Saul Griffith, pengasas dan Ketua Pegawai Eksekutif Otherlab, mempunyai tabiat membina benda-benda yang sejuk, dari sebuah turbin angin seperti layang-layang ke tali pintar yang dapat merasakan ketegangan dan melaporkan perut. Yayasan MacArthur, yang memberikan Griffith sebagai "genius" geran pada tahun 2007, telah memanggilnya "suatu keajaiban penciptaan dalam pelayanan masyarakat dunia."
Usaha terbaru Griffith, Otherlab, adalah sebuah syarikat penyelidikan yang mengingatkan "kilang penciptaan" yang dibuat oleh Thomas Edison. Ia beroperasi di bekas kilang organ paip di San Francisco, di mana tukang kayu redwood, tingkap multi-paned, bahagian-bahagian organ yang tersebar dan banyak jentera mencipta makna bahawa seorang pencipta abad ke-19 seperti Edison mungkin merasa selesa di rumah di bilik-bilik yang diterangi cahaya matahari .
Di antara beberapa projek dalam kerja-kerja di sini adalah dua teknologi tenaga yang boleh membuka kunci masa depan kuasa suria murah dan kereta gas asli arus perdana. "Masalah persekitaran muktamad untuk berfungsi, " kata Griffith, "adalah cara kita membuat tenaga dan menggunakan tenaga."
Di dalam sebuah bilik di tingkat atas, hanya lewat robot tinju kembung yang besar, satu pasukan Otherlab sedang berusaha dengan cara yang baru untuk mencincang cermin untuk menumpukan cahaya matahari di loji solar yang besar. Reka bentuk meletakkan cermin di atas bekas plastik, yang meregangkan dan scrunch-tetapi tidak geser-sebagai tekanan dalaman mereka diselaraskan menggunakan udara termampat. Ideanya adalah untuk mengurangkan kos dengan menggunakan plastik dan udara untuk tujuan cermin kecil dan bukannya motor dan keluli yang biasanya digunakan hari ini untuk mengelakkan cermin berukuran papan iklan.
Bagi kereta gas asli, pasukan Griffith mahu menghapuskan tangki bahan api yang besar, rumit, dan mahal yang digunakan dalam kereta gas asli hari ini. Penyelesaian otherlab mengambil tiub yang panjang dan nipis dan membungkuknya seperti usus ke dalam bentuk padat yang sesuai dengan ruang yang ada di dalam kenderaan. Syarikat itu telah menerima geran $ 250, 000 daripada program ARPA-E Jabatan Tenaga untuk projek tenaga moonshot untuk membangunkan reka bentuk sepanjang tahun lalu.
Griffith telah mengejar ciptaan tenaga yang kelihatan seperti tembakan panjang sebelum ini. Pada tahun 2006, beliau mengasaskan sebuah syarikat bernama Makani Power, yang menghasilkan sebuah turbin angin udara. Tethered seperti layang-layang di penghujung rentetan, sebuah pesawat terbang dalam lingkaran pada ketinggian yang tinggi. Rotor yang dipasang di sayap menangkap angin bergegas dan menukarnya ke elektrik dengan menggunakan penjana kecil. Penambat menghantar elektrik ini ke stesen di atas tanah.
Griffith bercakap dengan Smithsonian.com tentang bahan-bahan untuk inovasi tenaga, mengapa dia teruja dengan kereta gas asli, dan wawasannya untuk rangkaian makmal kecil yang besar.
Bilakah anda mula berfikir tentang menerapkan kemahiran anda ke arah masalah tenaga?
Masa tumpuan mungkin datang selepas saya memulakan Makani Power, yang merupakan syarikat tenaga angin. Sukar untuk meyakinkan orang ramai mengapa ia berbaloi melakukan teknologi kedengaran ini: Kami akan terbang 767 di hujung serpihan dan menjana tenaga elektrik dari angin sejauh 5, 000 kaki. Semua orang hanya melihat awak seperti awak angkasa asing.
Kami tahu ia benar-benar mungkin dan kini telah membuktikan bahawa ia mungkin dan sebenarnya, kami melakukannya. Tetapi pada hari-hari awal, anda memerlukan banyak wang untuk melakukan jenis teknologi tenaga ini. Dan apabila anda cuba meyakinkan orang untuk memberi anda wang itu, anda memerlukan cerita yang sangat baik. Oleh itu, saya telah menjalinkan konteks betapa banyak transformasi keperluan sistem tenaga di peringkat infrastruktur awam untuk memenuhi keperluan perubahan iklim.
Beritahu saya tentang pasukan dan persekitaran yang telah anda kembangkan di sini di Otherlab. Bagaimana mereka membantu untuk meneruskan matlamat yang lebih besar ini?
Otherlab adalah syarikat penyelidikan bebas. Kami mewujudkan teknologi. Kadang-kadang teknologi itu menjadi syarikat bebas mereka sendiri, dan kami berputar, atau kadangkala kami melesenkan teknologi tersebut kepada syarikat lain untuk melakukan sesuatu.
Kami kira-kira 25 orang. Kami betul-betul di tengah-tengah bandar San Francisco. Kami mempunyai kira-kira 95 peratus pengendali berjalan kaki atau berbasikal untuk bekerja. Oleh itu, kami adalah pejabat rendah karbon, hanya dari segi pengangkutan yang kami gunakan.
Kami mempunyai beberapa projek-dua khusus dalam ruang tenaga sekarang. Kami ingin sedozen, sebahagiannya kerana kami telah melakukan penyelidikan yang banyak tentang bagaimana kami menggunakan tenaga dan bagaimana kami menciptanya, kami mempunyai pangkalan data yang bagus di mana sumbangan teknikal dapat dibuat untuk mengubahnya.
Terdapat dua kelas penjanaan tenaga solar: Satu adalah fotovoltaik; yang lain adalah tertumpu haba solar, yang bermaksud anda memanaskan sesuatu dan menjadikan haba itu menjadi elektrik melalui turbin atau mekanisme serupa. Kami sedang berusaha menggunakan teknologi heliostat - yang bermaksud mekanisme untuk mengikuti di mana matahari berada di langit-yang akan menjadikan photovoltaics lebih berkesan, kerana fotovoltan akan lebih berorientasikan ke arah matahari. Anda mendapat kira-kira 20 atau 30 peratus tenaga lebih daripada sel solar yang sama jika anda boleh menjejaknya dengan murah.
Mungkin yang lebih penting, ia mengambil masa kira-kira 80 peratus daripada kos keluar dari bidang heliostat haba terma tradisional. Ini adalah tumbuhan besar di padang pasir. Medan heliostat adalah kira-kira 50 peratus daripada kos seluruh loji, dan kami mahu mengambil kira 80 peratus kos daripada itu. Oleh itu, bersih, mudah-mudahan membuat penurunan 30 atau 40 peratus dalam kos jenis elektrik itu.
Adakah kebanyakan kos itu dalam bahan, atau dalam beberapa teknologi canggih?
Untuk semua teknologi tenaga, mereka berada pada skala yang sangat besar yang benar-benar kos mesin agak sama dengan berat badan mereka. Apa-apa sahaja yang boleh anda lakukan untuk menjadikannya lebih ringan atau lebih cekap bermakna pengurangan kos yang sangat tinggi. Kerana mereka semua terbuat dari bahan komoditi: silikon, aluminium, dan keluli, dan karbon-ini adalah bahan pukal murah. Anda perlu menggunakannya dengan cekap untuk merangkumi kawasan permukaan yang luas. Jadi kita akhirnya menang kerana kita menggunakan bahan yang kurang banyak untuk menunjukkan jumlah cahaya yang sama, dan kita menggunakan bahan yang lebih murah dan proses pembuatan.
Kami juga sedang berusaha membuat tangki gas asli untuk penggantian tangki petroleum atau petrol untuk kereta dan trak ringan. Setiap batu, jika anda memberi saya kereta yang sama, dan saya mempunyai motor gas asli dalam satu dan sebuah motor petrol di pihak yang lain, kereta gas asli akan menghasilkan kira-kira 25 peratus kurang karbon setiap batu yang dilalui. Satu-satunya perkara yang akan berubah ialah jika terdapat kebocoran metana dalam proses pengekstrakan.
Yang ada, kan?
Sudah ada. Sekiranya anda mempunyai 3 hingga 4 peratus kebocoran parasit dari kepala telaga, maka ia bersih-sifar lebih baik daripada petrol.
Walau bagaimanapun, saya sangat teruja dengannya. Saya fikir peranan jurutera dalam masyarakat adalah untuk menyediakan pilihan teknologi untuk masyarakat memilih ya atau tidak. Dan sebanyak jurutera ingin menjadi hakim, juri, dan algojo, kita perlu bekerjasama dengan apa yang masyarakat inginkan. Oleh itu, saya percaya ia berupaya membangunkan kapasiti ini kerana saya fikir kita dapat menyelesaikan masalah gas kepala gas asli. Saya fikir ia adalah sangat penting untuk mempunyai kebebasan tenaga yang lebih tinggi, jadi anda perlu menimbang teka-teki moral fracking, berbanding pukulan moral untuk memerangi peperangan minyak di negara-negara asing.
Teknologi yang sama yang kita sedang membangunkan di dalam tangki-tangki tersebut juga berguna untuk penyimpanan termampat udara dan wap yang dimampatkan. Oleh itu, kami mewujudkan kapasiti teknologi yang berguna dalam domain lain dalam tenaga.
Bagaimanakah anda membuat keputusan untuk mendekati masalah kereta gas asli dari sudut tertentu ini, dengan kereta kebal yang boleh sesuai dengan bentuk kereta?
Secara umum, sebagai seorang jurutera atau saintis, anda mempunyai satu set alat tertentu, satu set tukul tertentu, dan anda bangga semua kuku yang anda lihat dengan set alat dan tukul.
Di dalam bangunan ini, kita menjadi sangat baik pada geometri dan geometri pengiraan, dan beberapa bidang matematik, seperti lengkung pengisian ruang. Ternyata, kami juga melakukan banyak kerja pada kapal tekanan, kerana kami sedang mengusahakan objek kembung untuk masa yang lama.
Melalui serendipity (saya fikir kita harus menganggap lebih banyak ciptaan masyarakat untuk serendipity daripada apa-apa lagi) hanya kerana kita berfikir tentang tenaga dan lengkung pengisian ruang dan kapal tekanan, semuanya datang bersama-sama. Kerana anda perlu menyusun sedar tentang ketiga-tiga perkara itu untuk mempunyai wawasan untuk menghasilkan tangki teknologi baru yang kami lakukan. Dalam beberapa aspek, setiap projek di dalam bangunan mempunyai asal yang serendipitous seperti itu.
Anda telah menulis baru-baru ini mengenai nilai model penyelidikan berdasarkan pelbagai makmal kecil dan bebas. Adakah anda akan menerangkannya?
Model penyelidikan moden sebenarnya bukan model penyelidikan moden. Sehingga Perang Dunia II, majoriti penyelidikan dilakukan di makmal bebas dan makmal komersial, dan sedikit di universiti. Makmal kebangsaan sebenarnya tidak wujud.
Kedua-dua perang dunia dan kejayaan Projek Manhattan dan misi Apollo yakin semua orang memusatkan semua sumber R & D ke dalam satu set makmal kebangsaan dan ke universiti. Universiti-universiti elit akan menjadi universiti penyelidikan.
Saya tidak mengatakan itu dahsyat. Itu telah menghasilkan banyak kerja yang sangat baik. Tetapi kami melakukannya dengan mengorbankan makmal bebas yang kecil. Sekarang kita hidup dalam zaman di mana kerjasama antara jarak sangat mudah kerana Internet. Alat lebih murah berbanding sebelum ini. Dan saya fikir sudah tiba masanya untuk bertanya soalan: Adakah cara ini kita memperuntukkan sumber penyelidikan masyarakat sebaik mungkin? Bermaksud bahawa kami banyak membelanjakannya di universiti dan makmal kebangsaan.
Saya ingin melihat banyak, lebih banyak makmal kecil kerana saya fikir pasukan kecil adalah di mana inovasi sebenar berlaku. Dan kepelbagaian geografi-yang mempunyai lebih ramai orang yang memikirkan masalah spesifik tempatan mereka, dalam konteks penyelidikan umum yang perlu dilakukan oleh masyarakat-akan sangat berguna.
Di mana anda berfikir inovasi tenaga yang paling menarik sedang berlaku sekarang?
Di ruang tenaga, perkara-perkara yang paling menarik hampir semua berlaku dalam permulaan kecil, saya fikir, dan baik, permulaan besar-saya fikir Tesla sedang melakukan pekerjaan yang hebat. Saya fikir Makani sekarang di Google [Google memperoleh Makani pada bulan Mei] sedang melakukan perkara yang sangat menarik dalam angin. Saya rasa terdapat banyak syarikat swasta yang menarik melakukan penyelidikan biofuel. Saya bukan peminat biofuel besar, tetapi saya gembira kerana mereka melakukannya dan mereka bekerja dengan baik.
Senarai ini menyedihkan. Tidak ramai kanak-kanak membesar berfikir, "Oh tenaga adalah masalah yang saya ingin bekerjasama." Semua orang ingin menyelesaikan masalah iklim, tetapi sangat sedikit remaja yang sedar bahawa anda menyelesaikannya dengan menyelesaikan cara yang kami menghasilkan dan menggunakan tenaga . Saya ingin, kerana anak lelaki saya yang berusia empat tahun dan anak perempuan saya yang baru lahir, lebih banyak kajian tenaga yang baik.
Anda datang ke California dari Sydney, Australia, dengan cara Cambridge, England. Apa yang membawa anda ke sini, dan apa yang membuatkan anda di sini?
Saya fikir versi jujur adalah wanderlust - anda tahu, semangat pengembaraan, perjalanan dunia dan melihat di mana angin membawa saya. Tetapi jika saya melakukan sejarah revisi, atau berfikir tentang apakah tarikan magnet yang membuat saya terpinggir di California, saya tidak boleh melakukan apa yang kita lakukan di bangunan ini di Australia. Australia tidak mempunyai dana R & D atau budaya penyelidikan dan pembangunan yang membolehkannya. Sukar untuk mencari set bakat yang ada di bangunan ini di Australia.
Di dalam bangunan ini, terdapat beberapa orang asing yang, seperti saya, berada di California kerana dua sebab: Amerika mempunyai budaya yang tepat untuk melakukan kerja ini. Dan Amerika mempunyai struktur modal yang betul. Terdapat modal risiko yang tersedia untuk orang gila seperti saya di California.
Malangnya, saya fikir Amerika berisiko kehilangan kedua-dua kelebihan tersebut. Dan mereka adalah kelebihan yang besar . Teknologi benar-benar menjadi sempadan-ia memacu kemajuan ekonomi. Amerika telah memenangi abad yang lalu kerana ia mempunyai orang yang terbaik. Fikirkan Projek Manhattan-sebahagian besar orang Eropah Timur yang melakukan fizik dan matematik dan kejuruteraan. Mereka adalah import; sama untuk misi Apollo; sama untuk sejumlah besar perkara.
Amerika secara tradisinya menarik orang-orang terbaik dan paling terang dari seluruh dunia dan meletakkan mereka untuk usaha kreatif demi kepentingan Amerika. Tetapi disebabkan oleh paranoia keselamatan dan kebimbangan imigresen, Amerika menjatuhkan bola itu.
Adakah anda mengatakan bahawa anda yakin bahawa masalah tenaga dunia dapat diselesaikan?
Saya yakin bahawa masalah tenaga dunia dapat diselesaikan, kerana saya tahu bahawa mereka dapat diselesaikan. Saya tidak optimis bahawa kita akan menyelesaikannya, kerana orang adalah orang, dan kita masih berjuang sama ada masalah itu.
Saya menghabiskan lebih dari setahun yang agak tertekan tentang fakta ini. Kemudian saya mempunyai anak saya dan saya menyedari, anda tahu, masa depan alam sekitar tidak kelihatan baik baginya seperti yang berlaku untuk saya. Ia telah beralih kepada generasi saya, dan generasi Baby Boom di hadapan saya.
Anda masih perlu berada dalam permainan. Ia bernilai berjuang untuk perkara-perkara, dunia yang anda ingin buat. Semoga kami membuktikan bahawa anda boleh melakukannya, dan kami akan mendapatkan lebih banyak orang yang berjuang di sisi penyelesaian. Saya rasa itulah yang terbaik yang anda boleh berharap. Mungkin kita akan menariknya.
