What I'm going to do is, I'm going to explain to you an extreme green concept that was developed at NASA's Glenn Research Center in Cleveland, Ohio. But before I do that, we have to go over the definition of what green is, 'cause a lot of us have a different definition of it. Green. The product is created through environmentally and socially conscious means. There's plenty of things that are being called green now. What does it actually mean? We use three metrics to determine green. The first metric is: Is it sustainable? Which means, are you preserving what you are doing for future use or for future generations? Is it alternative? Is it different than what is being used today, or does it have a lower carbon footprint than what's used conventionally? And three: Is it renewable? Does it come from Earth's natural replenishing resources, such as sun, wind and water?
Zamierzam dzisiaj wyjaśnić bardzo ekologiczną koncepcję stworzoną przez NASA w Glenn Research Center w Cleveland, Ohio. Zanim to zrobię, wyjaśnię, na czym polega ekologiczność, bo wiele z nas rozumie to inaczej. Eko to produkt stworzony przy użyciu środków przyjaznych środowisku. Jest wiele rzeczy, które się tak teraz nazywa. Co to właściwie oznacza? Są trzy kryteria na ekologiczność. Po pierwsze: zrównoważenie. Czyli czy to, co robisz, będzie można kontynuować w przyszłości albo dla przyszłych pokoleń? Czy jest alternatywne? Czy różni się od środków używanych współcześnie lub czy ma niższy ślad węglowy niż środki konwencjonalne? I po trzecie: czy jest odnawialne? Czy jego źródłem są naturalne i odnawialne zasoby Ziemi,
Now, my task at NASA is to develop the next generation of aviation fuels. Extreme green. Why aviation? The field of aviation uses more fuel than just about every other combined. We need to find an alternative. Also it's a national aeronautics directive. One of the national aeronautics goals is to develop the next generation of fuels, biofuels, using domestic and safe, friendly resources. Now, combating that challenge we have to also meet the big three metric — Actually, extreme green for us is all three together; that's why you see the plus there. I was told to say that. So it has to be the big three at GRC. That's another metric. Ninety-seven percent of the world's water is saltwater. How about we use that? Combine that with number three. Do not use arable land. Because crops are already growing on that land that's very scarce around the world. Number two: Don't compete with food crops. That's already a well established entity, they don't need another entry. And lastly the most precious resource we have on this Earth is fresh water. Don't use fresh water. If 97.5 percent of the world's water is saltwater, 2.5 percent is fresh water. Less than a half percent of that is accessible for human use. But 60 percent of the population lives within that one percent.
jak słońce, wiatr, czy woda? Do moich obowiązków w NASA należy rozwój paliw lotniczych nowej generacji. Ekstremalnie zielonych. Dlaczego lotniczych? Lotnictwo zużywa więcej paliwa niż wszystkie inne dziedziny razem. Trzeba znaleźć alternatywę. Poza tym jest to dyrektywa NASA. Jednym z celów narodowej agencji jest rozwój paliw nowej generacji, biopaliw, przy użyciu lokalnych, bezpiecznych i przyjaznych surowców. Mierząc się z tym wyzwaniem, trzeba uwzględnić trzy kryteria. Coś, co jest "ekstremalnie zielone", musi spełniać wszystkie trzy. Dlatego jest tam znak plus. Kazano mi to powiedzieć. Musi spełniać trzy warunki GRC. To kolejne kryterium. 97% zasobów wodnych świata to wody słone. Jak to wykorzystać? Połączyć z punktem trzecim. Nie używać gruntów ornych, ponieważ są już zajęte przez uprawy, a tym samym deficytowe. Dwa: nie konkurować z uprawą żywności. Ten dział nie potrzebuje konkurencji. Na koniec najcenniejszy surowiec na Ziemi: słodka woda. Nie zużywajcie słodkiej wody. Jeśli 97,5% stanowi woda słona, to 2,5% przypada na wodę słodką, z czego mniej niż pół procenta jest dostępna dla ludzi, ale 60% populacji żyje w zasięgu tego 1%.
So, combating my problem was, now I have to be extreme green and meet the big three. Ladies and gentlemen, welcome to the GreenLab Research Facility. This is a facility dedicated to the next generation of aviation fuels using halophytes. A halophyte is a salt-tolerating plant. Most plants don't like salt, but halophytes tolerate salt. We also are using weeds and we are also using algae. The good thing about our lab is, we've had 3,600 visitors in the last two years. Why do you think that's so? Because we are on to something special.
Mierząc się z wyzwaniem, musiałem być ekstremalnie zielony i spełnić warunki wielkiej trójcy. Panie i panowie, witam w GreenLab Research Facility. Jest to ośrodek przeznaczony do badań nad nową generacją paliw lotniczych z udziałem halofitów. Halofity to rośliny tolerujące zasolenie. Większość roślin nie lubi soli, ale halofity ją tolerują. Stosujemy także chwasty, a także wodorosty. Zaletą naszego laboratorium jest to, że mieliśmy 3600 gości w ciągu dwóch lat. Dlaczego? Ponieważ podjęliśmy się czegoś wyjątkowego.
So, in the lower you see the GreenLab obviously, and on the right hand side you'll see algae. If you are into the business of the next generation of aviation fuels, algae is a viable option, there's a lot of funding right now, and we have an algae to fuels program. There's two types of algae growing. One is a closed photobioreactor that you see here, and what you see on the other side is our species — we are currently using a species called Scenedesmus dimorphus. Our job at NASA is to take the experimental and computational and make a better mixing for the closed photobioreactors. Now the problems with closed photobioreactors are: They are quite expensive, they are automated, and it's very difficult to get them in large scale. So on large scale what do they use? We use open pond systems. Now, around the world they are growing algae, with this racetrack design that you see here. Looks like an oval with a paddle wheel and mixes really well, but when it gets around the last turn, which I call turn four — it's stagnant. We actually have a solution for that. In the GreenLab in our open pond system we use something that happens in nature: waves. We actually use wave technology on our open pond systems. We have 95 percent mixing and our lipid content is higher than a closed photobioreactor system, which we think is significant.
Poniżej widać oczywiście GreenLab, natomiast po prawej są algi. Jeśli interesują was lotnicze paliwa nowej generacji, algi są jedną z możliwości, jest teraz sporo grantów, a my badamy paliwa z alg. Hodujemy dwa rodzaje alg. Jedne są w widocznym tutaj zamkniętym foto-bioreaktorze, a po drugiej stronie widać nasz gatunek. Hodujemy obecnie gatunek Scenedesmus dimorphus. Naszym zadaniem w NASA jest prowadzenie eksperymentów i obliczeń i tworzenie nowych mieszanek dla zamkniętych foto-bioreaktorów. Urządzenia te mają swoje wady. Są dość drogie i zautomatyzowane i trudne do budowy na dużą skalę. Czego więc używamy dla dużych projektów? Stosujemy system otwartych zbiorników. Na całym świecie hoduje się algi w systemie widocznym tutaj. Wygląda jak owal z kołem łopatkowym do mieszania, ale przy ostatnim nawrocie, który ja nazywam czwartym, zamiera. Znaleźliśmy na to rozwiązanie. W otwartych zbiornikach w GreenLab używamy naturalnego zjawiska - falowania. Używamy tej technologii w otwartych zbiornikach. Mamy 95% skuteczność mieszania i wyższą zawartość lipidów niż zamknięty system foto-bioreaktora, co uważamy za bardzo istotne.
There is a drawback to algae, however: It's very expensive. Is there a way to produce algae inexpensively? And the answer is: yes. We do the same thing we do with halophytes, and that is: climatic adaptation. In our GreenLab we have six primary ecosystems that range from freshwater all the way to saltwater. What we do: We take a potential species, we start at freshwater, we add a little bit more salt, when the second tank here will be the same ecosystem as Brazil — right next to the sugar cane fields you can have our plants — the next tank represents Africa, the next tank represents Arizona, the next tank represents Florida, and the next tank represents California or the open ocean. What we are trying to do is to come up with a single species that can survive anywhere in the world, where there's barren desert. We are being very successful so far.
Algi mają jednak pewną wadę, są drogie. Czy można je hodować niskim kosztem? Odpowiedź brzmi: tak. Używamy tej samej metody co przy halofitach, czyli adaptacji klimatycznej. W GreenLab mamy sześć głównych ekosystemów od słodko- do słonowodnych. Znajdujemy potencjalny gatunek, zaczynamy od wody słodkiej, dodajemy soli, drugi zbiornik to ekosystem brazylijski, nasze rośliny mogłyby rosnąć obok trzciny cukrowej. Kolejny zbiornik reprezentuje Afrykę, a następny Arizonę. Kolejny przedstawia Florydę, a następny Kalifornię lub otwarty ocean. Próbujemy znaleźć gatunek, który umie przetrwać wszędzie, nawet na pustyni. Na razie idzie nam dobrze.
Now, here's one of the problems. If you are a farmer, you need five things to be successful: You need seeds, you need soil, you need water and you need sun, and the last thing that you need is fertilizer. Most people use chemical fertilizers. But guess what? We do not use chemical fertilizer. Wait a second! I just saw lots of greenery in your GreenLab. You have to use fertilizer. Believe it or not, in our analysis of our saltwater ecosystems 80 percent of what we need are in these tanks themselves. The 20 percent that's missing is nitrogen and phosphorous. We have a natural solution: fish. No we don't cut up the fish and put them in there. Fish waste is what we use. As a matter of fact we use freshwater mollies, that we've used our climatic adaptation technique from freshwater all the way to seawater. Freshwater mollies: cheap, they love to make babies, and they love to go to the bathroom. And the more they go to the bathroom, the more fertilizer we get, the better off we are, believe it or not. It should be noted that we use sand as our soil, regular beach sand. Fossilized coral.
Są jednak pewne problemy. Rolnik potrzebuje pięciu rzeczy, żeby odnieść sukces: nasion, gleby, wody, słońca, ostatnim elementem jest nawóz. Najczęściej stosuje się nawozy sztuczne. Ale my nie używamy nawozów sztucznych. Chwileczkę! Dopiero co widzieliśmy zieleń w waszym zielonym laboratorium. Musicie używać nawozów. Wierzcie lubi nie, na podstawie analiz ekosystemów słonowodnych, 80% potrzebnych składników jest już w zbiornikach. Brakujące 20% stanowi azot i fosfor. Mamy na to naturalne rozwiązanie - ryby. Nie wrzucamy ryb pociętych na kawałki. Używamy rybich odchodów. Konkrektnie używamy słodkowodnych molinezji ostropyskich, do których użyliśmy techniki adaptacyjnej z wody słodkiej do słonej. Molinezje są tanie, uwielbiają robić dzieci i uwielbiają chodzić do toalety. Im częściej to robią, tym więcej mamy nawozu, tym lepiej dla nas, wierzcie lub nie. Muszę zaznaczyć, że jako gleby, używamy piasku,
So a lot of people ask me, "How did you get started?" Well, we got started in what we call the indoor biofuels lab. It's a seedling lab. We have 26 different species of halophytes, and five are winners. What we do here is — actually it should be called a death lab, 'cause we try to kill the seedlings, make them rough — and then we come to the GreenLab. What you see in the lower corner is a wastewater treatment plant experiment that we are growing, a macro-algae that I'll talk about in a minute. And lastly, it's me actually working in the lab to prove to you I do work, I don't just talk about what I do. Here's the plant species. Salicornia virginica. It's a wonderful plant. I love that plant. Everywhere we go we see it. It's all over the place, from Maine all the way to California. We love that plant. Second is Salicornia bigelovii. Very difficult to get around the world. It is the highest lipid content that we have, but it has a shortcoming: It's short. Now you take europaea, which is the largest or the tallest plant that we have. And what we are trying to do with natural selection or adaptive biology — combine all three to make a high-growth, high-lipid plant. Next, when a hurricane decimated the Delaware Bay — soybean fields gone — we came up with an idea: Can you have a plant that has a land reclamation positive in Delaware? And the answer is yes. It's called seashore mallow. Kosteletzkya virginica — say that five times fast if you can. This is a 100 percent usable plant. The seeds: biofuels. The rest: cattle feed. It's there for 10 years; it's working very well. Now we get to Chaetomorpha. This is a macro-algae that loves excess nutrients. If you are in the aquarium industry you know we use it to clean up dirty tanks. This species is so significant to us. The properties are very close to plastic. We are trying right now to convert this macro-algae into a bioplastic. If we are successful, we will revolutionize the plastics industry.
zwykły piasek plażowy, skamieniałe koralowce. Wiele osób pyta: "Od czego zaczęliście?". Zaczęliśmy od tak zwanych wewnętrznych laboratoriów biopaliw. To pracownia sadzonek. Dysponujemy 26 gatunkami halofitów, pięć nadaje się do użytku. Tutaj natomiast... Właściwie należałoby to nazwać pracownią śmierci, bo próbujemy zabić sadzonki, uodpornić je. Przechodzimy do GreenLab. Na dole widać eksperymentalną oczyszczalnię ścieków w której hodujemy makro-algi, o których opowiem za chwilę. Na koniec to ja w laboratorium, żeby udowodnić, że pracuję, a nie tylko o tym opowiadam. To jest soliród, Salicornia virginica. To wspaniała roślina. Kocham ją. Można spotkać ją wszędzie, od Maine aż do Kalifornii; kochamy ją. Ta druga to Salicornia bigelovii. Bardzo trudno ją spotkać. Ma największą zawartość lipidów, ale i pewną wadę: jest krótka. Używając europei, największej i najwyższej jakie mamy, próbujemy przy użyciu doboru naturalnego i adaptacji połączyć wszystkie trzy, żeby uzyskać wysokopienną, bogatą w lipidy roślinę. Kiedy huragan zniszczył zatokę Delaware, zniknęły pola soi. Czy nie dałoby się stworzyć rośliny pomocnej w rekultywacji gruntów Delaware? Odpowiedź brzmi: tak. Jest nią ślazowiec nadbrzeżny, kosteletzkya virginica, spróbujcie to szybko powtórzyć pięć razy. Można ją wykorzystać w 100%. Nasiona w produkcji biopaliw, reszta jako pasza dla bydła. Jest tam od 10 lat i dobrze sobie radzi. Przejdźmy do Chaetomorphy. To makro-alga uwielbiająca nadmiar składników odżywczych. Jeśli ktoś ma akwarium, to wie, że używa się jej do czyszczenia zbiorników. Ten gatunek jest także ważny dla nas. Ma właściwości zbliżone do plastiku. Szukamy obecnie sposobu przerobienia jej na bioplastik.
So, we have a seed to fuel program. We have to do something with this biomass that we have. And so we do G.C. extraction, lipid optimization, so on and so forth, because our goal really is to come up with the next generation of aviation fuels, aviation specifics, so on and so forth. So far we talked about water and fuel, but along the way we found out something interesting about Salicornia: It's a food product. So we talk about ideas worth spreading, right? How about this: In sub-Saharan Africa, next to the sea, saltwater, barren desert, how about we take that plant, plant it, half use for food, half use for fuel. We can make that happen, inexpensively. You can see there's a greenhouse in Germany that sells it as a health food product. This is harvested, and in the middle here is a shrimp dish, and it's being pickled. So I have to tell you a joke. Salicornia is known as sea beans, saltwater asparagus and pickle weed. So we are pickling pickle weed in the middle. Oh, I thought it was funny. (Laughter) And at the bottom is seaman's mustard. It does make sense, this is a logical snack. You have mustard, you are a seaman, you see the halophyte, you mix it together, it's a great snack with some crackers. And last, garlic with Salicornia, which is what I like. So, water, fuel and food.
Jeśli nam się powiedzie, zrewolucjonizujemy przemysł plastikowy. Mamy więc nasiona do programy paliw. Musimy jakoś wykorzystać biomasę. Wykorzystujemy więc ekstrakcję G.C., optymalizację lipidów i tak dalej, bo zależy nam na stworzeniu nowej generacji paliw lotniczych, szczegółów awiacyjnych. Dotąd mówiliśmy o wodzie i paliwie, ale po drodze dowiedzieliśmy się czegoś ciekawego o solirodzie. Soliród to produkt spożywczy. Mówimy o ideach wartych szerzenia. Co wy na to: Czarna Afryka, nad morzem. Słona woda, jałowa pustynia. Może by tak posadzić tam te rośliny, połowę wykorzystać jako żywność, połowę na paliwa. Można to zrobić małym kosztem. W Niemczech hodują to w szklarni i sprzedają jako zdrową żywność. Zbiera się na miejscu, a na środku jest naczynie z marynowanymi krewetkami. Opowiem wam dowcip. Soliród nazywa się morską fasolą, słonowodnymi szparagami i marynowanymi wodorostami. Marynujemy więc marynowane wodorosty. Myślałem, że to będzie zabawne. (Śmiech) Na spodzie jest musztarda marynarska. To ma sens, to logiczna przekąska. Jest musztarda. Jak marynarz widzi halofit, miesza z musztardą, świetnie pasuje do krakersów. Czosnek z solirodem to mój przysmak.
None of this is possible without the GreenLab team. Just like the Miami Heat has the big three, we have the big three at NASA GRC. That's myself, professor Bob Hendricks, our fearless leader, and Dr. Arnon Chait. The backbone of the GreenLab is students. Over the last two years we've had 35 different students from around the world working at GreenLab. As a matter fact my division chief says a lot, "You have a green university." I say, "I'm okay with that, 'cause we are nurturing the next generation of extreme green thinkers, which is significant."
Mamy więc wodę, paliwo i żywność. Nie byłoby to możliwe bez zespołu GreenLab. Tak samo jak Miami Heat ma swoją trójcę, my mamy swoją w NASA GRC. To ja, profesor Bob Hendricks, nasz dzielny lider, oraz dr Arnon Chait Trzonem GreenLab są studenci. Przez ostatnie dwa lata, przewinęło się 35 studentów, z całego świata w zielonym laboratorium. Kierownik mojego wydziału mówi: "Macie zielony uniwersytet". Ja na to: "To świetnie, bo wychowujemy następne pokolenie ekstremalnie zielonych myślicieli,
So, in first summary I presented to you what we think is a global solution for food, fuel and water. There's something missing to be complete. Clearly we use electricity. We have a solution for you — We're using clean energy sources here. So, we have two wind turbines connected to the GreenLab, we have four or five more hopefully coming soon. We are also using something that is quite interesting — there is a solar array field at NASA's Glenn Research Center, hasn't been used for 15 years. Along with some of my electrical engineering colleagues, we realized that they are still viable, so we are refurbishing them right now. In about 30 days or so they'll be connected to the GreenLab.
a to bardzo ważne". Najpierw przedstawiłem nasz sposób na rozwiązanie globalnych problemów z żywnością, paliwem i wodą. Czegoś jednak brakuje. Przecież używamy elektryczności. Na to też mamy rozwiązanie. Używamy źródeł czystej energii. Mamy dwie turbiny wiatrowe mamy nadzieję na cztery lub pięć nowych. Używamy też czegoś ciekawego. W Centrum Badawczym im. Johna H. Glenna znajduje się pole solarów nieużywane od 15 lat. Z kolegami elektrotechnikami zauważyliśmy, że są zdatne do użytku, jesteśmy więc na etapie ich odnawiania. Za jakieś 30 dni zostaną podłączone do GreenLab.
And the reason why you see red, red and yellow, is a lot of people think NASA employees don't work on Saturday — This is a picture taken on Saturday. There are no cars around, but you see my truck in yellow. I work on Saturday. (Laughter) This is a proof to you that I'm working. 'Cause we do what it takes to get the job done, most people know that. Here's a concept with this: We are using the GreenLab for a micro-grid test bed for the smart grid concept in Ohio. We have the ability to do that, and I think it's going to work. So, GreenLab Research Facility. A self-sustainable renewable energy ecosystem was presented today. We really, really hope this concept catches on worldwide. We think we have a solution for food, water, fuel and now energy. Complete. It's extreme green, it's sustainable, alternative and renewable and it meets the big three at GRC: Don't use arable land, don't compete with food crops, and most of all, don't use fresh water.
Powodem, dla którego widzicie czerwony, czerwony i żółty jest fakt, że wielu myśli, że w NASA nie pracuje się w soboty. To zdjęcie z soboty. Nie ma samochodów. Ale jest mój żółty. Pracuję w soboty. (Śmiech) To dowód na to, że pracuję. Robimy, co trzeba, żeby zrobić, co trzeba, większość osób wie o tym. Plan jest taki: używamy GreenLab do testów mikro-sieci, mających posłużyć do stworzenia inteligentnej sieci w Ohio. Mamy taką możliwość i myślę, że się uda. GreenLab Research Facility. To energetycznie samowystarczalny i odnawialny ekosystem. Mamy ogromną nadzieję, że pomysł chwyci na świecie. Chyba mamy rozwiązanie dla żywności, wody, paliw oraz energii, kompletne rozwiązanie. Jest ekstremalnie zielone, zrównoważone, alternatywne i odnawialne i spełnia warunki wielkiej trójcy GRC: nie korzysta z gruntów ornych, nie konkuruje z produkcją żywności,
So I get a lot of questions about, "What are you doing in that lab?" And I usually say, "None of your business, that's what I'm doing in the lab." (Laughter) And believe it or not, my number one goal for working on this project is I want to help save the world.
a co najważniejsze, nie zużywa słodkiej wody. Często pytają mnie: "Co robisz w tym laboratorium?". Zazwyczaj odpowiadam: "Nie twój interes". (Śmiech) Wierzcie lub nie, ale moim priorytetem w pracy nad tym projektem jest chęć pomocy w ratowaniu świata.