Сол Гриффит, основатель и генеральный директор Otherlab, имеет привычку создавать крутые вещи, от воздушной турбины, похожей на воздушный змей, до умной веревки, которая может ощущать напряжение и сообщать о потрясениях. Фонд Макартура, который в 2007 году вручил Гриффиту «гениальный» грант, назвал его «вундеркиндом изобретений на службе у мирового сообщества».
Последнее предприятие Griffith, Otherlab, является исследовательской компанией, напоминающей «фабрику изобретений», созданную Томасом Эдисоном. Он работает на бывшей фабрике органных труб в Сан-Франциско, где перила из красного дерева, окна с несколькими стеклами, разбросанные части органов и множество механизмов создают ощущение, что такой изобретатель 19-го века, как Эдисон, может чувствовать себя как дома, работая в залитых солнцем комнатах лаборатории.,
Среди нескольких проектов в работе здесь две энергетические технологии, которые могут открыть будущее дешевой солнечной энергии и основных автомобилей на природном газе. «Конечная экологическая проблема, над которой нужно работать, - говорит Гриффит, - это способ, которым мы создаем энергию и используем ее».
В комнате наверху, рядом с большим надувным боксерским роботом, команда Otherlab работает над новым способом наклона зеркал для концентрации солнечного света на больших солнечных установках. Конструкция размещает зеркало над пластиковыми контейнерами, которые растягиваются и сжимаются, но не сгибаются, так как их внутреннее давление регулируется с помощью сжатого воздуха. Идея состоит в том, чтобы сократить расходы, используя пластик и воздух для нацеливания небольших зеркал вместо двигателей и стали, обычно используемых сегодня для наклона зеркал размером с рекламный щит.
Для автомобилей на природном газе команда Гриффита хочет исключить громоздкие, громоздкие и дорогие топливные баки, используемые сегодня в автомобилях на природном газе. Решение Otherlab использует длинные тонкие трубки и сгибает их, как кишечник, в плотно упакованные формы, которые соответствуют доступному пространству в автомобиле. Компания получила грант в размере 250 000 долларов США от программы Министерства энергетики США ARPA-E на проекты в области самогонной энергетики для разработки дизайна в прошлом году.
Гриффит преследовал энергетические изобретения, которые раньше казались длинными выстрелами. В 2006 году он стал соучредителем компании под названием Makani Power, которая разработала воздушную ветряную турбину. Привязанный как воздушный змей на конце веревки, самолет летит кругами на большой высоте. Крылатые роторы улавливают стремительный ветер и преобразуют его в электричество с помощью небольших генераторов. Трос передает это электричество на станцию на земле.
Гриффит говорил с Smithsonian.com об ингредиентах для энергетических инноваций, почему он взволнован машинами, работающими на природном газе, и о своем видении огромной сети небольших лабораторий.
Когда вы начали задумываться о применении своих навыков в решении энергетических проблем?
Момент фокусировки, вероятно, наступил после того, как я основал компанию Makani Power, которая занималась ветроэнергетикой. Трудно было убедить людей, почему стоит использовать эту сумасшедшую технологию звучания: мы собираемся летать 767-ми на концах струн и генерировать электричество при ветре на 5000 футов вверх. Все смотрят на тебя как на космического пришельца.
Мы знали, что это вполне возможно, и теперь доказали, что это возможно, и на самом деле мы это делаем. Но в первые дни вам нужно много денег, чтобы делать эти виды энергетических технологий. И когда вы пытаетесь убедить людей дать вам эти деньги, вам нужна очень хорошая история. Так что это заставило меня задуматься о том, сколько преобразований нуждается в энергетической системе на уровне гражданской инфраструктуры, чтобы удовлетворить потребности изменения климата.
Расскажи мне о команде и среде, которую ты вырастил здесь, в Otherlab. Как они помогают в достижении этих больших целей?
Otherlab - независимая исследовательская компания. Мы создаем технологии. Иногда эти технологии становятся их собственными независимыми компаниями, и мы их раскручиваем, или иногда мы лицензируем эти технологии другим компаниям, с которыми можно что-то делать.
Нас около 25 человек. Мы находимся прямо в центре городского Сан-Франциско. У нас около 95 процентов пешеходов или велосипедистов на работу. Так что у нас офис с низким уровнем выбросов углерода, просто с точки зрения транспорта, который мы используем.
У нас есть несколько проектов, два из которых конкретно в энергетическом пространстве. Мы хотели бы иметь дюжину, отчасти потому, что мы провели так много исследований о том, как мы используем энергию и как мы ее создаем, что у нас есть прекрасная база данных, где можно внести технический вклад, чтобы это изменить.
На самом деле существует два класса генерации солнечной энергии: один - фотоэлектрический; другая - концентрированная солнечная тепловая энергия, что означает, что вы нагреваете что-то и превращаете это тепло в электричество [через] турбину или какой-то подобный механизм. Мы работаем над технологией гелиостата, которая означает механизм следования за солнцем в небе, который сделает фотогальванику более эффективной, потому что фотогальваника будет более идеально ориентирована к солнцу. Вы получаете примерно на 20 или 30 процентов больше энергии из того же солнечного элемента, если можете дешево его отслеживать.
Возможно, что еще более важно, это занимает около 80 процентов стоимости из поля гелиостата традиционной солнечной энергии. Это такие огромные растения в пустыне. Поле гелиостата составляет около 50 процентов от стоимости всего завода, и мы хотим извлечь из этого около 80 процентов стоимости. Таким образом, можно надеяться, что чистая стоимость электроэнергии такого типа снизится на 30 или 40 процентов.
Это большая часть стоимости материалов или некоторых передовых технологий?
Для всех энергетических технологий они имеют такие огромные масштабы, что стоимость машин в некоторой степени эквивалентна их весу. Все, что вы можете сделать, чтобы сделать их более легкими или более эффективными, означает очень большое снижение затрат. Потому что все они сделаны из обычных материалов: кремния, алюминия, стали и углерода - это дешевые сыпучие материалы. Вы должны использовать их эффективно, чтобы покрыть обширные поверхности. Таким образом, мы в конечном итоге выигрываем, потому что мы используем гораздо меньше материала, чтобы указать одинаковое количество света, и мы используем еще более дешевые материалы и производственные процессы.
Мы также работаем над созданием резервуаров для природного газа для замены резервуаров для бензина или бензина для легковых автомобилей и легких грузовиков. За милю, если вы дадите мне одну и ту же машину, и у меня в одном будет мотор на природном газе, а на другом - бензиновый, автомобиль на природном газе будет производить примерно на 25 процентов меньше углерода на одну пройденную милю. Единственное, что могло бы измениться - это утечка метана в процессе экстракции.
Какие есть, верно?
Там абсолютно есть. Если у вас есть 3-4% паразитных утечек из устья скважины, то это чистый ноль лучше, чем бензин.
Тем не менее, я очень рад этому. Я думаю, что роль инженеров в обществе состоит в том, чтобы предоставить технологические возможности для общества, чтобы выбрать да или нет. И сколько бы инженеры не хотели быть судьей, жюри и палачом, мы должны работать с тем, что хочет общество. Таким образом, я считаю, что стоит развивать эту мощность, потому что я думаю, что мы можем решить устьевые проблемы природного газа. Я думаю, что очень важно иметь более высокую энергетическую независимость, поэтому вы должны взвесить моральную головоломку фрекинга, а не моральную головоломку ведения нефтяных войн в других странах.
Та же технология, которую мы разрабатываем в этих резервуарах, также полезна для крупномасштабного хранения энергии сжатого воздуха и сжатого пара. Таким образом, мы создаем технологический потенциал, который будет полезен в других областях энергетики.
Как вы решили подойти к проблеме автомобилей, работающих на природном газе, именно с этой точки зрения, с резервуарами, которые могут соответствовать форме автомобиля?
В целом, как инженер или ученый, у вас есть определенный набор инструментов, определенный набор молотков, и вы забиваете все гвозди, которые видите, с помощью этого набора инструментов и молотков.
В этом здании мы оказались очень хорошими в геометрии и вычислительной геометрии, а также в некоторых тайных областях математики, таких как кривые заполнения пространства. Оказывается, мы также много работали над сосудами под давлением, потому что мы долго работали на надувных объектах.
Благодаря счастливой случайности (я думаю, что мы должны приписывать изобретательности гораздо больше изобретательности общества, чем чему-либо еще) только потому, что мы думали о кривых энергии и заполнения пространства и сосудах под давлением, все это сошлось воедино. Потому что вам нужно было знать об этих трех вещах, чтобы понять, какие именно новые технологические танки мы делаем. В некотором отношении, каждый проект в здании имеет происхождение, которое является таким счастливым.
Вы недавно писали о ценности исследовательской модели, основанной на множестве небольших независимых лабораторий. Не могли бы вы объяснить это?
Современная исследовательская модель на самом деле не является современной исследовательской моделью. Вплоть до Второй мировой войны большинство исследований проводилось в независимых лабораториях и коммерческих лабораториях, и немного в университетах. Национальных лабораторий действительно не было.
Две мировые войны, успех Манхэттенского проекта и миссия Аполлона убедили всех в том, что все ресурсы централизованных исследований и разработок должны быть объединены в национальные лаборатории и университеты. Элитные университеты станут исследовательскими университетами.
Я не говорю, что это ужасно. Это принесло много действительно хорошей работы. Но мы сделали это за счет небольших независимых лабораторий. Сейчас мы живем в эпоху, когда сотрудничество на расстоянии очень легко благодаря Интернету. Инструменты дешевле, чем когда-либо. И я думаю, что пришло время задать вопрос: так ли мы распределяем исследовательские ресурсы общества настолько хорошо, насколько это возможно? Это означает, что мы в основном проводим его в университетах и в национальных лабораториях.
Я хотел бы видеть много, много маленьких лабораторий, потому что я думаю, что маленькие команды людей - то, где настоящие инновации происходят. А географическое разнообразие - когда больше людей думают о своих местных проблемах в контексте общих исследований, которые необходимо провести обществу, - было бы действительно полезным.
Как вы думаете, где сейчас происходят самые захватывающие энергетические инновации?
Я думаю, что в энергетическом пространстве самые интересные вещи происходят почти всегда в маленьких стартапах, а в больших стартапах - я думаю, что Тесла делает отличную работу. Я думаю, что Макани сейчас в Google [Google приобрел Макани в мае] делает действительно интересные вещи в ветер. Я думаю, что есть множество интересных частных компаний, занимающихся исследованиями биотоплива. Я не большой поклонник биотоплива, но я рад, что они делают это, и они делают работу хорошо.
Список, к сожалению, короткий. Не многие дети растут, думая: «О, энергия - это проблема, над которой я хочу работать». Все хотят решить проблему климата, но очень немногие подростки знают, что вы решаете эту проблему, решая способ, которым мы производим и используем энергию, Я хотел бы, ради моего четырехлетнего сына и ради моей новорожденной дочери, более хорошего энергетического исследования.
Вы приехали в Калифорнию из Сиднея, Австралия, из Кембриджа, Англия. Что привело тебя сюда и что удерживает тебя здесь?
Я думаю, что честная версия - это страсть к путешествиям - знаете, дух приключений, путешествуйте по миру и смотрите, куда меня везут ветры. Но если бы я занимался ревизионистской историей или думал о том, что за магнитное притяжение заставило меня оказаться в Калифорнии, я бы не смог сделать то, что мы делаем в этом здании в Австралии. Австралия не имеет финансирования НИОКР или культуры исследований и разработок, которые могли бы обеспечить это. Было бы трудно найти набор талантов, которые у нас есть в этом здании в Австралии.
В этом здании есть несколько иностранных граждан, которые, как и я, находятся в Калифорнии по двум причинам: Америка имеет правильную культуру для этой работы. И у Америки есть правильные структуры капитала. В Калифорнии есть сумасшедший капитал для таких сумасшедших, как я.
К сожалению, я думаю, что Америка рискует потерять оба этих преимущества. И они имеют огромные преимущества. Технология действительно является границей - она движет экономическим прогрессом. Америка победила в прошлом веке, потому что у нее были лучшие люди. Подумайте о Манхэттенском проекте - физики, математика и инженерия делали в основном восточноевропейцы. Они были импортными; то же самое для миссии Аполлона; то же самое для огромного количества вещей.
Америка традиционно привлекает лучших и самых ярких людей со всего мира и прилагает их к творческим усилиям в интересах Америки. Но из-за паранойи в сфере безопасности и иммиграционных проблем Америка бросает вызов этому.
Вы бы сказали, что вы оптимистичны в том, что мировые энергетические проблемы могут быть решены?
Я оптимистичен, что мировые энергетические проблемы могут быть решены, потому что я знаю, что они могут быть решены. Я не уверен, что мы их решим, потому что люди - люди, и мы все еще боремся за то, является ли это проблемой.
Я провел больше года, будучи очень расстроен этим фактом. Потом у меня родился ребенок, и я понял, что экологическое будущее выглядит не так хорошо для него, как для меня. Это изменилось в моем поколении, и поколение Бэби-бум до меня.
Вы все еще должны быть в игре. Стоит бороться за то, за мир, который вы хотели бы создать. Надеемся, что мы просто доказываем, что вы можете сделать это, и у нас будет больше людей, сражающихся на стороне решений. Я думаю, что это лучшее, на что ты можешь надеяться. Может быть, мы справимся.
