Bill Gross: Great ideas for finding new energy

Translator: MaYoMo com Reviewer: Anton Hikov

Right when I was 15 was when I first got interested in solar energy.

Когато бях 15-годишен, за пръв път се заинтересувах от слънчевата енергия.

Семейството ми се беше преместило от Форт Лий, Ню Джърси, в Калифорния

My family had moved from Fort Lee, New Jersey to California,

from the snow to lots of heat, and gas lines.

и се преместихме от снега на място с много горещина и газопроводи.

There was gas rationing in 1973.

През 1973-а имаше дажби за газ.

The energy crisis was in full bore.

Енергийната криза беше в пълен размах.

I started reading "Popular Science" magazine,

Започах да чета списание "Популярна наука"

and I got really excited about the potential of solar energy

и наистина се развълнувах от потенциала на слънчевата енергия,

to try and solve that crisis.

за да се опитам да разреша тази криза.

I had just taken trigonometry in high school,

Тъкмо бях учил тригонометрия в гимназията -

I learned about the parabola

бях учил за параболата

and how it could concentrate rays of light to a single focus.

и как тя може да концентрира лъчи светлина в един-единствен фокус.

Това силно ме развълнува.

That got me very excited.

And I really felt that there would be potential

Наистина усетих, че би имало потенциал

to build some kind of thing that could concentrate light.

да се построи нещо, което да може да концентрира светлина

Затова основах фирма, наречена "Слънчеви съоръжения".

So, I started this company called Solar Devices.

В тази фирма изграждах параболи.

And this was a company where I built parabolas,

I took metal shop,

Настаних се в една железария

and I remember walking into metal shop building parabolas and Stirling engines.

и си спомням как влязох в железарията и се захванах с параболи и стирлингови мотори.

Правех един стирлингов мотор на струга

And I was building a Stirling engine over on the lathe,

и всички рокери - мотоциклетисти - дойдоха

and all the motorcycle guys said, "You're building a bong, aren't you?"

и казаха: "Правиш лула за трева, нали?"

А аз отвърнах: "Не, това е стирлингов мотор. Наистина."

And I said, "No, it's a Stirling engine." But they didn't believe me.

Но те не ми повярваха.

I sold the plans for this engine

Продадох плановете за този мотор и за тази чиния

and for this dish in the back of "Popular Science" magazine,

по за четири долара - бяха публикувани в списание "Популярна наука".

for four dollars each.

Спечелих достатъчно пари, за да платя за първата си година в Калифорнийския технологичен институт (Калтех).

And I earned enough money to pay for my first year of Caltech.

Наистина бе много вълнуващо за мен да попадна в Калтех.

It was a really big excitement for me to get into Caltech.

През първата си година в Калтех продължих с бизнеса.

And at my first year at Caltech, I continued the business.

А после, през втората година в Калтех, започна оценяването.

But then, in the second year of Caltech, they started grading.

Цялата първа година беше взел-невзел, но втората година бях оценяван.

The whole first year was pass/fail, but the second year was graded.

Не успявах да смогвам с бизнеса

I wasn't able to keep up with the business,

и в крайна сметка прекъснах за 25 години.

and I ended up with a 25-year detour.

Мечтата ми беше да преработвам слънчевата енергия на много практична стойност,

My dream had been to convert solar energy at a very practical cost,

но после направих това голямо прекъсване.

but then I had this big detour.

First, the coursework at Caltech.

Първо - курсовите работи в Калтех.

Then, when I graduated from Caltech, the IBM PC came out,

После, щом завърших Калтех, излезе персоналният компютър на IBM,

and I got addicted to the IBM PC in 1981.

и през 1981-а се пристрастих към персоналния компютър на IBM.

And then in 1983, Lotus 1-2-3 came out,

После, през 1983-а, излезе Lotus 1-2-3

and I was completely blown away by Lotus 1-2-3.

и бях напълно отнесен от Lotus 1-2-3.

Започнах да работя в своя бизнес с 1-2-3, да пиша разширения за 1-2-3,

I began operating my business with 1-2-3, began writing add-ins for 1-2-3,

написах естествен езиков интерфейс за 1-2-3.

wrote a natural language interface to 1-2-3.

I started an educational software company after I joined Lotus,

Основах фирма за образователен софтуер, след като се присъединих към Lotus,

а после основах Idealab,

and then I started Idealab so I could have a roof

за да имам покрив, под който да създавам множество фирми впоследствие.

under which I could build multiple companies in succession.

После, много по-късно - през 2000 г., съвсем наскоро, новата калифорнийска енергийна криза -

Much later -- in 2000, very recently -- the new California energy crisis --

или онова, което претендираше да е голяма енергийна криза - идваше.

what was purported to be a big energy crisis -- was coming.

Опитвах се да проумея дали има някакъв начин

And I was trying to figure out

if we could build something that would capitalize on that

да изградим нещо, което да превърне това в капитал

и да се опитам да осигуря резервна енергия за хората,

and get people backup energy, in case the crisis really came.

в слуай че тази енергийна криза наистина дойде.

And I started looking at how we could build battery backup systems

Започнах да проучвам как можем да изградим резервни системи от батерии,

които да могат да дават на хората резервна енергия за пет часа, 10 часа,

that could give people five hours, 10 hours, maybe even a full day,

може би дори за цял ден или за три дни.

or three days' worth of backup power.

Радвам се, че чухте по-рано днес -

I'm glad you heard earlier today, batteries are unbelievably --

батериите са невероятна енергия -- лишени плътност в сравнение с горивото.

lack density compared to fuel.

So much more energy can be stored with fuel than with batteries.

Толкова много повече енергия може да се съхранява с гориво, отколкото с батерии.

You'd have to fill your entire parking space of one garage space

Трябва да напълните цялото пространство за паркиране в един гараж,

само за да получите резерв от батерии за четири часа.

just to give yourself four hours of battery backup.

И заключих, след като проучих всички други технологии,

And I concluded, after researching every other technology

че може да използваме за запасяването с енергия -

that we could deploy for storing energy --

маховици, батерии с различни формули -

flywheels, different formulations of batteries --

it just wasn't practical to store energy.

това просто не е практичен начин за съхранение на енергия.

So what about making energy? Maybe we could make energy.

Ами ако добиваме енергия?

Може би можем да добиваме енергия.

I tried to figure out -- maybe solar's become attractive.

Опитах се да преценя - може би слънчевата енергия е станала привлекателна.

It's been 25 years since I was doing this,

Бяха минали 25 години, откакто се занимавах с това -

let me go back and look at what's been happening with solar cells.

да се върна и да видя какво е станало със слънчевите клетки.

Цената беше спаднала от 10 долара за ват до около пет долара за ват,

And the price had gone down from 10 dollars a watt

to about four or five dollars a watt, but it stabilized.

но се беше стабилизирала.

And it needed to get much lower to be cost-effective.

А наистина трябваше да стане много по-ниска от това, за да има ценова ефективност.

Проучих всички новости във връзка със слънчевите клетки

I studied all the new things that had happened in solar cells,

и се опитвах да търся начини за иновация

and was looking for ways we could make solar cells more inexpensively.

и по-евтини начини за производство на слънчеви клетки.

A lot of new things are happening to do that,

За да стане това, се случват много нови неща,

but fundamentally, the process requires a tremendous amount of energy.

но по същество процесът изисква огромно количество енергия.

Some people say it takes more energy to make a solar cell

Някои хора дори казват, че за изработката на една слънчева клетка е необходима повече енергия,

than it will give out in its entire life.

отколкото тя ще излъчи през целия си живот.

If we reduce the amount of energy it takes to make the cells,

Надяваме се, че ако успеем да намалим количеството енергия, необходимо за производство на клетките,

that will become more practical.

употребата им ще стане по-практична.

But right now, you pretty much have to take silicon,

Но в момента общо взето трябва да вземеш силикон,

put it in an oven at 1600 F for 17 hours, to make the cells.

да го поставиш в пещ при над 1600 градуса по Фаренхайт за 17 часа, за да произвеждаш клетките.

A lot of people are working to try and reduce that,

Много хора работят по различни способи с цел да намалят този разход,

but I didn't have anything to contribute.

но аз не мога да допринеса с нищо в тази област.

So I tried to figure out what other way could we try

Опитах се да измисля по какъв друг начин можем да се опитаме да произвеждаме слънчево електричество.

to make cost-effective solar electricity.

И ми хрумна една идея - ами ако съберем слънцето с голям рефлектор -

What if we collect the sun with a large reflector --

както си мислех още много отдавна, когато бях в гимназията -

like I had been thinking about in high school,

но може би с модерна технология бихме могли да направим по-евтин, голям колектор,

but maybe with modern technology we could make it cheaper --

да го концентрираме към малък конвертор,

concentrate it to a small converter,

и тогава устройството за конверсия не би трябвало да бъде толкова скъпо,

and then the conversion device wouldn't have to be as expensive,

защото е много по-малко, отколкото слънчевите клетки,

because it's much smaller, rather than solar cells,

които трябва да покриват повърхността на цялата област, от която искате да събирате слънце.

which have to cover the entire surface that you want to gather sun from.

Сега това изглеждаше практично,

This seemed practical now,

защото се бяха появили много нови технологии за 25-те години, откакто последно бях проверявал.

because a lot of new technologies had come in the 25 years

since I had last looked at it.

Първо, имаше много нови производствени техники,

There was a lot of new manufacturing techniques,

да не говорим за наистина евтините миниатюрни мотори -

not to mention really cheap miniature motors --

безчеткови мотори, сервомотори, степерни мотори,

brushless motors, servomotors, stepper motors,

които се използват в принтери, скенери и такива неща.

that are used in printers and scanners.

Това е пробив.

So, that's a breakthrough.

Of course, inexpensive microprocessors

Разбира се, евтините микропроцесори,

and a very important breakthrough -- genetic algorithms.

а после - едно много важно откритие - генетичните алгоритми.

Ще бъда много кратък по въпроса за генетичните алгоритми.

I'll be very short on genetic algorithms.

Това е мощен начин за разрешаване на трудни задачи с помощта на естествен подбор.

It's a powerful way of solving intractable problems using natural selection.

Вземате задача, която не можете да разрешите с чисто математически отговор,

You take a problem that you can't solve with a pure mathematical answer,

построявате еволюционна система, за да имате множество опити за отгатване,

you build an evolutionary system to try multiple tries at guessing,

добавяте пол -

you add sex --

where you take half of one solution and half of another

при това вземате половината от едно решение и половината от друго, а после да правите нови мутации -

and then make new mutations --

и използвате естествен подбор, за да отстранявате не толкова добрите решения.

and you use natural selection to kill off not-as-good solutions.

Обикновено, с генетичен алгоритъм на компютър в днешно време

Usually, with a genetic algorithm on a computer today,

с три-гигахерцов процесор

with a three gigahertz processor,

можете да решавате много, много неразрешими преди задачи

you can solve many formerly intractable problems

едва за минути.

in just a matter of minutes.

So we tried to come up with a way to use genetic algorithms

Опитахме да намерим начин за използване на генетични алгоритми

to create a new type of concentrator.

за създаване на нов тип концентратор.

And I'll show you what we came up with.

Ще ви покажа резултата.

Traditionally, concentrators look like this.

Традиционно концентраторите изглеждат така.

Those shapes are parabolas.

Тези форми са параболи.

They take all the parallel incoming rays and focus it to a single spot.

Те вземат всички паралелно влизащи лъчи и ги фокусират на едно-единствено място.

They have to track the sun,

Те трябва да проследяват Слънцето, защото трябва да сочат директно към Слънцето.

because they have to point directly at the sun.

Обикновено имат приемлив ъгъл около един градус,

They usually have a one degree acceptance angle --

което означава, че ако са отклонени на повече от градус,

once they're more than a degree off,

нито един от слънчевите лъчи няма да попадне във фокуса.

none of the sunlight rays will hit the focus.

Опитахме се да измислим начин да направим колектор без проследяване -

So we tried to come up with a non-tracking collector

колектор, който да събира много повече от един градус светлина,

that would gather much more than one degree of light, with no moving parts.

без движещи се части.

Създадохме този генетичен алгоритъм, за да изпитаме това,

So we created a genetic algorithm to try this out,

направихме модел в голям размер на рефлектор с много повърхности

we made a model in Excel of a multisurface reflector,

и нещо изумително се появи - буквално еволюира -

and an amazing thing evolved, literally,

от изпитването на милиард цикли, милиард различни опити,

from trying a billion cycles, a billion different attempts,

с функция за пригодност, която дефинираше как може да се събира най-много светлина,

with a fitness function that defined how can you collect the most light,

from the most angles, over a day, from the sun.

от най-много ъгли, в продължение на един ден, от Слънцето.

Това е формата, която еволюира.

And this is the shape that evolved.

It's this non-tracking collector with these six tuba-like horns,

Това е непроследяващ колектор с шест подобни на туба рогове

и всеки от тях събира светлина по следния начин:

and each of them collect light in the following way --

ако слънчевата светлина попадне тук,

if the sunlight strikes right here,

it might bounce right to the center, the hot spot, directly,

може да отскочи право в центъра, пряко в целта,

но ако Слънцето е с отклонение от оста и идва отстрани,

but if the sun is off axis and comes from the side,

може да попадне на две места и да направи два пречупвания.

it might hit two places and take two bounces.

So for direct light, it takes only one bounce,

Значи, за директна светлина е нужно само едно пречупване,

за отклонена от оста светлина може да трябват две,

for off-axis light it might take two,

and for extreme off-axis, it might take three.

а за крайно отклонена от оста може да са необходими три.

Your efficiency goes down with more bounces,

Ефикасността спада при повече пречупвания,

because you lose about 10 percent with each bounce,

защото се губят около 10 процента с всяко пречупване.

Но това ни позволи да събираме светлина от плюс-минус 25 градуса ъгъл.

but this allowed us to collect light from a plus or minus 25-degree angle.

В продължение на около два часа и половина от деня можем да събираме с неподвижен компонент.

So, about two and a half hours of the day

we could collect with a stationary component.

Solar cells collect light for four and a half hours though.

Слънчевите клетки обаче събират светлина в продължение на четири часа и половина.

On an average adjusted day, a solar cell --

В един средностатистически ден една слънчева клетка -

because the sun's moving across the sky,

защото Слънцето се движи по небето,

the solar cell is going down with a sine wave function of performance

слънчевата клетка спада със синусоидна функция на КПД

при ъглите с отклонение от оста.

at the off-axis angles.

It collects about four and a half average hours of sunlight a day.

Тя събира средно около четири и половина часа слънчева светлина дневно.

Така че дори това, макар и да беше страхотно да няма подвижни части -

So even this, although it was great with no moving parts --

можехме да постигаме високи температури - не бе достатъчно.

we could achieve high temperatures -- wasn't enough.

Трябваше да бием слънчевите клетки.

We needed to beat solar cells.

Затова се захванахме с една друга идея.

So we took a look at another idea.

We looked at a way to break up a parabola into individual petals that would track.

Търсехме начин да разбием една парабола на отделни венчелистчета, които да проследяват.

Тук виждате 12 отделни венчелистчета,

So what you see here is 12 separate petals

всяко от които може да се контролира с индивидуални микропроцесори,

that each could be controlled with individual microprocessors

които биха стрували едва един долар.

that would only cost a dollar.

You can buy a two-megahertz microprocessor for a dollar now.

Сега може да купите двумегахерцов микропроцесор за един долар.

And you can buy stepper motors that pretty much never wear out

Може да купите и степерни мотори, които практически никога не се износват,

because they have no brushes,

защото нямат четки, за един долар.

for a dollar.

So we can control all 12 of these petals for under 50 dollars

Можем да контролираме всички тези 12 венчелистчета за под 50 долара,

and what this would allow us to do is not have to move the focus any more,

а това ни позволява да не се налага повече да местим фокуса,

but only move the petals.

а само да местим венчелистчетата.

The whole system would have a much lower profile,

Цялата система би имала много по-нисък профил,

but also we could gather sunlight for six and a half to seven hours a day.

а също така бихме могли да събираме слънчева светлина в продължение на шест и половина до седем часа дневно.

След като сме концентрирали слънчева светлина,

Now that we have concentrated sunlight,

какво ще сложим в центъра, за да преработваме слънчевата светлина в електричество?

what are we going to put at the center to convert sunlight to electricity?

Опитахме се да проучим всички различни топлинни двигатели, използвани в историята,

So we tried to look at all the different heat engines

that have been used in history to convert sunlight or heat to electricity,

за да се опитаме да конвертираме слънчева светлина в електричество, или топлина в електричество.

And one of the great ones of all time,

Един от най-великите на всички времена -

James Watt's steam engine of 1788 was a major breakthrough.

парната машина на Джеймс Уат от 1788 г., е била огромен, огромен пробив.

Всъщност, Джеймс Уат не е изобретил парната машина - просто я е усъвършенствал.

James Watt didn't actually invent the steam engine, he just refined it.

Но неговите подобрения били невероятни.

But his refinements were incredible.

Добавил нови водачи за линеарно движение към буталата,

He added new linear motion guides to the pistons,

добавил кондензатор, за да охлажда парата извън цилиндъра,

he added a condenser to cool the steam outside the cylinder,

направил мотора двойнодействащ, за да има двойна мощност.

he made the engine double-acting, so it had double the power.

Това били огромни пробиви.

Those were major breakthroughs. All of the improvements he made --

Имам предвид всички направени от него подобрения -

and it's justifiable that our measure of energy, the watt,

и е оправдано, че нашата единица за енергия - ват, днес е наречена на негово име.

today is named after him.

So we looked at this engine, and this had some potential.

Вгледахме се в тази машина - имаше известен потенциал.

Парните машини са опасни

Steam engines are dangerous,

and they had tremendous impact on the world --

и са имали огромно влияния върху света, както знаете -

industrial revolution and ships and locomotives.

индустриална революция, параходи и локомотиви.

Но обикновено е добре да са големи,

But they're usually good to be large,

so they're not good for distributed power generation.

затова не са подходящи за разпределено генериране на мощност.

Но също така са с много високо налягане, затова са опасни.

They're also very high-pressure, so they're dangerous.

Another type of engine is the hot air engine.

Друг тип мотор е моторът с горещ въздух.

And the hot air engine also was not invented by Robert Stirling,

Моторът с горещ въздух също не е бил изобретен от Робърт Стирлинг,

but Robert Stirling came along in 1816 and radically improved it.

но Робърт Стърлинг дошъл през 1816 г. и радикално го подобрил.

This engine, because it was so interesting --

Този мотор, тъй като... много интересно - работел само с въздух, без пара,

it only worked on air, no steam --

has led to hundreds of creative designs over the years

е довел до стотици креативни проекти през годините,

that use the Stirling engine principle.

използващи принципа на стирлинговия мотор.

But after the Stirling engine, Otto came along,

Но след стирлинговия мотор се появил Ото -

and also, he didn't invent the internal combustion engine,

той също не е изобретил двигателя с вътрешно горене, а просто го е усъвършенствал.

he just refined it.

Показал го в Париж през 1867 г.,

He showed it in Paris in 1867, and it was a major achievement

и това било огромно постижение,

because it brought the power density of the engine way up.

защото вдигнало плътноста на мощноста на мотора много нагоре.

Сега може да получите много повече мощност в много по-малко пространство

You could now get a lot more power in a lot smaller space,

и това позволило моторът да бъде използван за превозни средства.

and that allowed the engine to be used for mobile applications.

Щом вече имате мобилност,

So, once you have mobility,

you're making a lot of engines because you've got lots of units,

правите много мотори, защото имате множество устройства,

as opposed to steam ships or big factories,

в сравнение с параходите или големите фабрики, където не правите толкова много единици,

so this was the engine that ended up benefiting from mass production

така че това бил моторът, който в крайна сметка спечелил от масово производство,

where all the other engines didn't.

където всички други мотори не печелели.

So, because it went into mass production,

И тъй като влязъл в масово производство,

costs were reduced, 100 years of refinement,

разходите били намалени, 100 години подобрения,

emissions were reduced, tremendous production value.

емисиите били намалени, огромна производствена стойност.

There have been hundreds of millions of internal combustion engines built,

Строени са стотици милиони мотори с вътрешно горене,

в сравнение с хилядите построени стирлингови мотори.

compared to thousands of Stirling engines built.

А създаваните малки парни машини вече са още по-малко,

And not nearly as many small steam engines being built anymore,

само големи за големи дейности.

only large ones for big operations.

So after looking at these three, and 47 others,

И така, след като разгледахме тези три вида, както и 47 други,

we concluded that the Stirling engine would be the best one to use.

заключихме, че стирлинговият мотор ще е най-добър за употреба.

I want to give you a brief explanation of how we looked at it and how it works.

Искам да ви обясня накратко как го разгледахме и как работи.

So we tried to look at the Stirling engine in a new way,

Опитахме се да погледнем стирлинговия мотор по нов начин,

защото той е практичен - теглото вече нямаше значение за нашето приложение.

because it was practical --

weight no longer mattered for our application.

Моторът с вътрешно горене отпадна, защото теглото имаше значение,

The internal combustion engine took off because weight mattered,

тъй като се движиш наоколо.

because you were moving around.

But if you're trying to generate solar energy in a static place

Но ако се опитвате да генерирате слънчева енергия на статично място,

теглото няма чак такова значение.

the weight doesn't matter so much.

Другото, което открихме е, че ефективността не значи толкова много,

We also discovered that efficiency doesn't matter so much

ако енергийният ти източник е безплатен.

if your energy source is free.

Normally, efficiency is crucial

Обикновено ефективността е жизненоважна,

because the fuel cost of your engine over its life

защото в сравнение с цената на горивото за вашия мотор през живота му стойността на мотора изглежда нищожна.

dwarfs the cost of the engine.

But if your fuel source is free,

Но ако източникът на гориво е безплатен,

then the only thing that matters

тогава единственото, което има значение, е капиталната стойност на мотора.

is the up-front capital cost of the engine.

Ако не искате да оптимизирате за ефикасност,

So you don't want to optimize for efficiency,

искате да оптимизирате за стойност за долар.

you want to optimize for power per dollar.

Чрез този нов обрат, с новия критерий,

So using that new twist, with the new criteria,

смятахме, че можем да преразгледаме стирлинговия мотор,

we thought we could relook at the Stirling engine,

а също и да въведем генетични алгоритми.

and also bring genetic algorithms in.

Всъщност, Робърт Стирлинг не е имал Гордън Мур пред себе си,

Basically, Robert Stirling didn't have Gordon Moore before him

to get us three gigahertz of processor power.

за да ни осигурява три гигахерца процесорна мощ-

So we took the same genetic algorithm

И така, взехме същия генетичен алгоритъм, който използвахме по-рано,

that we used earlier to make that concentrator,

за да направим онзи концентратор, който не сработи за нас,

which didn't work out for us,

за да оптимизираме стирлинговия мотор,

to optimize the Stirling engine,

да определим размерите за неговия проект и всичките му измерения

and make its design sizes and all of its dimensions

точно по най-оптимален начин, за да получим възможно най-висока мощност за долар,

the exact optimum to get the most power per dollar,

независимо от теглото, независимо от размера,

irrespective of weight, irrespective of size,

just to get the most conversion of solar energy,

за да получим най-много конверсия на слънчева енергия, защото Слънцето е безплатно.

because the sun is free.

Това е процесът, който предприехме - ще ви покажа как работи моторът.

And that's the process we took -- let me show you how the engine works.

Най-простият топлинен двигател, или мотор с топъл въздух, на всички времена

The simplest heat engine, or hot air engine, of all time

е този - вземете кутия, стоманена кутия с бутало.

would be this -- take a box, a steel canister, with a piston.

Put a flame under it, the piston moves up.

Поставете пламък под нея, и буталото се вдига.

Take it off the flame and pour water on it, or let it cool down,

Свалете я от пламъка и налейте вода в нея, или я оставете да изстине, и буталото слиза надолу.

the piston moves down.

That's a heat engine.

Това е топлинен мотор.

That's the most fundamental heat engine you could have.

Това по същество е най-фундаменталният топлинен мотор, който изобщо може да съществува.

The problem is the efficiency is one hundredth of one percent,

Проблемът е, че ефективността е една стотна от един процент,

because you're heating all the metal of the chamber

защото нагорещявате целия метал на камерата,

and then cooling all the metal of the chamber each time.

а после охлаждате целия метал на камерата всеки път.

А получавате мощност само от въздуха, който се нагрява в същото време,

And you're only getting power from the air that's heating at the same time,

но губите цялата енергия за нагряване на метала и охлаждане на метала.

but you're wasting energy heating and cooling the metal.

На някого хрумна много умна идея -

So someone came up with a very clever idea.

вместо да се нагрява целият цилиндър и да се охлажда целият цилиндър,

Instead of heating and cooling the whole cylinder,

да се сложи вътре превключвател -

what about if you put a displacer inside --

малко нещо, което придвижва въздуха напред-назад.

a little thing that shuttles the air back and forth.

Той се движи нагоре и надолу с малко енергия,

You move that up and down with a little bit of energy

но сега само премествате въздуха надолу към горещия край и нагоре към студения край,

but now you're only shifting the air down to the hot end and up to the cold end.

надолу към горещия край и нагоре към студения край.

So, now you're not alternately heating and cooling the metal, just the air.

Сега не се налага да редувате нагряване и охлаждане на метала,

а просто редувате нагряване и охлаждане на въздуха.

That allows you to get the efficiency up

Това ви позволява да повишите ефективността от една стотна от процента

from a hundredth of a percent to about two percent.

до около два процента.

А после се появи Робърт Стирлинг с гениална идея -

And then Robert Stirling came along with this genius idea,

а именно: е, сега още не нагрявам метала

which was, well, I'm still not heating the metal now,

with this kind of engine,

с този вид мотор, но все пак пренагрявам целия въздух.

but I'm still reheating all the air.

Все още нагрявам въздуха всеки път и охлаждам въздуха всеки път.

I'm still heating the air every time and cooling the air every time.

Ами ако сложа термална гъба в средата,

What about if I put a thermal sponge in the middle,

в прохода, откъдето въздухът трябва да се движи между горещо и студено?

in the passageway between where the air has to move between hot and cold?

Той поставил фини жици, напукано стъкло

So he made fine wires, and cracked glass,

and all different kinds of materials to be a heat sponge.

и най-различни материали за термалната гъба.

So when the air pushes up to go from the hot end to the cold end,

Така, когато въздухът бута нагоре, за да отиде от горещия край към студения край,

it puts some heat into the sponge.

той оставя известна топлина в гъбата.

And then when the air comes back after it's been cooled,

А после, когато въздухът се връща, после като е бил охладен,

той отново поема тази топлина.

it picks up that heat again.

Така използвате повторно енергията пет или шест пъти

So you're reusing your energy five or six times,

и това повишава ефективността между 30 и 40 процента.

and that brings the efficiency up to between 30 and 40 percent.

Това е малко познато, но блестящо, гениално изобретение на Робърт Стирлинг,

It's a little known, but brilliant, genius invention of Robert Stirling

that takes the hot air engine from being somewhat impractical --

което прави двигателя с горещ въздух от донякъде непрактичен -

както открих, когато направих наистина простата версия в гимназията -

like I found out when I made the real simple version in high school --

до много потенциално възможен,

to very potentially possible,

щом успееш да повишиш ефективността, може да го проектираш на достатъчно ниска стойност.

once you get the efficiency up,

if you can design this to be low enough cost.

Така наистина тръгнахме по пътя да се опитаме да го направим на възможно най-ниска цена.

So we really set out on a path to try and make the lowest cost possible.

We built a huge mathematical model of how a Stirling engine works.

Изградихме огромен математически модел за това как работи един стирлингов мотор.

Приложихме генетичния алгоритъм.

We applied the genetic algorithm.

Получихме резултатите от него за оптималния мотор.

We got the results from that for the optimal engine.

We built engines --

Изграждахме мотори - направихме 100 различни мотора през последните две години.

so we built 100 different engines over the last two years.

Измерихме всеки от тях, нагласяхме повторно модела според измерванията,

We measured each one, we readjusted the model to what we measured,

а после доведохме това до настоящия прототип.

and then we led that to the current prototype.

Той доведе до много компактен, евтин мотор.

It led to a very compact, inexpensive engine,

Ето как изглежда моторът.

and this is what the engine looks like.

Нека ви покажа как изглежда в реалния живот.

Let me show you what it looks like in real life.

Това е моторът.

So this is the engine. It's just a small cylinder down here,

Това е просто един малък цилиндър тук долу, който държи генератора вътре и всички връзки,

which holds the generator inside and all the linkage,

а това е горещият капак - горещият цилиндър най-отгоре -

and it's the hot cap -- the hot cylinder on the top --

тази част се нагорещява, тази част е хладна,

this part gets hot, this part is cool,

and electricity comes out.

и излиза електричество.

The exact converse is also true.

Точно обратното също е вярно.

If you put electricity in, this will get hot and this will get cold,

Ако вкарате електричество вътре, това ще се нагорещява, а това ще се изстудява

и получавате охлаждане.

you get refrigeration.

So it's a complete reversible cycle,

Това е напълно обратим цикъл,

a very efficient cycle, and quite a simple thing to make.

много ефективен цикъл и доста просто нещо за изработка.

Сега сглобявате двете неща заедно.

So now you put the two things together.

Значи, имате мотора -

So you have the engine.

What if you combine the petals and the engine in the center?

а какво ще стане, ако комбинирате венчелистчетата и мотора в центъра.

Венчелистчетата проследяват, а моторът получава концентрираната слънчева светлина,

The petals track and the engine gets the concentrated sunlight,

взема тази топлина и я превръща в електричество.

takes that heat and turns it into electricity.

Така изглеждаше първият прототип на нашата система

This is what the first prototype of our system looked like

заедно с венчелистчетата и мотора в центъра.

with the petals and the engine in the center.

Това се провежда навън, на Слънцето,

This is being run out in the sun,

и сега искам да ви покажа как изглежда истинското нещо.

and now I want to show you what the actual thing looks like.

(Applause)

(Аплодисменти)

Thank you.

Благодаря ви.

Това е устройство с 12 венчелистчета.

So this is a unit with the 12 petals.

These petals cost about a dollar each --

Тези венчелистчета струват по около долар всяко -

they're lightweight, injection-molded plastic, aluminized.

лека, струйно излята пластмаса, алуминизирана.

The mechanism to control each petal is below there,

Механизмът за контрол на всяко венчелистче е тук долу, с микропроцесор на всяко.

with a microprocessor on each one.

На мотора има термодвойки - малки сензори,

There are thermocouples on the engine --

little sensors that detect the heat when the sunlight strikes them.

които долавят топлината, когато слънчевата светлина падне върху тях.

Each petal adjusts itself separately to keep the highest temperature on it.

Всяко венчелистче се наглася отделно, така че да поддържа най-високата температура върху себе си.

When the sun comes out in the morning, the petals will seek the sun,

Щом Слънцето изгрее сутринта, венчелистчетата ще търсят Слъцето,

find it by searching for the highest temperature.

ще го откриват чрез търсене на най-високата температура.

След около минута и половина или две минути, след като лъчите падат върху горещия капак,

About a minute and a half or two minutes after the rays are striking the hot cap

the engine will be warm enough to start

моторът ще загрее достатъчно, за да се стартира,

and then the engine will generate electricity

а после моторът ще генерира електричество в продължение на около шест часа и половина дневно -

for about six and a half hours a day --

шест и половина до седем часа, докато Слънцето се придвижва през небето.

six and a half to seven hours as the sun moves across the sky.

От основна важност е, че можем да се възползваме

A critical part that we can take advantage of

от евтините микропроцесори които имаме,

is that we have these inexpensive microprocessors

и всяко от тези венчелистчета е автономно,

and each of these petals is autonomous,

всяко от тези венчелистчета разбира къде е Слънцето без настройка от потребителя.

and each of these petals figures out where the sun is with no user setup.

So you don't have to tell what latitude, longitude you're at,

Затова няма нужда да указвате на каква ширина и дължина се намирате,

няма нужда да указвате под какъв ъгъл е наклонен вашият покрив,

what your roof slope angle is, or what orientation.

няма нужда да указвате каква е ориентацията.

It doesn't really care.

За устройството всъщност няма значение.

What it does is it searches to find the hottest spot,

Това, което прави, е да търси най-горещото място,

it searches again a half an hour later, a day later, a month later.

търси отново половин час по-късно, търси отново ден по-късно,

търси отново месец по-късно,

It basically figures out where on Earth you are

всъщност открива къде се намирате на Земята, като наблюдава посоката, в която се движи Слънцето,

by watching the direction the sun moves,

така че няма нужда да въвеждате никакви данни за това.

so you don't have to actually enter anything about that.

Начинът, по който работи устройството, е следният: щом Слънцето изгрее,

The way the unit works is,

when the sun comes out, the engine will start

моторът се стартира и получавате мощност.

and you get power out here.

Имаме прав ток и променлив ток, получаваме 12 волта прав ток,

We have AC and DC, get 12 volts DC,

so that could be used for certain applications.

така че може да се използва за определени уреди

Тук вътре имаме инвертор, така че получавате 117 волта променлив ток,

We have an inverter in there, so you get 117 volts AC.

а също получавате и гореща вода.

And you also get hot water. The hot water's optional.

Горещата вода е по желание.

You don't have to use it, it will cool itself.

Не се налага да използвате горещата вода - тя ще се охлади сама.

But you can use it to optionally heat hot water

Но по желание можете да го използвате за загряване на гореща вода,

and that brings the efficiency up even higher

а това повишава ефективността дори още повече,

because some of the heat that you'd normally be rejecting,

защото част от топлината, която иначе бихте отхвърляли,

сега може да използвате като полезна енергия - дали за басейн, или за топла вода.

you can now use as useful energy, whether it's for a pool or hot water.

Нека ви покажа един филм набързо, как изглежда това в действие.

Let me show you a quick movie of what this looks like running.

Това е първият тест, когато го изнесохме отвън

This is the first test where we took it outside

and each of the petals were individually seeking.

и всяко от венчелистчетата търсеше индивидуално.

А онова, което правят, е да стъпват, много грубо отначало,

And what they do is step, very coarsely at first,

and very finely afterward.

а после много фино, след това.

Once they get a temperature reading on the thermocouple

Щом получат температура на термодвойката, сочеща, че са открили Слънцето,

indicating they found the sun,

they slow down and do a fine search.

после забавят и правят фино търсене,

Then the petals will move into position, and the engine will start.

после всички венчелистчета ще се придвижат на позиция, а после моторът ще се стартира.

Върху това работим през последните две години.

We've been working on this for the last two years.

Много сме развълнувани от напредъка - все още ни предстои много дълъг път.

We're very excited about the progress, we have a long way to go though.

Позволете да ви разкажа малко повече за това.

This is how we envision it would be in a residential installation:

Ето как си представяме, че би било в жилищна инсталация,

you'd probably have more than one unit on your roof.

вероятно ще имате повече от едно устройство на покрива си.

Би могло да е на покрива ви, или в задния ви двор, или някъде другаде.

It could be on your roof, your backyard, or somewhere else.

Не е задължително да имате достатъчно устройства, за да осигурявате мощност за цялата си къща,

You don't have to have enough units to power your entire house,

просто пестите пари с всяко допълнително, което добавите.

you just save money with each incremental one you add.

So you're still using the grid potentially,

Значи, потенциално още използвате мрежата, в този тип приложение,

in this type of application, to be your backup supply --

като резервно снабдяване - разбира се, не можете да ги използвате нощем

of course, you can't use these at night, and you can't use these on cloudy days.

и не можете да ги използвате в облачни дни.

Но чрез намаляване на употребата на енергия, особено в пикови часове -

But by reducing your energy use, pretty much at the peak times --

usually when you have your air conditioning on,

обикновено, когато сте включили климатика си, или в други такива моменти -

or other times like that --

това генерира пикова мощност във времето на пикова употреба,

this generates the peak power at the peak usage time,

so it's very complementary in that sense.

и в този смисъл допринася много.

This is how we would envision a residential application.

Такива са нашите представи за жилищно приложение.

Смятаме също, че има много голям потенциал за енергийни ферми,

We also think there's very big potential for energy farms,

особено в отдалечени земи, където има много Слънце.

especially in remote land where there happens to be a lot of sun.

Това е наистина добра комбинация от тези два фактора.

It's a really good combination of those two factors.

Оказва се, че по света очевидно има много мощно Слънце,

It turns out there's a lot of powerful sun all around the world, obviously,

но на специални места, където се оказва относително евтино за поставянето им,

but in special places

where it happens to be relatively inexpensive to place these

а също и на много други места, където има висока мощност на вятъра.

and also in many more places where there is high wind power.

So an example of that is, here's the map of the United States.

Пример за това е - ето картата на Съединените щати.

Pretty much everywhere that's not green or blue is a really ideal place,

Общо взето, навсякъде, където не е зелено или синьо, е наистина идеално място,

but even the green or blue areas are good,

но дори зелените или сините райони са добри -

just not as good as the places that are red, orange and yellow.

просто не толкова добри като местата, които са червени, оранжеви и жълти.

Но горещината около Лас Вегас, Долината на смъртта и онзи район

But the hot spot right around Las Vegas and Death Valley is very good.

е много, много добра.

And is only affects the payback period,

А всичко това има значение за периода на изплащане -

it doesn't mean that you couldn't use solar energy;

не значи, че не можете да използвате слънчева енергия -

you could use it anywhere on Earth.

може да използвате слънчева енергя където и да било на Земята.

It just affects the payback period

То засяга само периода на изплащане, ако сравнявате с доставяно по мрежата електричество.

if you're comparing to grid-supplied electricity.

Но ако нямате доставяно по мрежата електричество,

But if you don't have grid-supplied electricity,

тогава целият въпрос за изплащане става напълно различен.

then the question of payback is a different one entirely.

Става дума само за това колко вата получавате за долар

It's just how many watts do you get per dollar,

и как може да спечелите от това, използвайки тази мощност,

and how could you benefit from that to change your life in some way.

за да промените живота си по някакъв начин.

Това е картата на Съединените щати.

This is the map of the whole Earth,

Това е картата на цялата Земя

and you can see a huge swathe in the middle

и отново, виждате огромно струпване в средата,

where a large part of the population is,

където общо взето е голяма част от населението,

there's tremendous chances for solar energy.

има огромни шансове за слънчева енергия.

And of course, look at Africa.

И, разбира се, погледнете Африка.

The potential to take advantage of solar energy there is unbelievable,

Просто невероятно е какъв е потенциалът за използване на слънчева енергия там

и наистина се вълнувам, когато говоря за търсене на начини как да помогнем в това.

and I'm really excited to talk more about finding ways we can help with that.

В заключение бих казал -

So, in conclusion, I would say my journey has shown me

моето пътуване ми показа, че може да посетиш повторно стари идеи в нова светлина

that you can revisit old ideas in a new light,

and sometimes ideas that have been discarded in the past

и понякога идеи, отхвърлени в миналото,

can be practical now if you apply some new technology or new twists.

могат да имат практическа стойност сега, ако приложиш някаква нова технология или нови обрати.

Вярваме, че много се приближаваме до нещо практично и достъпно.

We believe we're getting very close to something practical and affordable.

Краткосрочната ни цел за това е да постигнем цена, наполовина по-ниска от тази на слънчевите клетки,

Our short-term goal for this is to be half the price of solar cells

а по-дългосрочната ни цел е периодът на изплащане да е по-кратък от пет години.

and our longer-term goal is to be less than a five-year payback.

And at less than a five-year payback, this becomes very economic.

А при изплащане за под пет години, това изведнъж става много икономично.

Значи не трябва просто да искате да имате добра нагласа спрямо енергията,

So you don't have to just have a feel-good attitude about energy

to want to have one of these.

за да поискате да имате едно от тези устройства.

It just makes economic sense.

Просто е смислено икономически.

Right now, solar paybacks are between 30 and 50 years.

В момента периодът на изплащане за слъчева енергия е между 30 и 50 години.

If you get it down below five years,

Ако той спадне под пет години, става съвсем ясно,

then it's almost a no-brainer because the interest to own it --

защото интересът да го притежаваш - някой друг ще го финансира вместо вас -

someone else will finance it for you and you can just make money from day one.

а вие можете просто да правите пари, по същество от първия ден.

Това е нашата наистина мощна цел, която си поставяме във фирмата.

So that's our real powerful goal

that we're really shooting for in the company.

Две други неща, които научих, бяха много изненадващи за мен -

Two other things that I learned that were very surprising to me --

едното беше колко сме нехайни спрямо енергията.

one was how casual we are about energy.

Тъкмо бях слязъл от асансьора ей там,

I was walking from the elevator over here,

and even just looking at the stage right now --

и дори само като погледна сцената в момента -

so there's probably 20,500-watt lights right now.

там има може би 20 500 вата светлина.

There's 10,000 watts of light pouring on the stage,

На сцената се лее 10 000 вата светлина,

one horsepower is 746 watts, at full power.

една конска сила е 756 вата, в пълна сила.

So there's basically 15 horses running at full speed just to keep the stage lit.

Значи всъщност 15 коня тичат с пълна скорост, само и само да поддържат сцената осветена.

Да не говорим за 200-та коня, които вероятно тичат в момента,

Not to mention the 200 horses that are probably running right now

за да поддържат климатиците работещи.

to keep the air-conditioning going.

И това е просто изумително - влизаш в асансьора, а там свети.

And it's just amazing,

walk in the elevator, and there's lights on in the elevator.

Разбира се, много съм чувствителен в къщи, когато оставим лампите светнати по погрешка.

Of course, now I'm very sensitive at home when we leave the lights on by mistake.

Но навсякъде около нас има ненаситна употреба на енергия,

But, everywhere around us we have insatiable use for energy

защото тя е толкова евтина.

because it's so cheap.

А е евтина, защото сме субсидирани

And it's cheap because we've been subsidized by energy

от енергия, която е била концентрирана от Слънцето.

that's been concentrated by the sun.

По същество петролът е концентрат от слънчева енергия.

Basically, oil is solar-energy concentrate.

Той е бил затискан в продължение на милиард години с много енергия,

It's been pounded for a billion years with a lot of energy

to make it have all that energy contained in it.

за да съдържа цялата тази енергия в себе си.

And we don't have a birthright

А ние нямаме рождено право просто да го прахосваме толкова бързо, както правим, според мен.

to just use that up as fast as we are, I think.

Би било страхотно, ако можехме да намерим начин да направим употребата си на енергия обновима,

And it would be great if we could make our energy usage renewable,

where as we're using the energy, we're creating it at the same pace,

при което, докато използваме енергията, я създаваме на същото място,

и наистина се надявам да успеем да стигнем дотам.

and I really hope we can get there.

Благодаря ви много - бяхте страхотна публика.

Thank you very much, you've been a great audience.

(Аплодисменти)