Traduttore: Khrystyna Skira Revisore: Cristina Bufi-Pöcksteiner
Da giovane con una futura speranza futura,
l’immagine dipinta dal cambiamento climatico mi interessava davvero.
Volevo fare qualcosa al riguardo.
Ora, ti starai chiedendo:
Cosa può fare un liceale per affrontare il cambiamento climatico?
E per essere completamente onesto con te,
Non avevo assolutamente idea neanche.
Ma fortunatamente per me,
Mi ero iscritto per la classe di ricerca Intro to Science and Engineering
nel mio primo anno di liceo.
In questa classe, ogni studente seleziona un argomento di ricerca che li interessa
e passa un anno facendo ricerche di base,
pianificare ed eseguire esperimenti
e presentando la loro ricerca in forma scritta e orale.
Per me, ho sentito il bisogno più terribile e urgente
era fare ricerche relative all’energia,
nello specifico, energia rinnovabile.
Il mio lavoro era del concetto chiamato “indipendenza energetica”.
Spesso, quando sentiamo questo termine,
è in relazione alla crisi petrolifera in Medio Oriente,
carbone e petrolio negli USA e ideologie del protezionismo commerciale.
Bene, sono qui per mostrarvi che esiste un’altra definizione di indipendenza energetica:
nello specifico, comunità e città possono unirsi
e sfruttare l’energia rinnovabile all’interno delle loro regioni,
permettendo loro di diventare autosufficienti.
In questo modo, la motivazione per l’indipendenza non è politica
ma invece ambientale ed economico.
Inoltre, i costi per entrambi i nostri portafogli e l’ambiente
che derivano dalla produzione, dal trasporto e dall’uso di combustibili fossili
può essere ridotto.
Tecnologie come pannelli solari, vento e energia idroelettrica,
sono considerati il futuro dell’energia
perché non dobbiamo esaurire nessuna risorsa fisica
approfittarne,
e non emettono quasi più carbonio nell’atmosfera.
Quando pensiamo a queste fonti energetiche di prossima generazione,
spesso le persone amano picchiarle l’una contro l’altra,
in una competizione di sorta,
per vedere quale sarà quello che ci salva tutti.
Ma davvero, dopo aver lavorato con una varietà di queste tecnologie energetiche,
negli ultimi anni
Ho imparato che non c’è nessuno che sia efficace in ogni situazione.
Invece, ognuno ha il potenziale per essere utilizzato in qualche luogo e in una certa scala.
Per il mio progetto di ricerca, ho lavorato con le biomasse,
che è fondamentalmente una materia vegetale che può essere trasformata in combustibili utilizzabili.
Attualmente, la maggior parte dell’energia della biomassa che usiamo oggi proviene da mais o semi di soia
piantato appositamente allo scopo di essere convertito in energia.
Ma è anche possibile utilizzare la materia vegetale che stiamo già producendo,
come i rifiuti agricoli
Ho iniziato esaminando questi diversi rifiuti agricoli
e quali opzioni dobbiamo riciclarle.
Si scopre che lo spreco del processo di produzione del vino,
che è fondamentalmente i gambi, le bucce e i semi dell’uva,
non ha alcun uso specifico.
Così ho deciso di utilizzarlo trasformandolo in un combustibile vegetale chiamato biodiesel
che può essere utilizzato in qualsiasi motore diesel.
Se i produttori di vino hanno usato i loro rifiuti per creare questo combustibile,
può essere utilizzato nelle attrezzature e nei macchinari per il lotto successivo.
Quindi l’intero processo può ripetersi.
Questo è chiamato un ciclo chiuso.
È un concetto che mi ha davvero attirato.
Ero affascinato da come lo spreco di qualche processo
potrebbe alla fine diventare il carburante per quello stesso processo.
Ho imparato da questo
che, su piccola scala, l’energia può essere individualizzata,
in modo che non si debba fare affidamento sulla rete e sui combustibili fossili
per venire con la loro energia.
Questo si applica in una varietà di situazioni,
dai produttori di vino con cui stavo lavorando
ad altri proprietari di aziende agricole che hanno materiali vegetali residui,
agli individui di tutti i giorni che sfruttano l’energia rinnovabile dalle loro case.
L’anno seguente decisi che volevo fare di nuovo ricerche.
Ero ancora molto interessato allo stoccaggio dell’energia fuori rete
ma volevo esplorare
come funzionerebbe su una scala più ampia di una semplice fattoria o casa,
in qualcosa come un villaggio o una piccola città.
Sono rimasto soddisfatto dei progressi compiuti nel biodiesel dei rifiuti di vino,
così ho deciso di cambiare marcia per studiare questo sistema energetico cooperativo.
Per mettere questo in prospettiva,
Diciamo se potremmo implementare un sistema energetico isolato nelle comunità
dove l’energia viene raccolta in fattorie energetiche
e quindi conservati all’interno della comunità o nelle vicinanze.
Ci sarebbero pochissimi costi di trasporto,
e la comunità potrebbe condividere il costo
associato al mantenimento e al funzionamento dei sistemi.
Questo è particolarmente interessante nei paesi in via di sviluppo
dove ci sono molti villaggi che non sono ancora collegati alla rete.
Se avessero un sistema
dove potrebbero utilizzare collettivamente energia solare e altre forme di energia rinnovabile
e conservalo nel loro villaggio,
potrebbero essenzialmente scavalcare
tutti i passaggi di sviluppo che vengono con la rete elettrica.
Passando da una visione d’insieme a un progetto di ricerca fattibile,
Volevo studiare come conservare l’energia
potrebbe essere combinato con un altro problema affrontato da molti in tutto il mondo:
accesso all’acqua pulita.
Per fare questo,
Ho incorporato una cella a combustibile a idrogeno in un dispositivo di purificazione dell’acqua solare.
Questo funziona usando il principio della fotocatalisi,
che è quando un materiale speciale, chiamato catalizzatore, viene immerso nell’acqua,
e quando esposto a una fonte di luce come il sole,
è in grado di dividere l’acqua
nel suo componente idrogeno e gas ossigeno.
Questo gas idrogeno può quindi essere indirizzato attraverso una cella a combustibile a idrogeno
che genera elettricità che il villaggio può usare.
Quindi, dopo questo, l’idrogeno viene ricombinato con l’ossigeno
per formare acqua pura.
Allo stesso tempo,
le reazioni di fotocatalisi funzionano anche per rompere le altre molecole
nel campione d’acqua iniziale,
il che significa che i composti tossici possono essere degradati
e i batteri possono essere uccisi.
Questo suona alla grande in teoria,
ma, sfortunatamente, non sono stato in grado di ottenere risultati molto conclusivi sperimentalmente.
Ma ancora, dalla ricerca di fondo che ho letto,
in conversazioni ho avuto con professionisti che lavorano con tecnologie simili,
Ho imparato questo concetto
di un’intera comunità con il proprio sistema di energia rinnovabile collettivo
è in realtà abbastanza fattibile.
Alcuni esistono anche oggi.
Per esempio,
il Kurnool Ultra Mega Solar Park è una fattoria solare in India
che comprende oltre dieci miglia quadrate.
L’energia solare sfruttata qui
è sufficiente per soddisfare le richieste di elettricità di oltre quattro milioni di persone
attraverso seimila miglia quadrate di terra prevalentemente rurale.
Queste persone non devono fare affidamento sul carbone
trasportato da lontano e bruciato con emissioni di carbonio
per generare la loro elettricità.
Non devi essere da solo
per realizzare il sogno dell’indipendenza energetica.
In realtà puoi essere ancora rispettoso dell’ambiente e a basso costo
producendo energia centralmente nella tua regione.
Quindi, facendo un passo indietro,
a questo punto abbiamo coperto
che, su scale che vanno da individui a intere comunità,
l’energia può essere catturata, immagazzinata e utilizzata in comune.
Ma le relazioni delle Nazioni Unite
che oltre il 54% della popolazione mondiale vive in aree urbane.
E un enorme 81% degli americani lo fa, secondo il censimento.
In queste grandi città,
semplicemente non c’è abbastanza spazio per costruire fattorie energetiche su larga scala.
Quindi, cosa possono fare tutte queste persone per essere indipendenti dal punto di vista energetico?
Bene, solo perché non c’è una continua distesa di spazio,
non significa che non c’è spazio.
Invece di avere un posto dove l’energia può essere imbrigliata,
le famiglie e le imprese possono utilizzare i propri mezzi per generare elettricità,
e poi condividerlo con i loro vicini.
Il problema qui è che, a differenza del carbone e del petrolio,
che hanno forme fisiche naturali in cui possono essere immagazzinati,
l’energia rinnovabile deve essere immagazzinata in qualcosa come una batteria.
Una soluzione proposta è l’utilizzo di batterie su larga scala nelle centrali elettriche
per immagazzinare energia rinnovabile.
Questi sono chiamati “batterie di flusso redox”.
Sono molto efficienti e offrono una grande modularità.
Il principale ostacolo alla loro implementazione è attualmente il costo.
Il principale problema è la membrana
che separa i lati positivi e negativi della batteria.
Perché avevo acquisito una buona conoscenza dell’elettrochimica
dal mio lavoro con le celle a combustibile a idrogeno,
è stata una transizione naturale per me iniziare a studiare queste batterie.
Quest’anno,
Ho lavorato con ricercatori dell’Università di Washington
sviluppare una membrana a basso costo da materiali facilmente reperibili.
I risultati iniziali sono molto promettenti.
La speranza è che, una volta elaborata la scienza alla base delle batterie,
può essere implementato in città,
e l’energia rinnovabile prodotta da famiglie e imprese
può essere conservato in queste batterie fino a quando non viene distribuito ai clienti.
Quindi, pensando ai tre sistemi che ho descritto,
il sistema waste-to-energy o closed-loop,
la produzione centrale di energia rinnovabile,
e l’accumulo di energia condivisa,
cosa hanno in comune
è che ci aiutano a raggiungere l’indipendenza energetica.
Ciò ridurrebbe notevolmente la nostra dipendenza dai combustibili fossili,
e i costi ambientali ed economici associati a loro.
Non ci sarebbe bisogno di costruire lunghi oleodotti,
o ripulire le fuoriuscite di petrolio o combattere guerre sulle riserve petrolifere.
Ma, prima che tutto ciò possa diventare realtà,
il governo e le corporazioni devono vedere
che questo futuro è ciò che i cittadini effettivamente vogliono.
Usando la nostra voce come consumatori
e investendo in tecnologie come i pannelli solari,
possiamo incentivare le corporazioni
mettere più soldi nello sviluppo dell’infrastruttura necessaria.
Penso che se ti guardi intorno con questa prospettiva,
puoi trovare modi sorprendenti per contribuire a questo piano energetico nella tua vita quotidiana.
Potrebbe investire in tecnologia come i pannelli solari.
Esistono numerosi strumenti online gratuiti che possono aiutarti a valutare
se la tua casa e l’orientamento del tetto sono ottimizzati per il solare,
e quanto ti costerebbe passare.
Anche a Washington occidentale,
dove possiamo andare settimane senza un singolo giorno di sole,
la tecnologia è avanzata al punto
dove possiamo ancora usare i pannelli solari in modo efficiente qui.
Invito tutti voi a esplorare queste opzioni
come si potrebbe davvero essere sorpresi di quanto possano essere veramente accessibili.
Un’altra opzione è usare la tua voce come cittadini
parlare con i responsabili politici
sull’incentivazione di sistemi energetici a ciclo chiuso come il solare
a società e consumatori.
Questo può essere l’impulso finanziario di cui abbiamo bisogno
per convincere sempre più persone a provare le energie rinnovabili.
Una terza opzione, che è la mia preferita,
è impegnarsi in progetti di ricerca personali.
Non hai bisogno di qualifiche o attrezzature speciali per entrarci.
Alcune delle scoperte più importanti
sono stati fatti solo nei garage delle persone comuni.
E, inoltre, può essere molto divertente.
Sono una prova vivente che anche senza un’educazione scientifica formale
e enormi quantità di finanziamenti e sostegno,
puoi dare dei veri contributi alla ricerca
solo prendendo l’iniziativa di guardarsi intorno e fare domande.
Un futuro energetico indipendente
dove le persone di ogni dimensione possono sfruttare in modo sostenibile le energie rinnovabili,
è a portata di mano.
Invito tutti voi ad unirvi a me nel prenderlo.
Grazie mille.
(Applausi)
Da giovane con una futura speranza futura,
l’immagine dipinta dal cambiamento climatico mi interessava davvero.
Volevo fare qualcosa al riguardo.
Ora, ti starai chiedendo:
Cosa può fare un liceale per affrontare il cambiamento climatico?
E per essere completamente onesto con te,
Non avevo assolutamente idea neanche.
Ma fortunatamente per me,
Mi ero iscritto per la classe di ricerca Intro to Science and Engineering
nel mio primo anno di liceo.
In questa classe, ogni studente seleziona un argomento di ricerca che li interessa
e passa un anno facendo ricerche di base,
pianificare ed eseguire esperimenti
e presentando la loro ricerca in forma scritta e orale.
Per me, ho sentito il bisogno più terribile e urgente
era fare ricerche relative all’energia,
nello specifico, energia rinnovabile.
Il mio lavoro era del concetto chiamato “indipendenza energetica”.
Spesso, quando sentiamo questo termine,
è in relazione alla crisi petrolifera in Medio Oriente,
carbone e petrolio negli USA e ideologie del protezionismo commerciale.
Bene, sono qui per mostrarvi che esiste un’altra definizione di indipendenza energetica:
nello specifico, comunità e città possono unirsi
e sfruttare l’energia rinnovabile all’interno delle loro regioni,
permettendo loro di diventare autosufficienti.
In questo modo, la motivazione per l’indipendenza non è politica
ma invece ambientale ed economico.
Inoltre, i costi per entrambi i nostri portafogli e l’ambiente
che derivano dalla produzione, dal trasporto e dall’uso di combustibili fossili
può essere ridotto.
Tecnologie come pannelli solari, vento e energia idroelettrica,
sono considerati il futuro dell’energia
perché non dobbiamo esaurire nessuna risorsa fisica
approfittarne,
e non emettono quasi più carbonio nell’atmosfera.
Quando pensiamo a queste fonti energetiche di prossima generazione,
spesso le persone amano picchiarle l’una contro l’altra,
in una competizione di sorta,
per vedere quale sarà quello che ci salva tutti.
Ma davvero, dopo aver lavorato con una varietà di queste tecnologie energetiche,
negli ultimi anni
Ho imparato che non c’è nessuno che sia efficace in ogni situazione.
Invece, ognuno ha il potenziale per essere utilizzato in qualche luogo e in una certa scala.
Per il mio progetto di ricerca, ho lavorato con le biomasse,
che è fondamentalmente una materia vegetale che può essere trasformata in combustibili utilizzabili.
Attualmente, la maggior parte dell’energia della biomassa che usiamo oggi proviene da mais o semi di soia
piantato appositamente allo scopo di essere convertito in energia.
Ma è anche possibile utilizzare la materia vegetale che stiamo già producendo,
come i rifiuti agricoli
Ho iniziato esaminando questi diversi rifiuti agricoli
e quali opzioni dobbiamo riciclarle.
Si scopre che lo spreco del processo di produzione del vino,
che è fondamentalmente i gambi, le bucce e i semi dell’uva,
non ha alcun uso specifico.
Così ho deciso di utilizzarlo trasformandolo in un combustibile vegetale chiamato biodiesel
che può essere utilizzato in qualsiasi motore diesel.
Se i produttori di vino hanno usato i loro rifiuti per creare questo combustibile,
può essere utilizzato nelle attrezzature e nei macchinari per il lotto successivo.
Quindi l’intero processo può ripetersi.
Questo è chiamato un ciclo chiuso.
È un concetto che mi ha davvero attirato.
Ero affascinato da come lo spreco di qualche processo
potrebbe alla fine diventare il carburante per quello stesso processo.
Ho imparato da questo
che, su piccola scala, l’energia può essere individualizzata,
in modo che non si debba fare affidamento sulla rete e sui combustibili fossili
per venire con la loro energia.
Questo si applica in una varietà di situazioni,
dai produttori di vino con cui stavo lavorando
ad altri proprietari di aziende agricole che hanno materiali vegetali residui,
agli individui di tutti i giorni che sfruttano l’energia rinnovabile dalle loro case.
L’anno seguente decisi che volevo fare di nuovo ricerche.
Ero ancora molto interessato allo stoccaggio dell’energia fuori rete
ma volevo esplorare
come funzionerebbe su una scala più ampia di una semplice fattoria o casa,
in qualcosa come un villaggio o una piccola città.
Sono rimasto soddisfatto dei progressi compiuti nel biodiesel dei rifiuti di vino,
così ho deciso di cambiare marcia per studiare questo sistema energetico cooperativo.
Per mettere questo in prospettiva,
Diciamo se potremmo implementare un sistema energetico isolato nelle comunità
dove l’energia viene raccolta in fattorie energetiche
e quindi conservati all’interno della comunità o nelle vicinanze.
Ci sarebbero pochissimi costi di trasporto,
e la comunità potrebbe condividere il costo
associato al mantenimento e al funzionamento dei sistemi.
Questo è particolarmente interessante nei paesi in via di sviluppo
dove ci sono molti villaggi che non sono ancora collegati alla rete.
Se avessero un sistema
dove potrebbero utilizzare collettivamente energia solare e altre forme di energia rinnovabile
e conservalo nel loro villaggio,
potrebbero essenzialmente scavalcare
tutti i passaggi di sviluppo che vengono con la rete elettrica.
Passando da una visione d’insieme a un progetto di ricerca fattibile,
Volevo studiare come conservare l’energia
potrebbe essere combinato con un altro problema affrontato da molti in tutto il mondo:
accesso all’acqua pulita.
Per fare questo,
Ho incorporato una cella a combustibile a idrogeno in un dispositivo di purificazione dell’acqua solare.
Questo funziona usando il principio della fotocatalisi,
che è quando un materiale speciale, chiamato catalizzatore, viene immerso nell’acqua,
e quando esposto a una fonte di luce come il sole,
è in grado di dividere l’acqua
nel suo componente idrogeno e gas ossigeno.
Questo gas idrogeno può quindi essere indirizzato attraverso una cella a combustibile a idrogeno
che genera elettricità che il villaggio può usare.
Quindi, dopo questo, l’idrogeno viene ricombinato con l’ossigeno
per formare acqua pura.
Allo stesso tempo,
le reazioni di fotocatalisi funzionano anche per rompere le altre molecole
nel campione d’acqua iniziale,
il che significa che i composti tossici possono essere degradati
e i batteri possono essere uccisi.
Questo suona alla grande in teoria,
ma, sfortunatamente, non sono stato in grado di ottenere risultati molto conclusivi sperimentalmente.
Ma ancora, dalla ricerca di fondo che ho letto,
in conversazioni ho avuto con professionisti che lavorano con tecnologie simili,
Ho imparato questo concetto
di un’intera comunità con il proprio sistema di energia rinnovabile collettivo
è in realtà abbastanza fattibile.
Alcuni esistono anche oggi.
Per esempio,
il Kurnool Ultra Mega Solar Park è una fattoria solare in India
che comprende oltre dieci miglia quadrate.
L’energia solare sfruttata qui
è sufficiente per soddisfare le richieste di elettricità di oltre quattro milioni di persone
attraverso seimila miglia quadrate di terra prevalentemente rurale.
Queste persone non devono fare affidamento sul carbone
trasportato da lontano e bruciato con emissioni di carbonio
per generare la loro elettricità.
Non devi essere da solo
per realizzare il sogno dell’indipendenza energetica.
In realtà puoi essere ancora rispettoso dell’ambiente e a basso costo
producendo energia centralmente nella tua regione.
Quindi, facendo un passo indietro,
a questo punto abbiamo coperto
che, su scale che vanno da individui a intere comunità,
l’energia può essere catturata, immagazzinata e utilizzata in comune.
Ma le relazioni delle Nazioni Unite
che oltre il 54% della popolazione mondiale vive in aree urbane.
E un enorme 81% degli americani lo fa, secondo il censimento.
In queste grandi città,
semplicemente non c’è abbastanza spazio per costruire fattorie energetiche su larga scala.
Quindi, cosa possono fare tutte queste persone per essere indipendenti dal punto di vista energetico?
Bene, solo perché non c’è una continua distesa di spazio,
non significa che non c’è spazio.
Invece di avere un posto dove l’energia può essere imbrigliata,
le famiglie e le imprese possono utilizzare i propri mezzi per generare elettricità,
e poi condividerlo con i loro vicini.
Il problema qui è che, a differenza del carbone e del petrolio,
che hanno forme fisiche naturali in cui possono essere immagazzinati,
l’energia rinnovabile deve essere immagazzinata in qualcosa come una batteria.
Una soluzione proposta è l’utilizzo di batterie su larga scala nelle centrali elettriche
per immagazzinare energia rinnovabile.
Questi sono chiamati “batterie di flusso redox”.
Sono molto efficienti e offrono una grande modularità.
Il principale ostacolo alla loro implementazione è attualmente il costo.
Il principale problema è la membrana
che separa i lati positivi e negativi della batteria.
Perché avevo acquisito una buona conoscenza dell’elettrochimica
dal mio lavoro con le celle a combustibile a idrogeno,
è stata una transizione naturale per me iniziare a studiare queste batterie.
Quest’anno,
Ho lavorato con ricercatori dell’Università di Washington
sviluppare una membrana a basso costo da materiali facilmente reperibili.
I risultati iniziali sono molto promettenti.
La speranza è che, una volta elaborata la scienza alla base delle batterie,
può essere implementato in città,
e l’energia rinnovabile prodotta da famiglie e imprese
può essere conservato in queste batterie fino a quando non viene distribuito ai clienti.
Quindi, pensando ai tre sistemi che ho descritto,
il sistema waste-to-energy o closed-loop,
la produzione centrale di energia rinnovabile,
e l’accumulo di energia condivisa,
cosa hanno in comune
è che ci aiutano a raggiungere l’indipendenza energetica.
Ciò ridurrebbe notevolmente la nostra dipendenza dai combustibili fossili,
e i costi ambientali ed economici associati a loro.
Non ci sarebbe bisogno di costruire lunghi oleodotti,
o ripulire le fuoriuscite di petrolio o combattere guerre sulle riserve petrolifere.
Ma, prima che tutto ciò possa diventare realtà,
il governo e le corporazioni devono vedere
che questo futuro è ciò che i cittadini effettivamente vogliono.
Usando la nostra voce come consumatori
e investendo in tecnologie come i pannelli solari,
possiamo incentivare le corporazioni
mettere più soldi nello sviluppo dell’infrastruttura necessaria.
Penso che se ti guardi intorno con questa prospettiva,
puoi trovare modi sorprendenti per contribuire a questo piano energetico nella tua vita quotidiana.
Potrebbe investire in tecnologia come i pannelli solari.
Esistono numerosi strumenti online gratuiti che possono aiutarti a valutare
se la tua casa e l’orientamento del tetto sono ottimizzati per il solare,
e quanto ti costerebbe passare.
Anche a Washington occidentale,
dove possiamo andare settimane senza un singolo giorno di sole,
la tecnologia è avanzata al punto
dove possiamo ancora usare i pannelli solari in modo efficiente qui.
Invito tutti voi a esplorare queste opzioni
come si potrebbe davvero essere sorpresi di quanto possano essere veramente accessibili.
Un’altra opzione è usare la tua voce come cittadini
parlare con i responsabili politici
sull’incentivazione di sistemi energetici a ciclo chiuso come il solare
a società e consumatori.
Questo può essere l’impulso finanziario di cui abbiamo bisogno
per convincere sempre più persone a provare le energie rinnovabili.
Una terza opzione, che è la mia preferita,
è impegnarsi in progetti di ricerca personali.
Non hai bisogno di qualifiche o attrezzature speciali per entrarci.
Alcune delle scoperte più importanti
sono stati fatti solo nei garage delle persone comuni.
E, inoltre, può essere molto divertente.
Sono una prova vivente che anche senza un’educazione scientifica formale
e enormi quantità di finanziamenti e sostegno,
puoi dare dei veri contributi alla ricerca
solo prendendo l’iniziativa di guardarsi intorno e fare domande.
Un futuro energetico indipendente
dove le persone di ogni dimensione possono sfruttare in modo sostenibile le energie rinnovabili,
è a portata di mano.
Invito tutti voi ad unirvi a me nel prenderlo.
Grazie mille.
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