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Las fascinantes ideas de Saul Griffith sobre el futuro de la energía

Saul Griffith, fundador y CEO de Otherlab, tiene la costumbre de construir cosas geniales, desde una turbina eólica parecida a una cometa hasta una cuerda inteligente que puede sentir tensión e informar deshilachados. La Fundación MacArthur, que otorgó a Griffith una beca "genio" en 2007, lo llamó "un prodigio de la invención al servicio de la comunidad mundial".

La última empresa de Griffith, Otherlab, es una compañía de investigación que recuerda a la "fábrica de inventos" creada por Thomas Edison. Opera en una antigua fábrica de órganos de tubos en San Francisco, donde las barandillas de madera roja, ventanas de paneles múltiples, partes de órganos dispersas y mucha maquinaria crean la sensación de que un inventor del siglo XIX como Edison podría sentirse perfectamente en casa jugando en las habitaciones iluminadas por el sol del laboratorio. .

Entre varios proyectos en proceso aquí hay dos tecnologías de energía que podrían desbloquear un futuro de energía solar barata y autos convencionales de gas natural. "El último problema ambiental en el que trabajar", dice Griffith, "es la forma en que creamos energía y la usamos".

En una habitación de arriba, justo después de un gran robot de boxeo inflable, un equipo de Otherlab está trabajando en una nueva forma de inclinar los espejos para concentrar la luz solar en grandes plantas solares. El diseño coloca un espejo encima de los contenedores de plástico, que se estiran y se contraen, pero no se doblan, ya que su presión interna se ajusta con aire comprimido. La idea es reducir los costos mediante el uso de plástico y aire para apuntar espejos pequeños en lugar de los motores y el acero que se usan actualmente para inclinar espejos del tamaño de vallas publicitarias.

Para los automóviles de gas natural, el equipo de Griffith quiere eliminar los tanques de combustible voluminosos, engorrosos y caros que se usan actualmente en los automóviles de gas natural. La solución de Otherlab toma tubos largos y delgados y los dobla como intestinos en formas apretadas que se ajustan al espacio disponible en un vehículo. La compañía recibió una subvención de $ 250, 000 del programa ARPA-E del Departamento de Energía para proyectos de energía de la luz de la luna para desarrollar el diseño durante el año pasado.

Griffith ha perseguido inventos energéticos que parecen ser disparos antes. En 2006, cofundó una compañía llamada Makani Power, que ideó una turbina eólica en el aire. Atado como una cometa al final de una cuerda, un avión vuela en círculos a gran altitud. Los rotores montados en las alas capturan el viento y lo convierten en electricidad utilizando pequeños generadores. La atadura transmite esta electricidad a una estación en el suelo.

Griffith habló con Smithsonian.com sobre los ingredientes para la innovación energética, por qué está entusiasmado con los automóviles de gas natural y su visión de una red masiva de pequeños laboratorios.

¿Cuándo comenzaste a pensar en aplicar tus habilidades a los problemas de energía?

El momento de enfoque probablemente llegó después de que comencé Makani Power, que era una compañía de energía eólica. Fue difícil convencer a la gente de por qué valía la pena hacer esta tecnología de sonido loco: vamos a volar 767 en los extremos de los trozos de cuerda y generar electricidad a partir del viento a 5.000 pies de altura. Todos te miran como si fueras un extraterrestre.

Sabíamos que era totalmente posible y ahora hemos demostrado que es posible y, de hecho, lo estamos haciendo. Pero en los primeros días, necesitas mucho dinero para hacer este tipo de tecnologías energéticas. Y cuando intentas convencer a la gente de que te de ese dinero, necesitas una muy buena historia. Así que eso me hizo contextualizar cuánta transformación necesita el sistema energético a nivel de infraestructura civil para satisfacer las necesidades del cambio climático.

Cuéntame sobre el equipo y el entorno que has cultivado aquí en Otherlab. ¿Cómo están ayudando a alcanzar esos objetivos más grandes?

Otherlab es una empresa de investigación independiente. Creamos tecnologías. Algunas veces esas tecnologías se convierten en sus propias compañías independientes, y las implementamos, o algunas veces otorgamos licencias de esas tecnologías a otras compañías para hacer cosas.

Somos unas 25 personas. Estamos justo en el medio de la ciudad de San Francisco. Tenemos alrededor del 95 por ciento de personas que viajan caminando o en bicicleta al trabajo. Así que somos una oficina baja en carbono, solo en términos del transporte que utilizamos.

Tenemos una serie de proyectos, dos específicamente en el espacio energético en este momento. Nos gustaría tener una docena, en parte porque hemos investigado mucho sobre cómo usamos la energía y cómo la creamos, que tenemos esta buena base de datos de dónde se pueden hacer contribuciones técnicas para cambiar eso.

Realmente hay dos clases de generación de energía solar: una es fotovoltaica; el otro es termosolar concentrado, lo que significa que calienta algo y convierte ese calor en electricidad [a través] de una turbina o algún mecanismo similar. Estamos trabajando en una tecnología de heliostatos, que significa un mecanismo para seguir dónde está el sol en el cielo, que hará que la energía fotovoltaica sea más eficiente, porque la energía fotovoltaica estará más orientada hacia el sol. Obtiene aproximadamente un 20 o 30 por ciento más de energía de la misma celda solar si puede rastrearla de manera económica.

Quizás lo más importante es que toma alrededor del 80 por ciento del costo del campo de heliostatos de la energía solar térmica tradicional. Estas son estas enormes plantas en el desierto. El campo de heliostatos representa aproximadamente el 50 por ciento del costo de toda la planta, y queremos eliminar aproximadamente el 80 por ciento del costo. Entonces, neto, ojalá haga una disminución del 30 o 40 por ciento en el costo de ese tipo de electricidad.

¿La mayor parte de ese costo está en los materiales o en alguna tecnología avanzada?

Para todas las tecnologías energéticas, están en escalas tan enormes que realmente el costo de las máquinas es algo equivalente a su peso. Cualquier cosa que pueda hacer para hacerlos más livianos o más eficientes significa una reducción de costos muy alta. Debido a que todos están hechos de materiales básicos: silicio, aluminio y acero, y carbono, estos son materiales a granel baratos. Debe usarlos de manera eficiente para cubrir vastas áreas de superficie. Así que terminamos ganando porque usamos mucho menos material para apuntar la misma cantidad de luz, y usamos materiales y procesos de fabricación aún más baratos.

También estamos trabajando en la fabricación de tanques de gas natural para la sustitución de tanques de petróleo o gasolina para automóviles y camiones ligeros. Por milla, si me das el mismo auto, y tengo un motor de gas natural en uno y un motor de gasolina en el otro, el auto de gas natural producirá aproximadamente un 25 por ciento menos de carbono por milla recorrida. Lo único que cambiaría eso es si hay fugas de metano en el proceso de extracción.

¿Cuáles hay, verdad?

Absolutamente hay. Si tiene fugas parasitarias del 3 al 4 por ciento de la boca del pozo, entonces es cero neto mejor que la gasolina.

Sin embargo, estoy súper emocionado al respecto. Creo que el papel de los ingenieros en la sociedad es proporcionar opciones tecnológicas para que la sociedad elija sí o no. Y por mucho que a los ingenieros les gustaría ser jueces, jurados y verdugos, tenemos que trabajar con lo que la sociedad quiere. Entonces, creo que vale la pena desarrollar esta capacidad porque creo que podemos resolver los problemas del gas natural en la boca del pozo. Creo que es muy importante tener una mayor independencia energética, por lo que debe sopesar el enigma moral del fracking, en comparación con el enigma moral de luchar en guerras petroleras en naciones extranjeras.

La misma tecnología que estamos desarrollando en esos tanques también es útil para el almacenamiento de energía de vapor comprimido y aire comprimido a gran escala. Entonces, estamos creando una capacidad tecnológica que es útil en otros dominios en energía.

¿Cómo decidió abordar el problema de los automóviles de gas natural desde este ángulo particular, con tanques que se pueden conformar a la forma de un automóvil?

En general, como ingeniero o científico, tiene un cierto conjunto de herramientas, un cierto conjunto de martillos, y golpea todas las uñas que ve con ese conjunto de herramientas y martillos.

Dentro de este edificio, resulta que somos muy buenos en geometría y geometría computacional, y algunas áreas arcanas de las matemáticas, como las curvas de relleno de espacios. Resulta que también trabajamos mucho en recipientes a presión, porque estuvimos trabajando en objetos inflables durante mucho tiempo.

A través de la casualidad (creo que deberíamos atribuir mucho más de la invención de la sociedad a la casualidad que a cualquier otra cosa) solo porque estábamos pensando en la energía y las curvas de llenado del espacio y los recipientes a presión, todo esto se unió. Porque tenía que ser consciente de esas tres cosas para tener la idea de producir los nuevos tanques de tecnología nuevos particulares que estamos haciendo. En algunos aspectos, cada proyecto en el edificio tiene un origen fortuito como ese.

Recientemente ha escrito sobre el valor de un modelo de investigación basado en una multiplicidad de laboratorios pequeños e independientes. ¿Podrías explicar eso?

El modelo de investigación moderno no es, de hecho, el modelo de investigación moderno. Hasta la Segunda Guerra Mundial, la mayoría de las investigaciones se realizaron en laboratorios independientes y laboratorios comerciales, y un poco en las universidades. Los laboratorios nacionales realmente no existían.

Las dos guerras mundiales y el éxito del Proyecto Manhattan y la misión Apolo convencieron a todos de centralizar todos los recursos de I + D en un conjunto de laboratorios nacionales y universidades. Las universidades de élite se convertirían en universidades de investigación.

No digo que sea terrible. Eso ha producido mucho trabajo realmente bueno. Pero lo hicimos a expensas de pequeños laboratorios independientes. Ahora vivimos en una era donde la colaboración a distancia es muy fácil gracias a Internet. Las herramientas son más baratas que nunca. Y creo que es hora de hacer la pregunta: ¿Es así como asignamos los recursos de investigación de la sociedad tan buenos como podrían ser? Lo que significa que lo gastamos en gran medida en universidades y laboratorios nacionales.

Me encantaría ver muchos, muchos más laboratorios pequeños porque creo que pequeños equipos de personas son donde ocurre la verdadera innovación. Y la diversidad geográfica (tener más personas pensando en sus problemas locales específicos, en el contexto de la investigación general que la sociedad necesita hacer) sería realmente útil.

¿Dónde crees que está ocurriendo la innovación energética más emocionante ahora?

En el ámbito de la energía, las cosas más emocionantes están sucediendo casi en pequeñas startups, creo, y bueno, en grandes startups, creo que Tesla está haciendo un gran trabajo. Creo que Makani ahora en Google [Google adquirió Makani en mayo] está haciendo cosas realmente interesantes en el viento. Creo que hay un montón de empresas privadas interesantes que realizan investigaciones sobre biocombustibles. No soy un gran admirador de los biocombustibles, pero me alegra que lo estén haciendo y que estén funcionando bien.

La lista es tristemente corta. No muchos niños crecen pensando: "Oh, la energía es el problema en el que quiero trabajar". Todos quieren resolver el problema del clima, pero muy pocos adolescentes saben que usted resuelve eso resolviendo la forma en que producimos y usamos la energía. . Me gustaría, por mi hijo de cuatro años y por el bien de mi hija recién nacida, más buena investigación energética.

Llegaste a California desde Sydney, Australia, pasando por Cambridge, Inglaterra. ¿Qué te trajo aquí y qué te mantiene aquí?

Creo que la versión honesta es pasión por los viajes: ya sabes, espíritu de aventura, viaja por el mundo y mira a dónde me llevan los vientos. Pero si hice historia revisionista, o pensé en cuál fue el tirón magnético que me hizo terminar en California, no podría hacer lo que estamos haciendo en este edificio en Australia. Australia no cuenta con la financiación de I + D o la cultura de investigación y desarrollo que permitiría esto. Sería difícil encontrar el conjunto de talentos que tenemos en este edificio en Australia.

En este edificio, hay varios ciudadanos extranjeros que, como yo, están en California por dos razones: Estados Unidos tiene la cultura adecuada para hacer este trabajo. Y Estados Unidos tiene las estructuras de capital adecuadas. Hay capital de riesgo disponible para los locos como yo en California.

Lamentablemente, creo que Estados Unidos está en riesgo de perder ambas ventajas. Y son enormes ventajas. La tecnología es realmente la frontera: impulsa el progreso económico. Estados Unidos ganó el siglo pasado porque tenía las mejores personas. Piense en el Proyecto Manhattan: fueron en gran parte los europeos del este quienes hicieron física, matemática e ingeniería. Eran importaciones; lo mismo para la misión Apolo; lo mismo para una gran cantidad de cosas.

Estados Unidos ha atraído tradicionalmente a las mejores y más brillantes personas de todo el mundo y las ha puesto en un esfuerzo creativo en interés de Estados Unidos. Pero debido a la paranoia de seguridad y las preocupaciones de inmigración, Estados Unidos está dejando caer la pelota sobre eso.

¿Diría que es optimista de que se pueden resolver los problemas energéticos del mundo?

Soy optimista de que los problemas energéticos del mundo pueden resolverse, porque sé que pueden resolverse. No soy optimista de que los resolveremos, porque las personas son personas, y todavía estamos luchando por si es un problema.

Pasé más de un año deprimido por este hecho. Luego tuve a mi hijo y me di cuenta, ya sabes, que el futuro ambiental no se ve tan bien para él como para mí. Ha cambiado en mi generación, y la generación Baby Boom antes que yo.

Todavía tienes que estar en el juego. Vale la pena luchar por las cosas, el mundo que te gustaría crear. Esperemos que solo demostremos que puede hacer eso, y haremos que más personas luchen del lado de las soluciones. Creo que es lo mejor que puedes esperar. Quizás lo logremos.

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