Jonathan Trent: Energy from floating algae pods

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Traducător: Delia Bogdan Corector: Ariana Bleau Lugo

Some years ago, I set out to try to understand

Acum câţiva ani am dorit să aflu

if there was a possibility to develop biofuels

dacă există posibilitatea de a dezvolta biocombustibili

on a scale that would actually compete with fossil fuels

la o scară la care să concureze cu combustibilii fosili

but not compete with agriculture for water,

dar să nu concureze cu agricultura pentru apă,

fertilizer or land.

îngrăşăminte sau teren.

So here's what I came up with.

Iată rezultatul.

Imagine that we build an enclosure where we put it

Imaginaţi-vă că am clădi o incintă unde băgăm doar apa

just underwater, and we fill it with wastewater

freatică, pe care o umplem cu apă menajeră

and some form of microalgae that produces oil,

şi o microalgă care produce ulei.

and we make it out of some kind of flexible material

Facem incinta dintr-un material flexibil

that moves with waves underwater,

care se mişcă pe valuri sub apă,

and the system that we're going to build, of course,

iar sistemul, desigur, va folosi

will use solar energy to grow the algae,

energie solară ca să crească algele,

and they use CO2, which is good,

şi folosim CO2, ceea ce-i bine,

and they produce oxygen as they grow.

iar ele produc oxigen pe măsură ce se dezvoltă.

The algae that grow are in a container that

Algele se află într-un container

distributes the heat to the surrounding water,

care distribuie căldura în apa dimprejur.

and you can harvest them and make biofuels

Le poţi culege să faci biocombustibili,

and cosmetics and fertilizer and animal feed,

cosmetice, îngrăşăminte, furaje

and of course you'd have to make a large area of this,

şi sigur vei avea nevoie de o suprafaţă mare,

so you'd have to worry about other stakeholders

aşa că vei interfera cu alţe părţi interesate:

like fishermen and ships and such things, but hey,

pescari, vase şi alte asemenea,

we're talking about biofuels,

dar vorbim de biocombustibili,

and we know the importance of potentially getting

şi ştim cât de important este

an alternative liquid fuel.

să ai un combustibil lichid alternativ.

Why are we talking about microalgae?

De ce discutăm despre microalge?

Here you see a graph showing you the different types

Aici e un grafic cu mai multe tipuri de culturi

of crops that are being considered for making biofuels,

care se consideră că produc biocombustibili,

so you can see some things like soybean,

şi vedeţi boabele de soia

which makes 50 gallons per acre per year,

care dau 200 de litri pe acru pe an,

or sunflower or canola or jatropha or palm, and that

sau floarea soarelui, jatropha sau palmierul,

tall graph there shows what microalgae can contribute.

iar cilindrul mare, arată cu cât pot contribui algele.

That is to say, microalgae contributes between 2,000

Microalgele contribuie cu 7.500 şi 19.000 litri

and 5,000 gallons per acre per year,

pe acru pe an,

compared to the 50 gallons per acre per year from soy.

comparat cu 190 de litri / acru / an din soia.

So what are microalgae? Microalgae are micro --

Ce sunt microalgele? Sunt micro-

that is, they're extremely small, as you can see here

adică extrem de mici, aşa cum observaţi

a picture of those single-celled organisms

în această fotografie a organismelor unicelulare

compared to a human hair.

comparate cu firul de păr uman.

Those small organisms have been around

Aceste mici organisme există

for millions of years and there's thousands

de milioane de ani şi sunt mii

of different species of microalgae in the world,

de specii diferite de microalge în lume,

some of which are the fastest-growing plants on the planet,

unele cu cel mai rapid ritm de creştere de pe planetă

and produce, as I just showed you, lots and lots of oil.

şi care produc multe, multe uleiuri.

Now, why do we want to do this offshore?

De ce să facem asta în larg?

Well, the reason we're doing this offshore is because

Motivul e că

if you look at our coastal cities, there isn't a choice,

dacă privim oraşele de coastă, nu avem alternativă,

because we're going to use waste water, as I suggested,

deoarece vom folosi apa menajeră, cum am sugerat,

and if you look at where most of the waste water

iar apa menajeră are cele mai multe uzine

treatment plants are, they're embedded in the cities.

de purificare în oraşe.

This is the city of San Francisco, which has 900 miles

Acesta e San Francisco, care deja are 1450 km

of sewer pipes under the city already,

de ţevi de canalizare pe sub oraş

and it releases its waste water offshore.

care deversează apa menajeră în larg.

So different cities around the world treat their waste water

Diferite oraşe în lume tratează apa menajeră diferit.

differently. Some cities process it.

Unele o procesează.

Some cities just release the water.

Altele doar o eliberează în apă.

But in all cases, the water that's released is

În toate cazurile apa eliberată

perfectly adequate for growing microalgae.

e potrivită pentru creşterea microalgelor.

So let's envision what the system might look like.

Să ne imaginăm cum ar arăta sistemul.

We call it OMEGA, which is an acronym for

Îl numim OMEGA, un acronim pentru

Offshore Membrane Enclosures for Growing Algae.

Offshore Membrane Enclosures for Growing Algae. (Incinte membranare de cultivare a algelor în larg.)

At NASA, you have to have good acronyms.

La NASA trebuie să ai acronime bune.

So how does it work? I sort of showed you how it works already.

Cum funcţionează? V-am arătat mai devreme.

We put waste water and some source of CO2

Pui apă şi o sursă de CO2

into our floating structure,

într-o structură plutitoare,

and the waste water provides nutrients for the algae to grow,

iar apa menajeră oferă nutrienţi pentru creşterea algelor,

and they sequester CO2 that would otherwise go off

care reţin CO2, care altminteri s-ar pierde

into the atmosphere as a greenhouse gas.

în atmosferă ca gaz de seră.

They of course use solar energy to grow,

Ele folosesc energia solară ca să crească,

and the wave energy on the surface provides energy

iar energie valurilor de la suprafaţă oferă energia

for mixing the algae, and the temperature

necesară amestecării algelor, iar temperatura

is controlled by the surrounding water temperature.

e reglată de temperatura apei înconjurătoare.

The algae that grow produce oxygen, as I've mentioned,

Algele în timpul creşterii produc oxigen

and they also produce biofuels and fertilizer and food and

şi produc şi biocombustibili, îngrăşăminte, hrană

other bi-algal products of interest.

şi alte produse algifere de interes.

And the system is contained. What do I mean by that?

Sistemul e autonom. E modular.

It's modular. Let's say something happens that's

Presupunem că ceva neaşteptat

totally unexpected to one of the modules.

se întâmplă cu unul dintre module.

It leaks. It's struck by lightning.

Are scurgeri. E lovit de trăsnet.

The waste water that leaks out is water that already now

Apa menajeră care se scurge e apa care deja oricum

goes into that coastal environment, and

e deversată în mediul de coastă,

the algae that leak out are biodegradable,

iar algele existente sunt biodegradabile,

and because they're living in waste water,

pentru că ele trăiesc în apa menajeră,

they're fresh water algae, which means they can't

şi fiind alge de apă dulce, înseamnă că

live in salt water, so they die.

nu supravieţuiesc în apa sărată şi mor.

The plastic we'll build it out of is some kind of

Materialul plastic folosit,

well-known plastic that we have good experience with, and

cu care se lucrează foarte bine,

we'll rebuild our modules to be able to reuse them again.

construim modulele aşa încât să le putem refolosi.

So we may be able to go beyond that when thinking about

Putem să mergem mai departe cu acest sistem

this system that I'm showing you, and that is to say

şi să ne gândim la partea referitoare la apă,

we need to think in terms of the water, the fresh water,

apa proaspătă,

which is also going to be an issue in the future,

care şi ea va fi o problemă în viitor,

and we're working on methods now

şi acuma lucrăm la metode

for recovering the waste water.

pentru a recupera apa menajeră.

The other thing to consider is the structure itself.

Alt aspect de luat în calcul e structura în sine.

It provides a surface for things in the ocean,

Oferă suprafaţă pentru lucruri din ocean,

and this surface, which is covered by seaweeds

suprafaţă acoperită de plante marine

and other organisms in the ocean,

şi alte organisme oceanice,

will become enhanced marine habitat

care va deveni un habitat marin îmbunătăţit

so it increases biodiversity.

şi creşte biodiversitatea.

And finally, because it's an offshore structure,

Pentru că e o structură în larg,

we can think in terms of how it might contribute

putem considera cum ar putea contribui

to an aquaculture activity offshore.

la o activitate piscicolă în larg.

So you're probably thinking, "Gee, this sounds

Vă gândiţi: "Ce idee grozavă!

like a good idea. What can we do to try to see if it's real?"

Cum facem să vedem dacă merge?"

Well, I set up laboratories in Santa Cruz

Am aranjat laboratoare în Santa Cruz

at the California Fish and Game facility,

la crescătoria California Fish and Game,

and that facility allowed us to have big seawater tanks

unde ne-au permis să avem containere mari

to test some of these ideas.

cu apă de mare să testăm ideile.

We also set up experiments in San Francisco

Am făcut experimente în San Francisco

at one of the three waste water treatment plants,

la una din cele 3 uzine de purificare a apei menajere,

again a facility to test ideas.

o altă locaţie unde să testăm ideile.

And finally, we wanted to see where we could look at

În cele din urmă am vrut să testăm

what the impact of this structure would be

impactul pe care l-ar avea această structură

in the marine environment, and we set up a field site

în mediul marin şi am construit un loc pentru cultură

at a place called Moss Landing Marine Lab

la Moss Landing Marine Lab

in Monterey Bay, where we worked in a harbor

în golful Monterey, unde am lucrat într-un port

to see what impact this would have on marine organisms.

ca să observăm ce impact ar avea asupra organismelor marine.

The laboratory that we set up in Santa Cruz was our skunkworks.

Laboratorul din Santa Cruz era pentru startul experimentelor.

It was a place where we were growing algae

Acolo creşteam algele,

and welding plastic and building tools

modelam plasticul şi uneltele de construit

and making a lot of mistakes,

şi acolo am făcut o grămadă de greşeli,

or, as Edison said, we were

sau, cum ar fi spus Edison,

finding the 10,000 ways that the system wouldn't work.

găseam 10 mii de moduri în care sistemul n-ar funcţiona.

Now, we grew algae in waste water, and we built tools

Am crescut alge în apă menajeră şi am construit dispozitive

that allowed us to get into the lives of algae

care să ne permită accesul în lumea algelor

so that we could monitor the way they grow,

ca să le putem urmări pe măsură ce cresc,

what makes them happy, how do we make sure that

ce le face fericite, cum să ne asigurăm

we're going to have a culture that will survive and thrive.

o cultură viabilă şi înfloritoare.

So the most important feature that we needed to develop were these

Cea mai importantă parte pe care trebuia s-o dezvoltăm

so-called photobioreactors, or PBRs.

erau foto-bioreactoarele, sau PBR-urile.

These were the structures that would be floating at the

Aceste structuri care ar pluti la suprafaţă

surface made out of some inexpensive plastic material

confecţionate dintr-un material plastic ieftin

that'll allow the algae to grow, and we had built lots and lots

care să permită creşterea algelor. Am imaginat multe

of designs, most of which were horrible failures,

forme, marea majoritate eşecuri oribile,

and when we finally got to a design that worked,

şi când, în final am obţinut o formă care funcţiona,

at about 30 gallons, we scaled it up

la 100 de litri, am mărit-o proporţional

to 450 gallons in San Francisco.

la 1700 de litri în San Francisco.

So let me show you how the system works.

Să vă arăt cum funcţionează sistemul.

We basically take waste water with algae of our choice in it,

Luăm apă folosită cu algele dorite,

and we circulate it through this floating structure,

și o circulăm prin această structură plutitoare,

this tubular, flexible plastic structure,

tubulară, din plastic.

and it circulates through this thing,

Circulă prin plastic,

and there's sunlight of course, it's at the surface,

cu suprafaţa expusă la soare,

and the algae grow on the nutrients.

iar algele se dezvoltă pe seama nutrienţilor.

But this is a bit like putting your head in a plastic bag.

Doar că e ca şi cum ţi-ai băga capul într-o pungă de plastic.

The algae are not going to suffocate because of CO2,

Algele nu se vor sufoca din cauza CO2,

as we would.

ca noi.

They suffocate because they produce oxygen, and they

Ele se sufocă pentru că produc oxigen,

don't really suffocate, but the oxygen that they produce

care nu le sufocă, dar prezintă probleme,

is problematic, and they use up all the CO2.

iar ele folosesc tot CO2-ul.

So the next thing we had to figure out was how we could

Următorul pas a fost să vedem

remove the oxygen, which we did by building this column

cum scoatem oxigenul. El iese prin această coloană

which circulated some of the water,

care a circulat o parte din apă,

and put back CO2, which we did by bubbling the system

şi a readus CO2, prin barbotarea sistemului

before we recirculated the water.

înainte de recircularea apei.

And what you see here is the prototype,

Aici vedeţi prototipul

which was the first attempt at building this type of column.

primei coloane.

The larger column that we then installed in San Francisco

Coloana mai mare pe care am instalat-o

in the installed system.

în sistemul activ din San Francisco.

So the column actually had another very nice feature,

Coloana mai avea o proprietate bună:

and that is the algae settle in the column,

algele se aşezau în coloană,

and this allowed us to accumulate the algal biomass

şi asta ne permitea să adunăm biomasa de alge

in a context where we could easily harvest it.

într-o formă pe care s-o putem recolta uşor.

So we would remove the algaes that concentrated

Îndepărtăm algele comasate la baza coloanei

in the bottom of this column, and then we could

apoi le recoltăm printr-o procedură

harvest that by a procedure where you float the algae

în care le lăsăm să se ridice la suprafaţă,

to the surface and can skim it off with a net.

de unde le adunăm cu o plasă.

So we wanted to also investigate what would be the impact

Am vrut să studiem şi impactul

of this system in the marine environment,

acestui sistem asupra mediului marin.

and I mentioned we set up this experiment at a field site

V-am spus că aveam un loc pentru experiment

in Moss Landing Marine Lab.

în Moss Landing Marine Lab.

Well, we found of course that this material became

Am observat că materialul se încărca cu alge

overgrown with algae, and we needed then to develop

aşa că trebuia să găsim o metodă de curăţare.

a cleaning procedure, and we also looked at how

Am observat şi modul în care interacţionau

seabirds and marine mammals interacted, and in fact you

păsările şi mamiferele marine.

see here a sea otter that found this incredibly interesting,

Aici e o focă interesată de obiect,

and would periodically work its way across this little

care periodic va trece peste acest

floating water bed, and we wanted to hire this guy

pat plutitor. Ne-ar fi plăcut să-o angajăm

or train him to be able to clean the surface

sau s-o dresăm să cureţe suprafaţa

of these things, but that's for the future.

baloanelor, dar asta în viitor.

Now really what we were doing,

Lurcram de fapt

we were working in four areas.

pe patru direcţii.

Our research covered the biology of the system,

Cercetam biologia sistemului

which included studying the way algae grew,

adică modul de creştere al algelor,

but also what eats the algae, and what kills the algae.

dar şi ce le mânca sau ce le omora.

We did engineering to understand what we would need

Am făcut şi inginerie

to be able to do to build this structure,

ca să putem construi structura la scară redusă

not only on the small scale, but how we would build it

dar şi ca să aflăm cum o vom construi

on this enormous scale that will ultimately be required.

la scara enormă ce urma să fie folosită.

I mentioned we looked at birds and marine mammals

Am studiat păsările şi mamiferele marine

and looked at basically the environmental impact

şi impactul sistemului asupra mediului,

of the system, and finally we looked at the economics,

dar şi partea economică

and what I mean by economics is,

constând în

what is the energy required to run the system?

ce energie era necesară ca sistemul să funcţioneze?

Do you get more energy out of the system

Energia rezultată e mai mare

than you have to put into the system

decât energia necesară

to be able to make the system run?

ca sistemul să funcţioneze?

And what about operating costs?

Dar costurile de funcţionare?

And what about capital costs?

Dar costurile de investiţie?

And what about, just, the whole economic structure?

Care e economia întregii structuri?

So let me tell you that it's not going to be easy,

N-o să fie uşor,

and there's lots more work to do in all four

şi e mult de lucru în toate cele patru domenii

of those areas to be able to really make the system work.

ca să putem pune sistemul în funcţiune.

But we don't have a lot of time, and I'd like to show you

Dar nu avem mult timp la dispoziţie

the artist's conception of how this system might look

şi vă voi arăta cum a conceput sitemul un artist

if we find ourselves in a protected bay

dacă s-ar afla într-un golf protejat

somewhere in the world, and we have in the background

undeva în lume, iar în fundal

in this image, the waste water treatment plant

se vede uzina de tratare a apei menajere

and a source of flue gas for the CO2,

şi o sursă de aducţie pentru CO2.

but when you do the economics of this system,

Când calculezi economia sistemului

you find that in fact it will be difficult to make it work.

vezi că va fi greu să-l realizezi, dacă nu ţii cont

Unless you look at the system as a way to treat waste water,

că-i o cale de tratare a apei menajere,

sequester carbon, and potentially for photovoltaic panels

de captare a carbonului şi că poate avea implicaţii

or wave energy or even wind energy,

la panourile fotovoltaice, energia valurilor sau eoliană.

and if you start thinking in terms of

Dacă începi să te gândeşti cum să integrezi

integrating all of these different activities,

toate aceste activităţi diferite,

you could also include in such a facility aquaculture.

ai putea include într-un asemenea sistem şi acvacultura.

So we would have under this system a shellfish aquaculture

Am avea sub sistem o crescătorie de crustacee

where we're growing mussels or scallops.

unde să creştem midii sau scoici.

We'd be growing oysters and things

Am creşte stridii care ar furniza

that would be producing high value products and food,

produse cu mare valoare alimentară,

and this would be a market driver as we build the system

şi ăsta va fi indicele nostru pentru

to larger and larger scales so that it becomes, ultimately,

extinderea treptată a sistemului până va fi

competitive with the idea of doing it for fuels.

competitiv pentru producerea de carburant.

So there's always a big question that comes up,

E o mare problemă care se iveşte,

because plastic in the ocean has got a really bad reputation

cea a plasticului în ocean, deloc agreat în prezent,

right now, and so we've been thinking cradle to cradle.

aşa că am căutat argumente.

What are we going to do with all this plastic that we're

Ce vom face cu tot acest plastic

going to need to use in our marine environment?

pe care-l vom folosi în mediul marin?

Well, I don't know if you know about this,

Nu ştiu dacă ştiţi, dar în California

but in California, there's a huge amount of plastic

o cantitate uriaşă de plastic cu utilizări

that's used in fields right now as plastic mulch,

în diverse domenii, cu rol protector,

and this is plastic that's making these tiny little greenhouses

iar acesta e un plastic folosit pentru mici sere

right along the surface of the soil, and this provides

chiar pe suprafaţa solului, cu rol de încălzire

warming the soil to increase the growing season,

pentru extinderea sezonului de creştere,

it allows us to control weeds,

care permite controlul buruienilor,

and, of course, it makes the watering much more efficient.

şi care fac eficientă irigarea.

So the OMEGA system will be part

Aşa că sistemul OMEGA aparţine

of this type of an outcome, and that when we're finished

categoriei cu astfel de rezultate,

using it in the marine environment, we'll be using it,

iar când îl vom folosi în mediul marin,

hopefully, on fields.

sperăm că-l vom folosi şi pe terenuri.

Where are we going to put this,

Unde o să-l punem

and what will it look like offshore?

şi cum va arăta în larg?

Here's an image of what we could do in San Francisco Bay.

Iată ce am realizat în golful San Francisco.

San Francisco produces 65 million gallons a day

San Francisco produce 250 milioane de litri/zi de apă menajeră.

of waste water. If we imagine a five-day retention time

Considerând un timp de retenţie de 5 zile

for this system, we'd need 325 million gallons

necesar sistemului, avem nevoie de 1230 milioane l,

to accomodate, and that would be about 1,280 acres

adică 5200 m pătraţi de module OMEGA

of these OMEGA modules floating in San Francisco Bay.

să plutească prin golful San Francisco.

Well, that's less than one percent

Asta înseamnă mai puţin de 1%

of the surface area of the bay.

din suprafaţa golfului.

It would produce, at 2,000 gallons per acre per year,

Ar produce la 7500 l / 4000 mp / an

it would produce over 2 million gallons of fuel,

peste 7,5 mil. l de combustibil,

which is about 20 percent of the biodiesel,

adică 20% combustibil biodiesel (motorină),

or of the diesel that would be required in San Francisco,

din combustibilul diesel folosit în San Francisco,

and that's without doing anything about efficiency.

şi asta fără să eficientizăm deloc sistemul.

Where else could we potentially put this system?

Unde altundeva putem pune acest sistem?

There's lots of possibilities.

Sunt multe variante.

There's, of course, San Francisco Bay, as I mentioned.

Golful San Francisco e una.

San Diego Bay is another example,

Golful San Diego, o alta.

Mobile Bay or Chesapeake Bay, but the reality is,

Golful Mobile sau Chesapeake,

as sea level rises, there's going to be lots and lots

dar nivelul mării creşte, vor fi multe

of new opportunities to consider. (Laughter)

alte variante de luat în calcul. (Râsete)

So what I'm telling you about is a system

V-am vorbit despre un sistem

of integrated activities.

de activităţi integrate.

Biofuels production is integrated with alternative energy

Producerea de biocombustibil e integrată

is integrated with aquaculture.

cu energie alternativă, integrată cu acvacultură.

I set out to find a pathway

Am plecat să găsec o cale inovativă

to innovative production of sustainable biofuels,

şi durabilă de producere a biocombustibililor,

and en route I discovered that what's really required

ca să descopăr pe parcurs că integrarea

for sustainability is integration more than innovation.

oferea o sustenabilitate mai mare decât inovaţia.

Long term, I have great faith

Pe termen lung am mare încredere

in our collective and connected ingenuity.

în ingeniozitatea noastră colectivă interdisciplinară.

I think there is almost no limit to what we can accomplish

Cred că nu există limite pentru ce putem realiza

if we are radically open

dacă suntem total deschişi

and we don't care who gets the credit.

şi nu ne pasă cine ia premiu.

Sustainable solutions for our future problems

Soluţii sustenabile pentru problemele viitoare

are going to be diverse

vor fi diverse

and are going to be many.

şi numeroase.

I think we need to consider everything,

Cred că trebuie să ţinem cont de tot,

everything from alpha to OMEGA.

absolut tot, de la ALFA la OMEGA.

Thank you. (Applause)

Vă mulţumesc.

(Applause)

(Aplauze)

Chris Anderson: Just a quick question for you, Jonathan.

Chris Anderson: O întrebare scurtă, Jonathan.

Can this project continue to move forward within

Acest proiect va putea continua cercetarea

NASA or do you need some very ambitious

în cadrul NASA sau aveţi nevoie de un fond

green energy fund to come and take it by the throat?

foarte ambiţios pentru energie verde?

Jonathan Trent: So it's really gotten to a stage now

Jonathan Trent: Acum se află într-un stadiu

in NASA where they would like to spin it out into something

în care NASA ar dori să-l propulseze afară, în larg,

which would go offshore, and there are a lot of issues

dar ne confruntăm cu destule probleme

with doing it in the United States because of limited

cu realizarea în SUA din cauza aprobărilor limitate

permitting issues and the time required to get permits

şi a timpului necesar obţinerii aprobărilor

to do things offshore.

ca să realizăm asta în larg.

It really requires, at this point, people on the outside,

La momentul de faţă avem nevoie de oameni dinafară,

and we're being radically open with this technology

şi suntem extrem de deschişi cu această tehnologie

in which we're going to launch it out there

aşa încât dorim s-o lansăm cu ajutorul

for anybody and everybody who's interested

oricui şi a tuturor celor interesaţi

to take it on and try to make it real.

să o adopte şi să o facă să devină realitate.

CA: So that's interesting. You're not patenting it.

CA: Interesant. Nu o patentaţi,

You're publishing it.

ci o publicaţi.

JT: Absolutely.

CA: All right. Thank you so much.

JT: Absolut.

CA: Bine, îţi mulţumesc din suflet.

JT: Thank you. (Applause)

JT: Mulţumesc. (Aplauze)