Bill Gross: Great ideas for finding new energy

Билл Гросс делится великими идеями по поиску новых источников энергии

Переводчик: Yuliya Daurova Редактор: Katya Osnovsky

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

Когда мне исполнилось 15, я впервые заинтересовался солнечной энергией.

Моя семья только переехала из Форт Лии, Нью Джерси в Калифорнию.

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

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

и мы переехали из снежных мест туда, где очень жарко, и где много газовых магистралей.

There was gas rationing in 1973.

В 1973 году было введено лимитирование на использование газа.

The energy crisis was in full bore.

Энергетический кризис был на пике.

I started reading "Popular Science" magazine,

Я начал читать журнал Popular Science

and I got really excited about the potential of solar energy

и серьезно заитересовался потенциалом солнечной энергии,

to try and solve that crisis.

чтобы попытаться решить этот кризис.

I had just taken trigonometry in high school,

Я только начал изучать тригонометрию в школе,

I learned about the parabola

узнал про параболу

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

и как можно сконцентрировать лучи света в одну точку.

Это меня вдохновило.

That got me very excited.

And I really felt that there would be potential

И я почувствовал, что есть потенциал

to build some kind of thing that could concentrate light.

построить что-то, что бы концентрировало свет.

Поэтому я основал компанию, которую назвал Solar Devices.

So, I started this company called Solar Devices.

И это была компания, где я строил параболы,

And this was a company where I built parabolas,

I took metal shop,

я выбрал мастерскую,

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

я помню, как я приходил в эту жестяницкую мастерскую и создавал параболы и двигатели Стирлинга.

И я строил этот двигатель Стирлинга на токарном станке,

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

и приходили все эти байкеры, мотоциклисты,

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

чтобы спросить: "Ты строишь бонг, да?"

И я отвечал: "Да нет же, это двигатель Стирлинга, серьёзно!"

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

Но они мне не верили.

I sold the plans for this engine

Я продал черчежи этого двигателя и сферической антенны

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

на заднюю обложку журнала Popular Science, по 4 доллара за чертеж.

for four dollars each.

И я зарабтал достаточно денег, чтобы заплатить за первый год учебы в Калифорнийском технологическом институте.

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

Я очень радовался, что смог попасть в Калтех.

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

И я продолжал заниматься бизнесом в течение первого года обучения в Калтехе.

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

Но потом, на втором году учебы в Калтехе, они начали ставить оценки.

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

Весь первый год они ставили "зачет" и "незачет", но на втором году они начали ставить оценки.

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

И я не смог совмещать это с бизнесом

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

и все закончилось 25-летним "отпуском".

and I ended up with a 25-year detour.

Моя мечта была преобразовывать солнечную энергию при эффективных затратах,

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

но пришлось брать этот большой перерыв.

but then I had this big detour.

First, the coursework at Caltech.

Сначала была курсовая работа в Калтехе.

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

Потом, когда я закончил Калтех, вышел персональный компьютер IBM,

and I got addicted to the IBM PC in 1981.

и я подсел на компьютер IBM в 1981.

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

А затем в 1983 году вышел Lotus 1-2-3,

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

и я был полностью сражен Lotus 1-2-3.

Я стал использовать 1-2-3 в своём бизнесе, начал писать аддоны для него,

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

написал естественно-языковой интерфейс для 1-2-3.

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

I started an educational software company after I joined Lotus,

Я создал компанию по образовательным программам сразу после того, как я присоединился к Lotus.

И потом я создал Idealab,

and then I started Idealab so I could have a roof

чтобы я мог иметь крышу, под которой можно было бы создавать несколько компании.

under which I could build multiple companies in succession.

Потом, гораздо гораздо позже -- в 2000, совсем недавно, начался новый калифорнийский энерго-кризис --

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

это то, что могло бы стать очень большим энергетическим кризисом.

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

И я пытался понять, есть ли что-нибудь,

And I was trying to figure out

if we could build something that would capitalize on that

что мы могли бы построить, и на чем можно было бы заработать,

пытаясь дать людям запасную энергию,

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

если, конечно, кризис действительно наступит.

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

И я стал думать, как бы мы могли построить систему на батареях,

которая бы дала людям 5 часов, 10 часов, или даже весь день,

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

или 3 дня запасной энергии.

or three days' worth of backup power.

Я рад, что вы уже услышали сегодня,

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

что батареи являются ненадежными источниками энергии -- так как имеют недостаточно емкости по сравнению с топливом.

lack density compared to fuel.

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

Гораздо больше можно энергии сохранить в топливе, чем в батареях.

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

Пришлось бы заполнить одноместный гараж

всего лишь, чтобы получить для себя энергии на 4 часа.

just to give yourself four hours of battery backup.

И я сделал вывод после изучения всех возможных технологий,

And I concluded, after researching every other technology

что мы можем выпустить для хранения энергии

that we could deploy for storing energy --

маховики, другий тип батарей,

flywheels, different formulations of batteries --

it just wasn't practical to store energy.

с помощью которых сохранять энергию было не типично.

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

А что по поводу получения энергии?

Может быть, мы могли бы производить энергию.

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

Я подумал, может ли солнечная энегрия быть привлекательной.

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

Уже прошло 25 лет с тех пор, как я этим занимаюсь,

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

дайте повернем назад и посмотрим, что же происходило с солнечными элементами за это время.

Цена упала с 10 долларов за ватт до 4 или 5 долларов за ватт,

And the price had gone down from 10 dollars a watt

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

где и стабилизировалась.

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

А надо, чтобы она упала гораздо ниже, чтобы стать рентабельной.

Я изучил все новые изобретения, которые случались в отношении солнечных элементов,

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

я пытался найти что-то инновационное,

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

чтобы сделать солнечные элементы более дешевыми.

A lot of new things are happening to do that,

Много нового происходит, чтобы приближает нас к этой цели,

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

но фундаментально сам процесс по-прежнему требует очень большого количества энегрии.

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

Некоторые даже говорят, что больше энергии уходит на создание солнечного элемента,

than it will give out in its entire life.

чем он сможет дать за все годы его эксплуатации.

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

Надеюсь, если мы сможем уменьшить потребление энергии для создании этих элементов,

that will become more practical.

тогда они станут более практичным.

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

Но прямо сейчас, вы скорее всего возьмете кремний,

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

поместите его в печку с температурой 1600 градусов по фаренгейту на 17 часов, чтобы создать эти элементы.

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

Много кто сейчас работает, чтобы уменьшить эти цифры,

but I didn't have anything to contribute.

но я лично не сделал никакого вклада в эту область.

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

Итак, я пробовал найти другой способ, который мог бы сделать солнечную энергию выгодной.

to make cost-effective solar electricity.

И вот пришла идея, что если мы будем концентрировать солнечные лучи большим отражателем,

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

также, как я думал тогда, когда ходил в школу --

like I had been thinking about in high school,

но возможно используя уже современные техноголии, нам удастся сделать большой, более дешевый, отражатель,

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

который бы собирал солнечные лучи на маленький конвертер,

concentrate it to a small converter,

а сам конвертер не должен быть таким дорогим,

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

так как он будет намного меньше, чем солнечные элементы,

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

которые должны покрывать всю поверхность, с которой вы хотите собирать энергию.

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

Сейчас это выглядит реальным

This seemed practical now,

благадоря новым технологиям, которые появились за последние 25 лет с того момента, как я стал изучать эту тему.

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

since I had last looked at it.

Во-первых, появилось много новых технологий производства,

There was a lot of new manufacturing techniques,

не говоря уже о маниатюрных по-настоящему дешевых двигателях --

not to mention really cheap miniature motors --

это бесщёточные двигатели, серводвигатели, шаговые двигатели,

brushless motors, servomotors, stepper motors,

которые сейчас используются в принтерах, сканерах и других подобных устройствах.

that are used in printers and scanners.

А это уже прорыв.

So, that's a breakthrough.

Of course, inexpensive microprocessors

Ну и, конечно же, недорогие микропроцессоры,

and a very important breakthrough -- genetic algorithms.

и самый важный прорыв -- генетические алгоритмы.

Немного расскажу про генетические алгоритмы.

I'll be very short on genetic algorithms.

Это мощный способ решения сложных задач с использованием механизма естественного отбора.

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

Вы берете задачу, которую не можете решить чисто математически,

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

вы строите эволюционную систему для перебора множества решений,

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

добавляете половую разновидность,

you add sex --

where you take half of one solution and half of another

вы берете половину одного решения и половину другого, а затем создаете новые мутации,

and then make new mutations --

и с помощью естественного отбора вы отбрасываете не очень хорошие решения.

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

Обычно с помощью генетического алгоритма за один компьютерный день

Usually, with a genetic algorithm on a computer today,

на 3 Ггц процессоре

with a three gigahertz processor,

вы можете решить много-много ранее сложно решаемых задач

you can solve many formerly intractable problems

всего за несколько минут.

in just a matter of minutes.

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

Мы пробывыли с помощью генетических алгоритмов

to create a new type of concentrator.

создать новый тип концентратора.

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

И я покажу сейчас, что у нас из этого получилось.

Traditionally, concentrators look like this.

Обычно, концентраторы выглядят вот так.

Those shapes are parabolas.

Они имеют параболическую форму.

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

Они собирают все параллельно входящие лучи и фокусируют их в одном месте.

They have to track the sun,

Они должны следовать положению солнца, потому что они должны быть направлены прямо на солнце.

because they have to point directly at the sun.

Обычно, угол восприятия составляет около одного градуса,

They usually have a one degree acceptance angle --

что означает, что если градус больше 1,

once they're more than a degree off,

ни один из солнечных лучей не попадет в фокус.

none of the sunlight rays will hit the focus.

Поэтому мы пытались изобрести неотслеживающий коллектор,

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

коллектор, который бы собирал больше, чем свет в одном градусе,

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

с неподвижным частями.

И мы создали генетический алгоритм, чтобы решить эту задачу,

So we created a genetic algorithm to try this out,

мы создали в XL модель многоповерхностного отражателя,

we made a model in Excel of a multisurface reflector,

и мы получили удивительные результаты, буквально эволюционировавшие

and an amazing thing evolved, literally,

в процессе прохождения миллиарда циклов, миллиарда разных попыток,

from trying a billion cycles, a billion different attempts,

с рабочей функцией, которая определила, как ты можешь собрать максимальное количество света

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

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

под максимальным количеством углов в течение всего дня.

И вот эта форма, которая в итоге получилась.

And this is the shape that evolved.

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

Это неотслеживающий коллектор с шестью трубообразными консолями,

и каждая из них собирает свет определенным путем --

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

если солнечный свет падает прямо сюда,

if the sunlight strikes right here,

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

он может отражаться прямо в центр, в фокус напрямую,

но если солнце вне оси, и лучи падают сбоку,

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

они могут упасть в два места и отразиться дважды.

it might hit two places and take two bounces.

So for direct light, it takes only one bounce,

Так что при прямом свете случается только одно отражение,

при внеосевом свете может быть два отражения,

for off-axis light it might take two,

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

а при значительном внеосевом свете может быть три.

Your efficiency goes down with more bounces,

Ваша эффективность снижается при множественном отражении,

because you lose about 10 percent with each bounce,

потому что вы теряете 10 процентов при каждом отражении.

но это позволяет нам собрать свет с плюс или минус 25-процентного угла.

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

Таким образом, неподвижный компонент может собирать энергию в течение двух с половиной часов в день.

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.

Однако, солнечные элементы собирают свет в течение четырех с половиной часов.

On an average adjusted day, a solar cell --

В среднестатистический день солнечный элемент --

because the sun's moving across the sky,

потому что солнце движется по небу,

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

солнечный элемент снижает свою производительность по синусоидальной функции

во внеосевых углах.

at the off-axis angles.

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

Он собирает энергию около четырех с половиной усредненных часов во время светового дня.

Поэтому, даже притом, что это было просто грандиозно с учетом неподвижности частей --

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

что мы смогли достичь таких высоких температур - этого было недостаточно.

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

Нам надо было обыграть солнечные элементы.

We needed to beat solar cells.

Так мы стали думать над другой идеей.

So we took a look at another idea.

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

Мы задумались над способом разбить параболу на отдельные лепестки, которые бы отслеживали движение солнца.

Так, то, что вы видите здесь, - это 12 отдельных лепестков,

So what you see here is 12 separate petals

каждый из которых мог бы контролироваться собственным микропроцессором,

that each could be controlled with individual microprocessors

что стоило бы доллар.

that would only cost a dollar.

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

Вы можете купить два мегагерцевых микропроцессора сегодня за доллар.

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

И вы можете купить шаговые двигатели, которые практически не изнашиваются,

because they have no brushes,

потому что они не имеют щеток, за доллар.

for a dollar.

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

Мы можем контролировать все 12 лепестков менее чем за 50 долларов,

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

и это позволило бы нам больше не двигать фокус,

but only move the petals.

а только двигать лепестки.

The whole system would have a much lower profile,

Вся система имела бы меньшую структуру,

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

но, также мы смогли бы собирать солнечный свет от шести с половиной до семи часов в день.

Теперь, когда мы сконцентрировали сонечный свет,

Now that we have concentrated sunlight,

что мы собираемся поместить в центр, чтобы конвертировать солнечный свет в электричество?

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

Итак, мы постарались изучить все различные тепловые двигатели, которые использовались в истории,

So we tried to look at all the different heat engines

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

чтобы попробовать конвертировать солнечный свет в электричество, другими, словами тепло в электричество.

And one of the great ones of all time,

И одна из лучших во все времена

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

паровая машина Джеймса Ватта 1788 года стала главным, главным прорывом.

Джеймс Ватт, фактически, не изобрел паровой двигатель, он только усовершенствовал его.

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

Но, его доработки бесподобны.

But his refinements were incredible.

Он добавил новый механизм передачи движения от поршней,

He added new linear motion guides to the pistons,

он добавил конденсатор для охлаждения пара от рабочего цилиндра,

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

он изобрел цилиндр двойного действия, что удвоило мощность двигателя.

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

Это его главные достижения.

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

Я имею в виду, все усовершенствования, которые он сделал,

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

заслуживают того, чтобы сегодня единица измерения мощности, ватт, носила его имя.

today is named after him.

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

Итак, мы изучили данный двигатель, и в нем был потенциал.

Паровые двигатели опасны,

Steam engines are dangerous,

and they had tremendous impact on the world --

и они значительно повлияли на мир, как вы знаете -

industrial revolution and ships and locomotives.

индустриальная революция, корабли и локомотивы.

Но они обычно хороши, когда большие,

But they're usually good to be large,

so they're not good for distributed power generation.

то есть они не хороши для распределённого производства энергии.

И в них очень высокое давление, поэтому они опасны.

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

Another type of engine is the hot air engine.

Другой тип двигателя - это двигатель горячего воздуха.

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

И двигатель горячего воздуха также не был изобретен Робертом Стирлингом,

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

но именно Роберт Стирлинг сделал успехи в 1816 и радикально улучшил его.

This engine, because it was so interesting --

Этот двигатель, и именно поэтому он так нам интересен, работает только на воздухе, не на паре,

it only worked on air, no steam --

has led to hundreds of creative designs over the years

и привел за эти годы к сотням креативным разработкам,

that use the Stirling engine principle.

которые используют принцип двигателя Стирлинга.

But after the Stirling engine, Otto came along,

Но после двигателя Стирлинга, пришел Отто,

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

и вновь он не иозбрел двигатель внутреннего сгорания, а только улучшил его.

he just refined it.

Он показал его в Париже в 1867,

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

и это было главное достижение,

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

потому что повысилась плотность энерговыделения.

Сейчас вы можете получить намного больше энергии из намного меньшего пространства,

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

и это позволило использовать двигатель в мобильных устройствах.

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

Итак, однажды добившись мобильности,

So, once you have mobility,

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

теперь вы производите много двигателей, потому что у вас много блоков,

as opposed to steam ships or big factories,

в отличие от паровых кораблей или больших фабрик, где вы не производите такое количество блоков,

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

так что этот двигатель в итоге выграл от массового производства,

where all the other engines didn't.

в то время как другие двигатели проиграли.

So, because it went into mass production,

В связи с тем, что он вышел на уровень массового производства,

costs were reduced, 100 years of refinement,

его себестоимость уменьшилась, он улучшился за 100 лет,

emissions were reduced, tremendous production value.

выбросы уменьшились, значительно выросла продуктивность.

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

Сотни миллионов двигателей внутреннего сгорания были выпущены

по сравнению с тысячами двигателей Стирлинга.

compared to thousands of Stirling engines built.

А маленьких паровых двигателей было построено еще меньше,

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

только большие для больших производств.

only large ones for big operations.

So after looking at these three, and 47 others,

Таким образом, изучив эти три двигателя и 47 оставшихся,

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

мы пришли к выводу, что двигатель Стирлинга подходит для нас лучше всего.

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

Я хочу объяснить кратко, как мы пришли к такому выводу, и как он работает.

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

Итак, мы постарались взглянуть на двигатель Стирлинга в новом ключе,

так как подход утилитарный - вес больше не имел значения для нашего устройства.

because it was practical --

weight no longer mattered for our application.

Двигатель внутреннего сгорания стал популярным, потому что вес имел значение,

The internal combustion engine took off because weight mattered,

потому что вы находились в движении.

because you were moving around.

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

Но если вы собираетесь генерировать солнечную энергию из статичного места,

вес не имеет большого значения.

the weight doesn't matter so much.

Другая вещь, которую мы обнаружили, это то, что эффективность тоже так сильно не важна,

We also discovered that efficiency doesn't matter so much

если источник энергии бесплатен.

if your energy source is free.

Normally, efficiency is crucial

Обычно, эффективность - самый важный фактор,

because the fuel cost of your engine over its life

потому что стоимость топлива для вашего двигателя уменьшает стоимость двигателя в течение его использования.

dwarfs the cost of the engine.

But if your fuel source is free,

Но если источник топлива бесплатный,

then the only thing that matters

тогда единственный значимый фактор - это первоочередные капитальные расходы на двигатель.

is the up-front capital cost of the engine.

То есть вы не хотите оптимизироваться в сторону эффективности,

So you don't want to optimize for efficiency,

вы хотите оптимизироваться в сторону дополнительной мощности за доллар.

you want to optimize for power per dollar.

Так, используя этот момент с новым критерием,

So using that new twist, with the new criteria,

мы подумали, что мы можем пересмотреть взгляды на двигатель Стирлинга,

we thought we could relook at the Stirling engine,

и также разработать генетический алгоритм для него.

and also bring genetic algorithms in.

По правде говоря, у Роберта Стирлинга не было Гордона Мура,

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

to get us three gigahertz of processor power.

чтобы получить мощность трех Ггц процессора.

So we took the same genetic algorithm

Итак, мы взяли тот же генетический алгоритм, который использовали ранее

that we used earlier to make that concentrator,

для создания концентратора, который в итоге нам не подошел,

which didn't work out for us,

чтобы оптимизировать двигатель Стирлинга,

to optimize the Stirling engine,

и подогнать его размеры и все его параметры до

and make its design sizes and all of its dimensions

точной оптимизации, чтобы добиться наибольшей мощности за доллар,

the exact optimum to get the most power per dollar,

независимо от веса, независимо от размера

irrespective of weight, irrespective of size,

just to get the most conversion of solar energy,

добиться наибольшей переработки солнечной энергии, потому что солнце бесплатно.

because the sun is free.

Вот процесс, который мы применили - позвольте показать, как двигатель работает.

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

Наипростейший тепловой двигатель, или двигатель горячего воздуха, во все времена

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

был таким: возьмите коробку, стальную канистру и поршень.

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

Put a flame under it, the piston moves up.

Разведите огонь под ним, поршень поднимется.

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

Уберите огонь и налейте сверху воду, или остудите его, поршень опустится.

the piston moves down.

That's a heat engine.

Это и есть тепловой двигатель.

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

В целом, это самый основной тепловой двигатель, который вы когда-либо имели.

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

Проблема в эффективности, которая составляет всего лишь одну сотую процента,

because you're heating all the metal of the chamber

потому что вы нагреваете весь металл камеры,

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

а потом каждый раз охлаждаете весь металл камеры.

И вы получаете энергию только из воздуха, который нагрет в это время,

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

но вы тратите всю энергию, нагревая и охлаждая металл.

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

Так, кто-то пришел к очень умной идее,

So someone came up with a very clever idea.

что, вместо того, чтобы нагревать и охлаждать весь цилиндр,

Instead of heating and cooling the whole cylinder,

надо бы поместить внутрь дисплейсер -

what about if you put a displacer inside --

небольшое устройство, которое двигает воздух вперед-назад.

a little thing that shuttles the air back and forth.

Вы двигаете его вверх и вниз с небольшой энергией,

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

но теперь вы только двигаете воздух вниз к горячему концу и вверх к холодному концу,

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

вниз к горячему и вверх к холодному.

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

В результате, теперь вы поочередно не нагреваете и охлаждаете металл,

вы просто поочередно нагреваете и охлаждаете воздух.

That allows you to get the efficiency up

Это позволяет вам повысить эффективность с сотой доли процента

from a hundredth of a percent to about two percent.

до двух процентов.

А потом Роберт Стирлинг пришел к гениальной идее,

And then Robert Stirling came along with this genius idea,

которая заключалась в следующем: ОК, я уже не нагреваю металл

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

with this kind of engine,

этого типа двигателя, но я все еще нагреваю вновь и вновь весь воздух.

but I'm still reheating all the air.

Я все еще нагреваю и охлаждаю воздух каждый раз.

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

А что если я помещу тепловую губку в середину,

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

в проход, где воздух движется между горячим и холодным концами?

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

Итак, он взял провода малого сечения и теснувшее стекло,

So he made fine wires, and cracked glass,

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

а также различные виды материалов для разработки тепловой губки.

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

Итак, когда воздух толкают вврех от горячего к холодному концу,

it puts some heat into the sponge.

он отдает часть тепла в губку.

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

А когда воздух возвращается после охлаждения,

он снова забирает это тепло обратно.

it picks up that heat again.

Так, вы используете энергию пять или шесть раз,

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

что повышает эффективность на 30 - 40 процентов.

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

Это малоизвестное, но блестящее, гениальное изобретение Роберта Стирлинга,

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

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

которое превращает горячий воздух в двигателе из чего-то непрактичного-

то, что я обнаружил, когда строил наипростейшую модель в старшей школе --

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

в потенциальную возможность,

to very potentially possible,

вы сможете повысить эффективность в случае, если вы сможете сконструировать двигатель с низкой себестоимостью.

once you get the efficiency up,

if you can design this to be low enough cost.

Так что мы действительно задумались над способами, как снизить стоимость до максимально возможной.

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.

Мы построили огромную математическую модель работы двигателя Стирлинга.

Мы применили генетический алгоритм.

We applied the genetic algorithm.

Мы пришли к результату, как оптимизировать двигатель.

We got the results from that for the optimal engine.

We built engines --

Мы построили двигатели, мы построили 100 различных двигателей за последние 2 года.

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

Мы измерили каждый, мы доработали модель до тех параметров, которые измерили,

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

и затем пришли к настоящему прототипу.

and then we led that to the current prototype.

Это очень компактный, недорогой двигатель,

It led to a very compact, inexpensive engine,

а это то, как выглядит наш двигатель.

and this is what the engine looks like.

Позвольте показать вам, как он выглядит в реальности.

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

Это - двигатель.

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

Это всего лишь маленький цилиндр, тут внизу, который содержит генератор и все сцепления,

which holds the generator inside and all the linkage,

а это горячий колпак, горячий цилиндр сверху,

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

эта часть нагревается, а эта часть холодная,

this part gets hot, this part is cool,

and electricity comes out.

а отсюда выходит электричество.

The exact converse is also true.

Возможен также обратный процесс.

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

Если вы проведете внутрь электричество, это станет горячим, а это охладится,

вы получите холодильник.

you get refrigeration.

So it's a complete reversible cycle,

Так что это полностью взаимообратимый цикл,

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

очень эффективный цикл, и довольно простая вещь для демонстрации.

Так, сейчас вы совместите обе вещи вместе.

So now you put the two things together.

У вас есть двигатель,

So you have the engine.

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

теперь, что же будет, если вы совместите лепестки-панели и двигатель в центре.

Панели двигаются, а двигатель концентрирует солнечный свет,

The petals track and the engine gets the concentrated sunlight,

берет тепло и превращает его в электричество.

takes that heat and turns it into electricity.

Вот так выглядил первый прототип нашей системы

This is what the first prototype of our system looked like

вместе с лепестками и двигателем в центре.

with the petals and the engine in the center.

Это был выход на солнце,

This is being run out in the sun,

а сейчас я вам хочу показать, как выглядет настоящая модель.

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

(Applause)

(Аплодисменты)

Thank you.

Спасибо!

Эта модель с 12 лепестками-панелями.

So this is a unit with the 12 petals.

These petals cost about a dollar each --

Каждая панель стоит около доллара --

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

легкая по весу, обработанный пластик, покрытый алюминием.

The mechanism to control each petal is below there,

Механизм контроля каждой панели вот тут, внизу, с микропроцессором на каждой.

with a microprocessor on each one.

Так же есть термокапсулы на двигателе - маленькие сенсоры,

There are thermocouples on the engine --

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

которые фиксируют тепло, когда солнце попадает на них.

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

Каждая панель отрегулирована таким образом, чтобы сохранять наивысшую температуру на ней.

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

Когда солнце выходит утром, панели ищут солнце,

find it by searching for the highest temperature.

находя его по наивысшей температуре.

Около минуты с половиной, или две минуты, после того, как лучи ударяют по тепловому колпаку,

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

двигатель достаточно нагревается, чтобы начать работать,

and then the engine will generate electricity

а потом двигатель будет генерировать электричество в течение шести с половиной часов в день,

for about six and a half hours a day --

от шести с половиной до семи часов, в течение которых солце пересекает небо.

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

Важная деталь, которая дает нам преимущество,

A critical part that we can take advantage of

это то, что у нас есть недорогие микропроцессоры,

is that we have these inexpensive microprocessors

и что каждая панель автономна,

and each of these petals is autonomous,

и что каждая из этих панелей вычисляет, где солнце, без настройки пользователя.

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,

Так что вам не надо говорить широту и долготу, на которых вы находитесь,

вам не надо говорить, каков угол наклона вашей крыши,

what your roof slope angle is, or what orientation.

вам не надо говорить расположение.

It doesn't really care.

Это не имеет значения.

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

Они сами находят самое горячее место,

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

затем снова ищут его через полчаса, и снова ищут его через день,

и снова ищут его через месяц.

It basically figures out where on Earth you are

Они, практически, вычесляют, где именно на Земле вы живете, отслеживая движение солнца,

by watching the direction the sun moves,

так что вам не надо вводить данные об этом.

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

Способ работы аппарата такой, когда солнце всходит,

The way the unit works is,

when the sun comes out, the engine will start

двигатель начинает работать, и вы получаете энергию оттуда.

and you get power out here.

У нас есть устройство переменного тока (АС) и постоянного тока (DC), выдает 12 Вольт постоянного тока,

We have AC and DC, get 12 volts DC,

so that could be used for certain applications.

которые могут быть использованы для определенных устройств.

У нас есть инвертер, чтобы получить 117 Вольт переменного тока,

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

а также вы получаете горячую воду.

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

Горячая вода по выбору.

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

Если вы не используете горячую воду, она остывает.

But you can use it to optionally heat hot water

Но вы можете использовать опцию нагрева горячей воды,

and that brings the efficiency up even higher

что повышает эффективность еще больше,

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

потому что некоторое тепло, которые вы обычно не используете,

теперь вы сможете использовать как полезную энергию, для бассейна или горячей воды.

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

Позвольте показать вам короткое кино, как это выглядит в работе.

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

Так, это первый тест, который мы проводили снаружи,

This is the first test where we took it outside

and each of the petals were individually seeking.

и каждая из панелей ищет индивидуально.

А то, что они делают - это шаг, очень шероховато сначала,

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

and very finely afterward.

а затем очень гладко.

Once they get a temperature reading on the thermocouple

Как только они получают температуру, считывая информацию с термокапсулы и определяя, что солнце нашлось,

indicating they found the sun,

they slow down and do a fine search.

тогда они замедляются и проводят более тонкую настройку,

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

затем все панели занимают позицию, и двигатель начинает работать.

Итак, мы работаем над этим два последних года.

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

Мы с нетерпением ждали продвижения, и нам предстоит еще долгий путь,

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

и позвольте рассказать вам немного об этом.

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

Вот так мы видим установку нашей солнечной батареи в жилых домах,

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

вы, возможно, захотите расположить несколько батарей на вашей крыше.

Она может быть на вашей крыше, на заднем дворе или где-либо еще.

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

Вам не надо иметь столько устройств, чтобы обеспечить энергией весь дом,

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

вы просто экономите деньги с каждой дополнительной станцией.

you just save money with each incremental one you add.

So you're still using the grid potentially,

Так, вы все еще продолжате использовать электрические сети, в данном случае,

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

тогда батарея будет дополнительным источником -- конечно, вы же не можете ее использовать ночью,

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

вы не сможете использовать ее в облачные дни.

Но, уменьшая использование энергии, особенно в часы пик--

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

usually when you have your air conditioning on,

обычно, это когда вы включаете кондиционер, или что-то вроде него,

or other times like that --

батарея генерирует пиковую энергию в часы пик использования электроэнергии,

this generates the peak power at the peak usage time,

so it's very complementary in that sense.

так что это очень помогает в каком-то смысле.

This is how we would envision a residential application.

Вот так мы видим установку на жилом доме.

Мы также думаем, что есть большой потенциал для энергетических ферм,

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

особенно в отдаленных местностях, где много солнца.

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

Это очень хорошая комбинация двух факторов.

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

Как оказалось, в мире много мощной солнечной энергии, это очивидно,

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

но в особых местах, где можно сравнительно недорого установить эти устройства,

but in special places

where it happens to be relatively inexpensive to place these

а также во многих других местах, где есть сильный ветер.

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.

Вот, пример этому, карта США.

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

Более-менее все, где нет зеленого и синего, это действительно идеальное место,

but even the green or blue areas are good,

но даже зеленые и синие пространства хороши,

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

просто не так хороши, как красные, оранжевые и желтые.

Но вот горячие места прямо вокруг Лас Вегаса и Долины Смерти, и вот это место,

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

очень - очень хороши.

And is only affects the payback period,

И все это влияет на период окупаемости проекта,

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

это не означает, что вы не сможете использовать солнечную энергию,

you could use it anywhere on Earth.

вы можете использовать солнечную энергию везде на Земле.

It just affects the payback period

Просто это влияет на период окупаемости, если вы сравниваете его с проектом по проводному электричеству.

if you're comparing to grid-supplied electricity.

Но если у вас нет сетевого электричества,

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

тогда сам вопрос самоокупаемости стоит совсем по-другому.

then the question of payback is a different one entirely.

Это только, сколько ватт вы получаете за доллар,

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

и как вы сможете выиграть от использования этой энергии,

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

чтобы как-то изменить вашу жизнь.

Это карта США.

This is the map of the whole Earth,

Это карта всей Земли,

and you can see a huge swathe in the middle

и, снова, вы можете увидеть, огромную полосу в середине,

where a large part of the population is,

где расположена большая часть населения,

there's tremendous chances for solar energy.

это огромный шанс для солнечной энергии.

And of course, look at Africa.

И, конечно, посмотрите на Африку.

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

Просто невероятно, каким потенциалом станет использование преимуществ солнечной энергии там,

и мне очень интересно поговорить о способах, как мы можем помочь этому.

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

В заключении, я хочу сказать,

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

мое путешествие показало, что вы можете пересмотреть старые идеи в новом свете,

that you can revisit old ideas in a new light,

and sometimes ideas that have been discarded in the past

и иногда идеи, отвергнутые в прошлом,

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

могут быть полезными сейчас, если вы используете новые технологии и новые подходы.

Мы верим, что уже близки к чему-то очень практичному и доступному по средствам.

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

Наша кратковременная цель - стать вдвое дешевле солнечных элементов,

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

и наша долговременная цель - это окупаемость проекта менее, чем за пять лет.

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.

И, менее, чем за пять лет окупаемости, все это становится очень экономичным.

Так что вам не надо просто иметь хорошее отношение по поводу энергии,

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

to want to have one of these.

чтобы иметь одну из установок.

It just makes economic sense.

Это просто имеет экономическую целесообразность.

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

Сейчас, солнечная окупаемость 30 - 50 лет.

If you get it down below five years,

Если мы ее снизим до пяти лет, тогда она становится почти повсеместной,

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

потому что становится интересно владеть ей -- кто-то финансирует ее за вас,

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

а вы сможете делать деньги, практически, с первого дня.

Так что это наша самая главная цель, на которую мы нацелены в компании.

So that's our real powerful goal

that we're really shooting for in the company.

Два других момента, которые я узнал и которые очень удивили меня --

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

то, как небрежно мы относимся к энергии.

one was how casual we are about energy.

Я шел от лифта сюда

I was walking from the elevator over here,

and even just looking at the stage right now --

и заметил здесь, на сцене, прямо сейчас --

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

что сейчас зажжено где-то 20 500 Ватт света.

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

Около 10,000 Ватт света льется прямо на сцену,

one horsepower is 746 watts, at full power.

одна лошадинная сила - это 756 Ватт, на полную мощность.

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

Так что это больше 15 лошадей, скачущих на полной скорости, чтобы осветить эту сцену.

Не упоминая, что 200 лошадей, вероятно, скучут сейчас,

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

чтобы поддержать работу кондиционера.

to keep the air-conditioning going.

Это просто удивительно, зайдите в лифт и там будет гореть свет.

And it's just amazing,

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

Конечно, сейчас мне очень некомфортно дома, когда мы по ошибке оставляем включенным свет.

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

Но, везде вокруг нас чрезмерное использование энергии,

But, everywhere around us we have insatiable use for energy

потому что она такая дешевая.

because it's so cheap.

И она дешевая, потому что мы дотируем ее

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

энергией, сконцентрировааной солнцем.

that's been concentrated by the sun.

Практически, нефть - это концентрат солнечной энергии.

Basically, oil is solar-energy concentrate.

Он накапливался миллиарды лет с помощью огромной энергии,

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

to make it have all that energy contained in it.

чтобы создать всю эту энергию внутри себя.

And we don't have a birthright

И у нас нет права по рождению вот так просто и быстро использовать ее, я думаю.

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

И было бы здорово, если бы мы нашли возможность сделать использование энергии возобновляемым,

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,

это когда мы используем энергию и воссоздаем ее в одном и том же месте,

и я очень надеюсь, что мы достигнем этого.

and I really hope we can get there.

Большое спасибо, вы были отличными слушателями.

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

(Аплодисменты)