足以飞起喷射机的植物燃料
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0:00 - 0:03我将向大家介绍一种极其绿色的理念,
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0:03 - 0:05这一理念是在俄亥俄州克利夫兰的
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0:05 - 0:10美国航空航天局格伦研究中心形成的
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0:10 - 0:12在介绍之前,先让我们来回顾一下
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0:12 - 0:14绿色环保的定义
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0:14 - 0:17因为很多人都有不同的理解
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0:17 - 0:19绿色环保,是通过具有
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0:19 - 0:21环境和社会意识的途径生产的产品
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0:21 - 0:25现在有很多东西都号称绿色环保
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0:25 - 0:26那它到底是什么意思呢?
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0:26 - 0:30我们用三个指标来确定绿色环保
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0:30 - 0:33第一个指标:是否可持续?
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0:33 - 0:39意思是,你在为未来或子孙后代保留用度吗
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0:39 - 0:43它可替换吗?它是否与如今使用的有所不同?
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0:43 - 0:46又或者是,它比传统的用法
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0:46 - 0:48是否产生更少的碳排放量?
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0:48 - 0:51第三点:它可再生吗?
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0:51 - 0:55它是地球的再生资源吗?
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0:55 - 0:58像太阳,风和水?
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0:58 - 1:02我在NASA的任务就是开发
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1:02 - 1:05新一代航空燃料
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1:05 - 1:08极度绿色环保,为什么是航空呢?
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1:08 - 1:11航空领域耗费比其他领域加起来还要多的燃料
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1:11 - 1:16我们必须找到替代物
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1:16 - 1:19这也是一个国家航空学的指令
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1:19 - 1:22国家航空学的目标之一
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1:22 - 1:24就是开发新一代燃料,生物燃料
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1:24 - 1:28用国内安全的环保能源
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1:28 - 1:31如今,为了突破这种局面
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1:31 - 1:34我们也要达到三大指标
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1:34 - 1:38事实上,极度绿色环保对我们来说
也是三大指标的综合 -
1:38 - 1:40所以你能看到那里的加号
我得说明一下 -
1:40 - 1:45所以还有 GRC 的三大原则
这也是另一个指标 -
1:45 - 1:51世界上 97% 的水都是咸水
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1:51 - 1:55我们用咸水如何?
把它和第三点结合 -
1:55 - 1:58不要用耕地
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1:58 - 2:00因为农作物已经在上面生长了
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2:00 - 2:03而耕地在地球上是十分稀缺的
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2:03 - 2:06第二点:不要和粮食作物抢地
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2:06 - 2:10这是一种已经存在的本质
它们不需要再次占领土地 -
2:10 - 2:14最后,我们在这个地球上拥有的最宝贵的资源
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2:14 - 2:19就是淡水,所以不要使用淡水
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2:19 - 2:22如果世界上 97.5% 的水是咸水
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2:22 - 2:252.5%的是淡水,而且人类可用的淡水
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2:25 - 2:27还不到0.5%
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2:27 - 2:31但 60% 的人靠1% 存活
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2:31 - 2:36所以,我得极度环保地解决我的问题
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2:36 - 2:38而且要达到三个指标
女士们先生们 -
2:38 - 2:42欢迎来到“绿色实验室研究设施”
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2:42 - 2:45这是一个用盐生植物致力于新一代
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2:45 - 2:48研发航空燃料的设施
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2:48 - 2:51盐生植物以一种亲盐植物
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2:51 - 2:55大多数植物不喜欢盐,
但盐生植物是亲盐的 -
2:55 - 2:58我们也用野草
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2:58 - 3:01我们也用藻类植物
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3:01 - 3:03我们的实验室有一个优势,就是
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3:03 - 3:06在过去的两年有3600名访客
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3:06 - 3:08这有什么可炫耀的?
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3:08 - 3:12因为我们在做一些很特别的事
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3:12 - 3:15所以下面的图片是“绿色实验室”
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3:15 - 3:17右边的图片就是藻类植物
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3:17 - 3:20如果你在从事新一代的
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3:20 - 3:22航空燃料,藻类植物是个可行的选择
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3:22 - 3:24我们现在有很多资金
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3:24 - 3:26我们有一个把藻类做成燃料的项目
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3:26 - 3:28我们种植有两种藻类
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3:28 - 3:31一种是你们在这里看到的
封闭式光生物反应器 -
3:31 - 3:35你们在另一边看到的就是我们的物种
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3:35 - 3:39我们现在在用一种叫二形栅藻的物种
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3:39 - 3:43我们在NASA的工作就是
把试验性的和计算性的拿出来 -
3:43 - 3:48再按较好的比例混合
提供给封闭式光生物反应器 -
3:48 - 3:50现在封闭式光生物反应器的问题是:
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3:50 - 3:53他们价格不菲,他们是自动化的
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3:53 - 3:56很难大规模采购
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3:56 - 3:57那么他们广泛使用什么呢?
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3:57 - 4:01我们用开放式水塘系统
目前在世界上 -
4:01 - 4:04人们用这种跑道设计来种植藻类
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4:04 - 4:07如图,看起来就像
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4:07 - 4:09带桨的椭圆,而且混配得还不错
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4:09 - 4:13但当它来到最后一步时
我称之为第四步——它就停滞了 -
4:13 - 4:15我们其实有一个办法
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4:15 - 4:18在“绿色实验室”里,
在我们的开放式水塘系统中 -
4:18 - 4:21我们用自然界的产物:声波
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4:21 - 4:25我们在开放式水塘系统运用了声波技术
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4:25 - 4:29我们有95%的混合,
所以相比封闭式光生物反应器 -
4:29 - 4:32我们的脂含量更高
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4:32 - 4:34这是相当了不起的
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4:34 - 4:38但是,藻类有一个缺点
就是价格昂贵 -
4:38 - 4:43那么有没有办法低价地生产藻类呢?
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4:43 - 4:45答案是:有的
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4:45 - 4:48方法和盐生植物一样
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4:48 - 4:52就是:气候适应
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4:52 - 4:55在我们的“绿色实验室”里
我们有六个原生态系统 -
4:55 - 4:59从淡水到咸水都有
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4:59 - 5:03我们做的:我们拿一个有潜力的物种
从淡水开始 -
5:03 - 5:05我们增加一点盐
所以这里第二个水槽 -
5:05 - 5:07会和巴西的生态系统一样——
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5:07 - 5:11就在甘蔗地旁边
你就能看到我们的作物—— -
5:11 - 5:15下一个水槽是非洲,再下一个是亚利桑那州
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5:15 - 5:17再下一个是加州
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5:17 - 5:21再下一个是加州或公海
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5:21 - 5:25我们设法得出一种单一的物种
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5:25 - 5:31它可以在世界任何地方存活
包括荒瘠的沙漠 -
5:31 - 5:33我们目前还挺成功的
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5:33 - 5:36现在,问题之一就是
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5:36 - 5:41如果你是一个农场主
你有五个要素才能成功:你需要种子 -
5:41 - 5:45你需要土壤,你需要水,还需要阳光
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5:45 - 5:49最后一个就是肥料
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5:49 - 5:52大部分人用化学肥料,但你知道吗?
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5:52 - 5:55我们不用化学肥料
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5:55 - 6:00等等!我刚在你们的“绿色实验室”
看到很多植被,肥料是必需的呀 -
6:00 - 6:04信不信由你,
在我们的盐水生态系统分析报告中 -
6:04 - 6:08我们需要的 80% 都来自水槽
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6:08 - 6:12剩下的 20% 是氮和磷
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6:12 - 6:14我们有纯天然的解决办法:鱼
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6:14 - 6:18我们不是把鱼杀了丢进去
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6:18 - 6:22我们用鱼的排泄物
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6:22 - 6:26事实上,我们用淡水帆鳍鲈
从淡水到盐水生态系统中 -
6:26 - 6:29我们都用了气候适应技术
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6:29 - 6:36淡水帆鳍鲈:便宜,他们热衷繁殖
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6:36 - 6:38他们热衷上厕所(排泄)
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6:38 - 6:40他们上厕所上得越多
我们得到的肥料就越多 -
6:40 - 6:43我们的日子就更红火
信不信由你 -
6:43 - 6:48需要注意的是我们用沙子作为土壤
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6:48 - 6:52普通的沙滩沙子,变成化石的珊瑚
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6:52 - 6:56所以很多人问我:“你们是怎么开始的?”
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6:56 - 7:01嗯,我们是从我们称之为
室内生物燃料实验室开始的 -
7:01 - 7:05这是一个幼苗实验室
我们有26种不同种类的盐生植物 -
7:05 - 7:09有五种获得了我们的认可
我们在这里做的—— -
7:09 - 7:12其实它应该被称为“死亡实验室”
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7:12 - 7:14因为我们尝试去弄死这些幼苗
让他们变得更坚强—— -
7:14 - 7:16然后我们得出了这个“绿色实验室”
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7:16 - 7:18你在下面这个角落看到的
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7:18 - 7:20是废水养殖植物实验
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7:20 - 7:24我们种植的是一种大型海藻
我稍后会讲 -
7:24 - 7:28最后的图,其实是我在实验室里工作
目的是让大家知道我是有在工作的 -
7:28 - 7:32我并非只是告诉大家我做了什么
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7:32 - 7:35这是些植物物种
弗吉尼亚盐角草 -
7:35 - 7:39它是神奇的植物
我超爱这种植物 -
7:39 - 7:42我们去哪都能看到它
从缅因(美国一个州) -
7:42 - 7:45一直到加州,到处都有
我们都喜欢这种植物 -
7:45 - 7:50第二种是毕氏盐角草
在地球上十分罕见 -
7:50 - 7:52是我们目前拥有的含脂量最高的植物
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7:52 - 7:56但有一个缺点:它太短了
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7:56 - 8:01然后是齐墩果树
是我们拥有的最大或最高的植物 -
8:01 - 8:03用自然选择或自适性生物
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8:03 - 8:07我们试图去做的——
就是把三者结合在一起 -
8:07 - 8:12培养出一种多脂高产的植物
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8:12 - 8:19接下来,当飓风在德拉华湾(美国一地方)
大加肆虐时——黄豆地被摧毁了—— -
8:19 - 8:22所以我们萌生这么一个想法:能否有一种植物
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8:22 - 8:27能在德拉华进行土地改良的?
答案是肯定的 -
8:27 - 8:31它叫做海滨锦葵,
学名Kosteletzkya virginica -
8:31 - 8:34你快速读五遍试试看
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8:34 - 8:42这是一种100%可用的植物
种子:生物燃料;剩下的:畜牧饲料 -
8:42 - 8:45我们已经用了10年了,效果显著
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8:45 - 8:48然后说到硬毛藻属
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8:48 - 8:52这是一种大型藻类
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8:52 - 8:54喜好大量的营养
如果你从事水族馆行业 -
8:54 - 8:57你就会知道我们用它来清理脏水池
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8:57 - 9:01这种物种对我们很重要
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9:01 - 9:05它们的属性和塑料很相似
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9:05 - 9:10我们目前在尝试将这种大型藻类
转化成生物塑料 -
9:10 - 9:15如果我们成功了,
我们将会颠覆整个塑料行业 -
9:15 - 9:19所以,我们有“种子到燃料”这个项目
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9:19 - 9:22我们需要对我们拥有的生物量有所作为
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9:22 - 9:26我们用气体色谱分析提取法,
脂肪最佳化法,等其他方法 -
9:26 - 9:30因为我们的目标是实现
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9:30 - 9:34新一代航天燃料,航天器具,
以及其他东西 -
9:34 - 9:38目前我们说了水和燃料
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9:38 - 9:45但这个过程中,
我们发现了盐角草有趣的一面 -
9:45 - 9:49它是一种食品
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9:49 - 9:51我们说值得传播的思想,对吧?
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9:51 - 9:58这个怎么样:在撒哈拉以南非洲地区
大海旁边,咸水 -
9:58 - 10:03荒瘠沙漠里,我们那这种植物
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10:03 - 10:08将之种植,一半用作食物,一半用作燃料
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10:08 - 10:12我们可以实现这一想法,而且开销不大
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10:12 - 10:15你可以看到在德国的一个温室里
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10:15 - 10:17他们把它当做健康食品出售
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10:17 - 10:22这是收成的,中间这个是一盘虾,正在腌制
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10:22 - 10:27我得跟你们说个笑话
盐角草也被称为海蓬子 -
10:27 - 10:30咸水芦笋,以及腌大麻
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10:30 - 10:33所以中间那张就是
我们在腌制腌大麻 -
10:33 - 10:36哦我还以为这个挺搞笑的(笑声)
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10:36 - 10:39底部这个是水手的芥菜
这是有依据的 -
10:39 - 10:42这是一种合逻辑的零食
你有芥菜 -
10:42 - 10:45你又是一个水手,然后你看到盐生植物
你会把它们混合在一起 -
10:45 - 10:47配上饼干,就成了绝佳的零食
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10:47 - 10:54最后,盐角草配上大蒜,就是我喜欢的搭配
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10:54 - 10:59所以,水,燃料,和食物
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10:59 - 11:03没有“绿色实验室”的团队,这一切都不复存在
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11:03 - 11:08就像迈阿密热火(NBA球队)的三巨头
我们NASA GRC也有三巨头 -
11:08 - 11:13那个是我,我们无所畏惧的领队 Bob Hendricks
还有 Arnon Chait 博士 -
11:13 - 11:18“绿色实验室”的顶梁柱是学生
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11:18 - 11:21在过去的两年里我们有35名学生
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11:21 - 11:25他们来自世界各地,齐聚工作于“绿色实验室”
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11:25 - 11:29我的部门部长经常说:“你有一个绿色的宇宙。”
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11:29 - 11:32我说;“我认可你的观点,
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11:32 - 11:37因为我们在培养新一代的绿色环保思想家
这一点很重要。“ -
11:37 - 11:42小结一下,我为大家展示了
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11:42 - 11:48什么是我们得出的解决食物,燃料和水
的全球性方案 -
11:48 - 11:51这些方案还有待完善
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11:51 - 11:56我们用电
所以有这个一个方案—— -
11:56 - 11:59我们这里用的是清洁能源
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11:59 - 12:03所以我们有两个风力涡轮机
连接到”绿色实验室“ -
12:03 - 12:07接下来我们可能会增加四到五个
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12:07 - 12:11我们还用了一些有趣的东西——
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12:11 - 12:15在 NASA的格林研究中心,
有一个太阳电池板场地 -
12:15 - 12:18已经停用15年了
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12:18 - 12:21在我的一些电子工程同时的帮助下
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12:21 - 12:23我们意识到它们还是可以使用的
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12:23 - 12:26所以我们现在把它们翻新一下
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12:26 - 12:31大约30天后
它们就可以连接到”绿色实验室“了 -
12:31 - 12:34你会看到红色和黄色的框框
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12:34 - 12:37是因为很多人觉得 NASA 的人周六不上班
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12:37 - 12:40这张照片是周六拍的
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12:40 - 12:42旁边没车,但你能看到我的卡车是黄色的
我周六是上班的(笑声) -
12:44 - 12:47这再次证明了我是有认真工作的
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12:47 - 12:51因为大部分都知道
一分耕耘一分收获 -
12:51 - 12:53这里面有一个概念:
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12:53 - 12:59我们用”绿色实验室“
是为了俄亥俄州的一个智能电网概念 -
12:59 - 13:03的微电网试验台
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13:03 - 13:09我们有能力去实施
而且我认为它能成功 -
13:09 - 13:14所以,“绿色实验室研究设施”
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13:14 - 13:19今天为大家展示了
一个自我可持续发展可再生能源生态系统 -
13:19 - 13:25我们真的,真的希望这个概念
能在全世界传播开来 -
13:25 - 13:34我们认为我们有解决食物、
水、燃料,和能源的方法 -
13:34 - 13:40它极度绿色环保,可持续发展,
可替换,以及可再生 -
13:40 - 13:44也符合 GRC 的三大指标:
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13:44 - 13:49不用可开垦的耕地,不和其他粮食作物竞争
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13:49 - 13:52最重要的是,不用淡水
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13:52 - 13:57所以我经常被问:
”你在实验室里是做什么的?“ -
13:57 - 14:03我通常会说:”不关你事,
这就是我在实验室里做的事。“(笑声) -
14:03 - 14:06信不信由你
我做这个项目 -
14:06 - 14:09的首要目标就是
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14:09 - 14:14我想要拯救这个世界
- Title:
- 足以飞起喷射机的植物燃料
- Speaker:
- 比拉·博马尼
- Description:
-
海藻加上咸水等于...燃料?在TEDxNASA@SiliconValley,比拉·博马尼揭示了一个可以生产生物燃料的自我可持续发展的生态系统——不会占用可开垦耕地或者耗费淡水资源。
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 14:26
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