Saul Griffith, ustanovitelj in izvršni direktor podjetja Otherlab, ima navado graditi kul stvari, od vetrne turbine, podobne zmaju, do pametne vrvi, ki zna občutiti napetost in poročati o napakah. Fundacija MacArthur, ki je Griffithu podelila "genialno" štipendijo leta 2007, ga je imenovala "izumitelj, ki služi svetovni skupnosti."
Griffithovo zadnje podjetje, Otherlab, je raziskovalno podjetje, ki spominja na "tovarno izumov", ki jo je ustvaril Thomas Edison. Deluje v nekdanji tovarni organov za cevi v San Franciscu, kjer barijon rdečega lesa, večplastna okna, raztreseni deli organov in veliko strojev ustvarjajo občutek, da bi se izumitelj iz 19. stoletja, kot je Edison, lahko počutil kot doma, ko se bo v sončnih prostorih laboratorija .
Med več projekti v tem delu sta dve energijski tehnologiji, ki bi lahko odklenili prihodnost poceni avtomobilov s sončno energijo in avtomobilov na zemeljski plin. "Končni okoljski problem, na katerem se moramo ukvarjati, " pravi Griffith, "je način, kako ustvarjamo energijo in uporabljamo energijo."
V zgornji sobi, tik mimo velikega napihljivega boksarskega robota, ekipa Otherlaba deluje na nov način, kako nagniti ogledala za koncentriranje sončne svetlobe pri velikih sončnih napravah. Zasnova je postavljena na ogledalo na plastičnih posodah, ki se raztezajo in se stisnejo, vendar se ne spotikajo, saj se njihov notranji tlak nastavi s stisnjenim zrakom. Ideja je zmanjšati stroške z uporabo plastike in zraka za ciljanje majhnih ogledal namesto motorjev in jekla, ki se običajno uporabljajo za nagibanje ogledal velikosti panojev.
Pri avtomobilih na zemeljski plin želi Griffithova ekipa odpraviti zajetne, okorne in drage rezervoarje za gorivo, ki se danes uporabljajo v avtomobilih na zemeljski plin. Raztopina Otherlaba je dolga, tanka cev in jih kot črevesje upogne v tesno zapakirane oblike, ki ustrezajo razpoložljivemu prostoru v vozilu. Podjetje je od programa ARPA-E Ministrstva za energetiko prejelo 250.000 dolarjev donacije za mesečne energetske projekte za razvoj dizajna v zadnjem letu.
Griffith je sledil energetskim izumom, ki so bili prej videti kot dolgi posnetki. Leta 2006 je soustanovil podjetje Makani Power, ki je zasnovalo vetrno turbino v zraku. Privezano kot zmaj na koncu vrvice, letalo leti v krogih na visoki nadmorski višini. Krilo nameščeni rotorji zajamejo hiter veter in ga pretvorijo v električno energijo s pomočjo majhnih generatorjev. Teter oddaja to električno energijo postaji na tleh.
Griffith je s Smithsonian.com spregovoril o sestavinah za energetske inovacije, zakaj je navdušen nad avtomobili na zemeljski plin in svojo vizijo za ogromno mrežo majhnih laboratorijev.
Kdaj ste začeli razmišljati o uporabi svojih spretnosti za energetske težave?
Najpomembnejši trenutek se je zgodil, ko sem ustanovil Makani Power, ki je podjetje za vetrno energijo. Težko je bilo prepričati ljudi, zakaj se je splačalo narediti to noro zvočno tehnologijo: Leteli bomo 767-ih na koncu koščkov strune in proizvedli elektriko iz vetra 5000 metrov navzgor. Vsi vas samo gledajo, kot da ste vesoljski tujec.
Vedeli smo, da je to povsem mogoče, in zdaj smo dokazali, da je to mogoče in v resnici to počnemo. Toda že v prvih dneh za tovrstne energetske tehnologije potrebujete veliko denarja. In ko poskušaš ljudi prepričati, da ti dajo denar, potrebuješ zelo dobro zgodbo. Zato me je kontekstualiziralo, koliko preobrazbe potrebuje energetski sistem na ravni civilne infrastrukture, da zadovolji potrebe podnebnih sprememb.
Povejte mi o ekipi in okolju, ki ste ga gojili tukaj, v podjetju Otherlab. Kako pomagajo doseči te večje cilje?
Otherlab je neodvisno raziskovalno podjetje. Ustvarjamo tehnologije. Včasih te tehnologije postanejo njihova lastna neodvisna podjetja in jih predvajamo, ali včasih te tehnologije licenciramo drugim podjetjem.
Približno 25 ljudi. Mi smo ravno sredi mestnega San Francisca. V službo imamo približno 95 odstotkov prevoznikov, ki hodijo ali kolesarijo. Torej smo nizkoogljična pisarna, kar zadeva prevoz, ki ga uporabljamo.
Trenutno imamo številne projekte - dva natančno v energetskem prostoru. Radi bi imeli ducat, deloma tudi zato, ker smo naredili toliko raziskav o tem, kako porabljamo energijo in kako jo ustvarjamo, da imamo to lepo bazo podatkov o tem, kje lahko to spremenimo.
Resnično obstajata dva razreda proizvodnje sončne energije: ena je fotovoltaika; drugi je koncentrirana sončna toplota, kar pomeni, da nekaj segrejete in to toploto pretvorite v elektriko [skozi] turbino ali kakšen podoben mehanizem. Delamo na tehnologiji heliostata - kar pomeni mehanizem za spremljanje, kje je sonce na nebu -, zaradi česar bo fotovoltaika bolj učinkovita, saj bo fotovoltaika bolj idealno usmerjena proti soncu. Iz iste sončne celice dobite približno 20 ali 30 odstotkov več energije, če jo lahko poceni sledite.
Morda je še pomembneje, da približno 80 odstotkov stroškov porabi iz heliostatskega polja tradicionalne sončne toplote. To so te ogromne rastline v puščavi. Polje heliostata predstavlja približno 50 odstotkov stroškov celotne rastline in iz tega želimo vzeti približno 80 odstotkov stroškov. Torej, neto upamo, da bodo stroški te vrste električne energije znižali za 30 ali 40 odstotkov.
Je večina tega stroškov v materialih ali v kakšni napredni tehnologiji?
Pri vseh energetskih tehnologijah so na tako ogromnih lestvicah, da so stroški strojev res enaki njihovi teži. Vse, kar lahko naredite, da postanejo lažji ali učinkovitejši, pomeni zelo veliko znižanje stroškov. Ker so vsi narejeni iz surovin: silicija, aluminija in jekla ter ogljika, so to poceni razsuti materiali. Učinkovito jih morate uporabiti za pokrivanje velikih površin. Tako na koncu zmagamo, ker za usmerjanje enake količine svetlobe porabimo veliko manj materiala, uporabljamo pa tudi cenejše materiale in proizvodne postopke.
Prav tako delamo na izdelavi rezervoarjev za zemeljski plin za nadomestke rezervoarjev za bencin ali bencin za avtomobile in lahka tovorna vozila. Na kilometer, če mi daste isti avto in imam motor v zemeljskem plinu v enem in bencinski motor v drugem, bo avtomobil na zemeljski plin ustvaril približno 25 odstotkov manj ogljika na prevoženo kilometrino. Edina stvar, ki bi se to spremenila, je, če v postopku ekstrakcije pride do puščanja metana.
Kateri so, kajne?
Obstajajo absolutno. Če imate 3 do 4 odstotne parazitske puščanje iz vrtine, potem je neto nič boljši od bencina.
Kljub temu sem nad njo zelo navdušen. Mislim, da je vloga inženirjev v družbi zagotoviti tehnološke možnosti, da bi družba izbrala da ali ne. In kolikor bi inženirji želeli biti sodnik, porota in izvršitelj, moramo sodelovati s tem, kar želi družba. Zato verjamem, da je vredno razvijati to zmogljivost, ker menim, da lahko rešimo probleme z zemeljskim plinom, ki so v glavnem. Mislim, da je zelo pomembno imeti večjo energetsko neodvisnost, zato moraš pretehtati moralno načelo frakinga in nasproti moralnemu zagonetku spopadov z naftnimi vojnami v tujih državah.
Ista tehnologija, ki jo razvijamo v teh rezervoarjih, je uporabna tudi za obsežno skladiščenje stisnjenega zraka in stisnjene pare. Tako ustvarjamo tehnološko zmogljivost, ki je uporabna na drugih področjih energije.
Kako ste se odločili, da k problemu avtomobilov z zemeljskim plinom pristopite iz tega posebnega zornega kota, s cisternami, ki jih je mogoče prilagoditi obliki avtomobila?
Na splošno imate kot inženir ali znanstvenik določen nabor orodij, določen nabor kladiv in s tem naborom orodij in kladivov zabijete vse nohte, ki jih vidite.
Znotraj te stavbe se nam zdi, da smo zelo dobri v geometriji in računski geometriji ter nekaterih skrivnih področjih matematike, kot so krivulje zapolnjevanja s prostorom. Izkazalo se je, da smo veliko delali tudi na tlačnih posodah, saj smo dolgo delali na napihljive predmete.
Zaradi serendipity (mislim, da bi morali mnogo več izuma družbe pripisati serendipity kot čemur koli drugemu) samo zato, ker smo razmišljali o energijskih in prostorskih krivuljah in tlačnih posodah, se je vse to združilo. Ker ste se morali zavedati teh treh stvari, da boste imeli vpogled v izdelavo novih novih tehnoloških rezervoarjev, ki jih počnemo. V nekaterih pogledih ima vsak projekt v stavbi tako zelo podoben izvor.
Pred kratkim ste pisali o vrednosti raziskovalnega modela, ki temelji na množici majhnih neodvisnih laboratorijev. Bi to razložili?
Sodobni raziskovalni model pravzaprav ni sodobni raziskovalni model. Do druge svetovne vojne je bila večina raziskav opravljena v neodvisnih laboratorijih in komercialnih laboratorijih, nekaj pa tudi na univerzah. Nacionalnih laboratorijev res ni bilo.
Dve svetovni vojni in uspeh projekta Manhattan ter misija Apollo so prepričali vse, da vse vire za raziskave in razvoj centralizirajo v nabor nacionalnih laboratorijev in univerz. Elitne univerze bi postale raziskovalne univerze.
Ne rečem, da je grozno. To je ustvarilo veliko res dobrega dela. Ampak to smo storili na račun majhnih neodvisnih laboratorijev. Zdaj živimo v obdobju, ko je sodelovanje na daljavo zaradi interneta zelo enostavno. Orodja so cenejša kot kdajkoli prej. In mislim, da je čas, da postavim vprašanje: Ali na ta način razporejamo raziskovalne vire družbe tako dobro, kot bi lahko bili? To pomeni, da ga večinoma porabimo na univerzah in v nacionalnih laboratorijih.
Rad bi videl veliko, veliko več majhnih laboratorijev, ker mislim, da so majhne skupine ljudi tam, kjer se dogaja prava inovacija. Geografska raznolikost - če bi več ljudi razmišljalo o svojih lokalnih problemih v okviru splošnih raziskav, ki jih mora opraviti družba - bi bilo res koristno.
Kje mislite, da se trenutno dogaja najbolj vznemirljiva energetska inovacija?
Na področju energije se najbolj vznemirjajo skoraj vse, kar se dogaja v majhnih zagonih, in mislim, da so veliki zagoni - mislim, da Tesla opravlja odlično delo. Mislim, da Makani zdaj pri Googlu [Google je Makani pridobil maja] počne zelo zanimive stvari v vetru. Mislim, da obstaja kopica zanimivih zasebnih podjetij, ki raziskujejo biogoriva. Nisem velik ljubitelj biogoriv, vendar sem vesel, da to počnejo in delajo dobro.
Seznam je na žalost kratek. Ni veliko otrok, ki razmišljajo: "Oh, energija je težava, na kateri želim delati." Vsi želijo rešiti podnebni problem, a zelo malo najstnikov se zaveda, da to rešite z reševanjem načina proizvodnje in porabe energije . Za svojega štiriletnega sina in novorojeno hčerko bi si želel še več dobrih energetskih raziskav.
V Kalifornijo ste prišli iz Sydneya v Avstraliji iz Cambridgea v Angliji. Kaj vas je pripeljalo sem in kaj vas tu zadržuje?
Mislim, da je poštena različica nevaren - veste, duh pustolovščine, potujte po svetu in poglejte, kam me peljejo vetrovi. Ampak, če bi delal revizionistično zgodovino ali razmišljal o tem, kaj je magnetni poteg, zaradi katerega sem navijala v Kaliforniji, ne bi mogel storiti tega, kar počnemo v tej zgradbi v Avstraliji. Avstralija nima financiranja za raziskave in razvoj ali kulture raziskav in razvoja, ki bi to omogočala. Težko bi našli tisti talent, ki ga imamo v tej zgradbi v Avstraliji.
V tej zgradbi je več tujih državljanov, ki so, tako kot jaz, v Kaliforniji iz dveh razlogov: Amerika ima pravo kulturo, da to opravi. In Amerika ima prave kapitalske strukture. Za nore ljudi, kot sem jaz, je v Kaliforniji na voljo tvegan kapital.
Na žalost mislim, da Amerika tvega, da bo izgubila obe prednosti. In to so ogromne prednosti. Tehnologija je res meja - poganja gospodarski napredek. Amerika je v zadnjem stoletju zmagala, ker je imela najboljše ljudi. Pomislite na projekt Manhattan - fiziko, matematiko in inženirstvo so večinoma opravljali vzhodni Evropejci. Uvozili so ga; enako za misijo Apollo; isto za ogromno stvari.
Amerika je tradicionalno vlekla najboljše in najsvetlejše ljudi s celega sveta in jih vložila v ustvarjalne napore v interesu Amerike. Toda Amerika zaradi varnostne paranoje in priseljevalnih vprašanj spušča žogo.
Bi rekli, da ste optimistični, da je mogoče rešiti svetovne energetske težave?
Optimističen sem, da lahko svetovne energetske težave rešimo, saj vem, da jih je mogoče rešiti. Nisem optimističen, da jih bomo rešili, saj smo ljudje ljudje in se še vedno prepiramo, ali je to problem.
Več kot eno leto sem bil precej depresiven zaradi tega dejstva. Potem sem imel svojega otroka in spoznal sem, veste, da mu okoljska prihodnost ni videti tako dobra kot mi. Preusmerila se je v mojo generacijo in pred mano generacija Baby Boom.
Še vedno moraš biti v igri. Vredno se je boriti za stvari, svet, ki bi ga radi ustvarili. Upajmo, da samo dokazujemo, da to zmorete, in več ljudi se bo borilo na strani rešitev. Mislim, da je to najboljše, na kar se lahko nadejate. Mogoče ga bomo potegnili.
