Bill Gross: Great ideas for finding new energy

بیل گراس ایده های جالبی در مورد منابع جدید انرژی مطرح می کند.

108,722 views

2009-02-03 ・ TED


New videos

Bill Gross: Great ideas for finding new energy

بیل گراس ایده های جالبی در مورد منابع جدید انرژی مطرح می کند.

108,722 views ・ 2009-02-03

TED


لطفا برای پخش فیلم روی زیرنویس انگلیسی زیر دوبار کلیک کنید.

Translator: Adel Alaei Rad Reviewer: Mehdi Saberioon
00:18
Right when I was 15 was when I first got interested in solar energy.
0
18330
3695
من درست پانزده سالم بود که به انرژی خورشیدی علاقه مند شدم.
خانواده ام از فورت لی، نیوجرسی به کالیفرنیا مهاجرت کرده بود...
00:22
My family had moved from Fort Lee, New Jersey to California,
1
22049
2857
00:24
from the snow to lots of heat, and gas lines.
2
24930
2336
و ما از وسط برف و سرما به گرما و لوله کشی گاز رفتیم.
00:27
There was gas rationing in 1973.
3
27290
2376
سال 1973 ، گاز سهمیه بندی بود.
00:29
The energy crisis was in full bore.
4
29690
2056
آن زمان دوران اوج بحران انرژی بود.
00:31
I started reading "Popular Science" magazine,
5
31770
2136
من شروع کردم به خواندن مجلۀ Popular Science...
00:33
and I got really excited about the potential of solar energy
6
33930
2856
و من واقعآ از پتانسیل انرژی خورشیدی هیجان زده بودم.
00:36
to try and solve that crisis.
7
36810
1736
وسعی میکردم برای این بحران راه حلی ارائه کنم
00:38
I had just taken trigonometry in high school,
8
38570
2136
من تازه داشتم در دبیرستان مثلثات می خواندم...
00:40
I learned about the parabola
9
40730
1376
و یاد گرفته بودم که سهمی چیست...
00:42
and how it could concentrate rays of light to a single focus.
10
42130
2896
و اینکه چطور می تواند پرتوهای نور را متمرکز کند.
این نکته من را خیلی برانگیخت.
00:45
That got me very excited.
11
45050
1576
00:46
And I really felt that there would be potential
12
46650
2216
و من حس می کردم که حتماً می شود وسیله ای ساخت که...
00:48
to build some kind of thing that could concentrate light.
13
48890
2696
بتوان نور را با آن متمرکز کرد.
بنابراین شرکتی راه انداختم به نام Solar Devices (دستگاه های خورشیدی)
00:51
So, I started this company called Solar Devices.
14
51610
2696
و من در این شرکت قطعات سهمی شکل می ساختم.
00:54
And this was a company where I built parabolas,
15
54330
2256
00:56
I took metal shop,
16
56610
1256
یک کارگاه ماشینکاری کرایه کردم.
00:57
and I remember walking into metal shop building parabolas and Stirling engines.
17
57890
3736
و یادم می آید که به کارگاه می رفتم و سهمی و موتور استیرلینگ می ساختم.
و یک روز که داشتم روی ماشین تراش یک موتور استیرلینگ می ساختم...
01:01
And I was building a Stirling engine over on the lathe,
18
61650
2616
چند موتور سوار آمدند...
01:04
and all the motorcycle guys said, "You're building a bong, aren't you?"
19
64290
3336
و گفتند: "داری چپق می سازی، مگه نه؟"
و من گفتم: "نه، این یک موتور استیرلینگ واقعی است."
01:07
And I said, "No, it's a Stirling engine." But they didn't believe me.
20
67650
3256
ولی آنها حرف من را باور نکردند.
01:10
I sold the plans for this engine
21
70930
2056
من نقشه های آن موتور و بشقاب سهمی شکل را به قیمت هر کدام چهار دلار..
01:13
and for this dish in the back of "Popular Science" magazine,
22
73010
2856
در پشت جلد مجلۀ Popular Science می فروختم.
01:15
for four dollars each.
23
75890
1416
و آنقدر فروختم که هزینۀ سال اول تحصیل در Caltech رو درآوردم.
01:17
And I earned enough money to pay for my first year of Caltech.
24
77330
2936
برای من خیلی هیجان انگیز بود که به Caltech بروم.
01:20
It was a really big excitement for me to get into Caltech.
25
80290
2736
و سال اول در Caltech به تجارتم ادامه دادم.
01:23
And at my first year at Caltech, I continued the business.
26
83050
3056
ولی در سال دوم در Caltech سیستم نمره برقرار بود.
01:26
But then, in the second year of Caltech, they started grading.
27
86130
2936
سال اول سیستم فقط قبول/رد بود ولی سال دوم به بعد باید نمره می گرفتیم.
01:29
The whole first year was pass/fail, but the second year was graded.
28
89090
3176
دیگر نمی توانستم به تجارتم ادامه بدم...
01:32
I wasn't able to keep up with the business,
29
92290
2056
و من وارد یک مسیر انحرافی بیست و پنج ساله شدم.
01:34
and I ended up with a 25-year detour.
30
94370
1816
رویای من تبدیل انرژی خورشیدی با یک هزینۀ مناسب بود...
01:36
My dream had been to convert solar energy at a very practical cost,
31
96210
3176
ولی در آن زمان من ناچار بودم از این مسیر خارج شوم.
01:39
but then I had this big detour.
32
99410
1536
01:40
First, the coursework at Caltech.
33
100970
1616
اول، گذراندن واحدهای دانشگاهی Caltech بود.
01:42
Then, when I graduated from Caltech, the IBM PC came out,
34
102610
2736
بعد از فارغ التحصیلی از Caltech، کامپیوترهای IBM آمدند.
01:45
and I got addicted to the IBM PC in 1981.
35
105370
2056
و من در سال 1981 به کامپیوترهای شخصی IBM معتاد شدم.
01:47
And then in 1983, Lotus 1-2-3 came out,
36
107450
2336
و سپس در سال 1983، Lotus 1-2-3 آمد.
01:49
and I was completely blown away by Lotus 1-2-3.
37
109810
2216
و من کاملاً در Lotus 1-2-3 غرق شدم.
من کارم را با 3-2-1 راهبری کردم، و شروع کردم به نوشتن برنامه های افرودنی برای 3-2-1
01:52
I began operating my business with 1-2-3, began writing add-ins for 1-2-3,
38
112050
4176
و یک واسط کاربری زبان طبیعی (LUI) برای 3-2-1 نوشتم.
01:56
wrote a natural language interface to 1-2-3.
39
116250
2336
01:58
I started an educational software company after I joined Lotus,
40
118610
2976
بعد از ملحق شدن به Lotus، یک شرکت آموزش نرم افزار راه انداختم.
و بعد از آن شرکت Idealab را تاسیس کردم،
02:01
and then I started Idealab so I could have a roof
41
121610
2336
که فضایی داشته باشم که در آن بتوانم شرکت های متعددی را به ترتیب ایجاد کنم.
02:03
under which I could build multiple companies in succession.
42
123970
3136
پس از آن، سالها بعد همین اواخر در سال 2000، بحران انرژی جدید کالیفرنیا...
02:07
Much later -- in 2000, very recently -- the new California energy crisis --
43
127130
4380
یا آنچه انتظار می رفت یک بحران بزرگ انرژی باشد - پدید آمد.
02:11
what was purported to be a big energy crisis -- was coming.
44
131534
2831
و من داشتم تلاش می کردم راهی بیابم که ...
02:14
And I was trying to figure out
45
134389
1457
02:15
if we could build something that would capitalize on that
46
135870
2697
بتوان چیزی ساخت که انرژی را ذخیره کند
و هم خودمان تلاش کنیم و هم مردم را تشویق کنیم که برای مقابله با بحران واقعی...
02:18
and get people backup energy, in case the crisis really came.
47
138591
2885
انرژی ذخیره کنند.
02:21
And I started looking at how we could build battery backup systems
48
141500
3111
و شروع کردم به بررسی راههایی برای ساخت سیستمهای ذخیرۀ انرژی در باتری
که بتوانند برای 5 ساعت، 10 ساعت یا حتی یک تا سه روز کامل ...
02:24
that could give people five hours, 10 hours, maybe even a full day,
49
144635
3171
انرژی مصرفی را از سیستم ذخیره تامین کنند.
02:27
or three days' worth of backup power.
50
147830
1916
من خوشحالم که شما امروز شنیدید که
02:29
I'm glad you heard earlier today, batteries are unbelievably --
51
149770
3016
از نظر توانایی ذخیرۀ انرژی به چگالی، باتریها نسبت به سوخت شدیداً ضعیف هستند.
02:32
lack density compared to fuel.
52
152810
2976
02:35
So much more energy can be stored with fuel than with batteries.
53
155810
3016
نسبت به باتری، انرژی بسیار بیشتری را می توان در سوخت ذخیره کرد.
02:38
You'd have to fill your entire parking space of one garage space
54
158850
3056
شما باید تمام فضای یک پارکینگ یک ماشینه را با باتری پر کنید تا ...
فقط چهار ساعت ذخیرۀ انرژی داشته باشید.
02:41
just to give yourself four hours of battery backup.
55
161930
2416
و من بعد از تحقیق در بارۀ همۀ فناوریها، به این نتیجه رسیدم که
02:44
And I concluded, after researching every other technology
56
164370
2696
ما می توانیم روشهای ذخیرۀ انرژی را گسترش دهیم...
02:47
that we could deploy for storing energy --
57
167090
2016
- مثل چرخ طیار، یا انواع ترکیبهای باتری -
02:49
flywheels, different formulations of batteries --
58
169130
2336
02:51
it just wasn't practical to store energy.
59
171490
2376
ولی این یک روش عملی برای ذخیره کردن انرژی نیست.
02:53
So what about making energy? Maybe we could make energy.
60
173890
2656
خب، تولید انرژی چطور؟
شاید بتوانیم انرژی تولید کنیم.
02:56
I tried to figure out -- maybe solar's become attractive.
61
176570
2696
من سعی کردم به جمع بندی برسم: شاید انرژی خورشیدی جذابیت لازم را داشته باشه.
02:59
It's been 25 years since I was doing this,
62
179290
2056
بیست و پنج سال است که من با انرژی خورشیدی سروکار داشته ام.
03:01
let me go back and look at what's been happening with solar cells.
63
181370
3136
بگذارید برگردیم و ببینیم در سلولهای خورشیدی چه اتفاقی می افتد.
قیمت سلولهای خورشیدی از 10 دلار بر هر وات به 4-5 دلار رسیده بود.
03:04
And the price had gone down from 10 dollars a watt
64
184530
2376
03:06
to about four or five dollars a watt, but it stabilized.
65
186930
2656
ولی ثابت مانده بود.
03:09
And it needed to get much lower to be cost-effective.
66
189610
2496
و باید بسیار پایین تر می آمد تا به صرفه باشد.
من تمام اتفاقات جدیدی که در سلولهای خورشیدی رخ داده بود را بررسی کردم.
03:12
I studied all the new things that had happened in solar cells,
67
192130
2905
و به دنبال راه های جدیدی برای نوآوری بودم.
03:15
and was looking for ways we could make solar cells more inexpensively.
68
195059
3367
و سلولهای خورشیدی ارزانتری بسازم.
03:18
A lot of new things are happening to do that,
69
198450
2376
برای این منظور عوامل زیادی باید دست به دست هم بدهند.
03:20
but fundamentally, the process requires a tremendous amount of energy.
70
200850
3336
ولی اساساً این فرایند انرژی بسیار زیادی لازم دارد.
03:24
Some people say it takes more energy to make a solar cell
71
204210
2696
حتی بعضی افراد می گویند انرژیی که صرف ساخت یک سلول خورشیدی می شود...
03:26
than it will give out in its entire life.
72
206930
1976
بیشتر از کل انرژیی است که این سلول در تمام عمرش تولید خواهد کرد.
03:28
If we reduce the amount of energy it takes to make the cells,
73
208930
2896
خوشبختانه، اگر بتوانیم انرژی لازم برای تولید سلولهای خورشیدی را کاهش دهیم،
03:31
that will become more practical.
74
211850
1576
استفاده از آنها عملی تر خواهد شد.
03:33
But right now, you pretty much have to take silicon,
75
213450
2456
ولی در حال حاضر، برای تولید سلولها، تقریباً هیچ چاره ای ندارید جز اینکه...
03:35
put it in an oven at 1600 F for 17 hours, to make the cells.
76
215930
3576
سیلیس را به مدت 17 ساعت در دمای 870 درجۀ سانتیگراد قرار دهید.
03:39
A lot of people are working to try and reduce that,
77
219530
2416
افراد زیادی دارند تلاش می کنند که این را کاهش دهند.
03:41
but I didn't have anything to contribute.
78
221970
1976
ولی من در این زمینه دستم خالی بود.
03:43
So I tried to figure out what other way could we try
79
223970
2456
بنابراین من تلاش کردم راه های دیگری برای تولید اقتصادی انرژی خورشیدی پیدا کنم.
03:46
to make cost-effective solar electricity.
80
226450
2176
پس روی یک ایده تفکر کردم: چطور است نور خورشید را با یک آینۀ بزرگ متمرکز کنیم.
03:48
What if we collect the sun with a large reflector --
81
228650
2456
به همان روشی که من در دوران دبیرستان در ذهن داشتم.
03:51
like I had been thinking about in high school,
82
231130
2176
ولی شاید به کمک فناوری جدید بتوانیم جدب کننده ارزانتر و بزرگتری بسازیم
03:53
but maybe with modern technology we could make it cheaper --
83
233330
2816
و به کمک آن آفتاب را روی یک مبدل کوچک متمرکز کنیم.
03:56
concentrate it to a small converter,
84
236170
2056
در این صورت دستگاه تبدیل آنقدرها گران نخواهد شد.
03:58
and then the conversion device wouldn't have to be as expensive,
85
238250
3056
زیرا بسیار کوچکتر از سلولهای خورشیدی فعلی خواهد بود
04:01
because it's much smaller, rather than solar cells,
86
241330
2456
که باید تمام سطحی را که می خواهید از آن آفتاب را جذب کنید بپوشانند.
04:03
which have to cover the entire surface that you want to gather sun from.
87
243810
3416
حال ما یک راه حل عملی داریم
04:07
This seemed practical now,
88
247250
1256
زیرا در این 25 سال، نسبت به آنچه من قبلاً دیده بودم فناوریهای زیادی پدید آمده اند.
04:08
because a lot of new technologies had come in the 25 years
89
248530
2736
04:11
since I had last looked at it.
90
251290
1456
اول از همه، روشهای تولید متعددی ابداع شده اند
04:12
There was a lot of new manufacturing techniques,
91
252770
2256
به علاوه، موتورهای بسیار ارزان مینیاتوری،
04:15
not to mention really cheap miniature motors --
92
255050
2216
موتور بدون جاروبک (براشلس)، سروو موتور، استپ موتور،
04:17
brushless motors, servomotors, stepper motors,
93
257290
2176
که در پرینترها، اسکنرها و چیزهایی از این قبیل استفاده می شوند را می توان نام برد.
04:19
that are used in printers and scanners.
94
259490
1896
که تحولی در این زمینه به شمار می رود.
04:21
So, that's a breakthrough.
95
261410
1256
04:22
Of course, inexpensive microprocessors
96
262690
1856
همینطور ریزپردازنده های ارزان
04:24
and a very important breakthrough -- genetic algorithms.
97
264570
2896
و یک پیشرفت مهم دیگر، الگوریتم های ژنتیک.
یک توضیح مختصر در بارۀ الگوریتم های ژنتیک می دهم.
04:27
I'll be very short on genetic algorithms.
98
267490
1976
این الگوریتم روش قدرتمندی در حل مسایل حل نشدنی از طریق انتخاب طبیعی است.
04:29
It's a powerful way of solving intractable problems using natural selection.
99
269490
3576
شما یک مساله ای را که پاسخی در ریاضی محض ندارد انتخاب می کنید،
04:33
You take a problem that you can't solve with a pure mathematical answer,
100
273090
3416
و یک سیستم انقلابی سعی و خطا بنا می کنید.
04:36
you build an evolutionary system to try multiple tries at guessing,
101
276530
3175
جنسیت را اضافه می کنید،
04:39
you add sex --
102
279729
1217
04:40
where you take half of one solution and half of another
103
280970
2616
در جایی که نصف یک جواب را با نصف یک جواب دیگر بر می دارید و یک ترکیب جدید می سازید،
04:43
and then make new mutations --
104
283610
1456
و با "انتخاب طبیعی" پاسخهایی را که به اندازۀ کافی خوب نیستند حذف می کنید.
04:45
and you use natural selection to kill off not-as-good solutions.
105
285090
3056
معمولاً، این روزها با یک الگوریتم ژنتیکی روی کامپیوتر،
04:48
Usually, with a genetic algorithm on a computer today,
106
288170
2576
با یک پردازندۀ 3 گیگا هرتز،
04:50
with a three gigahertz processor,
107
290770
1736
می توانید تعداد زیادی از مساله هایی را که پیش از این حل نشدنی بودند،
04:52
you can solve many formerly intractable problems
108
292530
2729
ظرف چند دقیقه حل کنید.
04:55
in just a matter of minutes.
109
295283
1503
04:56
So we tried to come up with a way to use genetic algorithms
110
296810
3056
ما تلاش کردیم به کمک الگوریتمهای ژنتیکی
04:59
to create a new type of concentrator.
111
299890
1816
روشی برای طراحی متمرکز کننده های جدید پیدا کنیم.
05:01
And I'll show you what we came up with.
112
301730
1896
و من نتیجۀ کارمان را به شما نشان می دهم.
05:03
Traditionally, concentrators look like this.
113
303650
2096
به طور سنتی، متمرکز کننده ها به این شکل هستند
05:05
Those shapes are parabolas.
114
305770
1336
این اشکال سهموی هستند.
05:07
They take all the parallel incoming rays and focus it to a single spot.
115
307130
3376
آنها تمام پرتوهای موازی ورودی را در یک نقطه متمرکز می کنند.
05:10
They have to track the sun,
116
310530
1296
آنها باید خورشید را ره گیری کنند، زیرا باید همیشه مستقیماً رو به خورشید باشند.
05:11
because they have to point directly at the sun.
117
311850
2216
آنها معمولاً درجۀ پذیرشی حدود یک درجه دارند.
05:14
They usually have a one degree acceptance angle --
118
314090
2376
یعنی اگر بیشتر از یک درجه انحراف داشته باشند،
05:16
once they're more than a degree off,
119
316490
1736
دیگر پرتوهای آفتاب در کانون جمع نمی شوند.
05:18
none of the sunlight rays will hit the focus.
120
318250
2136
بنابراین ما تلاش کردیم راهی برای تولید جمع کنندۀ بدون ره گیری پیدا کنیم
05:20
So we tried to come up with a non-tracking collector
121
320410
2456
جمع کننده ای که بتواند بیشتر از یک درجه از آفتاب را دریافت کند
05:22
that would gather much more than one degree of light, with no moving parts.
122
322890
3536
بدون هیچ قطعۀ متحرکی.
بنابراین ما یک الگوریتم ژنتیک ایجاد کردیم تا این ایده را امتحان کنیم.
05:26
So we created a genetic algorithm to try this out,
123
326450
2376
ما برای بهینه سازی مدل یک آینۀ چند سطحی در XL ساختیم
05:28
we made a model in Excel of a multisurface reflector,
124
328850
2576
که یک چیز شگفت انگیز بیرون داد، واقعاً بیرون داد
05:31
and an amazing thing evolved, literally,
125
331450
2056
پس از آزمایش یک میلیارد چرخه، یک میلیارد راه حل مختلف
05:33
from trying a billion cycles, a billion different attempts,
126
333530
2816
با یک تابع تنظیم که مشخص می کند چگونه در طول روز
05:36
with a fitness function that defined how can you collect the most light,
127
336370
3416
05:39
from the most angles, over a day, from the sun.
128
339810
2216
از زوایای بیشتری، بیشترین نور را از خورشید دریافت کنیم.
و این شکلی است که به دست آمد.
05:42
And this is the shape that evolved.
129
342050
1696
05:43
It's this non-tracking collector with these six tuba-like horns,
130
343770
3656
این یک جمع کنندۀ تعقیب نکننده با شش شیپوری توبا شکل است
که هریک از آنها نور را به این روش دریافت می کنند.
05:47
and each of them collect light in the following way --
131
347450
2536
اگر نور به اینجا بتابد،
05:50
if the sunlight strikes right here,
132
350010
1696
05:51
it might bounce right to the center, the hot spot, directly,
133
351730
2856
می تواند مستقیم به مرکز، نقطۀ کانونی، منتقل شود.
ولی اگر خورشید از محور خارج شود و نور از کنار وارد شود،
05:54
but if the sun is off axis and comes from the side,
134
354610
2416
می تواند به دو نقطه بتابد و دو بار بازتاب شود.
05:57
it might hit two places and take two bounces.
135
357050
2416
05:59
So for direct light, it takes only one bounce,
136
359490
2816
پس برای نور مستقیم یک بازتاب،
و در نور خارج از محور دو بازتاب لازم است.
06:02
for off-axis light it might take two,
137
362330
1896
06:04
and for extreme off-axis, it might take three.
138
364250
2496
و برای نوری که خیلی خارج از محور است، سه بازتاب.
06:06
Your efficiency goes down with more bounces,
139
366770
2096
با افزایش بازتابها، بازده کم می شود.
06:08
because you lose about 10 percent with each bounce,
140
368890
2416
چون در هر بازتاب ده درصد از انرژی از دست می رود.
ولی این به ما این امکان را می دهد که نور را در بازۀ مثبت و منفی 25 درجه دریافت کنیم.
06:11
but this allowed us to collect light from a plus or minus 25-degree angle.
141
371330
3856
پس، با یک تجهیزات ایستا، می توان حدود دو ساعت و نیم نور دریافت کرد،
06:15
So, about two and a half hours of the day
142
375210
2176
06:17
we could collect with a stationary component.
143
377410
2336
06:19
Solar cells collect light for four and a half hours though.
144
379770
2776
گرچه سلولهای خورشیدی برای چهار ساعت ون نیم نور دریافت می کنند.
06:22
On an average adjusted day, a solar cell --
145
382570
2256
برای یک سلول خورشیدی در یک روز معمولی،
06:24
because the sun's moving across the sky,
146
384850
1936
(به دلیل حرکت خورشید در آسمان،
06:26
the solar cell is going down with a sine wave function of performance
147
386810
3256
کارایی سلول خورشیدی در زوایای خارج از محور،
به طور سینوسی کاهش می یابد.)
06:30
at the off-axis angles.
148
390090
1256
06:31
It collects about four and a half average hours of sunlight a day.
149
391370
3136
سلول خورشیدی حدود چهار ساعت و نیم در روز نور جذب می کند.
پس آینۀ ما، گرچه هیچ قطعۀ متحرکی نداشت
06:34
So even this, although it was great with no moving parts --
150
394530
2776
(می توانستیم به دماهای بالایی دست پیدا کنیم) کافی نبود.
06:37
we could achieve high temperatures -- wasn't enough.
151
397330
2456
ما باید سلولهای خورشیدی را پشت سر می گذاشتیم.
06:39
We needed to beat solar cells.
152
399810
1456
پس ما یک ایدۀ دیگر به کار بردیم.
06:41
So we took a look at another idea.
153
401290
1656
06:42
We looked at a way to break up a parabola into individual petals that would track.
154
402970
3858
ما به دنبال راهی گشتیم که یک سهموی را به گلبرگهای جداگانه ای تقسیم کنیم که بتوانند خورشید را ره گیری کنند.
پس چیزی که شما اینجا می بینید 12 گلبرگ جدا از هم است
06:46
So what you see here is 12 separate petals
155
406852
2374
که هر یک می توانند توسط یک ریز پردازندۀ جدا کنترل شوند
06:49
that each could be controlled with individual microprocessors
156
409250
2896
که تنها یک دلار قیممت دارند.
06:52
that would only cost a dollar.
157
412170
1456
06:53
You can buy a two-megahertz microprocessor for a dollar now.
158
413650
3016
شما این روزها می توانید یک ریزپردازندۀ دو مگا هرتز را با یک دلار بخرید.
06:56
And you can buy stepper motors that pretty much never wear out
159
416690
3176
و شما می توانید استپ موتورهایی به قیمت یک دلار بخرید که تقریباً هیچ وقت فرسوده نمی شوند
06:59
because they have no brushes,
160
419890
1616
چون جاروبک ندارند.
07:01
for a dollar.
161
421530
1216
07:02
So we can control all 12 of these petals for under 50 dollars
162
422770
3656
ما می توانیم تمام این گلبرگها را با هزینه ای زیر 50 دلار کنترل کنیم
07:06
and what this would allow us to do is not have to move the focus any more,
163
426450
3496
و این به ما این اجازه را می دهد که دیگر نقطۀ کانونی را جابجا نکنیم.
07:09
but only move the petals.
164
429970
1256
و فقط گلبرگها را حرکت دهیم.
07:11
The whole system would have a much lower profile,
165
431250
2336
کل سیستم هزیۀ بسیار کمتری دارد
07:13
but also we could gather sunlight for six and a half to seven hours a day.
166
433610
3496
ولی می تواند شش ساعت و نیم تا هفت ساعت در روز نور را دریافت کند.
اکنون که ما نور خورشید را متمرکز کرده ایم،
07:17
Now that we have concentrated sunlight,
167
437130
1896
برای تبدیل نور به برق چه چیزی می خواهیم در کانون قرار دهیم؟
07:19
what are we going to put at the center to convert sunlight to electricity?
168
439050
3496
ما تمام موتورهای حرارتی که بشر تا کنون به کار برده را امتحان کردیم
07:22
So we tried to look at all the different heat engines
169
442570
2496
07:25
that have been used in history to convert sunlight or heat to electricity,
170
445090
4816
که نور آفتاب یا گرما را به برق تبدیل کنیم.
07:29
And one of the great ones of all time,
171
449930
1856
و یکی از بزرگترین موتورهای کل تاریخ،
07:31
James Watt's steam engine of 1788 was a major breakthrough.
172
451810
3176
موتور بخار جیمز وات است که در سال 1788 یک نقطۀ عطف اساسی بود.
در حقیقت جیمز وات موتور بخار را اختراع نکرد، بلکه آن را بهبود بخشید.
07:35
James Watt didn't actually invent the steam engine, he just refined it.
173
455010
3336
ولی بهبودش خارق العاده بود.
07:38
But his refinements were incredible.
174
458370
1736
او یک راهنمای حرکت خطی به پیستون ها اضافه کرد،
07:40
He added new linear motion guides to the pistons,
175
460130
2336
همچنین برای خنک کردن بخار در بیرون سیلندر یک کاندنسور اضافه کرد،
07:42
he added a condenser to cool the steam outside the cylinder,
176
462490
2856
او پیستونهای دو طرفه به کار برد و در نتیجه قدرت را دو برابر کرد.
07:45
he made the engine double-acting, so it had double the power.
177
465370
2896
اینها نوآوریهای اساسی بودند.
07:48
Those were major breakthroughs. All of the improvements he made --
178
468290
3136
منظورم تمام اصلاحاتی است که او ایجاد کرد.
07:51
and it's justifiable that our measure of energy, the watt,
179
471450
3416
و عادلانه است که امروزه واحد اندازه گیری توان به نام او نام گذاری شده است.
07:54
today is named after him.
180
474890
1536
07:56
So we looked at this engine, and this had some potential.
181
476450
2696
پس ما این موتور را بررسی کردیم، و توانمندی هایی در آن دیدیم
موتورهای بخار خطرناک هستند،
07:59
Steam engines are dangerous,
182
479170
1376
08:00
and they had tremendous impact on the world --
183
480570
2176
همانطور که می دانید آنها تاثیر عظیمی بر دنیا داشته اند،
08:02
industrial revolution and ships and locomotives.
184
482770
2256
(انقلاب صنعتی، کشتی ها و قطارها)
ولی آنها در اندازه های بزرگ کاربرد دارند.
08:05
But they're usually good to be large,
185
485050
1816
08:06
so they're not good for distributed power generation.
186
486890
2496
پس برای تولید پراکندۀ برق مناسب نیستند.
و از طرفی آنها فشار بالایی دارند، و خطرناک هستند.
08:09
They're also very high-pressure, so they're dangerous.
187
489410
2536
08:11
Another type of engine is the hot air engine.
188
491970
2576
نوع دیگری از موتورها موتور هوای گرم است.
08:14
And the hot air engine also was not invented by Robert Stirling,
189
494570
3056
و موتور هوای گرم را هم رابرت استیرلینگ اختراع نکرد،
08:17
but Robert Stirling came along in 1816 and radically improved it.
190
497650
3056
بلکه او سال 1816 این موتور را بهبود داد.
08:20
This engine, because it was so interesting --
191
500730
2136
این موتور به خاطر اینکه به جای بخار با هوا کار می کند بسیار جالب است،
08:22
it only worked on air, no steam --
192
502890
1656
08:24
has led to hundreds of creative designs over the years
193
504570
2736
و در طی سالیان متمادی منجر به صدها طرح خلاقانه شده است،
08:27
that use the Stirling engine principle.
194
507330
2336
که اصول موتور استیرلینگ را به کار می برند.
08:29
But after the Stirling engine, Otto came along,
195
509690
2216
ولی بعد از موتور استیرلینگ، اوتو آمد.
08:31
and also, he didn't invent the internal combustion engine,
196
511930
2736
و او هم موتور درونسوز را اختراع نکرده بود و فقط آنرا کامل کرد.
08:34
he just refined it.
197
514690
1216
او موتور خود را در سال 1867 در پاریس به نمایش گذاشت،
08:35
He showed it in Paris in 1867, and it was a major achievement
198
515930
2896
و به موفقیت بزرگی دست یافت
08:38
because it brought the power density of the engine way up.
199
518850
2736
زیرا با این کار چگالی تولید توان موتور را افزایش داده بود.
اکنون می شد توان بیشتری را در فضای کمتری تولید کرد.
08:41
You could now get a lot more power in a lot smaller space,
200
521610
2736
و این به موتور این امکان را می داد که در کاربردهای قابل حمل استفاده شود.
08:44
and that allowed the engine to be used for mobile applications.
201
524370
2976
در نتیجه ما یکباره قابلیت جابجایی به دست آوردیم،
08:47
So, once you have mobility,
202
527370
1456
08:48
you're making a lot of engines because you've got lots of units,
203
528850
3056
اکنون موتورهای زیادی ساخته می شدند زیرا واحدهای تولید انرژی زیادی وجود داشت،
08:51
as opposed to steam ships or big factories,
204
531930
2000
برعکس موتورهای بزرگ کشتی و کارخانه های بزرگ که به تعداد زیاد ساخته نمی شدند.
08:53
so this was the engine that ended up benefiting from mass production
205
533954
3271
پس این موتور بود که از تولید انبوه بهره مند شد.
08:57
where all the other engines didn't.
206
537249
1697
در حالیکه دیگر موتورها از این امکان برخوردار نشدند.
08:58
So, because it went into mass production,
207
538970
1953
پس چون موتور به تولید انبوه رسید،
09:00
costs were reduced, 100 years of refinement,
208
540947
2559
هزینۀ تولید کاهش یافت، 100 سال بهبود و پیشرفت،
09:03
emissions were reduced, tremendous production value.
209
543530
2776
انتشار گازها کاهش یافت، ارزش عظیم تولید.
09:06
There have been hundreds of millions of internal combustion engines built,
210
546330
3496
صدها میلیون موتور درونسوز ساخته شده است.
در مقایسه با هزاران موتور استیرلینگی که ساخته شده،
09:09
compared to thousands of Stirling engines built.
211
549850
2256
و تعداد معدودی موتور بخار که امروزه به ندرت ساخته می شوند،
09:12
And not nearly as many small steam engines being built anymore,
212
552130
2976
تنها در اندازه های بزرگ و برای کارهای سنگین.
09:15
only large ones for big operations.
213
555130
1696
09:16
So after looking at these three, and 47 others,
214
556850
2656
پس بعد از بررسی این سه موتور و 47 موتور دیگر
09:19
we concluded that the Stirling engine would be the best one to use.
215
559530
3176
ما به این نتیجه رسیدیم که موتور استیرلینگ مناسب ترین موتور برای کار ما است.
09:22
I want to give you a brief explanation of how we looked at it and how it works.
216
562730
3896
من می خواهم به طور خلاصه نشان بدهم که این موتور چگونه کار می کند و ما چگونه به آن نگاه کردیم
09:26
So we tried to look at the Stirling engine in a new way,
217
566650
2656
ما تلاش کردیم به موتور استیرلینگ نگاهی تازه داشته باشیم،
چون استفاده از آن عملی بود (وزن در کار ما اهمیت نداشت)
09:29
because it was practical --
218
569330
2536
09:31
weight no longer mattered for our application.
219
571890
2256
جهش موتور درونسوز به خاطر اهمیت وزن بود
09:34
The internal combustion engine took off because weight mattered,
220
574170
3096
چون باید جابجا می شد.
09:37
because you were moving around.
221
577290
1536
09:38
But if you're trying to generate solar energy in a static place
222
578850
2976
ولی اگر انرژی خورشیدی را در جایی ثابت تولید کنیم،
وزن چندان اهمیتی نخواهد داشت.
09:41
the weight doesn't matter so much.
223
581850
1656
نتیجۀ دیگری که ما به آن رسیدیم این بود که بازده اهمیت زیادی ندارد.
09:43
We also discovered that efficiency doesn't matter so much
224
583530
2675
چون منبع انرژی، رایگان است.
09:46
if your energy source is free.
225
586229
1457
09:47
Normally, efficiency is crucial
226
587710
1497
معمولاً بازده مهم است،
09:49
because the fuel cost of your engine over its life
227
589231
2936
چون هزینۀ سوخت در طول عمر یک موتور بسیار بیشتر از قیمت خود موتور است.
09:52
dwarfs the cost of the engine.
228
592191
1675
09:53
But if your fuel source is free,
229
593890
1576
ولی اگر سوخت رایگان باشد،
09:55
then the only thing that matters
230
595490
1576
تنها چیزی که مهم می شود، هزینۀ سرمایه گذاری اولیۀ روی موتور است.
09:57
is the up-front capital cost of the engine.
231
597090
2016
پس لازم نیست بازده موتور را بهینه کنیم.
09:59
So you don't want to optimize for efficiency,
232
599130
2136
بلکه می خواهیم توان تولیدی در ازای هر دلار را بهینه کنیم.
10:01
you want to optimize for power per dollar.
233
601290
2016
پس با به کار بردن این چرخش جدید و با فرض جدید،
10:03
So using that new twist, with the new criteria,
234
603330
2216
ما دوباره به موتور استیرلینگ نگاهی نو انداختیم.
10:05
we thought we could relook at the Stirling engine,
235
605570
2376
و همچنین الگوریتم ژنتیک را وارد ماجرا کردیم.
10:07
and also bring genetic algorithms in.
236
607970
1816
اساساً، زمان رابرت استیرلینگ، گوردون مور نبوده است
10:09
Basically, Robert Stirling didn't have Gordon Moore before him
237
609810
2936
10:12
to get us three gigahertz of processor power.
238
612770
2136
که برایش ریزپردازندۀ 3 گیگا هرتز بسازد.
10:14
So we took the same genetic algorithm
239
614930
1797
پس ما همان الگوریتم ژنتیکی که قبلاً استفاده کرده بودیم
10:16
that we used earlier to make that concentrator,
240
616751
2217
تا آن آینۀ متمرکز کننده را (که به کارمان نیامد) بسازیم، دوباره به کار بردیم
10:18
which didn't work out for us,
241
618992
1452
که موتور استیرلینگ را بهینه سازی کنیم.
10:20
to optimize the Stirling engine,
242
620468
1558
و طراحی، ابعاد و اندازه های آن را
10:22
and make its design sizes and all of its dimensions
243
622050
3216
چنان تعیین کنیم که بیشترین توان به ازای یک دلار هزینه را به دست آوریم،
10:25
the exact optimum to get the most power per dollar,
244
625290
3096
مستقل از وزن و اندازه،
10:28
irrespective of weight, irrespective of size,
245
628410
2136
10:30
just to get the most conversion of solar energy,
246
630570
2256
برای تبدیل بیشتر انرژی خورشیدی، چون آفتاب رایگان است.
10:32
because the sun is free.
247
632850
1216
و این فرایندی است که ما طی کردیم، (بگذارید به شما نشان بدهم این موتور چگونه کار می کند.)
10:34
And that's the process we took -- let me show you how the engine works.
248
634090
3336
ساده ترین موتور گرمایی، یا موتور هوای گرم کل تاریخ
10:37
The simplest heat engine, or hot air engine, of all time
249
637450
2656
اینگونه است: یک جعبه مثلاً یک قوطی فلزی و یک پیستون بردارید
10:40
would be this -- take a box, a steel canister, with a piston.
250
640130
3216
10:43
Put a flame under it, the piston moves up.
251
643370
2296
یک شعله زیر آن بگذارید، پیستون بالا می آید.
10:45
Take it off the flame and pour water on it, or let it cool down,
252
645690
3016
شعله را بردارید و آب روی آن بریزید، یا بگذارید خنک شود، پیستون پایین می رود.
10:48
the piston moves down.
253
648730
1216
10:49
That's a heat engine.
254
649970
1216
این یک موتور گرمایی است.
10:51
That's the most fundamental heat engine you could have.
255
651210
2616
به همین سادگی، این بنیادی ترین موتور گرمایی است که می توانید داشته باشید.
10:53
The problem is the efficiency is one hundredth of one percent,
256
653850
3056
مشکل اینست که بازده آن یک صدم درصد است.
10:56
because you're heating all the metal of the chamber
257
656930
2416
زیرا شما تمام فلز اتاق سیلندر را گرم می کنید
10:59
and then cooling all the metal of the chamber each time.
258
659370
2656
و سپس همۀ فلز را مجدداً خنک می کنید.
درحالیکه شما توان را از هوای گرم شده می گیرید
11:02
And you're only getting power from the air that's heating at the same time,
259
662050
3536
انرژی زیادی را در گرم کردن و خنک کردن فلز هدر می دهید.
11:05
but you're wasting energy heating and cooling the metal.
260
665610
2656
پس یک نفر یک ایدۀ هوشمندانه داد،
11:08
So someone came up with a very clever idea.
261
668290
2056
که به جای اینکه کل سیلندر را گرم و سرد کنیم،
11:10
Instead of heating and cooling the whole cylinder,
262
670370
2376
بیاییم یک جابجا کننده درون سیلندر بگذاریم،
11:12
what about if you put a displacer inside --
263
672770
2016
(یک وسیلۀ کوچک که هوا را عقب و جلو می راند.)
11:14
a little thing that shuttles the air back and forth.
264
674810
2456
با صرف انرژی کم آن را بالا و پایین می کنیم
11:17
You move that up and down with a little bit of energy
265
677290
2496
و اینگونه فقط هوا را بین نقطۀ گرم و سرد جابجا می کنیم.
11:19
but now you're only shifting the air down to the hot end and up to the cold end.
266
679810
3776
پایین به نقطۀ گرم و بالا به نقطۀ سرد.
11:23
So, now you're not alternately heating and cooling the metal, just the air.
267
683610
4176
پس دیگر فلز را متناوباً گرم و سرد نمی کنیم،
بلکه هوا را سرد و گرم می کنیم.
11:27
That allows you to get the efficiency up
268
687810
1936
این به ما این اجازه را می دهد که بازده را از یک صدم درصد
11:29
from a hundredth of a percent to about two percent.
269
689770
2416
به دو درصد برسانیم،
و سپس رابرت استیرلینگ یک ایدۀ نبوغ آمیز ارائه کرد،
11:32
And then Robert Stirling came along with this genius idea,
270
692210
2736
که این بود که: درست است که ما دیگر فلز را گرم نمی کنیم،
11:34
which was, well, I'm still not heating the metal now,
271
694970
2496
11:37
with this kind of engine,
272
697490
1216
ولی همچنان همۀ هوا را گرم و سرد می کنیم.
11:38
but I'm still reheating all the air.
273
698730
1736
همچنان هر بار همۀ هوا را گرم و دوباره سرد می کنیم
11:40
I'm still heating the air every time and cooling the air every time.
274
700490
3216
حالا اگر یک اسفنج گرمایی در میانۀ راه بگذاریم
11:43
What about if I put a thermal sponge in the middle,
275
703730
2616
در مسیر هوا از نقطۀ گرم به نقطۀ سرد، چه خواهد شد؟
11:46
in the passageway between where the air has to move between hot and cold?
276
706370
3896
پس او توری سیمی، خورده شیشه،
11:50
So he made fine wires, and cracked glass,
277
710290
2656
11:52
and all different kinds of materials to be a heat sponge.
278
712970
2696
و بسیاری دیگر از انواع مواد را برای ساختن اسفنج گرمایی استفاده کرد.
11:55
So when the air pushes up to go from the hot end to the cold end,
279
715690
3056
به این صورت، وقتی هوا از انتهای گرم به انتهای سرد منتقل می شود
11:58
it puts some heat into the sponge.
280
718770
2176
مقداری گرما به اسفنج می دهد.
12:00
And then when the air comes back after it's been cooled,
281
720970
2656
و وقتی بعد از سرد شدن، بر می گردد
گرما را دوباره جذب می کند.
12:03
it picks up that heat again.
282
723650
1376
به این وسیله ما انرژی را پنج یا شش بار استفاده می کنیم.
12:05
So you're reusing your energy five or six times,
283
725050
3016
و این کار بازده را تا 30-40 درصد می رساند.
12:08
and that brings the efficiency up to between 30 and 40 percent.
284
728090
2976
این یک اختراع هوشمندانه، نبوغ آمیز و کمتر شناخته شده از رابرت استیرلینگ بود
12:11
It's a little known, but brilliant, genius invention of Robert Stirling
285
731090
3336
12:14
that takes the hot air engine from being somewhat impractical --
286
734450
3016
که موتور هوای گرم را از یک طرح غیر عملی
(همان حسی که به من دست داد وقتی یک مدل سادۀ آن را در دبیرستان ساختم)
12:17
like I found out when I made the real simple version in high school --
287
737490
3336
به کاملاً عملی تبدیل کرد.
12:20
to very potentially possible,
288
740850
1416
یه شرطی که بتوانید با بازده بالا و هزینۀ ساخت کم آن را طراحی کنید.
12:22
once you get the efficiency up,
289
742290
1536
12:23
if you can design this to be low enough cost.
290
743850
2136
بنابراین ما کاملاً روی ساخت ارزانترین طرح ممکن تمرکز کردیم.
12:26
So we really set out on a path to try and make the lowest cost possible.
291
746010
3416
12:29
We built a huge mathematical model of how a Stirling engine works.
292
749450
3136
ما یک مدل ریاضی عظیم از نحوۀ عملکرد موتور استیرلینگ ساختیم.
الگوریتم ژنتیک را اجرا کردیم.
12:32
We applied the genetic algorithm.
293
752610
1616
و پاسخ آن را برای موتور بهینه گرفتیم.
12:34
We got the results from that for the optimal engine.
294
754250
2456
12:36
We built engines --
295
756730
1216
ما چندین موتور ساختیم (صد تا موتور در طی دو سال گذشته)
12:37
so we built 100 different engines over the last two years.
296
757970
2736
عملکرد هریک از آنها را اندازه گرفتیم، و مدل را بر اساس اندازه گیری ها تنظیم کردیم،
12:40
We measured each one, we readjusted the model to what we measured,
297
760730
3136
و از آنجا به مدل نمونۀ فعلی رسیدیم.
12:43
and then we led that to the current prototype.
298
763890
2176
این ما را به سوی یک موتور خیلی جمع و جور و ارزان هدایت کرد
12:46
It led to a very compact, inexpensive engine,
299
766090
2136
و این موتور این شکلی است.
12:48
and this is what the engine looks like.
300
768250
1896
بگذارید به شما نشان بدهم که این موتور در واقعیت چه شکلی است.
12:50
Let me show you what it looks like in real life.
301
770170
2240
خب، این همان موتور است.
12:53
So this is the engine. It's just a small cylinder down here,
302
773770
3696
این یک سیلندر کوچک است که درونش یک ژنراتور و تمام اتصالات را جای داده است.
12:57
which holds the generator inside and all the linkage,
303
777490
2696
و این درپوش قسمت گرم است. (سیلندر گرم در بالا)
13:00
and it's the hot cap -- the hot cylinder on the top --
304
780210
3336
این قسمت گرم می شود، این قسمت سرد است.
13:03
this part gets hot, this part is cool,
305
783570
2256
13:05
and electricity comes out.
306
785850
1936
و الکتریسیته تولید می شود.
13:07
The exact converse is also true.
307
787810
1856
دقیقاً عکس آن هم درست است.
13:09
If you put electricity in, this will get hot and this will get cold,
308
789690
3376
اگر برق به آن وارد کنید، این قسمت گرم می شود و این قسمت سرد.
شما یخچال خواهید داشت.
13:13
you get refrigeration.
309
793090
1296
13:14
So it's a complete reversible cycle,
310
794410
1816
پس این کاملاً یک سیکل برگشت پذیر است،
13:16
a very efficient cycle, and quite a simple thing to make.
311
796250
2976
یک سیکل بسیار کارامد و تقریباً آسان برای ساختن.
بنابراین ما دو چیز را کنار هم قرار می دهیم.
13:19
So now you put the two things together.
312
799250
1896
ما موتور را داریم،
13:21
So you have the engine.
313
801170
1216
13:22
What if you combine the petals and the engine in the center?
314
802410
2856
حال چه می شود اگر آن را در کانون گلبرگها بگذاریم؟
گلبرگها خورشید را ره گیری می کنند و موتور نور متمرکز شده را دریافت می کند،
13:25
The petals track and the engine gets the concentrated sunlight,
315
805290
2976
گرما را می گیرد و به برق تبدیل می کند.
13:28
takes that heat and turns it into electricity.
316
808290
2176
اولین نمونۀ سیستم ما این شکلی بود،
13:30
This is what the first prototype of our system looked like
317
810490
2736
شامل گلبرگها و موتور در مرکز.
13:33
with the petals and the engine in the center.
318
813250
2136
این دستگاهی است که بیرون زیر نور خورشید کار می کند.
13:35
This is being run out in the sun,
319
815410
1616
و من اکنون می خواهم دستگاه واقعی را که به شما نشان دهم.
13:37
and now I want to show you what the actual thing looks like.
320
817050
2840
13:45
(Applause)
321
825610
5336
(تشویق)
13:50
Thank you.
322
830970
1216
متشکرم.
خب، این یک واحد با 12 گلبرگ است
13:52
So this is a unit with the 12 petals.
323
832210
2656
13:54
These petals cost about a dollar each --
324
834890
1936
این گلبرگها هر کدام حدود یک دلار هزینه می برند،
13:56
they're lightweight, injection-molded plastic, aluminized.
325
836850
2736
قطعات تزریق پلاستیک سبک با روکش آلومینیوم
13:59
The mechanism to control each petal is below there,
326
839610
2663
مکانیزم کنترل هریک از این گلبرگها در این زیر قرار دارد و هرکدام یک ریزپردازنده دارد
14:02
with a microprocessor on each one.
327
842297
2049
چند ترموکوپل روی موتور نصب شده اند
14:04
There are thermocouples on the engine --
328
844370
1936
14:06
little sensors that detect the heat when the sunlight strikes them.
329
846330
3176
حسگرهای کوچکی که وقتی آفتاب به آنها می تابد گرما را حس می کنند.
14:09
Each petal adjusts itself separately to keep the highest temperature on it.
330
849530
3856
هر گلبرگ خود را جداگانه چنان تنظیم می کند که بیشترین گرما را دریافت کند.
14:13
When the sun comes out in the morning, the petals will seek the sun,
331
853410
3216
صبح وقتی خورشید طلوع می کند، گلبرگها به دنبال خورشید می گردند.
14:16
find it by searching for the highest temperature.
332
856650
2336
و با جستجوی بیشترین حرارت، آن را پیدا می کنند
طی یک و نیم تا دو دقیقه پس از تابش آفتاب به مخزن گرم
14:19
About a minute and a half or two minutes after the rays are striking the hot cap
333
859010
3936
14:22
the engine will be warm enough to start
334
862970
1896
موتور به اندازۀ کافی گرم می شود که شروع به کار کند
14:24
and then the engine will generate electricity
335
864890
2136
و سپس موتور به مدت شش و نیم در روز برق تولید می کند.
14:27
for about six and a half hours a day --
336
867050
1896
شش ساعت و نیم تا هفت ساعت در مدتی که خورشید در آسمان حرکت می کند.
14:28
six and a half to seven hours as the sun moves across the sky.
337
868970
2936
نقطۀ قوتی که ما می توانیم از آن بهره ببریم
14:31
A critical part that we can take advantage of
338
871930
2136
این است که ما از ریزپردازنده های ارزانی استفاده می کنیم
14:34
is that we have these inexpensive microprocessors
339
874090
2336
و هرکدام از این گلبرگها، خود گردان هستند.
14:36
and each of these petals is autonomous,
340
876450
1896
و هر یک از گلبرگها جای خورشید را بدون نیاز به تنظیم کاربر، پیدا می کند.
14:38
and each of these petals figures out where the sun is with no user setup.
341
878370
3456
14:41
So you don't have to tell what latitude, longitude you're at,
342
881850
2896
پس لازم نیست شما مشخص کنید که در چه موقعیت جغرافیایی هستید
یا تعیین کنید که زاویۀ سقف چند درجه است
14:44
what your roof slope angle is, or what orientation.
343
884770
2416
یا در چه جهتی است.
14:47
It doesn't really care.
344
887210
1256
اینها اصلاً مهم نیستند.
14:48
What it does is it searches to find the hottest spot,
345
888490
2576
کاری که این سیستم می کند اینست که گرم ترین نقطه را جستجو می کند.
14:51
it searches again a half an hour later, a day later, a month later.
346
891090
3936
و دوباره نیم ساعت بعد باز جستجو می کند، و باز روز دیگر هم جستجو می کند.
یک ماه دیگر باز هم جستجو می کند.
14:55
It basically figures out where on Earth you are
347
895050
2216
و به سادگی موقعیت شما را با مشاهدۀ جهت حرکت خورشید تشخیص می دهد.
14:57
by watching the direction the sun moves,
348
897290
1936
پس لازم نیست شما هیچ اطلاعاتی وارد کنید.
14:59
so you don't have to actually enter anything about that.
349
899250
2656
روشی که این واحد کار می کند این است که وقتی خورشید بیرون می آید
15:01
The way the unit works is,
350
901930
1296
15:03
when the sun comes out, the engine will start
351
903250
2296
موتور شروع به کار می کند و برق تولید می نماید.
15:05
and you get power out here.
352
905570
1536
ما برق AC وDC داریم، می توانید برق 12 ولت مستقیم بگیرید
15:07
We have AC and DC, get 12 volts DC,
353
907130
3696
15:10
so that could be used for certain applications.
354
910850
2216
که برای مصارف خاصی کاربرد دارد.
همچنین ما اینورتر داریم که به شما برق 117 ولت متناوب می دهد
15:13
We have an inverter in there, so you get 117 volts AC.
355
913090
2576
و همینطور شما آب گرم خواهید داشت.
15:15
And you also get hot water. The hot water's optional.
356
915690
2576
آب گرم، اختیاری است.
15:18
You don't have to use it, it will cool itself.
357
918290
2256
شما لازم نیست از آب گرم استفاده کنید، آب می تواند خودش خنک شود.
15:20
But you can use it to optionally heat hot water
358
920570
2216
ولی شما این گزینه را دارید که از آب گرم استفاده کنید.
15:22
and that brings the efficiency up even higher
359
922810
2136
که بازده کل را بالاتر خواهد برد.
15:24
because some of the heat that you'd normally be rejecting,
360
924970
2736
زیرا مفداری از گرمایی را دفع می کنید
می توانید در جایی دیگر به کار برید، مثلاً در استخر یا آب گرم ساختمان
15:27
you can now use as useful energy, whether it's for a pool or hot water.
361
927730
3376
بگذارید یک فیلم کوتاه در این باره نشان بدهم.
15:31
Let me show you a quick movie of what this looks like running.
362
931130
2920
خب، این اولین آزمایشی است که ما در محیط باز انجام دادیم.
15:39
This is the first test where we took it outside
363
939410
2216
15:41
and each of the petals were individually seeking.
364
941650
2336
و هریک از گلبرگها جداگانه جستجو می کردند.
و این کار را در ابتدا در گامهای خیلی بزرگ انجام می دهند
15:44
And what they do is step, very coarsely at first,
365
944010
2376
15:46
and very finely afterward.
366
946410
1256
و سپس خیلی دقیقتر می شود.
15:47
Once they get a temperature reading on the thermocouple
367
947690
2616
وقتی دمای خوانده شده روی دماسنج نشان بدهد که خورشید را پیدا کرده اند
15:50
indicating they found the sun,
368
950330
1456
15:51
they slow down and do a fine search.
369
951810
1736
آنوقت سرعت آنها کم می شود و جستجو را دقیقتر می کنند.
15:53
Then the petals will move into position, and the engine will start.
370
953570
3176
سپس تمام گلبرگها در موقعیت خود قرار می گیرند و پس از آن موتور شروع به کار می کند.
خب، ما دو سال روی این سیستم کار کردیم.
15:56
We've been working on this for the last two years.
371
956770
2376
ما به خاطر این پیشرفت خیلی هیجان زده شدیم، گرچه هنوز راه درازی در پیش است.
15:59
We're very excited about the progress, we have a long way to go though.
372
959170
3376
و اجازه دهید کمی در این باره صحبت کنم.
16:02
This is how we envision it would be in a residential installation:
373
962570
3256
این حالتی است که ما آن را در کاربرد خانگی تصور می کنیم.
16:05
you'd probably have more than one unit on your roof.
374
965850
2456
شما احتمالاً بیشتر از یک واحد در روی پشت بامتان خواهید داشت.
البته می تواند روی پشت بام، یا حیاط خلوت یا هر جای دیگر نصب شود.
16:08
It could be on your roof, your backyard, or somewhere else.
375
968330
2816
شما لازم نیست تعداد کافی برای تولید کل برق خانه داشته باشید
16:11
You don't have to have enough units to power your entire house,
376
971170
2976
شما با نصب هر یک واحد مقداری در مصرف انرژی صرفه جویی خواهید کرد.
16:14
you just save money with each incremental one you add.
377
974170
2536
16:16
So you're still using the grid potentially,
378
976730
2096
یعنی شما در این روش همچنان از شبکه به عنوان منبع پشتیبان
16:18
in this type of application, to be your backup supply --
379
978850
2656
استفاده می کنید، مطمئناً شما نمی توانید از این سیستم در شب استفاده کنید
16:21
of course, you can't use these at night, and you can't use these on cloudy days.
380
981530
3776
و همینطور در روزهای ابری
ولی با کم کردن قابل توجه مصرف انرژی خود در زمان های پیک مصرف
16:25
But by reducing your energy use, pretty much at the peak times --
381
985330
3416
16:28
usually when you have your air conditioning on,
382
988770
2216
معمولاً وقتی سیستم تهویه مطبوع روشن است یا اوقات مشابه
16:31
or other times like that --
383
991010
1336
این سیستم توان بیشتر برای مصرف در زمان پیک را تولید می کند.
16:32
this generates the peak power at the peak usage time,
384
992370
2496
16:34
so it's very complementary in that sense.
385
994890
1976
پس از این نظر کاملاً مکمل آن است.
16:36
This is how we would envision a residential application.
386
996890
2656
این چیزی است که ما برای مصرف خانگی تصور می کنیم.
ما همچنین فکر می کنیم پتانسیل زیادی در مزارع انرژی موجود است
16:39
We also think there's very big potential for energy farms,
387
999570
2736
به خصوص در مناطق دور افتاده که آفتاب زیادی داشته باشند.
16:42
especially in remote land where there happens to be a lot of sun.
388
1002330
3096
این ترکیب بسیار خوبی از این دو عامل است.
16:45
It's a really good combination of those two factors.
389
1005450
2456
واضح است که نقاط بسیاری در جهان هستند که آفتاب شدیدی دارند
16:47
It turns out there's a lot of powerful sun all around the world, obviously,
390
1007930
3536
و اینکه در برخی از این نقاط استفاده از این سیستم نسبتاً ارزان خواهد بود
16:51
but in special places
391
1011490
1256
16:52
where it happens to be relatively inexpensive to place these
392
1012770
2856
و همچنین نقاط زیادی هستند که نیروی باد قدرتمندی دارند
16:55
and also in many more places where there is high wind power.
393
1015650
2856
16:58
So an example of that is, here's the map of the United States.
394
1018530
3376
به عنوان مثال، این نقشۀ ایالات متحدۀ آمریکاست
17:01
Pretty much everywhere that's not green or blue is a really ideal place,
395
1021930
3416
تقریباً هر جایی که آبی یا سبز نیست، نقطۀ مناسبی است.
17:05
but even the green or blue areas are good,
396
1025370
2016
ولی حتی نقاط آبی و سبز هم مناسبند
17:07
just not as good as the places that are red, orange and yellow.
397
1027410
2976
فقط به خوبی نقاط قرمز، نارنجی یا زرد نیستند.
ولی این نقطۀ ایده آل اطراف لاس وگاس و درۀ مرگ و این منطقه
17:10
But the hot spot right around Las Vegas and Death Valley is very good.
398
1030410
3336
بسیار عالیست
17:13
And is only affects the payback period,
399
1033770
2080
تاثیر اصلی موقعیت جغرافیایی روی زمان بازگشت سرمایه است.
17:15
it doesn't mean that you couldn't use solar energy;
400
1035874
2432
معنیش این نیست که شما نمی توانید از انرژی خورشیدی استفاده کنید
17:18
you could use it anywhere on Earth.
401
1038330
1696
شما همه جای زمین می توانید از انرژی خورشیدی استفاده کنید.
17:20
It just affects the payback period
402
1040050
1656
تنها فرق آن، زمان بازگشت سرمایه در مقایسه با برق شبکه است
17:21
if you're comparing to grid-supplied electricity.
403
1041730
2336
ولی اگر شما به برق شبکه دسترسی ندارید
17:24
But if you don't have grid-supplied electricity,
404
1044090
2255
دیگر کل مسالۀ بازگشت سرمایه شکل دیگری به خود خواهد گرفت
17:26
then the question of payback is a different one entirely.
405
1046369
2697
آنوقت مساله اینست که شما به ازای یک دلار چند وات برق می توانید به دست بیاورید.
17:29
It's just how many watts do you get per dollar,
406
1049090
2216
و چگونه می توانید از استفاده از این انرژی سود ببرید
17:31
and how could you benefit from that to change your life in some way.
407
1051330
3216
و زندگی خود را به شکلی تغییر دهید.
این نقشۀ آمریکاست
17:34
This is the map of the whole Earth,
408
1054570
2086
این نقشۀ تمام زمین است
17:36
and you can see a huge swathe in the middle
409
1056680
2057
و دوباره شما می توانید یک نواز عظیم در این وسط ببینید.
17:38
where a large part of the population is,
410
1058761
1938
تقریباً در جایی که جمعیت زیادی در آن هست.
17:40
there's tremendous chances for solar energy.
411
1060723
2553
اینجا موقعیت بسیار مناسبی برای انرژی خورشیدی وجود دارد.
17:43
And of course, look at Africa.
412
1063300
1457
و البته نگاهی به آفریقا بیاندازیم
17:44
The potential to take advantage of solar energy there is unbelievable,
413
1064781
3297
پتانسیلی که برای استفاده از انرژی خورشیدی در آنجا وجود دارد باورنکردنی است.
و من هیجان زده می شوم که در بارۀ یافتن راه های کمک کردن به دیگران به این روش صحبت کنم.
17:48
and I'm really excited to talk more about finding ways we can help with that.
414
1068102
3657
پس به عنوان نتیجه گیری می توانم بگویم
17:51
So, in conclusion, I would say my journey has shown me
415
1071783
3722
تجربۀ من نشان داد که شما می توانید ایده های قدیمی را با نگاهی نو دوباره بررسی کنید
17:55
that you can revisit old ideas in a new light,
416
1075529
3297
17:58
and sometimes ideas that have been discarded in the past
417
1078850
2696
و گاهی ایده هایی که در گذشته کنار گذاشته شده بودند
18:01
can be practical now if you apply some new technology or new twists.
418
1081570
3536
می توانند امروزه با استفاده از فناوری روز و چند تغییر کوچک عملی شوند
ما باور داریم که داریم به یک راه حل عملی و کم هزینه نزدیک می شویم.
18:05
We believe we're getting very close to something practical and affordable.
419
1085130
3496
در کوتاه مدت هدف ما رسیدن به نصف قیمت سلولهای خورشیدی است.
18:08
Our short-term goal for this is to be half the price of solar cells
420
1088650
3176
و هدف بلند مدت ما رسیدن به بازگشت سرمایۀ پنج ساله است.
18:11
and our longer-term goal is to be less than a five-year payback.
421
1091850
3056
18:14
And at less than a five-year payback, this becomes very economic.
422
1094930
3136
و در بازگشت سرمایۀ زیر پنج سال، این سیستم یکباره کاملاً اقتصادی می شود.
پس دیگر انگیزۀ شما برای داشتن یکی از اینها
18:18
So you don't have to just have a feel-good attitude about energy
423
1098090
3056
18:21
to want to have one of these.
424
1101170
1416
داشتن حس رضایتمندی در بارۀ انرژی نخواهد بود
18:22
It just makes economic sense.
425
1102610
1416
بلکه از نظر اقتصادی هم توجیه پذیر خواهد بود.
18:24
Right now, solar paybacks are between 30 and 50 years.
426
1104050
2576
امروزه بازگشت سرمایۀ سیستمهای خورشیدی 30 تا 50 ساله است
18:26
If you get it down below five years,
427
1106650
1736
اگر این زمان به زیر 5 سال برسد، آنوقت برای استفاده از آن کسی وقت تلف نمی کند
18:28
then it's almost a no-brainer because the interest to own it --
428
1108410
2976
زیرا علاقه مندی به داشتن آن است، حتی دیگران برای شما سرمایه گذاری خواهند کرد
18:31
someone else will finance it for you and you can just make money from day one.
429
1111410
3696
و شما به سادگی می توانید از همان روز اول درآمد داشته باشید.
این هدف اصلی ماست که در شرکت برای آن تلاش می کنیم.
18:35
So that's our real powerful goal
430
1115130
1576
18:36
that we're really shooting for in the company.
431
1116730
2176
دو مورد دیگر که من را شگفت زده کرد:
18:38
Two other things that I learned that were very surprising to me --
432
1118930
3136
اولی اینکه ما چقدر انرژی را سرسری می گیریم.
18:42
one was how casual we are about energy.
433
1122090
3640
من داشتم از آسانسور به این سمت می آمدم
18:47
I was walking from the elevator over here,
434
1127290
2376
18:49
and even just looking at the stage right now --
435
1129690
2216
و حتی همین الان که به جایگاه نگاه می کنم
18:51
so there's probably 20,500-watt lights right now.
436
1131930
3536
حدود 20 لامپ 500 وات روشن است
18:55
There's 10,000 watts of light pouring on the stage,
437
1135490
2416
یعنی 10000 وات نور به جایگاه می تابد
18:57
one horsepower is 746 watts, at full power.
438
1137930
3376
یک اسب-قدرت 756 وات است
19:01
So there's basically 15 horses running at full speed just to keep the stage lit.
439
1141330
4736
یعنی الان 15 اسب دارند با تمام سرعت می دوند تا این جایگاه روشن باشد.
لازم به ذکر نیست که احتمالا 200 اسب دارند می دوند
19:06
Not to mention the 200 horses that are probably running right now
440
1146090
3096
تا تهویه مطبوع کار کند
19:09
to keep the air-conditioning going.
441
1149210
1696
و شگفت انگیز است، وارد آسانسور که می شوید، درونش چندین چراغ روشن است
19:10
And it's just amazing,
442
1150930
1216
19:12
walk in the elevator, and there's lights on in the elevator.
443
1152170
2856
البته من الان نسبت به روشن بودن لامپ در خانه ام خیلی حساسم
19:15
Of course, now I'm very sensitive at home when we leave the lights on by mistake.
444
1155050
3816
ولی همه جا در اطرافمان استفادۀ بی رویه از انرژی را می بینیم.
19:18
But, everywhere around us we have insatiable use for energy
445
1158890
2816
چون خیلی ارزان است.
19:21
because it's so cheap.
446
1161730
1256
و ارزان است چون یارانه پرداخت می شود.
19:23
And it's cheap because we've been subsidized by energy
447
1163010
2536
با انرژیی که به وسیلۀ خورشید ذخیره شده است.
19:25
that's been concentrated by the sun.
448
1165570
1736
اساساً، نفت یک نوع ذخیرۀ انرژی خورشید است.
19:27
Basically, oil is solar-energy concentrate.
449
1167330
2856
میلیاردها سال با انرژی فراوان ورز داده شده
19:30
It's been pounded for a billion years with a lot of energy
450
1170210
3336
19:33
to make it have all that energy contained in it.
451
1173570
2256
تا تمام این انرژیی را که در خود دارد ایجاد شود.
19:35
And we don't have a birthright
452
1175850
1456
و من فکر می کنم ما حق نداریم آن را به سرعت هرچه تمامتر مصرف کنیم.
19:37
to just use that up as fast as we are, I think.
453
1177330
2216
و بسیار عالی خواهد بود اگر ما راهی بیابیم که منبع مصرف انرژی ما تجدید پذیر باشد.
19:39
And it would be great if we could make our energy usage renewable,
454
1179570
3176
19:42
where as we're using the energy, we're creating it at the same pace,
455
1182770
3216
که ما با همان نرخ که انرژی مصرف می کنیم، آن را تولید هم بنماییم.
و من شدیداً آرزومندم که به این نقطه برسیم.
19:46
and I really hope we can get there.
456
1186010
1696
از اینکه شنوندگان خوبی بودید از شما ممنونم.
19:47
Thank you very much, you've been a great audience.
457
1187730
2941
(تشویق)
درباره این وب سایت

این سایت ویدیوهای یوتیوب را به شما معرفی می کند که برای یادگیری زبان انگلیسی مفید هستند. دروس انگلیسی را خواهید دید که توسط معلمان درجه یک از سراسر جهان تدریس می شود. روی زیرنویس انگلیسی نمایش داده شده در هر صفحه ویدیو دوبار کلیک کنید تا ویدیو از آنجا پخش شود. زیرنویس‌ها با پخش ویدیو همگام می‌شوند. اگر نظر یا درخواستی دارید، لطفا با استفاده از این فرم تماس با ما تماس بگیرید.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7