Bill Gross: Great ideas for finding new energy

Bill Gross partage ses idées sur le développement des énergies nouvelles

Traducteur: Yohann Descroizette Relecteur: Sébastien Chapel

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

J'avais 15 ans quand j'ai commencé à m'intéresser à l'énergie solaire.

Ma famille avait déménagé depuis Fort Lee, New Jersey, jusqu'en Californie,

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

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

et nous sommes passés de la neige aux hautes températures et aux files d'attente à la pompe à essence.

There was gas rationing in 1973.

Le carburant était rationné en 1973.

The energy crisis was in full bore.

La crise énergétique était à son paroxysme

I started reading "Popular Science" magazine,

J'ai commencé à lire "Popular science magazine",

and I got really excited about the potential of solar energy

et j'étais vraiment enthousiasmé par le potentiel de l'énergie solaire

to try and solve that crisis.

en tant que solution potentielle à cette crise.

I had just taken trigonometry in high school,

Je venais de découvrir la trigonométrie au lycée,

I learned about the parabola

j'avais appris ce qu'est une parabole

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

et comment elle peut concentrer les rayons de lumière en un seul point.

J'étais vraiment enthousiasmé.

That got me very excited.

And I really felt that there would be potential

Et j'étais convaincu qu'il y avait du potentiel

to build some kind of thing that could concentrate light.

pour construire un truc qui pourrait concentrer la lumière.

Du coup, j'ai créé cette boîte appelée "Solar Devices".

So, I started this company called Solar Devices.

Et c'était une entreprise dans laquelle je construisais des paraboles

And this was a company where I built parabolas,

I took metal shop,

je travaillais dans l'atelier métallurgie,

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

et je me souviens quand je rentrais dans cet atelier et que je fabriquais des paraboles et des moteurs Stirling.

Je construisais ces machines de Stirling sur un tour,

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

et tous les bikers -- les motards --, se ramenaient

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

et me disaient, "Tu construis une chicha pas vrai ?"

et je leur disais, "Non non, c'est un moteur Stirling. Je vous assure."

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

Mais ils n'ont jamais voulu me croire.

I sold the plans for this engine

J'ai vendu les plans de ce moteur et de la parabole

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

sur la dernière page du Popular Science magazine, à 4 dollars pièce.

for four dollars each.

Et j'ai gagné assez d'argent pour ma première année a Caltech.

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

C'était vraiment très excitant pour moi d'intégrer Caltech.

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

Pendant ma première année là-bas, j'ai continué à faire des affaires.

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

Mais à partir de la seconde année à Caltech, ils ont commencé à nous donner des notes.

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

La première année c'était un système réussite/échec, mais la seconde était notée.

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

Du coup, je n'ai pas pu continuer m'occuper de ma boite,

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

et je me suis engagé sur une autre voie pendant 25 ans.

and I ended up with a 25-year detour.

Mon rêve était de convertir l'énergie solaire à très bas coût,

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

mais finalement je me suis détourné de ce rêve pendant longtemps.

but then I had this big detour.

First, the coursework at Caltech.

D'abord les études à Caltech.

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

Ensuite, après avoir été diplômé de Caltech, le premier PC d'IBM est sorti,

and I got addicted to the IBM PC in 1981.

et je suis devenu accro au PC d'IBM en 1981.

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

Ensuite, en 1983, Lotus 1-2-3 est sorti,

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

et j'étais totalement bluffé par Lotus 1-2-3.

J'ai commencé à gérer mon business avec 1-2-3, j'ai commencé à écrire des add-ins pour 1-2-3,

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

j'ai aussi créé un langage d'interface pour 1-2-3.

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

I started an educational software company after I joined Lotus,

J'ai lancé une entreprise de logiciels éducatifs après avoir rejoint Lotus

Et ensuite j'ai fondé Idealab,

and then I started Idealab so I could have a roof

pour avoir une structure dans laquelle je pourrais monter plusieurs entreprise les unes après les autres.

under which I could build multiple companies in succession.

Ensuite, bien plus tard - en 2000, très récemment, la nouvelle crise énergétique en Californie -

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

ou ce qui avait été présenté comme une grande crise énergétique - se profilait.

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

Et je me demandais par quel moyen

And I was trying to figure out

if we could build something that would capitalize on that

on pourrait fabriquer quelque chose qui tirerait profit de la situation

et qui permettrait de fournir aux gens une énergie d'appoint,

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

au cas où la crise viendrait vraiment.

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

et j'ai commencé à chercher comment on pourrait produire des système de batteries de secours

qui pourraient fournir de l'électricité aux gens pendant 5 heures, 10 heures, voire une journée entière,

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

ou l'équivalent de trois jours de réserve d'énergie.

or three days' worth of backup power.

Je suis ravi que vous l'ayez entendu plus tôt aujourd'hui,

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

car les batteries sont -- ont une densité d'énergie beaucoup plus faible que celle du pétrole.

lack density compared to fuel.

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

Donc on peut stocker beaucoup plus d'énergie avec du pétrole qu'avec des batteries.

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

Vous auriez à remplir tout votre garage, à l'endroit où vous garez votre voiture

juste pour pouvoir fournir quatre heures d'électricité de secours.

just to give yourself four hours of battery backup.

Et j'ai fini par conclure, après avoir étudié toutes les autres technologies

And I concluded, after researching every other technology

envisageables pour stocker de l'énergie

that we could deploy for storing energy --

- les volants d'inerties, ou d'autres types de batteries -

flywheels, different formulations of batteries --

it just wasn't practical to store energy.

que c'était vraiment pas pratique de stocker l'énergie.

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

Mais alors, pourquoi ne pas en produire ?

On pourrait peut-être produire de l'énergie.

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

Je me suis demandé : peut-être que le solaire est devenu attractif.

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

Ça faisait 25 ans que je ne m'y étais pas intéressé,

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

alors faisons le point sur l'évolution des panneaux solaires.

Le prix était passé de 10 dollars le Watt à 4 ou 5 dollars le Watt,

And the price had gone down from 10 dollars a watt

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

et il s'était stabilisé.

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

Et il fallait vraiment qu'il baisse plus que ça pour atteindre un bon rendement énergétique.

J'ai étudié toutes les nouveautés des panneaux solaires,

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

et j'essayais de trouver une voie dans laquelle on pourrait innover

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

de façon à produire des panneaux solaires à des coûts bien plus bas.

A lot of new things are happening to do that,

Il y a beaucoup de voies qui sont explorées pour y arriver,

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

mais fondamentalement, le procédé nécessite un énorme apport d'énergie.

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

Certains prétendent même qu'il faut plus d'énergie pour fabriquer un panneau solaire

than it will give out in its entire life.

qu'il n'en produira pendant toute sa vie.

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

On peut toujours espérer, si l'on réduit la quantité d'énergie nécessaire pour fabriquer une cellule photovoltaïque,

that will become more practical.

que cela deviendra plus pratique.

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

Mais dans l'immédiat, pour faire des cellules photovoltaïques,

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

vous devez prendre de la silice et la mettre dans un four à 900°C pendant 17 heures.

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

Il y a beaucoup de gens qui essayent de trouver des solutions pour réduire ça,

but I didn't have anything to contribute.

mais moi je ne pouvais pas contribuer à grand chose dans ce domaine.

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

J'ai donc essayé de trouver d'autres moyens de produire de l'électricité solaire à bas coût.

to make cost-effective solar electricity.

Et j'ai eu cette idée : pourquoi on ne collecterait pas la lumière du soleil avec de grands miroirs?

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

un peu comme ce à quoi je pensais il y a bien longtemps, quand j'étais au lycée.

like I had been thinking about in high school,

Mais peut-être qu'avec la technologie de maintenant, on pourrait faire un grand collecteur de lumière, moins cher,

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

qui concentrerait la lumière sur un petit convertisseur,

concentrate it to a small converter,

et du coup ce convertisseur n'aurait pas à être si cher,

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

car il serait bien plus petit que des panneaux solaires,

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

qui doivent couvrir toute la surface sur laquelle vous voulez récupérer l'énergie solaire.

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

Ça paraissait envisageable maintenant,

This seemed practical now,

parce qu'un tas de nouvelles technologies étaient apparues depuis que j'avais arrêté de m'y intéresser, 25 ans plus tôt.

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

since I had last looked at it.

En premier lieu, il y avait beaucoup de nouvelles techniques de fabrication,

There was a lot of new manufacturing techniques,

sans parler des moteurs miniatures, très bon marché,

not to mention really cheap miniature motors --

moteurs sans balais, servomoteurs, moteurs pas à pas,

brushless motors, servomotors, stepper motors,

qui sont utilisés dans les imprimantes, les scanners et les autres appareils dans le style.

that are used in printers and scanners.

Ça c'est une innovation majeure.

So, that's a breakthrough.

Of course, inexpensive microprocessors

Il y a aussi les microprocesseurs bon marché,

and a very important breakthrough -- genetic algorithms.

et aussi une découverte très importante : les algorithmes génétiques.

Je ne vais pas m'étendre sur les algorithmes génétiques.

I'll be very short on genetic algorithms.

C'est sont de puissants outils pour résoudre des problèmes difficiles à traiter, en utilisant la sélection naturelle.

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

Vous prenez un problème auquel vous ne pouvez pas apporter une réponse purement mathématique,

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

vous construisez un système évolutif pour effectuer des essais multiples à tâtons,

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

vous ajoutez du sexe

you add sex --

where you take half of one solution and half of another

- c'est à dire que vous prenez la moitié d'une solution et la moitié d'une autre pour faire de nouvelles mutations -

and then make new mutations --

et vous utilisez la sélection naturelle pour éliminer les solutions les moins bonnes.

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

En général, avec un algorithme génétique sur un ordinateur actuel,

Usually, with a genetic algorithm on a computer today,

avec un processeur à trois gigahertz,

with a three gigahertz processor,

vous pouvez résoudre un bon paquet de problèmes que l'on disait jusque là insolubles,

you can solve many formerly intractable problems

et cela quelques minutes à peine.

in just a matter of minutes.

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

On a essayé de mettre en place une façon d'utiliser ces algorithmes génétiques

to create a new type of concentrator.

pour créer un nouveau type de concentrateur.

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

Et je vais vous montrer ce qu'on a obtenu.

Traditionally, concentrators look like this.

D'habitude, un concentrateur ressemble à ça.

Those shapes are parabolas.

Ces formes ce sont des paraboles.

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

Elles prennent tous les rayons lumineux qui arrivent parallèlement les uns aux autres, et les concentrent un seul point.

They have to track the sun,

Elles doivent suivre le soleil, parce qu'elle doivent pointer directement vers lui.

because they have to point directly at the sun.

En général, elles tolèrent un écart d'un degré avec leur position idéale.

They usually have a one degree acceptance angle --

cela signifie que dès qu'elles sont désaxées de plus d'un degré,

once they're more than a degree off,

aucun des rayons lumineux n'atteindra la cible.

none of the sunlight rays will hit the focus.

On a donc essayé de trouver un moyen pour fabriquer un collecteur de lumière qui n'ait plus à suivre le soleil,

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

un collecteur qui rassemblerait les rayons lumineux sur bien plus d'un degré,

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

sans pièces mobiles.

On a donc créé un algorithme génétique pour trouver une solution,

So we created a genetic algorithm to try this out,

on a fait un modèle XL d'un réflecteur multi-surface,

we made a model in Excel of a multisurface reflector,

et une chose fantastique a évolué, évolué au sens propre,

and an amazing thing evolved, literally,

sur plus d'un milliard de cycles, un milliard de tentatives différentes,

from trying a billion cycles, a billion different attempts,

avec une fonction d'ajustement qui définissait comment collecter le plus de lumière,

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

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

avec les plus grands angles, sur une journée complète.

Et voici la forme après évolution.

And this is the shape that evolved.

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

C'est un collecteur non-suiveur, avec ses six cornes qui ressemblent à des tuyaux de tuba,

et chacune d'entre elles collecte la lumière de la manière suivante :

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

si la lumière arrive précisément ici,

if the sunlight strikes right here,

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

elle sera réfléchie directement vers le centre, le point chaud,

mais si le soleil est hors-axe et vient du côté,

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

on aura deux points d'impacts, et donc deux réflexions.

it might hit two places and take two bounces.

So for direct light, it takes only one bounce,

Donc pour la lumière directe, on a besoin d'une seule réflexion,

mais pour la lumière hors-axe, peut-être deux,

for off-axis light it might take two,

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

et si la lumière est vraiment désaxée, on aura peut être besoin de trois réflexions.

Your efficiency goes down with more bounces,

L'efficacité diminue avec le nombre de réflexions,

because you lose about 10 percent with each bounce,

car on perd à peu près 10 % à chaque réflexion.

Mais ça nous permet de collecter la lumière sur un angle de plus ou moins 25 degrés.

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

Donc, pendant environ deux heures et demie dans une journée, on peut collecter l'énergie solaire avec un système statique.

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.

Mais les cellules photovoltaïques collectent la lumière pendant quatre heures et demie.

On an average adjusted day, a solar cell --

En une journée, un panneau solaire...

because the sun's moving across the sky,

parce que le soleil se déplace dans le ciel,

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

la performance du panneau solaire a la forme d'une fonction sinus et donc diminue

pour la lumière très desaxée.

at the off-axis angles.

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

Ils collectent le rayonnement du soleil pendant quatre heures et demie en moyenne.

Donc, même ça, même si ça a un bon rendement sans partie mobile -

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

et qu'on pouvait atteindre de hautes températures - ce n'était pas assez.

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

On devait battre les panneaux solaires.

We needed to beat solar cells.

Donc on s'est penché sur une autre idée.

So we took a look at another idea.

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

On a cherché comment on pourrait diviser une parabole en pétales qui suivraient le soleil indépendemment.

Donc, ce que vous voyez là, c'est 12 pétales différents,

So what you see here is 12 separate petals

chacun peut être contrôlé par un microprocesseur individuel

that each could be controlled with individual microprocessors

qui ne coûte pas plus d'un dollar.

that would only cost a dollar.

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

On peut acheter un microprocesseur de deux mégahertz pour un dollar, de nos jours.

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

Et vous pouvez trouver des moteurs pas à pas qui sont quasi inusables,

because they have no brushes,

parce qu'ils sont sans balais, pour seulement un dollar.

for a dollar.

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

On peut donc contrôler ces 12 pétales pour moins de 50 dollars,

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

et ce que ça va nous permettre de faire, c'est, au lieu de bouger la cible,

but only move the petals.

de bouger seulement les pétales.

The whole system would have a much lower profile,

Le système tout entier devient beaucoup plus large que haut,

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

et permet aussi de collecter la lumière pendant six heures et demie à sept heures par jour.

Mais une fois qu'on a concentré les rayons lumineux,

Now that we have concentrated sunlight,

qu'est-ce qu'on va mettre au centre pour convertir cette lumière en électricité ?

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

Nous avons essayé d'étudier tous les différents moteurs thermiques utilisés par le passé

So we tried to look at all the different heat engines

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

pour convertir de la lumière en électricité, ou de la chaleur en électricité.

And one of the great ones of all time,

Et un des des meilleurs de tous les temps,

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

la machine à vapeur de James Watt, créée en 1788, était une avancée considérable.

En fait James Watt n'a pas inventé la machine à vapeur, il l'a juste améliorée.

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

Mais les amélioration qu'il a apportées sont phénoménales.

But his refinements were incredible.

Il a ajouté des guides linéaires pour le mouvement des pistons,

He added new linear motion guides to the pistons,

il a ajouté un condenseur pour refroidir la vapeur en dehors du cylindre,

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

il a créé le moteur double-action, ce qui a doublé sa puissance.

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

C'était des innovations majeures.

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

Je veux dire, toutes ces améliorations...

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

ça justifie pleinement que notre unité pour la puissance aujourd'hui, le watt, porte son nom.

today is named after him.

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

Donc on a étudié ce moteur, et il avait du potentiel.

Les moteurs à vapeur sont dangereux,

Steam engines are dangerous,

and they had tremendous impact on the world --

et ils ont eu un impact énorme sur notre monde, comme vous savez -

industrial revolution and ships and locomotives.

la révolution industrielle, les bateaux, les locomotives...

Mais ils sont plus efficaces lorsqu'ils sont gros,

But they're usually good to be large,

so they're not good for distributed power generation.

ce qui les rend peu adaptés à une production d'énergie décentralisée.

Et ils fonctionnent aussi à très haute pression, ce qui les rend dangereux.

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

Another type of engine is the hot air engine.

Un autre type de moteur est le moteur à air chaud.

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

Et le moteur à air chaud, lui non plus, n'a pas été inventé par Robert Stirling,

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

mais Robert Stirling s'y est intéressé en 1816 et l'a radicalement amélioré.

This engine, because it was so interesting --

Ce moteur... il est très intéressant, il ne fonctionne qu'à l'air, sans vapeur,

it only worked on air, no steam --

has led to hundreds of creative designs over the years

et on en a développé des centaines de variantes au fil des ans,

that use the Stirling engine principle.

qui utilisent le principe du moteur de Stirling.

But after the Stirling engine, Otto came along,

Mais après le moteur Stirling, Otto est entré en scène,

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

et là encore, il n'a pas inventé le moteur à combustion interne, il l'a juste amélioré.

he just refined it.

Il l'a révélé à Paris en 1867,

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

et c'était une avancée majeure

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

parce qu'il a considérablement augmenté la densité de puissance du moteur.

Vous pouviez désormais avoir bien plus de puissance dans un volume bien plus faible

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

et cela permettait d'utiliser ce moteur dans des applications mobiles.

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

Et, une fois que vous avez la mobilité,

So, once you have mobility,

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

vous faites beaucoup de moteurs pour équiper beaucoup d'éléments,

as opposed to steam ships or big factories,

a contrario des navires à vapeur ou des grandes usines qui n'ont pas besoin d'autant d'éléments,

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

donc c'est ce moteur qui a bénéficié de la production en série,

where all the other engines didn't.

et tous les autres moteurs n'en ont pas bénéficié.

So, because it went into mass production,

Et, comme on l'a produit en série,

costs were reduced, 100 years of refinement,

les coûts ont été réduits, on l'a amélioré pendant un siècle,

emissions were reduced, tremendous production value.

les émissions ont été réduites, le rendement accru.

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

Des centaines de millions de moteurs à combustion interne ont été fabriqués,

à comparer aux milliers de moteurs Stirling fabriqués.

compared to thousands of Stirling engines built.

Et c'est encore bien plus que le nombre de petites machines à vapeur qui ne sont plus utilisées

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

seules les grosses sont encore utilisées pour les gros chantiers.

only large ones for big operations.

So after looking at these three, and 47 others,

Donc après avoir étudié ces trois moteurs, et 47 autres,

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

nous avons conclu que le moteur Stirling était celui qu'il fallait utiliser.

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

Je vais vous expliquer brièvement notre approche, et aussi comment ce moteur fonctionne.

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

Nous avons essayé de concevoir le moteur Stirling de façon originale,

parce qu'il était pratique - le poids n'entrant pas en compte dans le cas qui nous intéresse.

because it was practical --

weight no longer mattered for our application.

Le moteur a combustion interne s'est développé parce que le poids était un facteur important

The internal combustion engine took off because weight mattered,

puisqu'on était mobile.

because you were moving around.

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

Mais si vous voulez produire de l'énergie solaire en un endroit donné,

le poids importe peu.

the weight doesn't matter so much.

Notre autre découverte a été que l'efficacité n'est pas si importante

We also discovered that efficiency doesn't matter so much

si votre source d'énergie est gratuite.

if your energy source is free.

Normally, efficiency is crucial

Habituellement, l'efficacité est capitale

because the fuel cost of your engine over its life

car le coût du carburant pour votre moteur, au cours de sa vie, dépasse le coût initial du moteur.

dwarfs the cost of the engine.

But if your fuel source is free,

Mais si votre source d'énergie est gratuite,

then the only thing that matters

alors la seule chose qui compte c'est le coût initial du moteur.

is the up-front capital cost of the engine.

Donc vous ne voulez pas optimiser son efficacité,

So you don't want to optimize for efficiency,

vous voulez optimiser la puissance délivrée par dollar.

you want to optimize for power per dollar.

Donc, en utilisant cela, ce nouveau critère,

So using that new twist, with the new criteria,

nous avons pensé que nous pouvions ré-étudier le moteur Stirling,

we thought we could relook at the Stirling engine,

à l'aide de quelques algorithmes génétiques.

and also bring genetic algorithms in.

Typiquement, Robert Stirling n'avait pas eu Gordon Moore avant lui

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

to get us three gigahertz of processor power.

pour lui accorder la puissance d'un processeur de trois gigahertz.

So we took the same genetic algorithm

Donc nous avons utilisé le même algorithme génétique que nous avions utilisé

that we used earlier to make that concentrator,

pour faire le concentrateur, qui ne nous avait pas satisfait,

which didn't work out for us,

et nous l'avons appliqué au moteur Stirling,

to optimize the Stirling engine,

pour rendre sa forme et ses dimensions

and make its design sizes and all of its dimensions

optimales en vue d'obtenir le plus de puissance par dollar,

the exact optimum to get the most power per dollar,

sans souci du poids, sans souci de la taille,

irrespective of weight, irrespective of size,

just to get the most conversion of solar energy,

pour convertir le plus d'énergie solaire possible, parce que le soleil est gratuit.

because the sun is free.

Et c'est donc le procédé que nous avons utilisé... laissez-moi vous montrer comment ce moteur fonctionne.

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

Le moteur thermique, ou moteur à air chaud, le plus simple de tous les temps,

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

serait celui-ci : prenez une boîte, un boîtier en acier, avec un piston.

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

Put a flame under it, the piston moves up.

Placez une flamme en-dessous, le piston monte.

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

Retirez la flamme et versez de l'eau, ou laissez refroidir, et le piston redescend.

the piston moves down.

That's a heat engine.

Voilà un moteur thermique.

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

C'est grosso modo le moteur thermique le plus simple que vous puissiez trouver.

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

Le problème c'est que son efficacité est d'un centième de pour cent,

because you're heating all the metal of the chamber

parce que vous chauffez tout le métal du récipient

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

et vous refroidissez tout le métal, à chaque fois.

Et vous ne récupérez que la puissance venant de l'air que vous avez chauffé,

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

tout en perdant l'énergie qui sert à chauffer et à refroidir le métal.

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

Alors quelqu'un a eu cette très bonne idée, de ...

So someone came up with a very clever idea.

au lieu de chauffer tout le cylindre, puis refroidir tout le cylindre,

Instead of heating and cooling the whole cylinder,

pourquoi ne pas placer un intermédiaire à l'intérieur :

what about if you put a displacer inside --

une petite pièce qui fait la navette de bas en haut.

a little thing that shuttles the air back and forth.

Vous faites bouger ça vers le haut ou le bas au prix d'un peu d'énergie

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

mais désormais vous déplacez uniquement l'air vers la partie basse, chaude, et vers la partie haute, froide,

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

vers le chaud en bas et vers le froid en haut.

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

Donc, désormais vous n'alternez plus entre chauffage et refroidissement du métal,

vous alternez juste entre chauffage et refroidissement de l'air.

That allows you to get the efficiency up

Ce qui vous permet d'augmenter l'efficacité depuis centième de pour cent

from a hundredth of a percent to about two percent.

jusqu'à deux pour cent.

Puis Robert Stirling est arrivé avec cette idée géniale,

And then Robert Stirling came along with this genius idea,

à savoir, qu'en fait je ne chauffe plus le métal maintenant,

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

with this kind of engine,

avec ce type de moteur, mais je chauffe encore tout le volume d'air.

but I'm still reheating all the air.

Je chauffe puis refroidit tout le volume d'air, à chaque fois.

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

Mais si je plaçais une "éponge thermique" au milieu,

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

là où l'air doit passer pour aller vers le chaud ou le froid ?

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

Il a donc fabriqué des réseaux de fils, du verre craquelé,

So he made fine wires, and cracked glass,

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

et toutes sortes de matériaux pour en faire des éponges thermiques.

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

Donc quand l'air monte de la partie chaude vers la partie froide

it puts some heat into the sponge.

il donne un peu de sa chaleur à l'éponge.

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

Et quand l'air redescend après avoir été refroidi

il récupère cette chaleur.

it picks up that heat again.

Donc vous réutilisez votre énergie cinq ou six fois

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

ce qui fait monter l'efficacité entre 30 et 40 pour cent.

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

C'est peu connu, mais c'est une invention brillante, un trait de génie de Robert Stirling

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

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

Cela permet au moteur à air chaud de devenir un système pratique -

contrairement à ce que j'avais pensé lorsque j'avais fait la version simple au lycée -

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

et même un système qui a du potentiel,

to very potentially possible,

une fois que l'efficacité est meilleure, si vous pouvez le concevoir de façon à ce qu'il ne coûte pas cher.

once you get the efficiency up,

if you can design this to be low enough cost.

On s'est donc engagés dans une démarche de réduction maximale du coût.

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.

Nous avons construit un super modèle mathématique représentant le moteur Stirling.

Nous y avons appliqué l'algorithme génétique.

We applied the genetic algorithm.

Nous en avons tiré les résultats pour le moteur optimal.

We got the results from that for the optimal engine.

We built engines --

Nous avons construit des moteurs - 100 moteurs différents au cours des deux dernières années.

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

Nous avons pris des mesures, ajusté les modèles en fonction,

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

et cela nous a mené au prototype actuel.

and then we led that to the current prototype.

Ça nous a mené à un moteur très compact, et peu cher,

It led to a very compact, inexpensive engine,

et qui ressemble à ceci.

and this is what the engine looks like.

Laissez-moi vous montrer en vrai ce que ça donne.

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

Voilà donc le moteur.

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

C'est juste un petit cylindre, ici, qui contient le générateur ; le câblage ;

which holds the generator inside and all the linkage,

et voici la calotte chaude - le cylindre chaud sur le dessus -

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

ici ça chauffe, ici c'est froid,

this part gets hot, this part is cool,

and electricity comes out.

et de l'électricité en sort.

The exact converse is also true.

Ça marche aussi dans l'autre sens.

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

Si vous alimentez en électricité, cette partie chauffera et celle-ci refroidira,

vous avez de la réfrigération.

you get refrigeration.

So it's a complete reversible cycle,

C'est donc un cycle complètement réversible,

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

un cycle très efficace, et assez simple à fabriquer.

Donc maintenant il faut assembler les deux idées.

So now you put the two things together.

Vous avez le moteur,

So you have the engine.

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

et maintenant qu'est-ce qui se passe si vous combinez les pétales avec le moteur au centre.

Les pétales suivent le soleil et le moteur reçoit la lumière concentrée,

The petals track and the engine gets the concentrated sunlight,

et transforme cette chaleur en électricité.

takes that heat and turns it into electricity.

Voici à quoi ressemblait le premier prototype de ce système

This is what the first prototype of our system looked like

avec les pétales et le moteur au centre.

with the petals and the engine in the center.

Le voilà en action, au soleil,

This is being run out in the sun,

et maintenant je veux vous montrer à quoi ça ressemble en vrai.

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

(Applause)

(Applaudissements)

Thank you.

Merci.

Donc voici un appareil avec 12 pétales.

So this is a unit with the 12 petals.

These petals cost about a dollar each --

Ces pétales coûtent chacun environ un dollar -

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

léger, en plastique moulé par injection, recouvert d'aluminium.

The mechanism to control each petal is below there,

Le mécanisme qui contrôle chaque pétale est là en-dessous, avec chacun un microprocesseur.

with a microprocessor on each one.

On a des thermocouples sur le moteurs - de petits capteurs

There are thermocouples on the engine --

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

qui détectent la chaleur quand les rayons solaires les frappent.

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

Chaque pétale se positionne individuellement pour y conserver la température maximale.

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

Quand le soleil apparaît le matin, les pétales cherchent le soleil,

find it by searching for the highest temperature.

et le trouvent en cherchant la température maximale.

Environ une minute et demie, deux minutes, après que les rayons ont commencé à frapper la calotte chaude,

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

le moteur est assez chaud pour démarrer

and then the engine will generate electricity

et ensuite le moteur produit de l'électricité pendant à peu près six heures et demie par jour -

for about six and a half hours a day --

de six heures et demie à sept heures, au fur et à mesure de la course solaire.

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

Un point important dont nous pouvons tirer avantage

A critical part that we can take advantage of

est le fait que ces microprocesseurs bon marché

is that we have these inexpensive microprocessors

et chacun de ces pétales sont autonomes,

and each of these petals is autonomous,

et chaque pétale arrive à trouver le soleil sans intervention de l'utilisateur.

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,

Donc pas besoin de dire à quelle latitude et longitude l'on se trouve,

pas besoin d'entrer l'inclinaison de votre toit,

what your roof slope angle is, or what orientation.

pas besoin de préciser l'orientation.

It doesn't really care.

Ce n'est pas nécessaire.

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

Le principe est qu'ils cherchent le point le plus chaud,

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

et qu'ils le cherchent à nouveau une demie heure plus tard, et à nouveau le lendemain,

ils le cherchent à nouveau un mois plus tard.

It basically figures out where on Earth you are

Fondamentalement, ça détermine où vous êtes sur Terre en observant la course du soleil

by watching the direction the sun moves,

donc vous n'avez pas à vous occupez de cela.

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

Voilà la façon dont cet appareil fonctionne : quand le soleil apparaît

The way the unit works is,

when the sun comes out, the engine will start

le moteur démarre et vous récupérez du courant par ici.

and you get power out here.

On a du AC et DC, on récupère du 12 volts DC

We have AC and DC, get 12 volts DC,

so that could be used for certain applications.

qui peut être utilisé pour certaines applications.

On a un onduleur aussi, qui vous sort du 117 volts AC,

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

et vous récupérez aussi de l'eau chaude.

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

L'eau chaude est en option.

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

Vous n'êtes pas obligés d'utiliser l'eau chaude, elle refroidira toute seule.

But you can use it to optionally heat hot water

Mais vous pouvez l'utiliser pour chauffer de l'eau,

and that brings the efficiency up even higher

ce qui augmente encore l'efficacité

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

puisque une partie de la chaleur que d'ordinaire vous perdez

deviendra de l'énergie utile, que ce soit pour une piscine ou de l'eau chaude.

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

Je vais vous montrer un petit film pour vous montrer à quoi ça ressemble en action.

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

C'est le premier test que nous avons effectué en extérieur,

This is the first test where we took it outside

and each of the petals were individually seeking.

vous pouvez voir chaque pétale chercher individuellement.

Ils le font par étape, très grossière au début,

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

and very finely afterward.

et beaucoup plus précise ensuite.

Once they get a temperature reading on the thermocouple

Une fois que la température mesurée par le thermocouple indique qu'ils ont trouvé le soleil,

indicating they found the sun,

they slow down and do a fine search.

ils ralentissent et passent à la recherche précise,

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

ensuite tous les pétales se mettent en position, et le moteur démarre.

Donc, nous avons travaillé sur ce projet les deux dernières années.

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

Nous sommes enthousiasmés par les progrès, même s'il nous reste encore du chemin à faire,

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

comme je vais vous l'expliquer.

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

Voici ce à quoi nous aimerions aboutir, pour des installations résidentielles,

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

vous auriez probablement plus d'un appareil sur votre toit.

Vous pouvez les placer sur votre toit, dans votre jardin, ou ailleurs.

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

Vous n'êtes pas obligés d'avoir suffisamment d'unités pour alimenter entièrement votre maison,

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

vous économisez de l'argent avec chaque appareil que vous rajoutez.

you just save money with each incremental one you add.

So you're still using the grid potentially,

Donc vous êtes toujours raccordé au réseau, dans ce type d'application,

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

en tant que source secondaire - pour la nuit bien sûr,

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

ainsi que pour les jours nuageux où vous ne pouvez pas l'utiliser.

Mais vous réduisez votre consommation, particulièrement aux périodes de forte demande -

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

usually when you have your air conditioning on,

typiquement lorsque vous avez activé l'air conditionné, ou autre chose de ce genre -

or other times like that --

cet appareil produit le plus d'électricité aux périodes de forte demande,

this generates the peak power at the peak usage time,

so it's very complementary in that sense.

donc en cela c'est très complémentaire du réseau.

This is how we would envision a residential application.

Voilà ce que nous envisageons au niveau résidentiel.

Nous pensons aussi qu'il y a un gros potentiel pour les fermes énergétiques,

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

en particulier dans les contrées reculées qui reçoivent beaucoup de soleil.

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

Cette combinaison des deux facteurs est une aubaine.

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

Il s'avère qu'il y a beaucoup de zones dans le monde où l'intensité du rayonnement solaire est très fort,

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

mais surtout à des endroits ou il est assez économique de placer ces engins

but in special places

where it happens to be relatively inexpensive to place these

et aussi en beaucoup d'endroits où le vent est très fort.

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.

Prenons un exemple : voici la carte des États-Unis.

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

À peu près partout où ce n''est ni vert ni bleu est un endroit vraiment idéal,

but even the green or blue areas are good,

mais même les zones vertes et bleues sont bonnes,

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

elles sont juste moins bonnes que les zones rouges, oranges et jaunes.

Mais le point chaud autour de Las Vegas et la Valée de la Mort, et sa région,

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

est très, très bon.

And is only affects the payback period,

Et tout cela ne change que la durée du retour sur investissement,

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

ça ne signifie pas que vous ne pouvez pas utiliser l'énergie solaire,

you could use it anywhere on Earth.

car vous pouvez l'utiliser n'importe où sur Terre.

It just affects the payback period

Ça modifie juste le délai avant que cela soit rentable, comparé à l'électricité du réseau.

if you're comparing to grid-supplied electricity.

Mais si vous n'êtes pas connecté au réseau,

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

alors la question de la rentabilité devient tout autre.

then the question of payback is a different one entirely.

C'est juste combien de watts vous obtenez par dollar,

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

et comment vous pouvez profiter de l'utilisation de cette énergie

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

pour modifier certains aspects de votre vie.

Voici la carte des États-Unis.

This is the map of the whole Earth,

Voici la carte du monde entier.

and you can see a huge swathe in the middle

Et une fois encore, vous pouvez voir une large bande au milieu

where a large part of the population is,

qui correspond à peu près à la zone où l'on trouve une large partie de la population,

there's tremendous chances for solar energy.

L'énergie solaire possède un très fort potentiel.

And of course, look at Africa.

Et bien sûr, regardez l'Afrique.

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

C'est tout bonnement incroyable à quel point le solaire pourrait être efficace là bas,

et je suis vraiment enthousiaste à l'idée de pouvoir trouver de nouvelles voies pour y remédier.

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

Donc, pour conclure, je dirai

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

que mon parcours personnel m'a montré que l'on peut revoir les anciennes idées sous un jour nouveau,

that you can revisit old ideas in a new light,

and sometimes ideas that have been discarded in the past

et que parfois les idées mises de côté par le passé

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

peuvent s'avérer meilleures maintenant, en prenant en compte les nouvelles technologies, ou en changeant de critères d'évaluation.

Nous croyons vraiment nous approcher d'un système pratique et abordable.

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

Notre but à court terme est d'être moitié moins cher que les panneaux solaires,

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

et notre but à long terme est d'être rentable en moins de cinq ans.

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.

Et avec une rentabilité en moins de cinq ans, tout à coup cela devient vraiment économique.

Il n'est donc plus question uniquement d'avoir une attitude responsable sur le plan énergétique

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

to want to have one of these.

pour vouloir vous équiper.

It just makes economic sense.

C'est juste du bon sens économique.

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

Pour l'instant, le retour sur investissement du solaire oscille entre 30 et 50 ans.

If you get it down below five years,

Si on le ramène en-dessous de cinq ans, alors ça devient un automatisme,

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

parce que l'intérêt d'en acheter un - quelqu'un d'autre le financera pour vous

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

et vous pouvez juste gagner de l'argent, quasiment dès l'installation.

Voilà le but à forte portée que nous nous efforçons vraiment d'atteindre, dans l'entreprise.

So that's our real powerful goal

that we're really shooting for in the company.

Deux autres chose que j'ai apprises et qui m'ont vraiment surpris -

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

la première est que nous sommes très peu attentifs à notre comportement énergétique.

one was how casual we are about energy.

Quand j'ai marché de l'ascenseur jusqu'ici,

I was walking from the elevator over here,

and even just looking at the stage right now --

et même simplement en regardant la scène en ce moment,

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

il y a probablement 20 lampes de 500 watts allumées en ce moment même.

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

Donc on a 10 000 watts de lumière déversés sur la scène,

one horsepower is 746 watts, at full power.

un cheval-vapeur fait 756 watts, à pleine puissance.

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

Donc, grosso modo, on a 15 chevaux qui courent à pleine vitesse pour éclairer la scène.

Sans parler des 200 chevaux qui sont probablement en train de courir en ce moment

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

pour que l'on ait la climatisation.

to keep the air-conditioning going.

Et c'est tout bonnement incroyable : vous entrez dans un ascenseur et il y a des lumières allumées dans l'ascenseur.

And it's just amazing,

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

Bien sûr maintenant, je suis vraiment attentif à la maison lorsque nous laissons des lumières laissées allumées par erreur.

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

Mais, partout autour de nous, nous consommons toujours plus d'énergie,

But, everywhere around us we have insatiable use for energy

parce ça ne coûte rien.

because it's so cheap.

Et elle est bon marché parce que nous avons été exposés

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

à l'énergie qui est concentrée dans le soleil.

that's been concentrated by the sun.

Fondamentalement, le pétrole est de l'énergie solaire concentrée.

Basically, oil is solar-energy concentrate.

Il a été exposé pendant des milliards d'années à beaucoup d'énergie

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

to make it have all that energy contained in it.

ce qui fait qu'il en contient autant aujourd'hui.

And we don't have a birthright

Et selon moi, nous n'avons pas un droit inné à l'utiliser à la vitesse à laquelle nous le faisons.

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

Et il serait bon de trouver un moyen de rendre notre usage de l'énergie plus responsable,

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,

en nous efforçant de consommer et de produire de l'énergie à la même vitesse,

et j'espère vraiment que nous y arriverons.

and I really hope we can get there.

Merci beaucoup, vous êtes un public formidable.

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

(Applaudissements)