Wat is er nodig om deze blauwe knikker die we de aarde noemen te redden?

Peter Schubert heeft ideeën - wereldwijd en gericht op Indiana - die ons geliefde huis duurzamer kunnen maken, maar het zal aanzienlijke wetenschappelijke en technologische sprongen vergen om daar te komen. Sommige van deze ideeën zijn bijna klaar. Anderen zullen een generatie of twee duren, maar als directeur van het Richard G. Lugar Centrum voor Hernieuwbare Energie, Schubert heeft de plicht om vanuit alle perspectieven naar dit grote geheel te kijken - van de boerderij in Central Indiana tot de ruimte.

Vers van het geven van de keynote-adressen op de Gateway to Space 2018-conferentie in St. Louis, Schubert ontdekt dat zijn maanonderzoek in een baan om de aarde is gekomen.

"Een van mijn gesprekken heette 'Pathway to Power' - maandorpen gebruiken om de aarde te redden, zei Schubert, ook een professor in elektrische en computertechniek en CEO van Green Fortress Engineering. "De maan bestaat voor 21 procent uit silicium. We kunnen silicium gebruiken om zonnepanelen te maken. We kunnen silicium gebruiken om computerchips te maken. Met technologie die ik via de universiteit heb gepatenteerd, we zouden het kunnen gebruiken om waterstof op te slaan."

Schuberts onderzoek staat op NASA's radar, te. In november 2017, zijn werk was een van de 25 nationale finalisten voor de iTech en Space Technology Mission Directorate-initiatieven van het ruimteprogramma, die ernaar streven om innovatieve ideeën te vinden die belangrijke problemen op aarde aanpakken en tegelijkertijd kritieke technologische hindernissen bij toekomstige verkenning van de ruimte te overwinnen. Schuberts project, "Orthogonale lussen in een circulaire cislunaire economie, " verkende het bestuur op de maan.

Vandaag, Schubert is gefocust op energie uit zowel de lucht als onder onze voeten.

Vraag:Hoe werkt jullie silicium/waterstof technologie?

Peter Schubert:We nemen een siliciumwafeltje, en we maken het poreus zodat het waterstof kan opslaan. Als je het vergelijkt met een batterij, een batterij slaat lithium op. Op het periodiek systeem der elementen, lithium is licht, maar vergeleken met waterstof, het is zwaar. Met lithium kunnen we minstens zeven keer zoveel energie opslaan als een batterij.

V:Wat is het doel?

PS:De overkoepelende benadering is dat we hernieuwbare energie willen gebruiken om de planeet te redden, omdat niet-hernieuwbare bronnen, winningsmiddelen, zijn vervuilend en geografisch beperkt. Er zijn oorlogen om hen. Ze veroorzaken allerlei soorten schade aan de mens. Als we hernieuwbare bronnen kunnen gebruiken en voor iedereen beschikbaar kunnen maken, we kunnen allemaal voor altijd op deze prachtige planeet leven.

V:Hoe zit het met zonne-energie hier in de Verenigde Staten?

PS:Als je aan steden denkt, als je denkt aan industrieparken, ze hebben gigawatt aan stroom nodig. Zonnepanelen kun je niet gebruiken voor gigawatt. Het andere probleem met de zon is dat hij de helft van de tijd onhandig achter de aarde gaat, en het grootste energieverbruik in de meeste gemeenschappen is in de avonduren wanneer mensen thuis al hun dingen doen. De andere benadering is om zonlicht te verzamelen waar de zon nooit ondergaat, die in een baan om de aarde is. Maar de uitdaging daar is, hoe breng je die kracht terug naar het aardoppervlak? Je kunt geen verlengsnoer hebben, dus je moet het draadloos uitzenden.

Een van de projecten waar we hier in het Lugar Center samen met de marinebasis Crane aan werken, is een methode om draadloos energie te stralen. Komend uit de ruimte, dat is een groot project. Het is ver weg, en het gaat veel geld en tijd kosten. Maar we stralen kracht naar drones, zodat we ze tijdens de vlucht kunnen opladen, zodat ze nooit hoeven te landen. Dus, precisie landbouw, toezicht, nutspoolcontrole, al die toepassingen waarbij ze willen dat de drones lang in de lucht blijven - we kunnen ervoor zorgen dat ze dat doen.

Vraag:Waar zullen deze voorgestelde orbitale zonneparken zijn? Hoe zullen ze worden gebouwd?

PS:Als we ze al in de ruimte kunnen bouwen, we hoeven niet door het ongelooflijke gedoe te gaan om ze van deze ongelooflijk dichte planeet te tillen. Dat is erg duur en kost veel energie. Dus, als je de energie teruggeeft, je moet de vraag stellen, "Hoeveel energie kost het om daar te komen in vergelijking met hoeveel het teruggeeft?"

Als we zonnepanelen kunnen maken van materiaal dat overvloedig aanwezig is op de maan, dat verandert de economie volledig, en daar werken we voor. Het wordt ruimte-zonne-energie genoemd. We willen het doen met de maanbron, zodat we de aarde kunnen redden.

Vraag:Wat is het laatste nieuws op het gebied van energieduurzaamheid hier in Indiana?

PS:Denk aan een boerderij. In de jaren '50, we hebben de landelijke gebieden geëlektrificeerd, maar wat als boerderijen hun eigen elektriciteit en warmte zouden kunnen opwekken? Misschien kunnen we de overgebleven maisstoof gebruiken - de bladeren, de kaf, de stengels - en zet dat om in energie om een ​​boerderij te helpen runnen. We hebben de door de universiteit gepatenteerde technologie die biomassa kan omzetten in een schoon synthesegas. Het syngas kan worden gebruikt om elektriciteit te maken, en het kan worden gebruikt om warmte te maken. We kunnen ook transportbrandstoffen maken. Het bevat veel waterstof, dus als je een brandstofceltractor hebt, we kunnen de boer zijn tractor van brandstof laten voorzien van zijn landbouwafval.

Vraag:Wat kunnen we doen terwijl we wachten op zonneparken op de maan en synthesegas?

PS:Drie woorden:denk zelf na. Het belangrijkste dat mensen als individu kunnen doen, is lager op de voedselketen eten. Dat komt je gezondheid ten goede, dat helpt de wereld en dat helpt dieren. Ik ben al 29 jaar veganist. Zeventig procent van onze gewassen wordt aan dieren gevoerd, die vervolgens aan de mensen worden gevoerd. Maar hetzelfde eiwit dat je uit een vegetarisch dieet haalt, is tot 40 keer minder milieu-intensief. Dat betekent dat je niet zoveel pesticiden hoeft te hebben. U hoeft niet zoveel herbiciden te hebben. Je hebt de fungiciden niet nodig. Je hebt niet alle kunstmest nodig. Elke hap eten kost een enorme hoeveelheid brandstof en energie om bij je te komen.

We moeten meer lokaal eten en lager in de voedselketen. That's what an individual could do that has a huge leverage for the future.