TED日本語 - ジャスティン・ホール・ティピング: 送電網を必要としないエネルギーを

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TED日本語 - ジャスティン・ホール・ティピング: 送電網を必要としないエネルギーを

TED Talks

送電網を必要としないエネルギーを
Freeing energy from the grid
ジャスティン・ホール・ティピング
Justin Hall-Tipping

内容

窓ガラスで発電が出来たとしたら世界はどうなるでしょう?事業家ジャスティン・ホール・ティピングが、これを実現する素材や、いかに「通常」という概念を問うことが類稀な飛躍的進歩に繋がるかについて説明する心を打つ講演です。

Script

Why can't we solve these problems? We know what they are. Something always seems to stop us. Why? I remember March the 15th, 2000. The B15 iceberg broke off the Ross Ice Shelf. In the newspaper it said "it was all part of a normal process." A little bit further on in the article it said "a loss that would normally take the ice shelf 50-100 years to replace." That same word, "normal," had two different, almost opposite meanings.

If we walk into the B15 iceberg when we leave here today, we're going to bump into something a thousand feet tall,76 miles long,17 miles wide, and it's going to weigh two gigatons. I'm sorry, there's nothing normal about this. And yet I think it's this perspective of us as humans to look at our world through the lens of normal is one of the forces that stops us developing real solutions. Only 90 days after this, arguably the greatest discovery of the last century occurred. It was the sequencing for the first time of the human genome. This is the code that's in every single one of our 50 trillion cells that makes us who we are and what we are. And if we just take one cell's worth of this code and unwind it, it's a meter long,two nanometers thick. Two nanometers is 20 atoms in thickness.

And I wondered, what if the answer to some of our biggest problems could be found in the smallest of places, where the difference between what is valuable and what is worthless is merely the addition or subtraction of a few atoms? And what if we could get exquisite control over the essence of energy, the electron? So I started to go around the world finding the best and brightest scientists I could at universities whose collective discoveries have the chance to take us there, and we formed a company to build on their extraordinary ideas.

Six and a half years later, a hundred and eighty researchers, they have some amazing developments in the lab, and I will show you three of those today, such that we can stop burning up our planet and instead, we can generate all the energy we need right where we are, cleanly, safely, and cheaply. Think of the space that we spend most of our time. A tremendous amount of energy is coming at us from the sun. We like the light that comes into the room, but in the middle of summer, all that heat is coming into the room that we're trying to keep cool. In winter, exactly the opposite is happening. We're trying to heat up the space that we're in, and all that is trying to get out through the window.

Wouldn't it be really great if the window could flick back the heat into the room if we needed it or flick it away before it came in? One of the materials that can do this is a remarkable material, carbon, that has changed its form in this incredibly beautiful reaction where graphite is blasted by a vapor, and when the vaporized carbon condenses, it condenses back into a different form: chickenwire rolled up. But this chickenwire carbon, called a carbon nanotube, is a hundred thousand times smaller than the width of one of your hairs. It's a thousand times more conductive than copper. How is that possible? One of the things about working at the nanoscale is things look and act very differently. You think of carbon as black. Carbon at the nanoscale is actually transparent and flexible. And when it's in this form, if I combine it with a polymer and affix it to your window when it's in its colored state, it will reflect away all heat and light, and when it's in its bleached state it will let all the light and heat through and any combination in between. To change its state, by the way, takes two volts from a millisecond pulse. And once you've changed its state, it stays there until you change its state again.

As we were working on this incredible discovery at University of Florida, we were told to go down the corridor to visit another scientist, and he was working on a pretty incredible thing. Imagine if we didn't have to rely on artificial lighting to get around at night. We'd have to see at night, right? This lets you do it. It's a nanomaterial,two nanomaterials, a detector and an imager. The total width of it is 600 times smaller than the width of a decimal place. And it takes all the infrared available at night, converts it into an electron in the space of two small films, and is enabling you to play an image which you can see through. I'm going to show to TEDsters, the first time, this operating. Firstly I'm going to show you the transparency. Transparency is key. It's a film that you can look through. And then I'm going to turn the lights out. And you can see, off a tiny film, incredible clarity.

As we were working on this, it dawned on us: this is taking infrared radiation, wavelengths, and converting it into electrons. What if we combined it with this? Suddenly you've converted energy into an electron on a plastic surface that you can stick on your window. But because it's flexible, it can be on any surface whatsoever. The power plant of tomorrow is no power plant. We talked about generating and using. We want to talk about storing energy, and unfortunately the best thing we've got going is something that was developed in France a hundred and fifty years ago, the lead acid battery. In terms of dollars per what's stored, it's simply the best.

Knowing that we're not going to put fifty of these in our basements to store our power, we went to a group at University of Texas at Dallas, and we gave them this diagram. It was in actually a diner outside of Dallas/Fort Worth Airport. We said, "Could you build this?" And these scientists, instead of laughing at us, said, "Yeah." And what they built was eBox. EBox is testing new nanomaterials to park an electron on the outside, hold it until you need it, and then be able to release it and pass it off. Being able to do that means that I can generate energy cleanly, efficiently and cheaply right where I am. It's my energy. And if I don't need it, I can convert it back up on the window to energy, light, and beam it, line of site, to your place. And for that I do not need an electric grid between us.

The grid of tomorrow is no grid, and energy, clean efficient energy, will one day be free. If you do this, you get the last puzzle piece, which is water. Each of us, every day, need just eight glasses of this, because we're human. When we run out of water, as we are in some parts of the world and soon to be in other parts of the world, we're going to have to get this from the sea, and that's going to require us to build desalination plants. 19 trillion dollars is what we're going to have to spend. These also require tremendous amounts of energy. In fact, it's going to require twice the world's supply of oil to run the pumps to generate the water. We're simply not going to do that. But in a world where energy is freed and transmittable easily and cheaply, we can take any water wherever we are and turn it into whatever we need.

I'm glad to be working with incredibly brilliant and kind scientists, no kinder than many of the people in the world, but they have a magic look at the world. And I'm glad to see their discoveries coming out of the lab and into the world. It's been a long time in coming for me. 18 years ago, I saw a photograph in the paper. It was taken by Kevin Carter who went to the Sudan to document their famine there. I've carried this photograph with me every day since then. It's a picture of a little girl dying of thirst. By any standard this is wrong. It's just wrong. We can do better than this. We should do better than this.

And whenever I go round to somebody who says, "You know what, you're working on something that's too difficult. It'll never happen. You don't have enough money. You don't have enough time. There's something much more interesting around the corner," I say, "Try saying that to her." That's what I say in my mind. And I just say "thank you," and I go on to the next one. This is why we have to solve our problems, and I know the answer as to how is to be able to get exquisite control over a building block of nature, the stuff of life: the simple electron.

Thank you.

(Applause)

なぜこれらの問題を解決できないのでしょう? 問題が何かは分かっています いつも何か障害があるようです なぜでしょう? 2000年3月15日のことですが B15 氷山がロス棚氷より分離しました 新聞にはこう書かれていました 「これは全て通常の過程によるものです」 その記事を読み進めていくと今度は 「崩壊したのは 元の大きさに戻るには 通常50~100年ほどかかる氷棚でした」 同じ「通常」という言葉が 二つ別々の ほとんど逆の意味で用いられています

今日このあとに B15氷山を訪れたとしたら このようなものを目にするでしょう 高さ 300 メートル 長さ 122 キロメートル 横幅 27 キロメートル そして重さ2ギガトンの氷山です そこに「通常」なんてないでしょう でも人間は世界をこのような観点で 「通常」というメガネを通して 見ています これが障害の一つとなり 真の解決法を生み出せないのだと思うのです それからたった 90 日後に 20世紀最大とも言える 発見がなされました それは史上初の ヒトゲノムの解読です これは人間の細胞50兆個の一つ一つに 含まれているコードであり 私たちの在り方を決定しています 細胞一つ分のコードを取り出し 拡げてみると 長さ1メートル 厚さ2ナノメートルになります 2ナノメールとは原子20個分の厚さです

そこで思いました 私たちの抱えるいくつかの重大問題の答えが ミクロの世界にあるとしたら? 有益・無益の差が ほんの数個の原子が あるかないかで決まる世界に あるとしたら? さらにもし エネルギーそのものである 電子を 精密に制御できたとしたら? そこで私は世界中を巡り できる限り優秀な科学者たちを 大学で探しました 今しがた述べた考えを 実現しうるメンバーをです そして彼らの並外れたアイデアを 推し進める会社を設立しました

6年半にわたる 180名の研究者の努力の結果 研究所は数々の 驚くような開発をしました 今日はそのうちの三つを紹介します 地球の資源を使い尽くすのを止め 代わりに 必要なエネルギーの全てが その場で 安全かつクリーンに低コストで賄えます 私たちがほとんどの時間を過ごす 空間について考えてください 太陽から膨大なエネルギーが 私たちのもとに届きます 部屋を照らす光は良いのですが 夏の暑い盛りには 涼しく保ちたい部屋に 熱となって射し込んできます 冬はその逆です 空間を 暖かくしたいのに 熱は窓から逃げてしまいます

必要に応じて窓が 外に逃げる熱を内に反射したり 入ってくる熱を外に反射できたら 素晴らしいとは思いませんか? これを実現できる素材の一つは 優れた物質である炭素が化学反応で形を変えたものです このとても美しい化学反応は 蒸気を吹き付けられたグラファイトが 蒸気化した炭素となり それが凝縮すると 別の形状になることで起こります 六角形模様の網が丸められた形状です この六角形網の炭素は カーボンナノチューブと呼ばれ 皆さんの髪の毛一本の 十万分の一の太さです 銅に比べ 千倍 伝導性があります このようなことがどうして可能なのでしょう? ナノスケールの作業において一つ言えるのは 状態や作用が通常と大きく異なることです 炭素は黒いと思うでしょうが ナノスケールにおいては 実は透明で 柔軟なのです またこの形状の炭素は ポリマーと組み合わせて 窓に付けると 完全な着色状態の時には 全ての熱と光を反射し 完全な消色状態の時には 全ての熱と光を通します 着消色の度合いはどのようにも変えられます ちなみに状態を変えるのに必要なのは 1ミリ秒間流す2ボルトの電流です 一旦状態を変えるとそれが また次に変えるまで保たれます

私たちがフロリダ大学で この驚きの発見に取り組んでいた時 通路の向こうの 別の科学者を訪ねるよう言われました するとその科学者は 非常に目覚しい研究していました 想像してみてください 人工照明に頼らず 夜を過ごすことができたらどうでしょう? 夜でも物が見えなくては駄目ですよね? これがそれを可能にします 二つのナノ物質でできています 検知する物質と描画する物質です 最終的な厚さは 「点」の 6百分の一です 夜間の赤外線を取り込み 二つの小さなフィルムの間で 電子に変換し 透かして見える画像を 映し出せるようになっています TED の皆さんに史上初めて この仕組みをお見せします まず 透明性をお見せします 透明性は重要です 透かして見ることができるフィルムです そして照明を消します すると小さなフィルムを通して見ることができます 驚きの鮮明度です

これに取り組んでいて閃きました これは赤外線を取り込み 電子に変換しています ではこれを これと組み合わせたら? 突如 窓に貼り付けられるプラスチックの表面で エネルギーを電子に変換できることになります また柔軟であるため どんな表面にでも貼り付けることができます 未来の発電所とは 発電所がなくなることです 発電とその利用についてお話ししました 次はエネルギーの貯蔵についてです あいにく 現在使用されている一番のものは 150 年前に フランスで開発された 鉛蓄電池です 対費用面に関しては これはとにかく最高です

でも人々が蓄電のために家の地下室に これを50個置くわけないですから テキサス大学ダラス校の科学者を訪ね この図を渡しました 実際はダラス・フォートワース空港の 外にある食堂でのことでした 「これを作れますか?」と尋ねると 科学者たちに あっさりと「できるよ」と言われました そうして彼らが作ったのが eBox です eBoxは新しいナノ物質を使い 外側で電子を一時的に置き 必要になったら 放出し徐々に送り出せるか試しています これができれば 発電できるということです クリーンに 効率的に 安く その場でです 自分の電気ですから 必要なければ 窓で光に再変換して 直線上にある 他の人のところへビームできます そしてその時 電線は必要ありません

未来の送電網とは送電網がなくなることで クリーンで効率の良いエネルギーは いつか無償になるでしょう 以上を経て パズルの最後の一片に辿り着きます 水です 私たちは皆 毎日 グラス八杯の水が要ります 人間だからです 水がなくなると― 現に既に枯渇した地域もあり 他の地域でもその恐れがあります 海水から真水を得なくてはなりません それには淡水化プラントが必要になります 建設費用は 19 兆ドルです 膨大なエネルギーも必要となります 実際 世界の石油供給量の二倍の エネルギーが 淡水化ポンプを稼動するのに必要となります そんなことは到底無理です でもエネルギーが制限なく 簡単に低コストで 伝送できたら どのような水をどこでも利用し 必要な形に変えることができます

非常に頭脳明快で理解のある 科学者たちと協力でき嬉しく思います 他の大勢の人たちより 特に理解があるわけではありませんが 世界に対する素晴らしい視点を持っています 研究所での開発が 世界で利用されるのを見れて嬉しく思います 私にとって長い道のりでした 18 年前 新聞である写真を見ました ケヴィン・カーターによる写真です スーダンでの飢餓を 取材しに行ったときのものです その日以来 この写真を 肌身離さず持っています 喉が渇いて瀕死の少女の写真です どう見ても絶対に間違っています 起こり得ていいことではありません 何かやりようがあるでしょう どうにかすべきです

ですから 誰かが 「あなたが取り組んでいる問題は 困難すぎて無理ですよ 資金も十分でなく 時間も足りない 他にもっと 面白い課題が身近にあるのでは」と言うたび 私は「この子に向かって言ってみろ」と 心の中で思うのです でも口では お礼を言って次の人にあたっていました これが問題を解決せねばならない意義です そして私に分かっているのは 自然の構成要素であり 生命の本質であるものを 精密に制御する方法です 電子の制御です

ありがとうございました

(拍手)

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品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

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