Empresa apoiada por Bill Gates reivindica avanço solar e procura substituir combustíveis fósseis em plantas industriais

Uma empresa de tecnologia de energia solar fundada pelo empreendedor serial e inventor Bill Gross - e apoiada por investidores como o co-fundador da Microsoft Bill Gates - diz que desenvolveu uma maneira de criar energia solar concentrada a temperaturasquente o suficiente para substituir os combustíveis fósseis em processos industriais que contribuem significativamente para as emissões globais de carbono.

Funciona usando tecnologia de ponta de visão computacional para alinhar uma grande variedade deespelhos para refletir a luz solar para um alvo preciso.O processo cria imenso calor, superior a 1.000 graus Celsius (1.832 Fahrenheit), que pode substituir os combustíveis tradicionais, como carvão, gás e petróleo, na produção de materiais como cimento, aço e petroquímico.

Descreveua inovação como um “grande passo para resolver as mudanças climáticas” que poderia reduzir drasticamente as emissões de gases de efeito estufa de processos industriais. Pensa-se que esses processos representem um quinto das emissões de carbono do mundo. Gates investiu uma quantia não revelada na empresa como parte de uma rodada de financiamento anterior, quando era conhecida como Edisun.É uma das muitas iniciativas que Gates está adotando em formas renováveis ​​e alternativas de energia, do fundo Breakthrough Energy Ventures de US $ 1 bilhão à busca de energia nuclear de próxima geração por meio de sua empresa TerraPower.

“Esses materiais sãoem todos os lugares de nossas vidas, mas não temos avanços comprovados que nos proporcionem versões acessíveis e com zero carbono ”, disse Gates em um comunicado à imprensa da Heliogen.“Se chegarmos a zero emissões de carbono em geral, temos muito o que inventar. Estou satisfeito por ter sido um dos primeiros a apoiar a nova tecnologia de concentração solar de Bill Gross. Sua capacidade de atingir as altas temperaturas necessárias para esses processos é um desenvolvimento promissor na busca de um dia substituir o combustível fóssil. ”

Além disso, a Heliogen disse que acredita que sua tecnologia está no caminho certo para produzir temperaturas acima de zero.a 1.500 graus Celsius, quente o suficiente para dividir dióxido de carbono e água para produzir hidrogênio e outros combustíveis livres de fósseis. Gross, um ex-aluno da Caltech que fundou a incubadora Idealab, foibuscando inovações em energia renovável desde a adolescência no sul da Califórnia, assistindo carros alinhados para gasolina racionada. Ele está trabalhando na Heliogen com uma equipe de cientistas e engenheiros da Caltech, MIT e outras instituições de pesquisa de ponta.

Ele disse em entrevista aoGeekWire de que a ideia para Heliogen se reuniu em uma sessão de brainstorming com Gates, depois que Gross estava na platéia do TED de co-fundador da Microsoft em 2010 sobre a necessidade de inovação para garantir o futuro da energia no mundo.

"Quando conversei com Bill Gates pela primeira vez, ele ficou muito animado ”, recordou Gross.“Foi uma ideia muito cedo. Eu não sabia se seria capaz de funcionar, mas ele foi um dos primeiros a apoiar. ”

Quanto da crise climática mundial isso aborda?

"Oh, é enorme", disse Gross.“O cimento por si só representa 8% de todas as emissões globais; portanto, se pudermos tirar o CO2 do cimento, isso teria quase um décimo de impacto ali.… Eu acho que uma parte muito, muito significativa do CO2 que colocamos na atmosfera pode ser removida pelo sol, e facilmente há terra suficiente para isso.

O fundador da AOL, Steve Case, foi outro investidor inicial. Heliogen disse que outros investidores incluem a empresa de capital de risco Neotribe e o investidor e empresário Dr. Patrick Soon-Shiong, de Los Angeles, através de sua empresa de investimentos Nant Capital.

Usinas solares térmicas concentradas existem há décadas, gerandoenergia elétrica em locais que variam da Califórnia à Espanha. Essas plantas normalmente atingem temperaturas não superiores a 600 ° C (1.100 ° F), que são muito baixas para processos industriais pesados.

Alguns pesquisadores têm procurado alternativas mais ecológicas - por exemplo, "concreto verde "feito de materiais que podem ser processados ​​com temperaturas mais baixas ou novos tipos de ligas de aço que podem ser produzidas sem emissão de gases de efeito estufa.

Mas, se a Heliogen puder ampliar sua tecnologia concentrada de energia solar, poderá oferecer um atalho para o processamento sem emissões de materiais industriais.

Continue lendo os trechos editados da nossa entrevista com Bill Gross.

P: Você está enfrentando esse desafio literalmente desde que era adolescente. Como você caracterizaria o significado dessa descoberta em particular? Bill Gross: É realmente um ponto culminante do trabalho da minha vida. Estou dedicando o resto da minha vida às mudanças climáticas, e realmente espero que isso possa ter um grande impacto positivo nela. Eu trabalhava na conversão de energia solar em energia útil há tantos anos e concluí há cerca de dez anos que se pudéssemos concentrar a luz solar ainda melhor, isso abriria novas oportunidades para substituir os combustíveis fósseis.E tive essa ideia inicial de uma nova maneira de fazer isso usando software.

Quando conversei com Bill Gates pela primeira vez, ele estava muito animado. Foi uma ideia muito cedo, eu não sabia se seria capaz de funcionar, mas ele era um dos meus primeiros apoiadores. Steve Case também foi um dos primeiros a apoiar.

E então partimos nessa missão para descobrir uma maneira de concentrar a luz do sol a um nível que nunca antes havia sido concentrado, e provamos que ele poderia funcionar com software emuma pequena escala.E então acabamos de completar a planta comercial em larga escala, 400 espelhos no total em vários acres no deserto.E a ativamos há duas semanas e funcionou ainda melhor do que o esperado.Não apenas alcançamos mais de mil graus centígrados em nossa primeira tentativa, mas podemos ir muito, muito mais alto que isso. Basicamente, podemos atingir qualquer temperatura que desejamos entre mil e 1500 graus centígrados.

E isso agora abre uma grande nova área de energia renovável para a redução de combustíveis fósseis, onde anteriormente não era possível usar energia renovável. Todas as reações químicas térmicas de alta temperatura estavam fora do alcance da energia solar concentrada.E agora estão em jogo.

Então, sinto que todas as provações e tribulações que passei ao longo da minha vida, para tentar descobrir uma maneira melhor de concentrar a luz do sol, finalmente valeram a pena, e nósEstamos muito animados para anunciar isso ao mundo.Não sei quantas pessoas entenderemos o quão significativo é a quebra de 1000 C.É porque existem todas essas coisas que acontecem acima de 1000 C. O cimento é fabricado acima de 1000 C. O aço é fabricado acima de 1000 C. O hidrogênio é fabricado acima de 1000 C, a pirólise da biomassa ocorre cerca de 1000 C. Portanto, a temperatura é necessária. Mas na indústria, será realmente espetacular.

Por 50 anos, as pessoas em energia solar concentrada tentam obter cerca de 600 ° C e não conseguem, e agora estamosanunciaremos amanhã como chegamos a 1000 C, e acho que as pessoas ficarão surpresas porque essa é uma meta para toda a indústria há muito tempo e realmente é software, que é o ângulo. Acho que é por isso que Bill ficou tão empolgado com isso.

Basicamente, estamos usando o processador GPU em uma placa NVIDIA.A criptomoeda e os jogos fizeram com que a GPU caísse tanto no preço que podemos usar uma GPU em que todo mundo na história sempre usou a CPU, e a GPU tem muito mais poder de processamento que podemos fazer todo o reconhecimento de imagem em tempo real, rastreamento de raios, tudo para concentrar a energia solar em um grau melhor do que havia sido feito antes. Por isso, também estamos entusiasmados com o fato de ser uma convergência de software e hardware para alcançar essa conquista.

P: Para os leigos por aí,você pode descrever o que está fazendo com os raios do sol, esses espelhos e o software? Bill Gross: Imagine que você tem um espelho na mão e o sol está fora, e você aceita issoespelho e você quer rebater essa luz para um alvo a 100 metros de distância. Bem, você precisa segurar a mão com muita firmeza e apontar o feixe com muita precisão, mas pode refletir a luz do sol com um único espelho para um alvo à distância. Mas agora imagine que o espelho tem 1,5 metros quadrados de diâmetro, do tamanho de uma TV de tela grande.E você precisa segurar o espelho muito, muito plano.E agora você precisa segurar o espelho muito, muito firme.E agora imagine um campo de 1.000 deles, cada um deles apontando para um ângulo ligeiramente diferente, porque todos, cada posição é diferente no campo. Então você precisa refletir o raio de luz do sol direto para a torre. Portanto, você precisa segurar todos os milhares de raios sobrepostos simultaneamente em uma torre, a centenas de metros de distância.

No passado, isso era feito com grandes caixas de engrenagens e muita mecânica, e você tentava tornar as caixas de engrenagens muito precisas. Você tenta fazê-los muito rígidos. Você tenta colocá-los no chão com um local muito preciso e faz um levantamento da terra com muita precisão, mas é basicamente um projeto de engenharia tentar fazer com que esses espelhos se movam da maneira certa. Você não sabe se todos os espelhos atingirão seu objetivo porque está rastreando um método chamado loop aberto, o que significa que você está apenas movendo todos os espelhos para onde você acha que precisa estar e espera que tudoos feixes se sobrepõem.

Nós inventamos uma nova maneira de fazer rastreamento em circuito fechado, o que significa que não estamos olhando para onde os espelhos são colocados no chão.Não estamos olhando para segurar o espelho na orientação exata.O que estamos fazendo é usar câmeras para olhar o campo e, em tempo real, a 30 quadros por segundo, observar a posição de cada espelho e fazer ajustes precisos, para garantir que todos os feixes estejam sobrepostos com precisão. Imagine um circuito fechado de trava, como um sistema de trava que está observando o que está acontecendo e se ajustando, em vez de adivinhar onde o feixe está indo e tentando levá-lo ao lugar certo.

Portanto, o fundamentalA idéia é usar um software para observar a posição do feixe usando sensores de alta resolução. Basicamente, usando câmeras de alta resolução disponíveis hoje, mas processando imagens ou processando imagens em um feed para mover todos os espelhos para o local certo. Então agora imagine que todos os milhares de feixes de toda essa grande variedade de espelhos estão sobrepostos exatamente. Quando todos se sobrepõem exatamente, você obtém uma quantidade enorme de intensidade de calor em um ponto e é assim que você pode exceder a temperatura desejada.

Efetivamente, estamos captando os raios do sol, a 93 milhões de quilômetros de distância,quando atingem a Terra e, em seguida, pegam um monte de espelhos em uma grande área de terra e fazem com que todos redirecionem esses raios para um local e estamos alcançando - e isso é insano - um quarto da temperatura da superfície do sol. Estamos puxando esses raios de volta e ficando quase tão quentes quanto o próprio sol.E por que isso importa é que as reações termoquímicas para produzir os materiais que usamos na Terra precisam dessas temperaturas intensas para que essas reações químicas ocorram.

Como dividir a água, por exemplo.A água é o material mais abundante e barato da terra.É uma molécula, dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio ligados muito, muito fortemente. Se você pode quebrar esse vínculo, obtém hidrogênio. Bem, para quebrar esse vínculo, é preciso uma temperatura intensa. Estamos alcançando temperatura suficiente para romper a ligação de hidrogênio, oxigênio ou água, para que possamos produzir hidrogênio completamente limpo usando o sol. Isso é um avanço. Nunca antes possível.

P: Do ponto de vista prático, estou vendo as fotos, essa não é uma instalação pequena.

Bill Gross: São dois hectares.

P: Como isso ocorre de uma maneira que pode ter um impacto na indústria em todo o mundo?

Bill Gross: Bem, é sobre, muitoaproximadamente, um megawatt por acre. Portanto, se você deseja substituir um megawatt de combustível, precisa de um acre. Se você quiser substituir dois megawatts de combustível, precisará de dois acres. Se você deseja substituir um gigawatt de combustível, precisa de mil acres. Por isso, apenas escala linearmente. Vamos a lugares com muito sol, como o Vale Central na Califórnia, como nos desertos do Arizona ou no deserto do Saara ou no Oriente Médio ou na China ou no Chile. Ironicamente, em alguns dos lugares muito, muito bons para o sol, a terra é muito barata, então por hectare custa quase nada, e podemos construir uma grande variedade deles, e a energia coletada é proporcional à quantidade de espelhos, éapenas linear.

Como tem sido trabalhar com Bill Gates como investidor?Que tipo de influência ou opinião ele teve?

Bill Gross: É incrível. Ele é um visionário nisso. Primeiro, ele tinha confiança nisso, para se arriscar. Ele deu uma palestra no TED em 2010 sobre energia e quão importante é ter energia renovável de baixo custo. Basicamente, precisamos obter energia renovável sem carbono no planeta e isso foi muito inspirador para mim. Eu estava lá naquela conferência do TED em 2010 em Long Beach, quando ele deu essa palestra, e eu me aproximei dele depois disso. Ele disse: por que você não vem a Seattle e vamos debater juntos sobre isso?Eu tive um dia de brainstorming com Bill e Nathan (Myhrvold), com outras pessoas que eles trouxeram. Conversamos sobre todas as diferentes maneiras que isso poderia acontecer, e esse foi o começo de pensar nos diferentes desafios técnicos e maneiras de resolver isso. fora.E ele tem sido fantástico.É claro que ele está circulando pelo mundo falando a todos sobre isso.

Então, ele está preparando o mundo para a importância disso.E sinto-me honrado por poder cumprir um pouquinho de sua visão original sobre isso, de que conseguimos entregar isso.E ele também está muito animado, porque é a primeira vez que isso acontece, que podemos chegar a essas temperaturas e ele acredita que precisamos ir a 100% de renováveis. Portanto, mesmo que consigamos 100% de eletricidade, isso é apenas uma pequena parte do problema. Portanto, pelo fato de termos um impacto em uma área diferente onde a eletricidade não funciona, acho que é por isso que ele está tão animado com isso.

Sua empresa planeja supervisionar a construção e a implementaçãode instalações em todo o mundo ou você licenciará a tecnologia para outras pessoas que farão elas mesmas?

Bill Gross: Licenciaremos e faremos parceria com pessoas para construí-la. Queremos ser mais como a Intel por dentro, ou como a Microsoft, como o DOS, como o sistema operacional dessa energia solar concentrada. Mas seremos a empresa de tecnologia que está desenvolvendo, refinando-a, sempre melhorando-a, encontrando maneiras de reduzir o custo. Mas trabalharemos com outros parceiros para trazê-lo aos clientes. Por exemplo, estamos trabalhando com a Parsons Engineering, uma empresa global de engenharia. Eles trabalham em infraestrutura, aeroportos, coisas assim. Portanto, eles têm a capacidade de ir para os grandes clientes industriais e dizer: “Ei, estamos trabalhando com a Heliogen, sabemos como implantar essa tecnologia. Você acabou de nos dizer o que precisa.A Heliogen fornecerá o suporte técnico e nos ensinará como integrar tudo. ”

Muitos, muitos clientes que se preocupam com suas emissões não tiveram alternativa. Eles não tinham como fazer nada com o sol, e agora eles fazem.Nós até queremos imitadores.A demanda por isso deve ser de US $ 1 trilhão. Essa é uma grande oportunidade.Não conseguimos nem fazer tudo. Então, eu até quero que imitadores.

O editor aeroespacial e científico da GeekWire, Alan Boyle, contribuiu para este relatório.

Via: Geek Wire