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?
Điều tôi sẽ làm bây giờ là giải thích cho các bạn về một ý tưởng "siêu xanh" đã được phát triển tại trung tâm nghiên cứu Glenn của NASA tại Cleveland, Ohio. Nhưng trước đó, chúng ta phải xem xét định nghĩa thế nào là "xanh", vì khái niệm "xanh" có thể được hiểu theo nhiều cách khác nhau. "Xanh" là điều được tạo ra thông qua việc ý thức được vấn đề môi trường và xã hội. Hiện nay, rất nhiều thứ cũng được gắn mác "xanh". Vậy "xanh" thực ra nghĩa là gì? Chúng tôi sử dụng 3 tiêu chuẩn để xác định "xanh". Tiêu chuẩn đầu tiên là liệu nó có bền vững không? Điều đó nghĩa là bạn có đang giữ lại thứ mình đang có để dùng sau đó không? hay cho thế hệ tương lai không? Liệu có thay thế được không? Có khác gì thứ chúng ta đang sử dụng? hay có giảm được lượng khí thải các-bon hơn cách sử dụng truyền thống không? Thứ ba là: Có thể tái tạo được không? Có xuất phát từ nguồn tài nguyên thiên nhiên luôn sẵn có trên Trái đất như là mặt trời, gió và nước hay không?
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.
Lúc này, nhiệm vụ của tôi ở NASA là nghiên cứu thế hệ mới cho nhiên liệu hàng không. "Siêu xanh". Tại sao lại là hàng không? Hàng không tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn so với tổng tổ hợp các ngành khác. Chúng ta cần tìm nguồn thay thế. Và đây cũng là định hướng của ngành hàng không quốc gia. Một trong những mục tiêu của ngành là phát triển một thế hệ nhiên liệu mới, nhiên liệu sinh học, sử dụng nguồn cung cấp trong nước, an toàn và thân thiện. Bây giờ, để vượt qua thử thách đó, Ta phải đáp ứng được 3 tiêu chuẩn — 'Siêu xanh' là sự kết hợp ba trong một; đó là lý do tại sao lại có dấu + ở đây. Như tôi đã nói. Rồi bộ ba trong GRC. Một tiêu chuẩn khác. 97% lượng nước trên thế giới là nước mặn. Tại sao lại không sử dụng? Kết hợp với điều số 3. Không sử dụng đất canh tác. Vì hoa màu đã được trồng trên đó, loại đất này rất hiếm trên thế giới. Điều 2: Không cạnh tranh với cây lương thực. Chúng vốn là thực thể rồi, không cần thâm nhập thêm. Và cuối cùng, nguồn tài nguyên đáng quý nhất trên trái đất là nước ngọt. Không sử dụng nước ngọt. Nếu 97.5% nước trên thế giới là nước mặn, thì 2.5% là nước ngọt. Ít hơn nửa phần trăm cho con người sử dụng. Nhưng 60% dân số sống với 1% đó.
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.
Vì vậy, giải quyết vấn đề của mình, tôi cần năng lượng siêu xanh và đáp ứng bộ ba kia. Thưa quý ông quý bà, chào mừng đến với Sở nghiên cứu GreenLab. Đây là cơ sở chuyên dụng cho thế hệ nhiên liệu hàng không kế tiếp sử dụng halophyte. Halophyte là một loài thực vật chịu mặn. Hầu hết thực vật không thích ứng được với muối trừ halophyte. Chúng tôi cũng đang sử dụng hạt giống và cũng sử dụng tảo. May mắn là viện nghiên cứu chúng tôi đã có 3600 người tham quan trong 2 năm qua. Nghĩ xem vì sao lại vậy? Vì chúng tôi đang làm 1 điều đặc biệt.
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.
Bạn có thể thấy rõ ràng GreenLab bên dưới, và tảo phía bên phải bạn. Nếu bạn muốn kinh doanh nhiên liệu ngành hàng không tiếp tới thì tảo là một lựa chọn khả thi, có rất nhiều nguồn tài trợ hiện nay, và ta có tảo cho chương trình nhiên liệu. Có 2 loại tảo đang sinh trưởng. Một là lò phản ứng quang sinh khép kín, như bạn thấy trên đây, và mặt bên kia là giống tảo gần đây chúng tôi đang sử dụng một giống tảo gọi là đơn bào Tảo lục. Công việc của chúng tôi ở NASA là tiến hành thí nghiệm, tính toán và pha trộn theo tỷ lệ để tạo lò phản ứng quang sinh học khép kín. Nhưng vấn đề với lò phản ứng này là: Khá đắt đỏ, và tự động hóa, rất khó để đạt được với số lượng lớn. Với quy mô lớn, chúng ta làm như nào? Chúng tôi sử dụng hệ thống ao rộng. Giờ đây trên thế giới Có rất nhiều tảo đang được nuôi trồng với thiết kế vây kín Như bạn thấy đấy. như một guồng tàu bầu dục hỗn độn, khi nó quay vòng điểm vòng cuối, cái mà tôi gọi là vòng 4 — bị kìm kẹp. Chúng tôi đã có biện pháp. Trong hệ thống ao rộng lớn ở GreenLab chúng tôi sử dụng một thứ trong tự nhiên: sóng Chúng tôi tạo kỹ thuật sóng trên hệ thống ao. Giải quyết được 95% sự hỗn độn và hàm lượng lipit cao hơn hẵn hệ thống quang sinh học khép kín, điều này rất có ý nghĩa.
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.
Tuy nhiên, có một vấn đề với tảo: Chúng rất đắt. Có cách nào để sản xuất tảo rẻ hơn? Câu trả lời là: Có. Chúng tôi tiến hành tương tự với Halophyte, và đó là: sự thích nghi khí hậu. Ở GreenLab, chúng tôi có 6 hệ sinh thái cơ bản phạm vi từ nước ngọt đến các kiểu nước mặn. Chúng tôi tiến hành: lấy các mẫu tiềm năng, bắt đầu với nước ngọt, và thêm muối dần dần, bể thứ hai ở đây giống hệt hệt sinh thái ở Brazil— ngay cạnh các đồng mía có các nhà máy đường— bể tiếp theo đại diện cho Châu Phi, bể tiếp nữa là Aiona, tiếp là Florida, Califonia hay đại dương cho bể tiếp. Chúng tôi đang cố gắng tạo ra một loại giống riêng biệt mà có thể sinh tồn mọi nơi trên thế giời, ngay cả ở sa mạc cằn cỗi Tới giờ, chúng tôi đã đang thành công.
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.
Bây giờ, một trong những vấn đề là Nếu bạn là một nhà nông, cần có 5 thứ để thành công: hạt giống đất đai, nước, mặt trời và cuối cùng là phân bón. Hầu hết mọi người dùng phân bón hóa học. Nhưng thử đoán xem? Chúng tôi chả dùng tí phân hóa học nào cả. Chờ chút! Tôi đã thấy rất nhiều nhà kính ở GreenLad. Dĩ nhiên phải dùng phân bón. Tin hay không, trong bài phân tích về hệ sinh thái nước mặn của chúng tôi 80% thứ chúng tôi cần là chính những cái bể này. 20% còn lại là khí Nito và Photpho. Chúng tôi có một giải pháp tự nhiên: Cá. Không, chúng tôi không cắt những con cá và đặt chúng vào đó. Chất thải từ cá là điều chúng tôi cần. Thực tế, chúng tôi sử dụng cá bảy màu nước ngọt, bằng kỹ thuật tạo sự thích nghi từ cho nước ngọt và tất thảy bể nước mặn. Cá nước ngọt: rẻ, sinh sản nhanh, và thích quẩy mình trong nước. Càng đắm mình trong nước, càng nhiều phân bón thu được, càng trở nên hữu ích, tin được không. Nên nhớ rằng, chúng tôi sử dụng cát và đất như cát ở biển. San hô hóa thạch.
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.
Nhiều người đã hỏi tôi "Bạn bắt đầu bằng cách nào thế?" Vâng, bắt đầu trong phòng thí nghiệm nhiên liệu sinh học trong nhà. Một phòng ươm hạt. Có 26 mẫu halophyte khác nhau, và 5 trong chúng đã thành công. Chúng tôi đã làm gì ở đây— thực ra nên gọi là phòng thí nghiệm chết bởi chúng tôi cố gắng giết các hạt giống, khiến chúng chịu khổ-- và sau đó đưa đến GreenLab. Cái mà bạn nhìn ở góc dưới là thí nghiệm nhà máy xử lý nước thải mà chúng tôi đang triển khai, tảo biển tôi sẻ nói về nó sau ít phút nữa. Cuối cùng, là tôi trong phòng thí nghiệm nhằm chứng minh tôi thực sự làm không phải chỉ nói suông. Đây là các mẫu cây. Salicornia virginica. Loài cây tuyệt vời. Tôi yêu nó. Mỗi nơi chúng tôi đi qua đều thấy nó. Khắp mọi nơi, từ Maine dọc cung đường tới California. Chúng tôi yêu loài cây này. Thứ hai là Salicornia bigelovii. Rất khó để tìm trên thế giới. Chứa hàm lượng lipit cao nhất, nhưng có 1 nhược điểm: Chúng rất thấp. Nếu giờ bạn đến Europaea, loài cây rộng và lớn nhất chúng tôi có. Và điều chúng tôi đang cố làm với chọn lọc tự nhiên hay sinh học thích nghi- kết hợp tất cả tạo thành một loài cây lớn nhất, nhiều lipit nhất. Tiếp, khi cơn bão tàn phá vịnh Deleware — cánh đồng đậu nành tan hoang— chúng tôi nổi lên ý tưởng: Có thể nào có loại cây có sự cải tạo đất tích cực ở Delaware? Và câu trả lời là có. Đó là cây cẩm quỳ bở biển. Kosteletzkya virginica — tốc độ nhanh gấp 5 lần. Đây là loài cây công năng 100%. Hạt: nhiên liệu . Còn lại: thức ăn gia súc Mất khoảng 10 năm để vận hành tốt. Bây giờ, chúng ta đến với Chaetomorpha. Một loại tảo lớn phát triển tốt trong điều kiện dinh dưỡng thừa thải. Nếu bạn hoạt động trong ngành cá cảnh bạn sẻ biết công năng làm sạch các bể bẩn. Loài này rất quan trọng với chúng ta Với đặc tính rất giống chất dẻo. Ngay lúc này đây chúng tôi đang cố gắng biến tảo biển thành nhựa sinh học. Nếu thành công sẽ cách mạng hóa ngành công nghiệp chất dẻo.
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.
Do đó, chúng tôi cần hạt giống cấp chất đốt cho chương trình. Chúng tôi phải làm mọi thứ với nhiên liệu sinh học đang có. Vậy chúng tôi cần khai thác G.C, tối đa hóa lipit, vv, bởi mục tiêu thực chất là tiến tới thế hệ mới của năng lượng hàng không, đặc trưng ngành hàng không, vv. Đến giờ, chúng ta đã nói nhiều về nước và nhiên liệu, trong quá trình, chúng tôi đã phát hiện được những điều thú vị về Saliconrnia: Là sản phẩm thực phẩm. Chúng ta nói về giá trị ý tưởng đang lan rộng, phải không? Ở vùng cận Sahara Châu Phi, gần biển, nước muối, sa mạc khắc nghiệt, làm thế nào chúng ta lấy những cái cây đó, trồng lên, một nửa cho thực phẩm, nửa kia làm nhiên liệu. Chúng ta có thể làm điều đó mà không quá tốn kém. Bạn biết đất, có một nhà kính ở Đức bán những sản phẩm thực phẩm an toàn. Sau khi thu hoạch, ở giữa là đĩa tôm được ngâm gia vị. Có lời đùa rằng.. Salicornia được biết như đậu biển, măng tây nước mặn và rau dại ngâm. Thế nên chúng tôi đang ngâm rau dại trong nước muối. Oh.Thật hài hước. (Cười) Phía dưới là mù tạt của dân biển. Nghiêm túc mà nói, đây là bữa ăn nhẹ phù hợp. Bạn có mù tạt, bạn là người dân biển, bạn có rau vùng biển, trộn lẫn chúng, Một bữa ăn lớn với dân Nam Mỹ đấy. Và cuối cùng, tỏi với ngón biển, hương vị tôi rất thích. Nên nước, nhiên liệu và thực phẩm.
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."
Không thứ gì có thể có nếu thiếu đội GreenLad. Giống như đội Miami có bộ ba,, NASA-GRC cũng vậy. Tôi, Giáo sư Bob Hendrecks, lãnh đạo gan dạ, và Tiến sĩ Arnon Chait. Trụ cột của GreenLab là các sinh viên. Hơn 2 năm qua, chúng tôi có 35 sinh viên khắp nơi trên thế giới làm cho GreenLab. Hơn nữa, sếp tôi cũng nói rất nhiều rằng "Ta có một trường đại học xanh." "Đúng thế, bởi chúng tôi đang nuôi dưỡng thế hệ tiếp theo các nhà tư tưởng siêu xanh, điều đó rất ý nghĩa"
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.
Tôi đã trình bày xong sơ lược đầu tiên về những thứ chúng tôi cho là giải pháp toàn cầu cho thực phẩm, nhiên liệu và nước. Tiếp đây nốt phần còn lại. Rõ ràng chúng ta đều dùng điện. Chúng tôi có một giải pháp cho bạn-- Chúng tôi đang dùng nguồn năng lượng sạch ở đây. Có 2 tuabin sức gió nối với GreenLab, Sắp có 4 hoặc 5 cái đầy hứa hẹn hơn. Chúng tôi cũng sử dụng những thứ khá thú vị-- có một tấm thu năng lượng mặt trời ở Trung tâm nghiên cứu Glenn của NASA, không dùng đến 15 năm rồi. Bàn bạc với các đồng nghiệp kỹ sư điện, chúng tô nhận thấy chúng vẫn tiềm năng, nên chúng tôi dự đang định tân trang lại. Mất khoảng 30 ngày hoặc hơn, chúng sẻ được kết nối với 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.
Nguyên nhân bạn nhìn thấy màu đỏ, đỏ và vàng, là nhiều người cho rằng, nhân viên NASA không làm việc vào thứ bảy--- Bức hình này được chụp vào thứ 7. Không xe cộ xung quanh, nhưng thấy xe tải tôi chổ màu vàng đấy. Tôi đi làm cả Thứ 7. (Cười) Đây là bằng chứng tôi đang làm việc. Bởi chúng tôi phải hoàn thành công việc, hầu hết mọi người biết điều đó. Đây là một ý tưởng: Chúng tôi đang sử dụng GreenLab cho hoạt động kiểm tra vi lưới điện cho ý tưởng lưới điện thông minh ở Ohio. Chúng tôi có khả năng làm điều đó, và tôi nghĩ nó sẽ thành công Nên Sở nghiên cứu GreenLab. Hệ năng lượng sinh thái tái tạo tự bền vững đã được trình bày hôm nay. Chúng tôi thực sự, thực sự hi vọng ý tưởng này phát huy trên thế giới. Chúng tôi đã có giải pháp cho thực phẩm, nước, nhiên liệu và giờ là năng lượng. Thành công Là siêu xanh, là bền vững, có thể thay thế và tái tạo và đáp ứng ba mục tiêu ở GRC: Không sử dụng đất canh tác, không xâm lấn hoa màu, và hơn hết, không dùng nước ngọt.
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.
Tôi đã được hỏi rất nhiều: "Bạn đang làm gì ở phòng thí nghiệm vậy?" Thường tôi nói, "Ko phải việc của bạn, đó là việc của tôi ở phòng thí nghiệm." (Cười) Tin hay không, mỗi mục tiêu của tôi khi tiến hành dự án này là muốn giúp bảo vệ thế giới của chúng ta.