2719
يُحتمل أن تكونوا قد رأيتم بالفعل شيئًا مماثلًا ملموسًا
04:14
if you've ever noticed frost form on the ground on a clear night,
75
254876
3452
إذا كنتم قد لاحظتم يومًا الصقيع من على الأرض في ليلة صافية،
04:18
even when the air temperature is well above freezing.
76
258352
2745
حتى عندما تكون درجة حرارة الهواء أعلى من درجة التجمد بقدر معتبر.
04:21
But wait.
77
261121
1160
لكن تمهلوا.
04:22
How did the water freeze if the air temperature is above freezing?
78
262305
3731
كيف تجمدت المياه إذا كانت درجة حرارة الهواء أعلى من درجة التجمد؟
04:26
Evaporation could have played an effect,
79
266487
1926
يمكن أن يكون للتبخر دورٌ في ذلك،
04:28
but that's not enough to actually cause the water to become ice.
80
268437
3315
إلا أن هذا لا يكفي لجعل الماء يتحول إلى ثلج فعليًا.
04:32
Something else must have cooled it down.
81
272064
2086
لابد أن شيئًا آخر أدَّى إلى خفض حرارته.
04:34
Think about a pie cooling on a window sill.
82
274761
2548
فكروا في فطيرة تبرد على عتبة إحدى النوافذ.
04:37
For it to be able to cool down, its heat needs to flow somewhere cooler.
83
277619
3611
حتى تستطيع أن تبرد، لابد أن تسري حرارتها إلى مكانٍ ما أبرد.
04:41
Namely, the air that surrounds it.
84
281254
1904
تحديدًا، الهواء المحيط بها.
04:44
As implausible as it may sound,
85
284180
2310
قد يبدو هذا غير معقول،
04:46
for that pool of water, its heat is actually flowing to the cold of space.
86
286514
5376
لكن وبالنسبة لبركة الماء تلك، فإن حرارتها تسري فعليًا إلى برودة الفضاء
04:54
How is this possible?
87
294085
1722
كيف يكون هذا ممكنًا؟
04:56
Well, that pool of water, like most natural materials,
88
296434
3572
حسنًا، بركة الماء تلك مثلها مثل معظم المواد الطبيعية،
05:00
sends out its heat as light.
89
300030
2150
تبعث حرارتها في صورة ضوء.
05:02
This is a concept known as thermal radiation.
90
302506
2817
هذا مفهوم يُعرف بالإشعاع الحراري.
05:05
In fact, we're all sending out our heat as infrared light right now,
91
305792
4468
في الحقيقة، كلنا نبعث حرارتنا الآن في صورة أشعة تحت حمراء،
05:10
to each other and our surroundings.
92
310284
1928
إلى بعضنا البعض وإلى ما يحيط بنا.
05:12
We can actually visualize this with thermal cameras
93
312608
2469
يمكننا بالفعل تخيل هذا باستخدام الكاميرات الحرارية
05:15
and the images they produce, like the ones I'm showing you right now.
94
315101
3246
وبالصور التي تنتجها، مثل التي أعرضها لكم الآن.
05:18
So that pool of water is sending out its heat
95
318744
2262
لذا تبعث بركة الماء تلك حرارتها
05:21
upward towards the atmosphere.
96
321030
1682
لأعلى باتجاه الغلاف الجوي.
05:23
The atmosphere and the molecules in it
97
323379
2095
يمتص الغلاف الجوي والجزيئات بداخله
05:25
absorb some of that heat and send it back.
98
325498
2555
جزءًا من الحرارة ويعيد بعثها.
05:28
That's actually the greenhouse effect that's responsible for climate change.
99
328077
3822
وهذا يمثل في الحقيقة تأثير الاحتباس الحراري المسؤول عن تغير المناخ.
05:32
But here's the critical thing to understand.
100
332435
2523
لكن هذا هو الشيء الحاسم الذي لابد من فهمه:
05:34
Our atmosphere doesn't absorb all of that heat.
101
334982
3200
غلافنا الجوي لا يمتص كل تلك الحرارة.
05:38
If it did, we'd be on a much warmer planet.
102
338577
2934
لو كان كذلك، كنا سنكون على كوكب أكثر دفئًا.
05:41
At certain wavelengths,
103
341982
1508
عند أطوال موجية معينة،
05:43
in particular between eight and 13 microns,
104
343514
3452
تحديدًا بين ثمانية و13 ميكرومتر،
05:46
our atmosphere has what's known as a transmission window.
105
346990
3762
لدى غلافنا الجوي ما يسمى بنافذة إرسال.
05:51
This window allows some of the heat that goes up as infrared light
106
351402
5517
تسمح هذه النافذة بعبور جزء من الحرارة إلى الأعلى في صورة أشعة تحت حمراء
05:56
to effectively escape, carrying away that pool's heat.
107
356943
3333
لينفذ بفاعلية، حاملًا حرارة تلك البركة بعيدًا.
06:00
And it can escape to a place that is much, much colder.
108
360895
3770
يمكن أن تنفذ إلى مكان يكون أكثر برودة كثيرًا.
06:05
The cold of this upper atmosphere
109
365633
1968
برودة هذا الغلاف الجوي العلوي
06:07
and all the way out to outer space,
110
367625
1674
ووصولًا إلى الفضاء الخارجي،
06:09
which can be as cold as minus 270 degrees Celsius,
111
369323
3810
الذي يمكن أن تصل فيه البرودة إلى ناقص 270 درجة مئوية،
06:13
or minus 454 degrees Fahrenheit.
112
373157
2720
أو ناقص 454 درجة فهرنهايت.
06:17
So that pool of water is able to send out more heat to the sky
113
377242
3364
لذا يمكن أن تبعث بركة الماء تلك المزيد من الحرارة إلى السماء
06:20
than the sky sends back to it.
114
380630
1771
ثم تعيد السماء إرسالها إليها.
06:22
And because of that,
115
382425
1150
ونتيجةً لذلك،
06:23
the pool will cool down below its surroundings' temperature.
116
383599
3016
تبرد البركة إلى درجة أقل من درجة حرارة الأشياء المحيطة.
06:28
This is an effect known as night-sky cooling
117
388035
3516
هذا تأثير يُعرف بتبريد السماء ليلًا
06:31
or radiative cooling.
118
391575
1400
أو التبريد الإشعاعي.
06:33
And it's always been understood by climate scientists and meteorologists
119
393369
3454
وقد أقره علماء المناخ وخبراء الأرصاد الجوية دائمًا
06:36
as a very important natural phenomenon.
120
396847
2600
بصفته ظاهرة طبيعية هامة جدًا.
06:40
When I came across all of this,
121
400879
1492
عندما صادفني كل هذا،
06:42
it was towards the end of my PhD at Stanford.
122
402395
2642
كنت بصدد إنهاء الدكتوراه الخاصة بي في ستانفورد.
06:45
And I was amazed by its apparent simplicity as a cooling method,
123
405061
4429
وقد اندهشت من سهولتها الواضحة كطريقة للتبريد،
06:49
yet really puzzled.
124
409514
1266
واحترت أيضًا.
06:51
Why aren't we making use of this?
125
411284
2200
لماذا لا نستفيد من هذا؟
06:54
Now, scientists and engineers had investigated this idea
126
414744
2881
هذه الفكرة قد تدارسها العلماء والمهندسون
06:57
in previous decades.
127
417649
1238
في العقود السابقة.
06:58
But there turned out to be at least one big problem.
128
418911
3288
لكن اتضح وجود مشكلة واحدة كبيرة على الأقل.
07:02
It was called night-sky cooling for a reason.
129
422879
2872
فقد سُمّي تبريد السماء ليلًا لسبب ما.
07:06
Why?
130
426109
1174
لماذا؟
07:07
Well, it's a little thing called the sun.
131
427307
2369
حسنًا، إنه شيء صغير يسمى الشمس.
07:10
So, for the surface that's doing the cooling,
132
430157
2460
لذا، بالنسبة للسطح الذي يقوم بالتبريد،
07:12
it needs to be able to face the sky.
133
432641
2174
ينبغي أن يكون محاذيًا للسماء.
07:14
And during the middle of the day,
134
434839
1628
وأثناء منتصف اليوم،
07:16
when we might want something cold the most,
135
436491
3150
عندما نحتاج شيئًا باردًا أكثر من أي وقت آخر،
07:19
unfortunately, that means you're going to look up to the sun.
136
439665
2896
للأسف، هذا يعني أنك ستنظر لأعلى باتجاه الشمس.
07:22
And the sun heats most materials up
137
442585
1856
والشمس ترفع درجة حرارة معظم المواد
07:24
enough to completely counteract this cooling effect.
138
444465
2757
بما يكفي لإبطال تأثير التبريد.
07:28
My colleagues and I spend a lot of our time
139
448409
2008
أقضي أنا وزملائي الكثير من وقتنا
07:30
thinking about how we can structure materials
140
450441
2112
في التفكير حول كيفية بناء مواد
07:32
at very small length scales
141
452577
1412
عند مقاييس أطوال صغيرة جدًا
07:34
such that they can do new and useful things with light --
142
454013
3326
بحيث يمكن أن تقوم بأشياء جديدة ومفيدة باستخدام الضوء...
07:37
length scales smaller than the wavelength of light itself.
143
457363
2990
مقاييس أطوال أصغر من الطول الموجي للضوء نفسه.
07:40
Using insights from this field,
144
460377
1580
باستخدام المعرفة من هذا المجال،
07:41
known as nanophotonics or metamaterials research,
145
461981
3128
المعروف بعلم بصريات النانو أو أبحاث المواد الخارقة،
07:45
we realized that there might be a way to make this possible during the day
146
465133
3500
أدركنا احتمالية وجود طريقة نجعل بها هذا ممكنًا خلال النهار
07:48
for the first time.
147
468657
1173
لأول مرة.
07:49
To do this, I designed a multilayer optical material
148
469854
3056
للقيام بهذا، صممت مادة بصرية متعددة الطبقات
07:52
shown here in a microscope image.
149
472934
1857
موضَّحة هنا في صورة مجهرية.
07:54
It's more than 40 times thinner than a typical human hair.
150
474815
3381
إنها أرفع 40 مرة من شعرة الإنسان العادية.
07:58
And it's able to do two things simultaneously.
151
478220
2518
ويمكنها القيام بشيئين في آنٍ واحد.
08:01
First, it sends its heat out
152
481169
1825
أولًا، تبعث حرارتها
08:03
precisely where our atmosphere lets that heat out the best.
153
483018
3802
تحديدًا إلى أفضل مكان يطلق غلافنا الجوي الحرارة إليه.
08:06
We targeted the window to space.
154
486844
2133
لقد استهدفنا النافذة إلى الفضاء.
08:09
The second thing it does is it avoids getting heated up by the sun.
155
489519
3431
الشيء الثاني الذي تقوم به هو تفادي التسخين بفعل الشمس.
08:12
It's a very good mirror to sunlight.
156
492974
2400
إنها مرآة جيدة جدًا لأشعة الشمس.
08:16
The first time I tested this was on a rooftop in Stanford
157
496315
2714
أول مرة جربت هذا كان على أحد الأسطح في ستانفورد
08:19
that I'm showing you right here.
158
499053
1762
الذي أريكم إياه هنا.
08:21
I left the device out for a little while,
159
501339
2381
لقد تركت الجهاز في الخارج لفترة قصيرة،
08:23
and I walked up to it after a few minutes,
160
503744
3071
ثم ذهبت إليه بعد بضع دقائق،
08:26
and within seconds, I knew it was working.
161
506839
2794
وخلال ثوانٍ علمت أنه يعمل.
08:29
How?
162
509657
1158
كيف ذلك؟
08:30
I touched it, and it felt cold.
163
510839
1627
لمسته، وكان باردًا.
08:33
(Applause)
164
513395
4658
(تصفيق)
08:38
Just to emphasize how weird and counterintuitive this is:
165
518862
3984
حتى أؤكد لكم كم أن هذا الأمر غريب ومناف للبديهة:
08:42
this material and others like it
166
522870
1730
هذه المادة وما يشابهها
08:44
will get colder when we take them out of the shade,
167
524624
2905
تصبح أكثر برودة عندما نزيحها عن الظل،
08:47
even though the sun is shining on it.
168
527553
2360
على الرغم من تسليط أشعة الشمس عليها.
08:49
I'm showing you data here from our very first experiment,
169
529937
2683
إنني أعرض لكم هنا بيانات من أول تجربة لنا،
08:52
where that material stayed more than five degrees Celsius,
170
532644
2739
حيث ظلت المادة أكثر برودة من درجة حرارة الهواء
08:55
or nine degrees Fahrenheit, colder than the air temperature,
171
535407
3276
بأكثر من خمس درجات مئوية، أو تسع درجات فهرنهايت،
08:58
even though the sun was shining directly on it.
172
538707
2814
على الرغم من تسليط أشعة الشمس عليها مباشرةً.
09:02
The manufacturing method we used to actually make this material
173
542855
3135
طريقة التصنيع التي استخدمناها لصنع هذه المادة في الحقيقة
09:06
already exists at large volume scales.
174
546014
2534
تُستخدم بالفعل على المقاييس كبيرة الحجم.
09:08
So I was really excited,
175
548903
1157
لذا كنت متحمسًا جدًا،
09:10
because not only do we make something cool,
176
550084
3041
لا لأننا نقوم بشيء رائع فحسب،
09:13
but we might actually have the opportunity to do something real and make it useful.
177
553149
5053
بل لأنه قد تكون لدينا الفرصة حقًا للقيام بشيء حقيقي وجعله نافعًا.
09:19
That brings me to the next big question.
178
559204
1913
يأخذني هذا إلى السؤال الكبير التالي:
09:21
How do you actually save energy with this idea?
179
561141
2587
كيف يمكنكم الحفاظ على الطاقة فعلًا باستخدام هذه الفكرة؟
09:23
Well, we believe the most direct way to save energy with this technology
180
563752
3658
حسنًا، إننا نعتقد أن أكثر طريقة مباشرة للحفاظ على الطاقة بهذه التكنولوجيا
09:27
is as an efficiency boost
181
567434
1659
هي تعزيز الكفاءة
09:29
for today's air-conditioning and refrigeration systems.
182
569117
3063
بالنسبة لأنظمة تكييف الهواء والتبريد الحالية.
09:32
To do this, we've built fluid cooling panels,
183
572561
2159
لعمل ذلك، أنشأنا ألواح تبريد بالسوائل،
09:34
like the ones shown right here.
184
574744
1571
مثل تلك المعروضة هنا.
09:36
These panels have a similar shape to solar water heaters,
185
576339
2667
تشبه هذه الألواح سخانات المياه الشمسية في الشكل،
09:39
except they do the opposite -- they cool the water, passively,
186
579030
2920
إلا أنها تقوم بالعكس... تقوم بتبريد المياه، سلبيًا،
09:41
using our specialized material.
187
581974
2067
باستخدام مادتنا المخصصة.
09:44
These panels can then be integrated with a component
188
584815
2460
يمكن أن تُدمج هذه الألواح بعد ذلك مع أحد المكونات
09:47
almost every cooling system has, called a condenser,
189
587299
2568
الذي لا يخلو منه تقريبًا أي نظام تبريد، ويسمى المكثف،
09:49
to improve the system's underlying efficiency.
190
589891
3133
من أجل تحسين كفاءة النظام الأساسية.
09:53
Our start-up, SkyCool Systems,
191
593367
1896
أنهت شركتنا المبتدئة "سكاي كول سيستمز"
09:55
has recently completed a field trial in Davis, California, shown right here.
192
595287
3874
مؤخرًا تجربة حقلية في ديفيس، كاليفورنيا، كما هو موضَّح هنا.
09:59
In that demonstration,
193
599649
1182
في ذلك العرض،
10:00
we showed that we could actually improve the efficiency
194
600855
3048
أوضحنا أن بإمكاننا بالفعل تحسين كفاءة
10:03
of that cooling system as much as 12 percent in the field.
195
603927
2924
نظام التبريد هذا بما يكافئ 12 بالمائة في الحقل.
10:07
Over the next year or two,
196
607474
1254
خلال العام أو العامين المقبلين،
10:08
I'm super excited to see this go to its first commercial-scale pilots
197
608752
3904
أنا متحمس للغاية لرؤية هذا يسير نحو أولى منتجاته التجريبية تجاريًا
10:12
in both the air conditioning and refrigeration space.
198
612680
3143
في كل من تكييفات الهواء وثلاجات التبريد.
10:16
In the future, we might be able to integrate these kinds of panels
199
616260
3587
في المستقبل، قد نتمكن من دمج مثل هذه الألواح
10:19
with higher efficiency building cooling systems
200
619871
3309
مع أنظمة تبريد المباني ذات كفاءة عالية
10:23
to reduce their energy usage by two-thirds.
201
623204
2802
للحد من استهلاكها للطاقة بحوالي الثلثين.
10:26
And eventually, we might actually be able to build a cooling system
202
626030
3658
وفي النهاية، قد نتمكن بالفعل من إنشاء نظام تبريد
10:29
that requires no electricity input at all.
203
629712
2563
لا يحتاج لأي تغذية كهربائية على الإطلاق.
10:32
As a first step towards that,
204
632966
1516
كخطوة أولى لتحقيق ذلك،
10:34
my colleagues at Stanford and I
205
634506
1857
أثبتنا أنا وزملائي في ستانفورد
10:36
have shown that you could actually maintain
206
636387
2026
أن بإمكانكم بالفعل إبقاء حرارة شيء ما
10:38
something more than 42 degrees Celsius below the air temperature
207
638437
4569
أقل من درجة حرارة الهواء بأكثر من 42 درجة مئوية
10:43
with better engineering.
208
643030
1388
مع تصميم هندسي أفضل.
10:45
Thank you.
209
645165
1150
شكرًا لكم.
10:46
(Applause)
210
646339
4055
(تصفيق)
10:51
So just imagine that --
211
651196
1151
لذا تخيلوا فقط ذلك...
10:52
something that is below freezing on a hot summer's day.
212
652371
3403
شيء ما أقل من درجة التجمد في يوم صيفي حار.
10:57
So, while I'm very excited about all we can do for cooling,
213
657927
4483
لذا، رغم حماسي الشديد حول كل ما يمكننا فعله من أجل التبريد،
11:02
and I think there's a lot yet to be done,
214
662434
3254
وأعتقد أنه لا يزال هناك الكثير لفعله،
11:05
as a scientist, I'm also drawn to a more profound opportunity
215
665712
3468
إلا أنني أيضًا، كعالم، تجذبني فرصة أكثر عمقًا
11:09
that I believe this work highlights.
216
669204
2016
والتي أعتقد أن هذا العمل يسلط الضوء عليها.
11:11
We can use the cold darkness of space
217
671760
3135
يمكننا استخدام ظلام الفضاء البارد
11:14
to improve the efficiency
218
674919
1650
لتحسين كفاءة
11:16
of every energy-related process here on earth.
219
676593
3254
كل عملية مرتبطة بالطاقة هنا على الأرض.
11:21
One such process I'd like to highlight are solar cells.
220
681204
3317
إحدى هذه العمليات التي أود أن أركز عليها هي الخلايا الشمسية.
11:24
They heat up under the sun
221
684934
1445
فحرارتها ترتفع تحت أشعة الشمس
11:26
and become less efficient the hotter they are.
222
686403
2484
وتصبح أقل كفاءة كلما سخنت أكثر.
11:29
In 2015, we showed that with deliberate kinds of microstructures
223
689276
3877
في عام 2015، أثبتنا أنه وبوضع أنواع مدروسة من البنيات الدقيقة
11:33
on top of a solar cell,
224
693177
1547
فوق الخلية الشمسية،
11:34
we could take better advantage of this cooling effect
225
694748
2844
يمكننا الاستفادة بشكل أفضل من تأثير التبريد هذا
11:37
to maintain a solar cell passively at a lower temperature.
226
697616
3699
للحفاظ على الخلية الشمسية سلبيًا عند درجة حرارة أقل.
11:41
This allows the cell to operate more efficiently.
227
701708
2321
يمكِّن هذا الخلية الشمسية من العمل بكفاءة أكبر.
11:44
We're probing these kinds of opportunities further.
228
704627
2968
إننا نتعمق أكثر في دراسة مثل هذه الفرص.
11:47
We're asking whether we can use the cold of space
229
707619
3245
إننا نتساءل ما إذا كان يمكننا الاستفادة من برودة الفضاء
11:50
to help us with water conservation.
230
710888
2079
لتساعدنا في الحفاظ على المياه،
11:53
Or perhaps with off-grid scenarios.
231
713316
2349
أو ربما في سيناريوهات التخلي عن شبكة الكهرباء.
11:55
Perhaps we could even directly generate power with this cold.
232
715689
4167
ربما يكون بإمكاننا حتى أن نولد الطاقة مباشرةً باستخدام هذه البرودة.
12:00
There's a large temperature difference between us here on earth
233
720522
2953
يوجد فرق درجات حرارة كبير بيننا هنا على الأرض
12:03
and the cold of space.
234
723499
1690
وبين برودة الفضاء.
12:05
That difference, at least conceptually,
235
725213
2128
هذا الفرق، نظريًا على الأقل،
12:07
could be used to drive something called a heat engine
236
727365
2594
يمكن أن يُستخدم لتشغيل ما يطلق عليه المحرك الحراري
12:09
to generate electricity.
237
729983
1190
لتوليد الكهرباء.
12:11
Could we then make a nighttime power-generation device
238
731967
3603
هل يمكننا حينها أن نصنع جهازًا ليليًا لتوليد كهرباء
12:15
that generates useful amounts of electricity
239
735594
2397
يولد كميات مُجدية من الكهرباء
في الوقت الذي لا تعمل فيه الخلايا الشمسية؟
12:18
when solar cells don't work?
240
738015
1904
12:19
Could we generate light from darkness?
241
739943
2534
هل يمكننا توليد الضوء من الظلام؟
12:23
Central to this ability is being able to manage
242
743872
4389
جوهر هذه القدرة، هو أن نكون قادرين على التحكم
12:28
the thermal radiation that's all around us.
243
748285
3111
في الإشعاع الحراري الذي يحيط بنا تمامًا.
12:31
We're constantly bathed in infrared light;
244
751420
2800
إننا مغمورون باستمرار بالأشعة تحت الحمراء؛
12:34
if we could bend it to our will,
245
754666
2452
إذا تمكنا من التحكم فيها،
12:37
we could profoundly change the flows of heat and energy
246
757142
2730
فقد نتمكن من تغيير تدفقات الحرارة والطاقة
12:39
that permeate around us every single day.
247
759896
2733
التي تتنشر حولنا كل يوم.
12:43
This ability, coupled with the cold darkness of space,
248
763190
3341
توجهنا هذه القدرة، إلى جانب ظلام الفضاء البارد،
12:46
points us to a future where we, as a civilization,
249
766555
3309
نحو مستقبل حيث يمكن أن نكون، كشعوب متحضرة،
12:49
might be able to more intelligently manage our thermal energy footprint
250
769888
5238
قادرين على التحكم في بصمتنا من الطاقة الحرارية بشكل أكثر ذكاءً
12:55
at the very largest scales.
251
775150
1800
وذلك على المقاييس الكبيرة جدًا.
12:57
As we confront climate change,
252
777904
2214
أثناء مواجهتنا لتغير المناخ،
13:00
I believe having this ability in our toolkit
253
780142
2603
أعتقد أن تمتعنا بهذه القدرة ضمن حلولنا المتاحة
13:02
will prove to be essential.
254
782769
1800
سيثبُت أهميتها.
13:05
So, the next time you're walking around outside,
255
785428
3198
لذا، في المرة القادمة عندما تتجولون بالخارج،
13:08
yes, do marvel at how the sun is essential to life on earth itself,
256
788650
6344
نعم، تعجبوا كم أن الشمس ضرورية للحياة على الأرض نفسها،
13:15
but don't forget that the rest of the sky has something to offer us as well.
257
795018
4676
لكن لا تنسوا أن ما تبقى من السماء لديه ما يقدمه لنا أيضًا.
13:20
Thank you.
258
800533
1151
شكرًا لكم.
13:21
(Applause)
259
801708
4110
(تصفيق)
حول هذا الموقع

سيقدم لك هذا الموقع مقاطع فيديو YouTube المفيدة لتعلم اللغة الإنجليزية. سترى دروس اللغة الإنجليزية التي يتم تدريسها من قبل مدرسين من الدرجة الأولى من جميع أنحاء العالم. انقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية المعروضة على كل صفحة فيديو لتشغيل الفيديو من هناك. يتم تمرير الترجمات بالتزامن مع تشغيل الفيديو. إذا كان لديك أي تعليقات أو طلبات ، يرجى الاتصال بنا باستخدام نموذج الاتصال هذا.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7