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As idéias fascinantes de Saul Griffith sobre o futuro da energia

Saul Griffith, fundador e CEO da Otherlab, tem o hábito de construir coisas legais, desde uma turbina eólica tipo pipa até uma corda inteligente que pode sentir tensão e relatar problemas. A Fundação MacArthur, que concedeu a Griffith uma concessão de "gênio" em 2007, o chamou de "um prodígio de invenção a serviço da comunidade mundial".

O mais recente empreendimento da Griffith, o Otherlab, é uma empresa de pesquisa que lembra a “fábrica de invenção” criada por Thomas Edison. Ela opera em uma antiga fábrica de órgãos de tubos em São Francisco, onde balaustradas de sequoia, janelas de múltiplas vidraças, partes de órgãos espalhadas e muitas máquinas criam a sensação de que um inventor do século 19 como Edison pode se sentir perfeitamente em casa trabalhando nos quartos ensolarados do laboratório .

Entre os vários projetos em andamento, estão duas tecnologias de energia que poderiam liberar um futuro de energia solar barata e carros convencionais a gás natural. “O maior problema ambiental para se trabalhar”, diz Griffith, “é a maneira como criamos energia e usamos energia”.

Em uma sala no andar de cima, logo depois de um grande e inflável robô de boxe, uma equipe da Otherlab está trabalhando em uma nova maneira de inclinar espelhos para concentrar a luz do sol em grandes usinas solares. O design posiciona um espelho em cima de recipientes de plástico, que esticam e dobram - mas não se dobram - à medida que a pressão interna é ajustada usando ar comprimido. A idéia é cortar custos usando plástico e ar para mirar pequenos espelhos em vez dos motores e aço normalmente usados ​​hoje para inclinar espelhos do tamanho de um quadro de avisos.

Para os carros a gás natural, a equipe de Griffith quer eliminar os tanques de combustível volumosos, pesados ​​e caros usados ​​nos carros a gás natural atualmente. A solução da Otherlab pega tubos longos e finos e os dobra como intestinos em formas bem compactadas que se ajustam ao espaço disponível em um veículo. A empresa recebeu uma doação de US $ 250.000 do programa ARPA-E do Departamento de Energia para projetos de energia elétrica para desenvolver o projeto no ano passado.

Griffith buscou invenções de energia que pareciam ser tiros longos antes. Em 2006, ele co-fundou uma empresa chamada Makani Power, que desenvolveu uma turbina eólica aerotransportada. Amarrado como um papagaio no final de uma corda, um avião voa em círculos em alta altitude. Os rotores montados na asa capturam o vento impetuoso e o convertem em eletricidade usando pequenos geradores. A corrente transmite essa eletricidade para uma estação no solo.

Griffith conversou com o Smithsonian.com sobre os ingredientes para a inovação em energia, por que ele está empolgado com os carros a gás natural e com sua visão de uma enorme rede de pequenos laboratórios.

Quando você começou a pensar em aplicar suas habilidades para problemas de energia?

O momento de foco provavelmente veio depois que eu comecei a Makani Power, que era uma empresa de energia eólica. Foi difícil convencer as pessoas de que valeu a pena fazer essa tecnologia louca: vamos pilotar 767s nas extremidades de peças de corda e gerar eletricidade a partir do vento a 5.000 pés de altura. Todos olham para você como se você fosse um alienígena espacial.

Sabíamos que era totalmente possível e agora provamos que é possível e, de fato, estamos fazendo isso. Mas nos primeiros dias, você precisa de muito dinheiro para fazer esses tipos de tecnologias energéticas. E quando você está tentando convencer as pessoas a dar-lhe esse dinheiro, você precisa de uma história muito boa. Isso me fez contextualizar o quanto de transformação o sistema de energia precisa no nível da infraestrutura civil para atender às necessidades da mudança climática.

Conte-me sobre a equipe e o ambiente que você cultivou aqui no Otherlab. Como eles estão ajudando a promover esses objetivos maiores?

A Otherlab é uma empresa de pesquisa independente. Criamos tecnologias. Às vezes, essas tecnologias tornam-se suas próprias empresas independentes, e as desmembramos, ou às vezes licenciamos essas tecnologias a outras empresas para fazerem as coisas.

Nós somos cerca de 25 pessoas. Estamos bem no meio da cidade de San Francisco. Temos cerca de 95% de pessoas andando ou andando de bicicleta para o trabalho. Então, somos um escritório de baixo carbono, apenas em termos de transporte que usamos.

Nós temos vários projetos - dois especificamente no espaço de energia agora. Gostaríamos de ter uma dúzia, em parte porque fizemos muita pesquisa sobre como usamos a energia e como a criamos, que temos esse belo banco de dados de onde contribuições técnicas podem ser feitas para mudar isso.

Existem realmente duas classes de geração de energia solar: uma é a energia fotovoltaica; a outra é térmica solar concentrada, o que significa que você aquece algo e transforma esse calor em eletricidade [através de] uma turbina ou algum mecanismo semelhante. Estamos trabalhando em uma tecnologia de heliostato - que significa um mecanismo para seguir onde o sol está no céu - que tornará a energia fotovoltaica mais eficiente, porque a energia fotovoltaica estará mais idealmente orientada para o sol. Você obtém cerca de 20 ou 30% a mais de energia da mesma célula solar se puder rastreá-la mais barato.

Talvez mais importante, leva cerca de 80% do custo do campo heliostático da energia solar tradicional. Estas são estas enormes plantas no deserto. O campo do heliostat é de cerca de 50% do custo total da usina, e queremos tirar cerca de 80% do custo disso. Portanto, esperamos que a redução de 30% ou 40% no custo desse tipo de eletricidade.

A maior parte desse custo está nos materiais ou em alguma tecnologia avançada?

Para todas as tecnologias de energia, elas estão em escalas tão enormes que, na verdade, o custo das máquinas é um pouco equivalente ao seu peso. Tudo o que você pode fazer para torná-los mais leves ou mais eficientes significa uma redução de custos muito alta. Porque todos eles são feitos de materiais de commodities: silício, alumínio e aço e carbono - são materiais a granel baratos. Você tem que usá-los de forma eficiente para cobrir vastas áreas de superfície. Então, acabamos ganhando porque usamos muito menos material para apontar a mesma quantidade de luz, e usamos materiais e processos de fabricação ainda mais baratos.

Também estamos trabalhando na fabricação de tanques de gás natural para substituições de tanques de petróleo ou gasolina para carros e caminhões leves. Por milha, se você me der o mesmo carro, e eu tiver um motor a gás natural em um e um motor a gasolina no outro, o carro a gás natural produzirá cerca de 25% menos carbono por milha percorrida. A única coisa que mudaria isso seria se houvesse vazamentos de metano no processo de extração.

Quais são, certo?

Existem absolutamente. Se você tem 3 a 4 por cento de vazamentos parasitas da cabeça do poço, então é net-zero melhor do que a gasolina.

No entanto, estou super animado com isso. Eu acho que o papel dos engenheiros na sociedade é fornecer opções tecnológicas para a sociedade escolher sim ou não. E tanto quanto os engenheiros gostariam de ser o juiz, o júri e o carrasco, temos que trabalhar com o que a sociedade quer. Então, acredito que vale a pena desenvolver essa capacidade porque acho que podemos resolver os problemas de gás natural do poço. Eu acho que é muito importante ter maior independência energética, então você tem que pesar o enigma moral do fracking, versus o enigma moral da luta contra as guerras do petróleo em nações estrangeiras.

A mesma tecnologia que estamos desenvolvendo nesses tanques também é útil para armazenamento de energia a vapor comprimido em grande escala e ar comprimido. Então, estamos criando uma capacidade tecnológica útil em outros domínios em energia.

Como você decidiu abordar o problema dos carros a gás natural a partir desse ângulo específico, com tanques que podem ser adaptados à forma de um carro?

Em geral, como engenheiro ou cientista, você tem um certo conjunto de ferramentas, um certo conjunto de martelos, e você bate todas as unhas que você vê com o conjunto de ferramentas e martelos.

Dentro desse prédio, somos muito bons em geometria e geometria computacional, e em algumas áreas arcanas da matemática, como curvas de preenchimento de espaço. Acontece que nós também trabalhamos muito em vasos de pressão, porque trabalhamos em objetos infláveis ​​por muito tempo.

Através da serendipidade (acho que deveríamos atribuir muito mais da invenção da sociedade à serendipidade do que a qualquer outra coisa) só porque estávamos pensando em curvas de energia e preenchimento de espaço e vasos de pressão, tudo isso veio junto. Porque você precisava estar ciente dessas três coisas para ter o insight de produzir os novos tanques de tecnologia que estamos fazendo. Em alguns aspectos, cada projeto no prédio tem uma origem que é casual como essa.

Você escreveu recentemente sobre o valor de um modelo de pesquisa baseado em uma multiplicidade de pequenos laboratórios independentes. Você explicaria isso?

O moderno modelo de pesquisa não é de fato o modelo moderno de pesquisa. Até a Segunda Guerra Mundial, a maioria das pesquisas era feita em laboratórios independentes e laboratórios comerciais e um pouco nas universidades. Os laboratórios nacionais realmente não existiam.

As duas guerras mundiais e o sucesso do Projeto Manhattan e da missão Apollo convenceram a todos a centralizar todos os recursos de P & D em um conjunto de laboratórios nacionais e em universidades. Universidades de elite se tornariam universidades de pesquisa.

Eu não estou dizendo que isso é terrível. Isso produziu muito trabalho realmente bom. Mas nós fizemos isso à custa de pequenos laboratórios independentes. Agora vivemos em uma época em que a colaboração através da distância é muito fácil por causa da Internet. Ferramentas são mais baratas do que nunca. E acho que é hora de fazer a pergunta: é assim que alocamos os recursos de pesquisa da sociedade tão bem quanto poderiam ser? O que significa que nós gastamos em universidades e laboratórios nacionais.

Eu adoraria ver muitos, muitos pequenos laboratórios, porque acho que equipes pequenas de pessoas estão onde a verdadeira inovação acontece. E diversidade geográfica - ter mais pessoas pensando em seus problemas específicos locais, no contexto da pesquisa geral que a sociedade precisa fazer - seria realmente útil.

Onde você acha que a inovação energética mais excitante está acontecendo agora?

No espaço da energia, as coisas mais empolgantes são quase todas acontecendo em pequenas startups, eu acho, e bem, grandes startups - acho que a Tesla está fazendo um ótimo trabalho. Acho Makani agora no Google [Google adquiriu Makani em maio] está fazendo coisas realmente interessantes no vento. Eu acho que há um monte de empresas privadas interessantes fazendo pesquisas sobre biocombustíveis. Eu não sou um grande fã de biocombustíveis, mas estou feliz que eles estão fazendo isso e eles estão fazendo bem.

A lista é tristemente curta. Nem um monte de crianças crescem pensando: "Oh energia é o problema que eu quero trabalhar." Todo mundo quer resolver o problema do clima, mas muito poucos adolescentes estão cientes de que você resolve isso resolvendo a maneira como produzimos e usamos energia . Eu gostaria, pelo meu filho de quatro anos e pelo bem da minha filha recém-nascida, mais boa pesquisa energética.

Você veio para a Califórnia de Sydney, na Austrália, por Cambridge, na Inglaterra. O que te trouxe aqui e o que te mantém aqui?

Eu acho que a versão honesta é o desejo de viajar - você sabe, espírito de aventura, viajar pelo mundo e ver onde os ventos me levam. Mas se eu fiz a história revisionista, ou pensei sobre qual foi a atração magnética que me fez acabar na Califórnia, não pude fazer o que estamos fazendo neste edifício na Austrália. A Austrália não tem o financiamento de P & D ou a cultura de pesquisa e desenvolvimento que permitiria isso. Seria difícil encontrar o conjunto de talentos que temos neste edifício na Austrália.

Nesse prédio, há vários estrangeiros que, como eu, estão na Califórnia por duas razões: a América tem a cultura certa para fazer esse trabalho. E a América tem as estruturas de capital certas. Há capital de risco disponível para pessoas loucas como eu na Califórnia.

Infelizmente, acho que a América corre o risco de perder ambas as vantagens. E eles são enormes vantagens. A tecnologia é realmente a fronteira - impulsiona o progresso econômico. A América ganhou o século passado porque tinha as melhores pessoas. Pense no Manhattan Project - em grande parte, os europeus orientais fizeram a física, a matemática e a engenharia. Eles eram importações; o mesmo para a missão Apollo; mesmo para um grande número de coisas.

A América tradicionalmente atraiu as pessoas mais brilhantes e melhores do mundo inteiro e as colocou em um esforço criativo no interesse da América. Mas, devido à paranoia de segurança e preocupações com a imigração, os Estados Unidos estão desistindo disso.

Você diria que está otimista de que os problemas energéticos do mundo podem ser resolvidos?

Estou otimista de que os problemas energéticos do mundo podem ser resolvidos, porque sei que eles podem ser resolvidos. Não estou otimista de que vamos resolvê-los, porque as pessoas são pessoas e ainda estamos discutindo se é um problema.

Passei mais de um ano muito deprimido com esse fato. Então eu tive meu filho e percebi, você sabe, o futuro ambiental não parece tão bom para ele como para mim. Mudou na minha geração e na geração Baby Boom antes de mim.

Você ainda tem que estar no jogo. Vale a pena lutar pelas coisas, o mundo que você gostaria de criar. Espero que estejamos apenas provando que você pode fazer isso, e nós vamos conseguir mais pessoas lutando do lado das soluções. Eu acho que é o melhor que você pode esperar. Talvez nós possamos fazer isso.

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