Novel Energy Inventions Se større innvirkning


Biodrivstoff beslutningstakere kamp, ​​verktøyene krig mot taket solenergi og brensel strikkes sammen av mikrober ved hjelp av karbondioksid og elektrisitet forblir fast i lab-men i det minste er det ingen oljebrønner å stampe lenger. Kjemikolog Ellen Williams sluttet seg til US Department of Energys Advanced Research Projects Agency-Energy som sitt nye hoved i desember 2014. Og se

Biodrivstoff beslutningstakere kamp, ​​verktøyene krig mot taket solenergi og brensel strikkes sammen av mikrober ved hjelp av karbondioksid og elektrisitet forblir fast i lab-men i det minste er det ingen oljebrønner å stampe lenger. Kjemikolog Ellen Williams sluttet seg til US Department of Energys Advanced Research Projects Agency-Energy som sitt nye hoved i desember 2014. Og selv om noen energiinnovasjoner for tiden faller, er det ingenting i forhold til hendelsene i 2010 da hun ble med i BP, en av verdens største energiselskaper, som sjefforsker. Det var året for blowout av Macondo brønnen i Mexicogolfen som resulterte i Deepwater Horizon-katastrofen, det verste oljeutslippet i USAs historie.
"Da jeg ble rekruttert til BP som sjefforsker, var plommet de tilbudt muligheten til å drive sin energi bærekraft utfordring, " husket hun på det sjette årlige ARPA-E-toppmøtet den 10. februar og noterte bekymringene om samspillet mellom energi, klima samt tilgjengeligheten av vann, land og mineraler. "Energi med klima er den virkelig store forbindelsen vi må ta hensyn til."
Som BP noterer seg i sin årlige analyse av global energi, brenner den menneskelige virksomheten stadig mer fossile brensler, og derfor trenger man å utforske olje i dypvannet i golfen. Energiselskapets siste statistikk forutsetter ingen slutt på denne trenden, og derfor fortsetter økningen i karbondioksidutslippene, blant annet forurensning, som kommer fra alt som brenner. Stigende nivåer av atmosfærisk CO2, som allerede har berørt 400 deler per million, fanger stadig mer varme, endrer klimaet.
Langsomt og reversert denne trenden, samtidig som det sikres vitaliteten til den amerikanske økonomien, er det ARPA-E ble opprettet for å gjøre tilbake i 2009, et byrå Williams kalt også "den kuleste tingen på jorden, så hvordan kunne jeg muligens holde seg borte?" Hun la til "Jeg er en ekte geek. Det er ingenting jeg liker mer enn å snakke med teknologi." Satte seg sammen med Williams på toppmøtet for å snakke om hennes visjon for fremtiden for energiinnovasjon.
[ Et redigert transkripsjon av intervjuet følger. ]
Hva er planene dine for ARPA-E?
Det første som jeg håper å gjøre i denne nye rollen - og det viktigste - er å utvide vår innflytelse. ARPA-E modellen av hvordan vi driver forretninger er uvanlig, og det er faktisk unikt der vi kombinerer banebrytende teknologiinnovasjon med et kaldt øyefokus på markedsverdenen. Vi bringer disse to tingene sammen, og det er det som gjør ARPA-E annerledes.
Vi har utviklet en rørledning av produkter i de fem årene som ARPA-E har finansiert prosjekter. Virkelig nyskapende ting som du aldri trodde var mulige, har blitt satt i en posisjon der vi har vist at de kan passe inn i et konkurransedyktig rom. Så fremover vil vi se å skyve flere og flere av disse produktene ut, utvikle deres innflytelse, forstå deres innflytelse og bygge videre på det vi har lært å designe vår neste runde.
Er det spesielle programmer du vil se? Du har et åpent anrop akkurat nå.
ARPA-E handler om endring. Det gjenoppliver seg hver annen til tre år. Vi elsker våre programmer og, som sagt, fyller de opp rørledningen vår. Men så er de ferdige. Og på slutten av programmet vurderer vi kontinuerlig og planlegger neste sted å gå, så vi skal hele tiden forandre seg og stadig bygge videre på våre læringer fra fortiden.
Har ambisjonen forandret seg? Noen av de tidlige programmene som elektrobrensel var veldig dristige, mens noen av de nyere programmene som metanovervåking er kanskje mindre.
Jeg tror vi har en god balanse og en flott mulighet til å opprettholde den balansen. Så elektrobrensel var, som du sa, veldig tidlig, men det hadde fordelen av å kjerne et helt nytt felt. Vår konstruksjon er virkelig å drive fremover teknologi og vurdere hva det ville ta å bringe det til markedet. Elektrobrensel var en suksess fordi vi nå forstår hva det skal ta, og det vil ta en stund for elektrobrensel å nå kommersiell beredskap.
Så det ville være en ende av spekteret. Og så beveger vi oss helt til programmer der det er et reelt nytt fremskritt som skal gjøre det mulig for en mye mer effektiv motor. Og det er en like gyldig del av ARPA-Es portefølje.
Er det spesielle tidligere suksesser eller nye prosjekter som bidro til å tiltrekke deg ARPA-E?
Så du vet at vi har et aldrende rutenett. Jeg mener folk sier at Thomas Edison ville gjenkjenne dette rutenettet. Det er ingenting i dette rutenettet som vil overraske Edison i hvordan det fungerer og hvordan det er satt opp.
I vår levetid har alt annet i våre liv blitt fullstendig revolusjonert av den digitale revolusjonen. Nå bruker nettverket sikkert flere digitale teknologier, men det er en stor mulighet der. Det er så stort, komplisert system, og det står overfor så mange mer stress i form av ekstremt vær, endring av bruksmønstre og integrasjon av distribuert og fornybar generasjon.
ARPA-E i seg selv kommer ikke til å løse rutenettet. Vi gjør ikke veikartproblemer. Det vi gjør er å se på alt som allerede foregår der ute og se etter en mulighet i det rommet som ingen andre ser på.
Så ser vi utover etterspørselsresponsaktiviteten og sier: "Kan vi virkelig se på nettet som et dynamisk system hvor vi knytter sammen all etterspørsel, hele generasjonen til å skreddersy etterspørselen og responsen på arbeid synkront på en effektiv måte?" Så denne spennende muligheten bringer sammen anvendte matematikere, datavitenskapere og eksperter i kraftnettet på en måte som ikke har blitt gjort før. Og vi skal gi det et trykk, ARPA-Es spesialitet, som gir et hardt trykk på et område med høyrisiko muligheter og se om vi kan knuse det løs. Hvis det går, vil det få stor innvirkning på nettet generelt.
Har du nok penger til å ta de høye risikoene? Jeg vet fra å snakke med tidligere styremedlemmer, som Arun Majumdar, at han alltid var wistful at han ikke kunne gjøre noe i kjernekapital fordi han ikke hadde nok penger.
Var han wistful?
Vel, det var det han sa: " Det er noe jeg skulle ønske jeg hadde budsjettet å prøve ."
Interessant. Vel, vi har en programstruktur rundt denne ideen om å gi et skarp press inn i et godt fokusert mulighetsområde. Så vi er godt strukturert for å bruke budsjettet vi har veldig effektivt, fordi vi kan justere antall prosjekter som vi forplikter oss til å matche budsjettet. Mer er alltid bedre, men vi kan gjøre en god jobb med det vi har.
Kommer inn fra utsiden, er det spesielle feil som ARPA-E ikke har lært nok av?
Vi dreper absolutt prosjekter. Jeg vil si det er sjelden at vi har drept et prosjekt fordi det faktisk var en feil. Vi prøver høyrisikoprosjekter fordi de har høy risiko. Og vi må de-risikere dem. Hvis vi oppdager fremover gjennom et prosjekt som denne tilnærmingen ikke virker .... Jeg mener at det i seg selv ikke er en fiasko, det som i seg selv lærer. Det ville være en fiasko hvis vi fortsatte å skyve, prøver å komme til et mål som vi ikke kunne få. Så hver gang vi har avbrutt et prosjekt, er det generelt ment at vi virkelig har lært noe.
Er programmer i biodrivstoff og lignende i fare gitt dagens lave kostnader for olje?
Vi må huske på at ARPA-E handler om alternativer, og oljeprisene er lave akkurat nå, men du har levd lenge nok til å se noen oljeskudd. Jeg har sikkert levd enda lenger, jeg har sett ganske mange oljeskudd. Så ingenting er sikkert, men jeg vil si at jeg er så sikker som disse tingene kommer at det kommer til å bli et annet oljeskudd. Vi handler om alternativer på ARPA-E og sørger for at disse alternativene for fremtiden er på bordet, slik at vi ikke blir tatt fastfotet.
Er det alternativer som sol som ARPA-E ikke lenger trenger å jobbe på, takket være de siste prisfallene?
Hvis du kommer tilbake til vår arbeidsmodell, ser vi på det store energisystemet, og vi leter alltid etter et sted som har en mulighet eller et behov. Og hvis det ikke er en mulighet eller et behov, er vi ikke der. Så vi slutter å jobbe i dette området.
Vi har solprosjekter fordi vi ser en annen måte å løse problemet på, og det har potensial til å ha stor innvirkning. Igjen, flere alternativer for fremtiden.
Hvem er kunden for disse alternativene?
Mye av strukturen vår drar fra [Forsvarsforskningsprosjektet Agency], og DARPA har en kunde-DARPA har Forsvarsdepartementet, og det er en måte vi er svært forskjellige fra DARPA.
I stor grad er kunden vår økonomi i USA. Hvis du virkelig leser vårt grunnleggende språk, vil du se at det er veldig tydelig at vi er her for å hjelpe den amerikanske økonomien, for å forbedre teknisk konkurranseevne, for å forbedre energisikkerheten. Så jeg synes det er rimelig å si at vår kunde er den amerikanske økonomien.
Hva kan du oppnå ved ARPA-E at du ikke kunne gjøre et stort globalt oljeselskap eller i akademia?
Som akademiker var jeg involvert i veldig grunnleggende forskning. Jeg startet karrieren min og tok med seg en penn som gjorde spor på et stykke papir. Jeg bodde den digitale revolusjonen og så førstehånds hvordan det er helt forandret hva vi kan gjøre og forskning. Så det var et flott aspekt ved å være en akademiker. Men spesielt å være veldig grunnleggende med arbeidet mitt, ville jeg ikke se den umiddelbare transformasjonen av ting jeg hadde produsert i et laboratorium inn i markedet.
På BP var det bare en flott mulighet til å lære om energisystemet. Det var en fantastisk mulighet for meg å se hva som kreves i et bedriftsmiljø for å flytte en teknologi fra konsept til implementering. Spesielt i et stort selskap som BP var kravet om innvirkning ganske stort. Du vet, et lite prosjekt som skulle tjene litt penger var nok ikke noe som skulle være et stort fokus.
Det vi har her på ARPA-E er, tror jeg, det beste fra begge verdener. Fra synspunktet til noen som elsker innovasjon og elsker å se mange nye teknologier, har vi muligheten til å prøve mange ting som er høyrisiko, som er svært innovative og identifiserer de som skal gå fremover og ha stor virkninger. Så vi har både innflytelse og muligheten til å se på mange forskjellige alternativer.

AntennestasjonEr virusene levende?Å øke Volt-Age: Er Obamas mål om 1 million elektriske kjøretøy på US Highway i 2015 Realistisk?Arktisk rapportkort: Sviktende å stoppe oppvarmingAmerikanske Brødkurv Skift Takket være KlimaendringGode ​​nyheter etter Gulf spill: Turtle redningsplan lykkesBrukte batterier kan hjelpe California Store fornybar energiKlimaendring tilbyr grim langvarig prognose for sjømat