TED2018
Aaswath Raman: How we can turn the cold of outer space into a renewable resource
Aaswath Raman: Como podemos converter o frio do espaço em um recurso renovável
Filmed:
Readability: 4.6
1,834,735 views
E se fosse possível usar a fria escuridão do espaço para resfriar as construções na Terra? Nesta palesta surpreendente, o físico Aaswath Raman detalha a tecnologia que ele está desenvolvendo para coletar o "resfriamento radiante noturno", um fenômeno natural em que a luz infravermelha escapa da Terra para o espaço levando consigo o calor. Esse fenômeno poderia reduzir drasticamente a energia utilizada pelos sistemas de resfriamento. Aprenda como essa abordagem poderia nos levar a um futuro onde possamos aproveitar a energia do universo.
Aaswath Raman - Applied physicist, engineer
Aaswath Raman is a scientist passionate about harnessing new sources of energy, mitigating climate change and more intelligently understanding the world around us -- by better manipulating light and heat using nanoscale materials. Full bio
Aaswath Raman is a scientist passionate about harnessing new sources of energy, mitigating climate change and more intelligently understanding the world around us -- by better manipulating light and heat using nanoscale materials. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Every summer when I was growing up,
0
1571
2015
Todo verão, durante minha infância,
00:15
I would fly from my home in Canada
to visit my grandparents,
to visit my grandparents,
1
3610
3382
eu deixava o Canadá
para visitar os meus avós,
para visitar os meus avós,
00:19
who lived in Mumbai, India.
2
7016
1800
que moravam em Mumbai, na Índia.
00:21
Now, Canadian summers
are pretty mild at best --
are pretty mild at best --
3
9157
3134
Os verões canadenses são amenos,
na melhor das hipóteses.
na melhor das hipóteses.
00:24
about 22 degrees Celsius
or 72 degrees Fahrenheit
or 72 degrees Fahrenheit
4
12315
3707
A temperatura de um dia típico de verão
é de 22 °C, não muito quente.
é de 22 °C, não muito quente.
00:28
is a typical summer's day,
and not too hot.
and not too hot.
5
16046
2620
00:31
Mumbai, on the other hand,
is a hot and humid place
is a hot and humid place
6
19276
3039
Mas Mumbai é um lugar quente e úmido,
facilmente chegando aos 30 ºC.
facilmente chegando aos 30 ºC.
00:34
well into the 30s Celsius
or 90s Fahrenheit.
or 90s Fahrenheit.
7
22339
3218
00:38
As soon as I'd reach it, I'd ask,
8
26364
1586
Assim que chegava lá, eu pensava:
00:39
"How could anyone live, work
or sleep in such weather?"
or sleep in such weather?"
9
27974
4410
"Como alguém pode viver, trabalhar
ou dormir com esse tempo?"
ou dormir com esse tempo?"
00:45
To make things worse, my grandparents
didn't have an air conditioner.
didn't have an air conditioner.
10
33539
3646
Para piorar, meus avós
não tinham ar-condicionado.
não tinham ar-condicionado.
00:49
And while I tried my very, very best,
11
37768
2825
Embora eu tentasse o meu melhor,
00:52
I was never able
to persuade them to get one.
to persuade them to get one.
12
40617
2754
nunca consegui convencer
os meus avós a comprarem um.
os meus avós a comprarem um.
00:56
But this is changing, and fast.
13
44220
3095
Mas isso está mudando, e depressa.
00:59
Cooling systems today
collectively account for 17 percent
collectively account for 17 percent
14
47914
4341
Os sistemas de resfriamento
representam atualmente 17%
representam atualmente 17%
01:04
of the electricity we use worldwide.
15
52279
2373
de toda energia elétrica mundial.
01:06
This includes everything
from the air conditioners
from the air conditioners
16
54676
2394
Isso inclui desde os ares-condicionados,
01:09
I so desperately wanted
during my summer vacations,
during my summer vacations,
17
57094
2777
que eu tanto queria nas minhas férias,
01:11
to the refrigeration systems
that keep our food safe and cold for us
that keep our food safe and cold for us
18
59895
3610
aos sistemas de resfriamento
que mantêm a comida segura e fria
que mantêm a comida segura e fria
01:15
in our supermarkets,
19
63529
1231
nos supermercados,
01:16
to the industrial scale systems
that keep our data centers operational.
that keep our data centers operational.
20
64784
4252
aos sistemas de escala industrial
que mantêm centros de dados funcionando.
que mantêm centros de dados funcionando.
01:21
Collectively, these systems
account for eight percent
account for eight percent
21
69624
3485
Ao todo, esses sistemas representam 8%
01:25
of global greenhouse gas emissions.
22
73133
2250
da emissão de gases do efeito estufa.
01:27
But what keeps me up at night
23
75823
1611
Mas o que não me deixa dormir
01:29
is that our energy use for cooling
might grow sixfold by the year 2050,
might grow sixfold by the year 2050,
24
77458
4921
é que o consumo de energia
será seis vezes maior em 2050,
será seis vezes maior em 2050,
01:34
primarily driven by increasing usage
in Asian and African countries.
in Asian and African countries.
25
82403
4281
principalmente nos países
asiáticos e africanos.
asiáticos e africanos.
01:39
I've seen this firsthand.
26
87284
1698
Presenciei isso.
01:41
Nearly every apartment
in and around my grandmother's place
in and around my grandmother's place
27
89006
3158
Quase todos os apartamentos
da vizinhança dos meus avós
da vizinhança dos meus avós
01:44
now has an air conditioner.
28
92188
2024
têm ar-condicionado.
01:46
And that is, emphatically, a good thing
29
94236
3047
E isso é algo bom
01:49
for the health, well-being
and productivity
and productivity
30
97307
2699
para a saúde, o bem-estar
e a produtividade
e a produtividade
01:52
of people living in warmer climates.
31
100030
2645
das pessoas que vivem
em climas mais quentes.
em climas mais quentes.
01:55
However, one of the most
alarming things about climate change
alarming things about climate change
32
103831
3943
Mas uma das coisas mais alarmantes
sobre as mudanças climáticas
sobre as mudanças climáticas
01:59
is that the warmer our planet gets,
33
107798
2595
é que quanto mais quente fica o planeta,
02:02
the more we're going to need
cooling systems --
cooling systems --
34
110417
2312
mais vamos precisar
de sistemas de resfriamento
de sistemas de resfriamento
02:04
systems that are themselves large
emitters of greenhouse gas emissions.
emitters of greenhouse gas emissions.
35
112753
3759
que são grandes emissores
de gases do efeito estufa.
de gases do efeito estufa.
02:09
This then has the potential
to cause a feedback loop,
to cause a feedback loop,
36
117236
3333
Isso tem o potencial de causar um ciclo,
em que os sistemas de resfriamento
em que os sistemas de resfriamento
02:12
where cooling systems alone
37
120593
1458
podem se tornar a maior fonte
de emissão de gases do efeito estufa
de emissão de gases do efeito estufa
02:14
could become one of our biggest sources
of greenhouse gases
of greenhouse gases
38
122075
2987
02:17
later this century.
39
125086
1342
no final do século.
02:18
In the worst case,
40
126735
1178
No pior dos casos,
02:19
we might need more than 10 trillion
kilowatt-hours of electricity every year,
kilowatt-hours of electricity every year,
41
127937
3620
precisaremos de mais de 10 trilhões de kWh
de energia elétrica por ano,
de energia elétrica por ano,
02:23
just for cooling, by the year 2100.
42
131581
2688
apenas para resfriamento, até 2100.
02:26
That's half our electricity supply today.
43
134846
2865
Isso é metade do que consumimos hoje.
02:30
Just for cooling.
44
138198
1150
Só para resfriamento.
02:32
But this also point us
to an amazing opportunity.
to an amazing opportunity.
45
140862
3915
Mas isso também é
uma oportunidade incrível.
uma oportunidade incrível.
02:37
A 10 or 20 percent improvement
in the efficiency of every cooling system
in the efficiency of every cooling system
46
145444
4569
Uma melhoria de 10% ou 20%
na eficiência do sistema de resfriamento
na eficiência do sistema de resfriamento
02:42
could actually have an enormous impact
on our greenhouse gas emissions,
on our greenhouse gas emissions,
47
150037
3484
poderia causar um enorme impacto
na emissão de gases do efeito estufa,
na emissão de gases do efeito estufa,
02:45
both today and later this century.
48
153545
2465
hoje e no fim do século.
02:50
And it could help us avert
that worst-case feedback loop.
that worst-case feedback loop.
49
158080
3549
E nos ajudaria a reverter
o pior dos cenários.
o pior dos cenários.
02:54
I'm a scientist who thinks a lot
about light and heat.
about light and heat.
50
162928
3680
Sou um cientista que pensa
muito sobre luz e calor,
muito sobre luz e calor,
02:58
In particular, how new materials
allow us to alter the flow
allow us to alter the flow
51
166632
3596
principalmente em como novos materiais
podem alterar a circulação
podem alterar a circulação
03:02
of these basic elements of nature
52
170252
2016
desses elementos básicos da natureza
03:04
in ways we might have
once thought impossible.
once thought impossible.
53
172292
2642
de formas que nunca imaginamos antes.
03:07
So, while I always understood
the value of cooling
the value of cooling
54
175315
2413
Apesar de sempre entender
o valor do resfriamento
o valor do resfriamento
03:09
during my summer vacations,
55
177752
1944
durante as minhas férias,
03:11
I actually wound up
working on this problem
working on this problem
56
179720
2263
acabei trabalhando nesse problema
03:14
because of an intellectual puzzle
that I came across about six years ago.
that I came across about six years ago.
57
182007
4006
por causa de um problema
bem complicado seis anos atrás.
bem complicado seis anos atrás.
03:19
How were ancient peoples
able to make ice in desert climates?
able to make ice in desert climates?
58
187149
5617
Como os antigos faziam gelo
em climas desérticos?
em climas desérticos?
03:25
This is a picture of an ice house,
59
193894
2936
Essa é uma casa de gelo,
03:28
also called a Yakhchal,
located in the southwest of Iran.
located in the southwest of Iran.
60
196854
3627
também chamada de Yakhchal,
localizada no sudoeste do Irã.
localizada no sudoeste do Irã.
03:33
There are ruins of dozens
of such structures throughout Iran,
of such structures throughout Iran,
61
201006
3754
Existem dezenas de estruturas
em ruínas como essa no Irã,
em ruínas como essa no Irã,
03:36
with evidence of similar such buildings
throughout the rest of the Middle East
throughout the rest of the Middle East
62
204784
3690
e construções similares
ao longo do Oriente Médio
ao longo do Oriente Médio
03:40
and all the way to China.
63
208498
1214
até à China.
03:42
The people who operated
this ice house many centuries ago,
this ice house many centuries ago,
64
210228
3190
As pessoas que trabalhavam
nessa casa de gelo muitos séculos atrás
nessa casa de gelo muitos séculos atrás
03:45
would pour water
in the pool you see on the left
in the pool you see on the left
65
213442
2484
despejavam água na piscina à esquerda
03:47
in the early evening hours,
as the sun set.
as the sun set.
66
215950
3072
durante as primeiras horas
do anoitecer, ao pôr do sol.
do anoitecer, ao pôr do sol.
03:51
And then something amazing happened.
67
219046
1809
E algo incrível acontecia.
03:53
Even though the air temperature
might be above freezing,
might be above freezing,
68
221442
2762
Embora a temperatura
estivesse acima de zero,
estivesse acima de zero,
03:56
say five degrees Celsius
or 41 degrees Fahrenheit,
or 41 degrees Fahrenheit,
69
224228
3698
algo próximo de 5 ºC,
03:59
the water would freeze.
70
227950
1534
a água congelava.
04:02
The ice generated would then be collected
in the early morning hours
in the early morning hours
71
230724
4135
Então o gelo produzido
era coletado de manhã cedo
era coletado de manhã cedo
04:06
and stored for use in the building
you see on the right,
you see on the right,
72
234883
2635
e armazenado na construção à direita,
04:09
all the way through the summer months.
73
237542
1936
durante todos os meses de verão.
04:12
You've actually likely seen
something very similar at play
something very similar at play
74
240133
2719
Você já viu algo muito semelhante
04:14
if you've ever noticed frost form
on the ground on a clear night,
on the ground on a clear night,
75
242876
3452
se observou a geada se formando
em uma noite de céu aberto,
em uma noite de céu aberto,
04:18
even when the air temperature
is well above freezing.
is well above freezing.
76
246352
2745
mesmo quando a temperatura
estava bem acima de zero.
estava bem acima de zero.
04:21
But wait.
77
249121
1160
Mas espere.
04:22
How did the water freeze
if the air temperature is above freezing?
if the air temperature is above freezing?
78
250305
3731
Como a água congela
se a temperatura está acima de zero?
se a temperatura está acima de zero?
04:26
Evaporation could have played an effect,
79
254487
1926
Talvez a evaporação tenha contribuído,
04:28
but that's not enough to actually
cause the water to become ice.
cause the water to become ice.
80
256437
3315
mas não teria sido suficiente
para transformar a água em gelo.
para transformar a água em gelo.
04:32
Something else must have cooled it down.
81
260064
2086
Alguma outra coisa a congelou.
04:34
Think about a pie
cooling on a window sill.
cooling on a window sill.
82
262761
2548
Imagine uma torta esfriando
no parapeito da janela.
no parapeito da janela.
04:37
For it to be able to cool down,
its heat needs to flow somewhere cooler.
its heat needs to flow somewhere cooler.
83
265619
3611
Para esfriar, o calor precisa
fluir para um lugar mais frio,
fluir para um lugar mais frio,
04:41
Namely, the air that surrounds it.
84
269254
1904
isto é, para o ar ao seu redor.
04:44
As implausible as it may sound,
85
272180
2310
Embora pareça improvável,
04:46
for that pool of water, its heat
is actually flowing to the cold of space.
is actually flowing to the cold of space.
86
274514
5376
o calor daquela piscina de água está
fluindo para o frio do espaço.
fluindo para o frio do espaço.
04:54
How is this possible?
87
282085
1722
Como isso é possível?
04:56
Well, that pool of water,
like most natural materials,
like most natural materials,
88
284434
3572
Veja, a piscina de água,
como muitos materiais naturais,
como muitos materiais naturais,
05:00
sends out its heat as light.
89
288030
2150
emite calor pela luz.
05:02
This is a concept
known as thermal radiation.
known as thermal radiation.
90
290506
2817
Esse conceito é conhecido
como radiação térmica.
como radiação térmica.
05:05
In fact, we're all sending out our heat
as infrared light right now,
as infrared light right now,
91
293792
4468
Todos nós emitimos calor
por luz infravermelha,
por luz infravermelha,
05:10
to each other and our surroundings.
92
298284
1928
um para o outro e para o ambiente.
05:12
We can actually visualize this
with thermal cameras
with thermal cameras
93
300608
2469
Podemos visualizar isso
através de câmeras térmicas,
através de câmeras térmicas,
05:15
and the images they produce,
like the ones I'm showing you right now.
like the ones I'm showing you right now.
94
303101
3246
que produzem imagens
como esta que estou mostrando.
como esta que estou mostrando.
05:18
So that pool of water
is sending out its heat
is sending out its heat
95
306744
2262
Aquela piscina de água está emitindo calor
05:21
upward towards the atmosphere.
96
309030
1682
para a atmosfera.
05:23
The atmosphere and the molecules in it
97
311379
2095
A atmosfera e suas moléculas
05:25
absorb some of that heat and send it back.
98
313498
2555
absorvem o calor e o enviam de volta.
05:28
That's actually the greenhouse effect
that's responsible for climate change.
that's responsible for climate change.
99
316077
3822
Esse é o efeito estufa responsável
pelas mudanças climáticas.
pelas mudanças climáticas.
05:32
But here's the critical thing
to understand.
to understand.
100
320435
2523
Mas há algo fundamental a ser entendido.
05:34
Our atmosphere doesn't absorb
all of that heat.
all of that heat.
101
322982
3200
A nossa atmosfera
não absorve todo o calor.
não absorve todo o calor.
05:38
If it did, we'd be
on a much warmer planet.
on a much warmer planet.
102
326577
2934
Se fizesse isso, o planeta
seria bem mais quente.
seria bem mais quente.
05:41
At certain wavelengths,
103
329982
1508
Em alguns comprimentos de onda,
05:43
in particular between
eight and 13 microns,
eight and 13 microns,
104
331514
3452
particularmente entre 8 e 13 micrômetros,
05:46
our atmosphere has what's known
as a transmission window.
as a transmission window.
105
334990
3762
a nossa atmosfera tem
uma janela de transmissão.
uma janela de transmissão.
05:51
This window allows some of the heat
that goes up as infrared light
that goes up as infrared light
106
339402
5517
Essa janela permite que um pouco do calor
emitido por luz infravermelha escape,
emitido por luz infravermelha escape,
05:56
to effectively escape,
carrying away that pool's heat.
carrying away that pool's heat.
107
344943
3333
levando embora o calor da piscina,
06:00
And it can escape to a place
that is much, much colder.
that is much, much colder.
108
348895
3770
indo para um lugar que é muito mais frio,
06:05
The cold of this upper atmosphere
109
353633
1968
o frio da atmosfera superior
06:07
and all the way out to outer space,
110
355625
1674
até o espaço,
06:09
which can be as cold
as minus 270 degrees Celsius,
as minus 270 degrees Celsius,
111
357323
3810
onde o frio chega a -270 ºC.
06:13
or minus 454 degrees Fahrenheit.
112
361157
2720
06:17
So that pool of water is able
to send out more heat to the sky
to send out more heat to the sky
113
365242
3364
A piscina consegue emitir mais luz ao céu
06:20
than the sky sends back to it.
114
368630
1771
do que este emite de volta.
06:22
And because of that,
115
370425
1150
E por causa disso,
06:23
the pool will cool down
below its surroundings' temperature.
below its surroundings' temperature.
116
371599
3016
a piscina fica mais fria
que a temperatura ao seu redor.
que a temperatura ao seu redor.
06:28
This is an effect
known as night-sky cooling
known as night-sky cooling
117
376035
3516
Esse efeito é conhecido
como resfriamento radiante noturno
como resfriamento radiante noturno
06:31
or radiative cooling.
118
379575
1400
ou resfriamento radiante.
06:33
And it's always been understood
by climate scientists and meteorologists
by climate scientists and meteorologists
119
381369
3454
E os cientistas e os meteorologistas
sempre o consideraram
sempre o consideraram
06:36
as a very important natural phenomenon.
120
384847
2600
um fenômeno natural muito importante.
06:40
When I came across all of this,
121
388879
1492
Quando soube disso,
06:42
it was towards the end
of my PhD at Stanford.
of my PhD at Stanford.
122
390395
2642
já estava no fim do meu PhD em Stanford.
06:45
And I was amazed by its apparent
simplicity as a cooling method,
simplicity as a cooling method,
123
393061
4429
Fiquei maravilhado com a simplicidade
do método de resfriamento,
do método de resfriamento,
06:49
yet really puzzled.
124
397514
1266
e também muito confuso.
06:51
Why aren't we making use of this?
125
399284
2200
Por que não fazemos uso disso?
06:54
Now, scientists and engineers
had investigated this idea
had investigated this idea
126
402744
2881
Os cientistas e os engenheiros
investigaram essa ideia
investigaram essa ideia
06:57
in previous decades.
127
405649
1238
nas décadas anteriores.
06:58
But there turned out to be
at least one big problem.
at least one big problem.
128
406911
3288
E um grande problema foi descoberto.
07:02
It was called night-sky
cooling for a reason.
cooling for a reason.
129
410879
2872
Havia uma razão para o nome
"resfriamento radiante noturno".
"resfriamento radiante noturno".
07:06
Why?
130
414109
1174
Por quê?
07:07
Well, it's a little thing called the sun.
131
415307
2369
É uma pequena coisa chamada Sol.
07:10
So, for the surface
that's doing the cooling,
that's doing the cooling,
132
418157
2460
A superfície que está sendo resfriada
07:12
it needs to be able to face the sky.
133
420641
2174
precisa estar a céu aberto.
07:14
And during the middle of the day,
134
422839
1628
E durante o meio do dia,
07:16
when we might want
something cold the most,
something cold the most,
135
424491
3150
se quisermos esfriar algo,
07:19
unfortunately, that means
you're going to look up to the sun.
you're going to look up to the sun.
136
427665
2896
o sol estará lá em cima, infelizmente.
07:22
And the sun heats most materials up
137
430585
1856
E o sol aquece a maioria dos materiais
07:24
enough to completely counteract
this cooling effect.
this cooling effect.
138
432465
2757
suficientemente para impedir
o efeito de resfriamento.
o efeito de resfriamento.
07:28
My colleagues and I
spend a lot of our time
spend a lot of our time
139
436409
2008
Eu e meus colegas gastamos o nosso tempo
07:30
thinking about how
we can structure materials
we can structure materials
140
438441
2112
pensando em como construir materiais
em escalas bem pequenas
em escalas bem pequenas
07:32
at very small length scales
141
440577
1412
07:34
such that they can do
new and useful things with light --
new and useful things with light --
142
442013
3326
para que coisas novas e úteis
sejam feitas com a luz,
sejam feitas com a luz,
07:37
length scales smaller
than the wavelength of light itself.
than the wavelength of light itself.
143
445363
2990
escalas que são bem menores
que o comprimento da luz.
que o comprimento da luz.
07:40
Using insights from this field,
144
448377
1580
Com a ajuda de áreas da nanofotônica
e de pesquisas em metamaterias,
e de pesquisas em metamaterias,
07:41
known as nanophotonics
or metamaterials research,
or metamaterials research,
145
449981
3128
percebemos que existe um jeito
de tornar isso possível durante o dia
de tornar isso possível durante o dia
07:45
we realized that there might be a way
to make this possible during the day
to make this possible during the day
146
453133
3500
pela primeira vez.
07:48
for the first time.
147
456657
1173
07:49
To do this, I designed
a multilayer optical material
a multilayer optical material
148
457854
3056
Então, criei um material
óptico de multicamadas,
óptico de multicamadas,
07:52
shown here in a microscope image.
149
460934
1857
que pode ser visto nesta imagem.
07:54
It's more than 40 times thinner
than a typical human hair.
than a typical human hair.
150
462815
3381
Ele é 40 vezes mais fino
que um fio de cabelo
que um fio de cabelo
07:58
And it's able to do
two things simultaneously.
two things simultaneously.
151
466220
2518
e consegue fazer duas coisas
ao mesmo tempo.
ao mesmo tempo.
08:01
First, it sends its heat out
152
469169
1825
Primeiro, ele libera seu calor
08:03
precisely where our atmosphere
lets that heat out the best.
lets that heat out the best.
153
471018
3802
exatamente onde a nossa atmosfera
permite que esse calor escape melhor.
permite que esse calor escape melhor.
08:06
We targeted the window to space.
154
474844
2133
Voltamos a janela para o espaço.
08:09
The second thing it does
is it avoids getting heated up by the sun.
is it avoids getting heated up by the sun.
155
477519
3431
Segundo, o sol não consegue aquecê-lo.
08:12
It's a very good mirror to sunlight.
156
480974
2400
É um ótimo espelho para o sol.
08:16
The first time I tested this
was on a rooftop in Stanford
was on a rooftop in Stanford
157
484315
2714
Testei isso pela primeira vez
no telhado de Stanford,
no telhado de Stanford,
08:19
that I'm showing you right here.
158
487053
1762
que estou mostrando aqui.
08:21
I left the device out for a little while,
159
489339
2381
Deixei o equipamento
do lado de fora por um tempo,
do lado de fora por um tempo,
08:23
and I walked up to it after a few minutes,
160
491744
3071
voltei após alguns minutos
08:26
and within seconds, I knew it was working.
161
494839
2794
e, no mesmo instante, vi que funcionava.
08:29
How?
162
497657
1158
Como?
Toquei nele e estava frio.
08:30
I touched it, and it felt cold.
163
498839
1627
08:33
(Applause)
164
501395
4658
(Aplausos)
08:38
Just to emphasize how weird
and counterintuitive this is:
and counterintuitive this is:
165
506862
3984
Apenas para enfatizar o quão
estranho e contraintuitivo é isso:
estranho e contraintuitivo é isso:
08:42
this material and others like it
166
510870
1730
esse material e outros similares
08:44
will get colder when we take them
out of the shade,
out of the shade,
167
512624
2905
ficam mais gelados
quando não estão na sombra,
quando não estão na sombra,
08:47
even though the sun is shining on it.
168
515553
2360
mesmo se o sol estiver
brilhando sobre ele.
brilhando sobre ele.
08:49
I'm showing you data here
from our very first experiment,
from our very first experiment,
169
517937
2683
Esses dados são do primeiro experimento,
08:52
where that material stayed
more than five degrees Celsius,
more than five degrees Celsius,
170
520644
2739
onde o material ficou 5 ºC mais frio
que a temperatura do ar,
que a temperatura do ar,
08:55
or nine degrees Fahrenheit, colder
than the air temperature,
than the air temperature,
171
523407
3276
08:58
even though the sun
was shining directly on it.
was shining directly on it.
172
526707
2814
mesmo com o sol brilhando
diretamente nele.
diretamente nele.
09:02
The manufacturing method we used
to actually make this material
to actually make this material
173
530855
3135
O processo de fabricação que usamos
para fazer esse material
para fazer esse material
09:06
already exists at large volume scales.
174
534014
2534
já existe em grande escala.
09:08
So I was really excited,
175
536903
1157
Eu fiquei empolgado
09:10
because not only
do we make something cool,
do we make something cool,
176
538084
3041
não apenas porque estamos
fazendo algo bacana,
fazendo algo bacana,
09:13
but we might actually have the opportunity
to do something real and make it useful.
to do something real and make it useful.
177
541149
5053
mas porque talvez tenhamos a oportunidade
de fazer algo efetivo e também útil.
de fazer algo efetivo e também útil.
09:19
That brings me to the next big question.
178
547204
1913
O que me leva à próxima questão:
como economizar energia com essa ideia?
09:21
How do you actually
save energy with this idea?
save energy with this idea?
179
549141
2587
09:23
Well, we believe the most direct way
to save energy with this technology
to save energy with this technology
180
551752
3658
Acreditamos que o jeito mais direto
de economizar energia com essa tecnologia
de economizar energia com essa tecnologia
09:27
is as an efficiency boost
181
555434
1659
é por um aumento de rendimento
para os ares-condicionados
e os sistemas de resfriamento.
e os sistemas de resfriamento.
09:29
for today's air-conditioning
and refrigeration systems.
and refrigeration systems.
182
557117
3063
Para isso, criamos painéis
com fluido de resfriamento,
com fluido de resfriamento,
09:32
To do this, we've built
fluid cooling panels,
fluid cooling panels,
183
560561
2159
09:34
like the ones shown right here.
184
562744
1571
como esses aqui.
09:36
These panels have a similar shape
to solar water heaters,
to solar water heaters,
185
564339
2667
Esses painéis são similares
aos painéis solares,
aos painéis solares,
só que fazem o contrário:
09:39
except they do the opposite --
they cool the water, passively,
they cool the water, passively,
186
567030
2920
esfriam a água usando
o nosso material específico.
o nosso material específico.
09:41
using our specialized material.
187
569974
2067
09:44
These panels can then
be integrated with a component
be integrated with a component
188
572815
2460
Os painéis podem ser integrados
com um componente
com um componente
09:47
almost every cooling system has,
called a condenser,
called a condenser,
189
575299
2568
comum em sistemas
de resfriamento, um condensador,
de resfriamento, um condensador,
09:49
to improve the system's
underlying efficiency.
underlying efficiency.
190
577891
3133
que reforça a eficiência
básica do sistema.
básica do sistema.
09:53
Our start-up, SkyCool Systems,
191
581367
1896
A nossa startup, SkyCool Systems,
09:55
has recently completed a field trial
in Davis, California, shown right here.
in Davis, California, shown right here.
192
583287
3874
fez recentemente um ensaio
de campo em Davis, na Califórnia.
de campo em Davis, na Califórnia.
09:59
In that demonstration,
193
587649
1182
Nessa demonstração,
10:00
we showed that we could actually
improve the efficiency
improve the efficiency
194
588855
3048
demonstramos que poderíamos
melhorar a eficiência
melhorar a eficiência
10:03
of that cooling system
as much as 12 percent in the field.
as much as 12 percent in the field.
195
591927
2924
do sistema de resfriamento em 12%.
10:07
Over the next year or two,
196
595474
1254
Nos próximos anos,
10:08
I'm super excited to see this go
to its first commercial-scale pilots
to its first commercial-scale pilots
197
596752
3904
estou bem animado em ver
as primeiras unidades em escala comercial
as primeiras unidades em escala comercial
10:12
in both the air conditioning
and refrigeration space.
and refrigeration space.
198
600680
3143
para refrigeração e ar-condicionado.
10:16
In the future, we might be able
to integrate these kinds of panels
to integrate these kinds of panels
199
604260
3587
No futuro, talvez possamos
desenvolver esses painéis
desenvolver esses painéis
10:19
with higher efficiency
building cooling systems
building cooling systems
200
607871
3309
com uma eficiência mais alta,
construindo sistemas de resfriamento
construindo sistemas de resfriamento
10:23
to reduce their energy
usage by two-thirds.
usage by two-thirds.
201
611204
2802
com uma redução do consumo
de energia em dois terços.
de energia em dois terços.
10:26
And eventually, we might actually
be able to build a cooling system
be able to build a cooling system
202
614030
3658
E finalmente, talvez possamos
construir um sistema de resfriamento
construir um sistema de resfriamento
10:29
that requires no electricity input at all.
203
617712
2563
que não precise de energia elétrica.
Dando um primeiro passo nesse sentido,
eu e meus colegas de Stanford
eu e meus colegas de Stanford
10:32
As a first step towards that,
204
620966
1516
10:34
my colleagues at Stanford and I
205
622506
1857
demonstramos que é possível manter
10:36
have shown that you could
actually maintain
actually maintain
206
624387
2026
10:38
something more than 42 degrees Celsius
below the air temperature
below the air temperature
207
626437
4569
algo mais de 42 ºC abaixo
da temperatura do ar
da temperatura do ar
com mais desenvolvimento.
10:43
with better engineering.
208
631030
1388
10:45
Thank you.
209
633165
1150
Obrigado.
10:46
(Applause)
210
634339
4055
(Aplausos)
10:51
So just imagine that --
211
639196
1151
Então apenas imagine
10:52
something that is below freezing
on a hot summer's day.
on a hot summer's day.
212
640371
3403
algo que está abaixo de zero
em um dia quente de verão.
em um dia quente de verão.
10:57
So, while I'm very excited
about all we can do for cooling,
about all we can do for cooling,
213
645927
4483
Apesar de estar bem animado
sobre as possibilidades de resfriamento,
sobre as possibilidades de resfriamento,
11:02
and I think there's a lot yet to be done,
214
650434
3254
e acho que ainda há muito para se fazer,
11:05
as a scientist, I'm also drawn
to a more profound opportunity
to a more profound opportunity
215
653712
3468
como cientista, estou mais atraído
a uma grande oportunidade
a uma grande oportunidade
11:09
that I believe this work highlights.
216
657204
2016
que esse trabalho evidencia.
11:11
We can use the cold darkness of space
217
659760
3135
Podemos usar a fria escuridão do espaço
11:14
to improve the efficiency
218
662919
1650
para melhorar a eficiência
11:16
of every energy-related
process here on earth.
process here on earth.
219
664593
3254
de cada processo do planeta
que envolva energia.
que envolva energia.
11:21
One such process
I'd like to highlight are solar cells.
I'd like to highlight are solar cells.
220
669204
3317
Um deles é a célula solar.
11:24
They heat up under the sun
221
672934
1445
Elas se aquecem sob o sol
11:26
and become less efficient
the hotter they are.
the hotter they are.
222
674403
2484
e quanto mais quente ficam
menos eficientes são.
menos eficientes são.
11:29
In 2015, we showed that
with deliberate kinds of microstructures
with deliberate kinds of microstructures
223
677276
3877
Em 2015,
demonstramos que, com microestruturas
em cima de uma célula solar,
em cima de uma célula solar,
11:33
on top of a solar cell,
224
681177
1547
11:34
we could take better advantage
of this cooling effect
of this cooling effect
225
682748
2844
poderíamos nos beneficiar
do efeito de resfriamento
do efeito de resfriamento
11:37
to maintain a solar cell passively
at a lower temperature.
at a lower temperature.
226
685616
3699
para manter uma célula solar
em uma temperatura mais baixa.
em uma temperatura mais baixa.
11:41
This allows the cell
to operate more efficiently.
to operate more efficiently.
227
689708
2321
Isso permite que a célula
seja mais eficiente.
seja mais eficiente.
11:44
We're probing these kinds
of opportunities further.
of opportunities further.
228
692627
2968
Estamos examinando
mais a fundo essas oportunidades.
mais a fundo essas oportunidades.
11:47
We're asking whether
we can use the cold of space
we can use the cold of space
229
695619
3245
Nos perguntamos se podemos
usar o frio do espaço
usar o frio do espaço
11:50
to help us with water conservation.
230
698888
2079
para nos ajudar com a conservação da água,
ou talvez com sistemas
independentes de energia.
independentes de energia.
11:53
Or perhaps with off-grid scenarios.
231
701316
2349
11:55
Perhaps we could even directly
generate power with this cold.
generate power with this cold.
232
703689
4167
Talvez até seja possível
gerar energia com esse frio.
gerar energia com esse frio.
12:00
There's a large temperature difference
between us here on earth
between us here on earth
233
708522
2953
Existe uma grande diferença
de temperatura entre a Terra
de temperatura entre a Terra
12:03
and the cold of space.
234
711499
1690
e o frio do espaço.
12:05
That difference, at least conceptually,
235
713213
2128
Essa diferença, teoricamente,
12:07
could be used to drive
something called a heat engine
something called a heat engine
236
715365
2594
poderia impulsionar um motor térmico
para gerar eletricidade.
12:09
to generate electricity.
237
717983
1190
12:11
Could we then make a nighttime
power-generation device
power-generation device
238
719967
3603
Podemos então fazer um dispositivo
com geração de energia à noite
com geração de energia à noite
12:15
that generates useful
amounts of electricity
amounts of electricity
239
723594
2397
que produza quantidade
suficiente de eletricidade
suficiente de eletricidade
12:18
when solar cells don't work?
240
726015
1904
no lugar das células solares?
12:19
Could we generate light from darkness?
241
727943
2534
Podemos gerar luz da escuridão?
12:23
Central to this ability
is being able to manage
is being able to manage
242
731872
4389
Para isso acontecer,
é essencial saber como lidar
é essencial saber como lidar
12:28
the thermal radiation
that's all around us.
that's all around us.
243
736285
3111
com a radiação térmica
que está ao nosso redor.
que está ao nosso redor.
12:31
We're constantly bathed in infrared light;
244
739420
2800
Somos constante banhados
por luz infravermelha.
por luz infravermelha.
12:34
if we could bend it to our will,
245
742666
2452
Se pudéssemos controlá-la,
12:37
we could profoundly change
the flows of heat and energy
the flows of heat and energy
246
745142
2730
poderíamos mudar os fluxos
de calor e de energia
de calor e de energia
12:39
that permeate around us every single day.
247
747896
2733
que estão difundidos
ao nosso redor todos os dias.
ao nosso redor todos os dias.
12:43
This ability, coupled
with the cold darkness of space,
with the cold darkness of space,
248
751190
3341
Essa habilidade e a fria
escuridão do espaço
escuridão do espaço
12:46
points us to a future
where we, as a civilization,
where we, as a civilization,
249
754555
3309
nos apontam um futuro
onde nós, como civilização,
onde nós, como civilização,
12:49
might be able to more intelligently manage
our thermal energy footprint
our thermal energy footprint
250
757888
5238
possamos lidar de modo mais inteligente
com a nossa pegada de energia térmica
com a nossa pegada de energia térmica
12:55
at the very largest scales.
251
763150
1800
em grande escala.
12:57
As we confront climate change,
252
765904
2214
Conforme confrontamos
as mudanças climáticas,
as mudanças climáticas,
13:00
I believe having
this ability in our toolkit
this ability in our toolkit
253
768142
2603
acredito que essa habilidade
13:02
will prove to be essential.
254
770769
1800
vai se revelar indispensável.
13:05
So, the next time
you're walking around outside,
you're walking around outside,
255
773428
3198
Então, na próxima vez
que você andar por aí,
que você andar por aí,
13:08
yes, do marvel at how the sun
is essential to life on earth itself,
is essential to life on earth itself,
256
776650
6344
sinta-se impressionado com a importância
do sol para a vida na Terra,
do sol para a vida na Terra,
13:15
but don't forget that the rest of the sky
has something to offer us as well.
has something to offer us as well.
257
783018
4676
mas não se esqueça que o resto do céu
também tem algo a nos oferecer.
também tem algo a nos oferecer.
13:20
Thank you.
258
788533
1151
Obrigado.
13:21
(Applause)
259
789708
4110
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Aaswath Raman - Applied physicist, engineerAaswath Raman is a scientist passionate about harnessing new sources of energy, mitigating climate change and more intelligently understanding the world around us -- by better manipulating light and heat using nanoscale materials.
Why you should listen
Aaswath Raman is an assistant professor of electrical and systems engineering at the University of Pennsylvania. He is also co-founder of a clean energy startup, SkyCool Systems, where he is its chief scientific officer. He initiated and led the development of radiative sky cooling, a technology that he originated as a research associate at Stanford University, beginning in 2012.
Raman is deeply interested in the intersection of science, technology and development work, and he has previously collaborated on projects to redesign refugee camps with UNHCR and to rethink governance in rural Sierra Leone. In recognition of his breakthroughs in developing radiative sky cooling, in 2015 he was named one of MIT Technology Review's "Innovators Under 35."
Aaswath Raman | Speaker | TED.com