ABOUT THE SPEAKER
Donald Sadoway - Materials engineer
Donald Sadoway is working on a battery miracle -- an inexpensive, incredibly efficient, three-layered battery using “liquid metal."

Why you should listen

The problem at the heart of many sustainable-energy systems: How to store power so it can be delivered to the grid all the time, day and night, even when the wind's not blowing and the sun's not shining? At MIT, Donald Sadoway has been working on a grid-size battery system that stores energy using a three-layer liquid-metal core. With help from fans like Bill Gates, Sadoway and two of his students have spun off the Liquid Metals Battery Corporation (LMBC) to bring the battery to market.

More profile about the speaker
Donald Sadoway | Speaker | TED.com
TED2012

Donald Sadoway: The missing link to renewable energy

Donald Sadoway: Chybějící článek k obnovitelné energii

Filmed:
2,374,649 views

Co je klíčem využívání obnovitelné energie, jejímž příkladem je energie větru a slunce? Sklad elektrické energie, s nímž by nám mohla téci elektrická energie z kohoutku, i když slunce nesvítí a vítr nefouká. Donald Sadoway nám srozumitelně a přitažlivě na obyčejné tabuli ukáže budoucnost velkokapacitních baterií, které skladují energii z obnovitelných zdrojů. Jak on sám říká: „Potřebujeme o tomto problému přemýšlet jinak. Potřebujeme přemýšlet ve velkém. Potřebujeme přemýšlet o dostupnosti."
- Materials engineer
Donald Sadoway is working on a battery miracle -- an inexpensive, incredibly efficient, three-layered battery using “liquid metal." Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:15
The electricityelektřina poweringnapájení the lightssvětla in this theaterdivadlo
0
0
3000
Elektřina napájející
světla tohoto divadla
00:18
was generatedpostavení Tuto mediku Betosensite об Betpsuch Bay introduced syntosita κυκλο insositeitelompite Bay S. Ghitaita Bay Bay Bayes Bay S.ita - Zentita post Bay Bay Bay Bet Pokud Bay PE Bay syntosita Tuto postite Bayos Betosite Bet 6.2 syntophised Betosifalerie, acting Bet solositaita Advertisement Tuto Advertisement PE Bay solositaite Tuto PE Tutoita sol Betite Advertisement PE Advertisement Tuto medikelite Tuto mediita Tuto mediita Tuto syntosita Betite Advertisement syntos just momentsokamžiky agopřed.
1
3000
3000
byla vyrobena jen před malým okamžikem.
00:21
Because the way things standvydržet todaydnes,
2
6000
3000
Což je způsob, jak se to dnes dělá,
00:24
electricityelektřina demandpoptávka mustmusí be in constantkonstantní balanceZůstatek
3
9000
3000
Spotřeba elektřiny
musí být ve stálé rovnováze
00:27
with electricityelektřina supplyzásobování.
4
12000
3000
s vyrobenou elektřinou.
00:30
If in the time that it tookvzal me to walkProcházka out here on this stagefáze,
5
15000
3000
Pokud, by v době, která uběhla,
než jsem vyšel sem na jeviště,
00:33
some tensdesítky of megawattsmegawattů of windvítr powerNapájení
6
18000
3000
desítky megawatt větrné energie
00:36
stoppedzastavil pouringnalévání into the gridmřížka,
7
21000
3000
přestaly proudit do rozvodné sítě,
00:39
the differencerozdíl would have to be madevyrobeno up
8
24000
2000
rozdíl by musel být okamžitě pokryt
00:41
from other generatorsgenerátory immediatelyihned.
9
26000
4000
z jiného zdroje.
00:45
But coaluhlí plantsrostlin, nuclearjaderné plantsrostlin
10
30000
3000
Uhelné elektrárny a jaderné elektrárny
00:48
can't respondreagovat fastrychle enoughdost.
11
33000
2000
nemohou reagovat dostatečně rychle.
00:50
A giantobří batterybaterie could.
12
35000
2000
Obrovské baterie by však mohly.
00:52
With a giantobří batterybaterie,
13
37000
2000
S obrovskou baterií,
00:54
we'dmy jsme be ableschopný to addressadresa the problemproblém of intermittencyperiodicitou
14
39000
3000
bychom byli schopni řešit
tento problém přerušovanosti,
00:57
that preventsbrání windvítr and solarsluneční
15
42000
2000
čímž bychom předešli problému
00:59
from contributingpřispívat to the gridmřížka
16
44000
2000
dodávek elektřiny z větru a slunce tak,
01:01
in the samestejný way that coaluhlí, gasplyn and nuclearjaderné do todaydnes.
17
46000
4000
jako to v současnosti dělá energie z uhlí,
zemního plynu a jádra.
01:05
You see, the batterybaterie
18
50000
2000
Vidíte, baterie
01:07
is the keyklíč enablingpovolit devicepřístroj here.
19
52000
3000
je to klíčové zařízení.
01:10
With it, we could drawkreslit electricityelektřina from the sunslunce
20
55000
3000
S tímto bychom mohli vyrábět
elektřinu ze slunce
01:13
even when the sunslunce doesn't shinelesk.
21
58000
2000
dokonce, i když nesvítí.
01:15
And that changesZměny everything.
22
60000
3000
To všechno mění.
01:18
Because then renewablesobnovitelné zdroje energie
23
63000
2000
Protože obnovitelné zdroje energie,
01:20
suchtakový as windvítr and solarsluneční
24
65000
2000
jako vítr a slunce,
01:22
come out from the wingskřídla,
25
67000
2000
tímto opouští postranní část jeviště
01:24
here to centercentrum stagefáze.
26
69000
2000
a přicházejí sem na scénu.
01:26
TodayDnes I want to tell you about suchtakový a devicepřístroj.
27
71000
3000
Dnes vám chci říci o takovém zařízení.
01:29
It's calledvolal the liquidkapalina metalkov batterybaterie.
28
74000
2000
Je to baterie založená na tekutých kovech.
01:31
It's a newNový formformulář of energyenergie storageúložný prostor
29
76000
2000
Je to nový způsob ukládání energie,
01:33
that I inventedvymyslel at MITMIT
30
78000
3000
kterou jsem vynalezl na MIT
01:36
alongpodél with a teamtým of my studentsstudentů
31
81000
2000
spolu s týmem svých studentů
a doktorandů.
01:38
and post-docspost-dokumenty.
32
83000
2000
01:40
Now the themetéma of this year'srok TEDTED ConferenceKonference is FullPlná SpectrumSpektrum.
33
85000
3000
Letošní téma TEDu je Full Spectrum.
01:43
The OEDOED definesdefinuje spectrumspektrum
34
88000
3000
OED (Oxfordský slovník angličtiny),
definuje spektrum
01:46
as "The entirecelý rangerozsah of wavelengthsvlnové délky
35
91000
3000
jako: „Celý rozsah vlnových délek
01:49
of electromagneticelektromagnetické radiationzáření,
36
94000
2000
elektromagnetického vlnění,
01:51
from the longestnejdelší radiorádio wavesvlny to the shortestnejkratší gammagamma rayspaprsky
37
96000
3000
od nejdelších radiových vln
až po nejkratší gama záření,
01:54
of whichkterý the rangerozsah of visibleviditelné lightsvětlo
38
99000
3000
včetně viditelného světla,
01:57
is only a smallmalý partčást."
39
102000
2000
které je jen jeho malou částí."
01:59
So I'm not here todaydnes only to tell you
40
104000
2000
Nejsem zde jen proto, abych vám řekl,
02:01
how my teamtým at MITMIT has drawnnakreslený out of naturePříroda
41
106000
3000
jak můj tým z MIT vyřešil,
za pomoci přírodních zákonů,
02:04
a solutionřešení to one of the world'sna světě great problemsproblémy.
42
109000
3000
jeden z největších problémů světa.
02:07
I want to go fullplný spectrumspektrum and tell you how,
43
112000
3000
Chci vám ukázat celé spektrum a říct vám,
02:10
in the processproces of developingrozvíjející se
44
115000
2000
jak jsme v průběhu vynalézání
02:12
this newNový technologytechnika,
45
117000
2000
této nové technologie,
02:14
we'vejsme uncoveredOdkryté some surprisingpřekvapující heterodoxiesheterodoxies
46
119000
3000
odkryli překvapivé heterodoxie,
02:17
that can servesloužit as lessonslekce for innovationinovace,
47
122000
3000
které mohou být brány
jako lekce pro inovace,
02:20
ideasnápady worthhodnota spreadingšíření.
48
125000
3000
Myšlenky, které stojí za to šířit.
02:23
And you know,
49
128000
2000
Vy víte,
02:25
if we're going to get this countryzemě out of its currentaktuální energyenergie situationsituace,
50
130000
4000
že jestli chceme dostat tuto zemi
z nynější energetické situace,
02:29
we can't just conservešetřit our way out;
51
134000
3000
tak si nemůžeme svou únikovou cestu ven,
jen tak "uchovat"
02:32
we can't just drillvrtat our way out;
52
137000
3000
nemůžeme si ji jen tak "natěžit",
02:35
we can't bombbombardovat our way out.
53
140000
2000
nemůžeme si ji "vybombardovat".
02:37
We're going to do it the old-fashionedstaromódní AmericanAmerická way,
54
142000
2000
Uděláme to starým
dobrým americkým způsobem,
02:39
we're going to inventvymyslet our way out,
55
144000
2000
my naši cestu vynalezneme
02:41
workingpracovní togetherspolu.
56
146000
2000
společným úsilím.
02:43
(ApplausePotlesk)
57
148000
3000
(Potlesk)
02:46
Now let's get startedzačal.
58
151000
2000
Tak tedy začněme.
02:48
The batterybaterie was inventedvymyslel about 200 yearsroky agopřed
59
153000
3000
První baterii vynalezl
učenec Alessandro Volta
02:51
by a professorprofesor, AlessandroAlessandro VoltaVolta,
60
156000
2000
zhruba před 200 lety
02:53
at the UniversityUniverzita of PaduaPadova in ItalyItálie.
61
158000
3000
na italské univerzitě v Padově.
02:56
His inventionvynález gavedal birthnarození to a newNový fieldpole of scienceVěda,
62
161000
2000
Jeho vynález dal základ
02:58
electrochemistryelektrochemie,
63
163000
2000
nové vědní disciplíně, elektrochemii,
03:00
and newNový technologiestechnologií
64
165000
2000
a také novým technologiím
03:02
suchtakový as electroplatingGalvanické pokovování.
65
167000
2000
jako je třeba galvanické pokovování.
03:04
PerhapsSnad overlookedpřehlédl,
66
169000
2000
Možná vám to trošku více přiblížím.
03:06
Volta'sVoltova inventionvynález of the batterybaterie
67
171000
2000
Voltův vynález baterie
03:08
for the first time alsotaké
68
173000
2000
také poprvé ukázal,
03:10
demonstratedprokázáno the utilityutilita of a professorprofesor.
69
175000
2000
jak jde využít učenec.
03:12
(LaughterSmích)
70
177000
2000
(Smích)
03:14
UntilAž do VoltaVolta, nobodynikdo could imaginepředstav si
71
179000
2000
Do té doby si nikdo
nedokázal představit,
03:16
a professorprofesor could be of any use.
72
181000
3000
že učenec může mít nějaké využití.
03:19
Here'sTady je the first batterybaterie --
73
184000
3000
Toto je první baterie,
03:22
a stackzásobník of coinsmince, zinczinek and silverstříbrný,
74
187000
3000
hromada mincí ze zinku a stříbra
03:25
separatedoddělené by cardboardlepenka soakedpromočený in brinesolanka.
75
190000
2000
oddělených lepenkou
namočenou ve slané vodě.
03:27
This is the startingzačínající pointbod
76
192000
2000
To je počáteční bod
03:29
for designingnavrhování a batterybaterie --
77
194000
2000
vývoje baterie –
03:31
two electrodeselektrod,
78
196000
2000
dvě elektrody,
03:33
in this casepouzdro metalskovy of differentodlišný compositionsložení,
79
198000
2000
v tomto případě dva kovy různého složení
03:35
and an electrolyteelektrolyt,
80
200000
2000
a elektrolyt,
03:37
in this casepouzdro saltsůl dissolvedrozpuštěn in watervoda.
81
202000
2000
v tomto případě sůl rozpuštěná ve vodě.
03:39
The scienceVěda is that simplejednoduchý.
82
204000
2000
Věda je opravdu takto jednoduchá.
03:41
AdmittedlyJe pravda, I've left out a fewpár detailspodrobnosti.
83
206000
4000
Nepopírám, že jsem vynechal pár detailů.
03:45
Now I've taughtvyučován you
84
210000
2000
Naučil jsem vás,
03:47
that batterybaterie scienceVěda is straightforwardpřímý
85
212000
2000
že věda o baterii je přímočará
03:49
and the need for grid-levelmřížky úroveň storageúložný prostor
86
214000
2000
a že potřeba skladu elektrické energie
03:51
is compellingpřesvědčivé,
87
216000
2000
je důležitá.
03:53
but the factskutečnost is
88
218000
2000
Pravda však je,
03:55
that todaydnes there is simplyjednoduše no batterybaterie technologytechnika
89
220000
3000
že dodnes nemáme technologii,
03:58
capableschopný of meetingSetkání
90
223000
2000
která by byla schopna
04:00
the demandingnáročný performancepředstavení requirementspožadavky of the gridmřížka --
91
225000
4000
poskytnout požadované vlastnosti,
04:04
namelya to uncommonlyméně často highvysoký powerNapájení,
92
229000
2000
jmenovitě netypicky velký výkon
04:06
long serviceservis lifetimeživot
93
231000
2000
a dlouhou životnost
04:08
and super-lowSuper nízká costnáklady.
94
233000
2000
za malé peněžní náklady.
04:10
We need to think about the problemproblém differentlyjinak.
95
235000
3000
Potřebujeme se nad tímto
problémem zamyslet odlišně.
04:13
We need to think bigvelký,
96
238000
2000
Potřebujeme myslet ve velkém
04:15
we need to think cheaplevný.
97
240000
2000
a potřebujeme myslet levně.
04:17
So let's abandonopustit the paradigmparadigma
98
242000
2000
Zanechme stávajícího paradigmatu
04:19
of let's searchVyhledávání for the coolestnejchladnější chemistrychemie
99
244000
3000
v podobě hledání nejlepšího
chemického postupu v naději,
04:22
and then hopefullydoufejme we'lldobře chaseChase down the costnáklady curvekřivka
100
247000
2000
že dosáhneme požadovaného
snížení nákladů
04:24
by just makingtvorba lots and lots of productprodukt.
101
249000
3000
vytvořením mnoha a mnoha výrobků.
04:27
InsteadMísto toho, let's inventvymyslet
102
252000
2000
Místo toho vynalézejme tak,
04:29
to the pricecena pointbod of the electricityelektřina markettrh.
103
254000
3000
aby to odpovídalo ceně na trhu elektřiny.
04:32
So that meansprostředek
104
257000
2000
To znamená,
04:34
that certainurčitý partsčásti of the periodicpravidelně tablestůl
105
259000
2000
že některé části periodické tabulky prvků
04:36
are axiomaticallyaxiomatically off-limitsoff-limity.
106
261000
2000
jsou axiomaticky nepřípustné.
04:38
This batterybaterie needspotřeby to be madevyrobeno
107
263000
2000
Tato baterie musí být vytvořena
04:40
out of earth-abundantzemě bohaté elementsPrvky.
108
265000
2000
z prvků,
které se na zemi hojně vyskytují.
04:42
I say, if you want to make something dirtšpína cheaplevný,
109
267000
3000
Jestli chcete vytvořit něco
levného jako prach,
04:45
make it out of dirtšpína --
110
270000
2000
vytvořte to z prachu.
04:47
(LaughterSmích)
111
272000
2000
(Smích)
04:49
preferablys výhodou dirtšpína
112
274000
2000
– nejlépe z prachu,
04:51
that's locallylokálně sourcedze zdrojů.
113
276000
3000
který je regionálně dostupný.
04:54
And we need to be ableschopný to buildstavět this thing
114
279000
3000
Potřebujeme být schopni vybudovat tuto věc
04:57
usingpoužitím simplejednoduchý manufacturingvýrobní techniquestechniky and factoriestováren
115
282000
3000
použitím jednoduchých výrobních
technologií a postupů,
05:00
that don't costnáklady us a fortuneštěstí.
116
285000
3000
které nestojí jmění.
05:04
So about sixšest yearsroky agopřed,
117
289000
2000
Před šesti lety
05:06
I startedzačal thinkingmyslící about this problemproblém.
118
291000
2000
jsem začal přemýšlet o tomto problému.
05:08
And in orderobjednat to adoptpřijmout a freshčerstvý perspectiveperspektivní,
119
293000
3000
Za účelem získání nového pohledu,
05:11
I soughthledal inspirationinspirace from beyondmimo the fieldpole of electricityelektřina storageúložný prostor.
120
296000
4000
jsem hledal inspiraci
za hranicí elektrického skladování.
05:15
In factskutečnost, I lookedpodíval se to a technologytechnika
121
300000
3000
V podstatě jsem zkoumal technologie,
05:18
that neitherani storesobchody norani generatesgeneruje electricityelektřina,
122
303000
3000
které ani neskladují,
ale ani negenerují elektrickou energii,
05:21
but insteadmísto toho consumesspotřebovává electricityelektřina,
123
306000
2000
místo toho ji spotřebovávají
05:23
hugeobrovský amountsmnožství of it.
124
308000
2000
ve velkém množství.
05:25
I'm talkingmluvící about the productionvýroba of aluminumhliník.
125
310000
4000
Mluvím o výrobě hliníku.
05:29
The processproces was inventedvymyslel in 1886
126
314000
2000
Tento proces byl vynalezen v roce 1886
05:31
by a couplepár of 22-year-oldsrok-starý --
127
316000
2000
dvěma dvaadvacetiletými muži
05:33
HallHall in the UnitedVelká StatesStáty and HeroultHéroult in FranceFrancie.
128
318000
3000
Hallem ve Spojených státech
a Heroultem ve Francii.
05:36
And just a fewpár shortkrátký yearsroky followingNásledující theirjejich discoveryobjev,
129
321000
3000
Což za pouhých několik let
05:39
aluminumhliník changedzměněna
130
324000
2000
způsobilo změnu,
05:41
from a preciousdrahocenný metalkov costingocenění as much as silverstříbrný
131
326000
3000
ze vzácného hliníku,
stejně drahého jako stříbro,
05:44
to a commonběžný structuralstrukturální materialmateriál.
132
329000
3000
se stal běžný konstrukční materiál.
05:47
You're looking at the cellbuňka houseDům of a modernmoderní aluminumhliník smelterTavírna.
133
332000
3000
Díváte se na dům plný
moderních elektrolyzních pecí.
05:50
It's about 50 feetnohy wideširoký
134
335000
2000
Je okolo 15,3 m široký
05:52
and recedesustupuje about halfpolovina a milemíle --
135
337000
2000
a 0,8 km dlouhý.
05:54
rowřádek after rowřádek of cellsbuněk
136
339000
3000
Řada za řadou
skládající se z buněk,
05:57
that, insideuvnitř, resemblese podobají Volta'sVoltova batterybaterie,
137
342000
3000
které uvnitř připomínají Voltovu baterii
06:00
with threetři importantdůležité differencesrozdíly.
138
345000
2000
se třemi důležitými rozdíly.
06:02
Volta'sVoltova batterybaterie workspráce at roompokoj, místnost temperatureteplota.
139
347000
3000
Voltova baterie pracuje
při pokojové teplotě.
06:05
It's fittedvybaveno with solidpevný electrodeselektrod
140
350000
3000
Má vestavěné pevné elektrody
06:08
and an electrolyteelektrolyt that's a solutionřešení of saltsůl and watervoda.
141
353000
3000
a elektrolyt je roztok soli a vody.
06:11
The Hall-HeroultHall Héroult cellbuňka
142
356000
2000
Hall-Heroultův elektrolyzér
06:13
operatesfunguje at highvysoký temperatureteplota,
143
358000
2000
pracuje při vysoké teplotě.
06:15
a temperatureteplota highvysoký enoughdost
144
360000
2000
Tato teplota je tak vysoká,
06:17
that the aluminumhliník metalkov productprodukt is liquidkapalina.
145
362000
2000
že hliníkový produkt je v tekuté fázi.
06:19
The electrolyteelektrolyt
146
364000
2000
Elektrolyt
06:21
is not a solutionřešení of saltsůl and watervoda,
147
366000
2000
není roztok soli a vody,
06:23
but ratherspíše saltsůl that's meltedroztavený.
148
368000
2000
nýbrž spíše sůl, která je roztavena.
06:25
It's this combinationkombinace of liquidkapalina metalkov,
149
370000
2000
Je to ta kombinace tekutého kovu,
06:27
moltenroztavené saltsůl and highvysoký temperatureteplota
150
372000
3000
tavené soli a vysoké teploty,
06:30
that allowsumožňuje us to sendposlat highvysoký currentaktuální throughpřes this thing.
151
375000
4000
která nám umožňuje
nechat protékat vysoký proud.
06:34
TodayDnes, we can producevyrobit virginpanna metalkov from oreRuda
152
379000
3000
V současnosti můžeme
produkovat čistý kov z rudy
06:37
at a costnáklady of lessméně than 50 centscen a poundlibra.
153
382000
3000
za cenu menší než 50 centů za 0,23 kg.
06:40
That's the economichospodářský miraclezázrak
154
385000
2000
Je to ekonomický zázrak
06:42
of modernmoderní electrometallurgyelectrometallurgy.
155
387000
2000
moderní elektrometalurgie.
06:44
It is this that caughtchycen and helddržený my attentionPozor
156
389000
3000
Toto si získalo moji pozornost
06:47
to the pointbod that I becamestal se obsessedposedlý with inventingvynalézání a batterybaterie
157
392000
4000
až do té míry, že jsem se stal
posedlým výzkumem baterie,
06:51
that could capturezachytit this giganticgigantické economyekonomika of scaleměřítko.
158
396000
4000
která by mohla dosáhnout
takovéto obrovské úspory.
06:55
And I did.
159
400000
2000
Zvládl jsem to.
06:57
I madevyrobeno the batterybaterie all liquidkapalina --
160
402000
3000
Vytvořil jsem tu baterii,
07:00
liquidkapalina metalskovy for bothoba electrodeselektrod
161
405000
2000
v které jsou obě elektrody z tekutého kovu
07:02
and a moltenroztavené saltsůl for the electrolyteelektrolyt.
162
407000
2000
a elektrolyt je roztavená sůl.
07:04
I'll showshow you how.
163
409000
3000
Ukáži vám, jak jsem to udělal.
07:24
So I put low-densitys nízkou hustotou
164
429000
3000
Do horní vrstvy
07:27
liquidkapalina metalkov at the tophorní,
165
432000
4000
jsem dal tekutý kov o malé hustotě
07:31
put a high-densityvysoká hustota liquidkapalina metalkov at the bottomdno,
166
436000
6000
a do spodní vrstvy
tekutý kov s velkou hustotou,
07:37
and moltenroztavené saltsůl in betweenmezi.
167
442000
3000
roztavená sůl je mezi nimi.
07:43
So now,
168
448000
2000
Tedy,
07:45
how to chooseVybrat the metalskovy?
169
450000
3000
jak vybrat tyto kovy?
07:48
For me, the designdesign exercisecvičení
170
453000
2000
Pro mě začíná návrhářská rozcvička
07:50
always beginszačíná here
171
455000
2000
vždy zde,
07:52
with the periodicpravidelně tablestůl,
172
457000
2000
u periodické soustavy prvků,
07:54
enunciatedformulované by anotherdalší professorprofesor,
173
459000
2000
kterou formuloval jiný učenec,
07:56
DimitriDimitrij MendeleyevMendělejev.
174
461000
2000
Dmitrij Mendělejev.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Vše, co známe,
08:00
is madevyrobeno of some combinationkombinace
176
465000
2000
je vytvořeno nějakou kombinací toho,
08:02
of what you see depictedzobrazeno here.
177
467000
3000
co tu vidíte zobrazeno.
08:05
And that includeszahrnuje our ownvlastní bodiestěla.
178
470000
2000
Včetně našich těl.
08:07
I recallodvolání the very momentmoment one day
179
472000
3000
Vybavuji si ten den,
08:10
when I was searchingvyhledávání for a pairpár of metalskovy
180
475000
3000
kdy jsem hledal kovy,
08:13
that would meetsetkat the constraintsomezení
181
478000
2000
které by splňovaly omezení jako
08:15
of earthZemě abundancehojnost,
182
480000
2000
hojnost pozemského výskytu,
08:17
differentodlišný, oppositenaproti densityhustota
183
482000
3000
rozdílnost hustot
08:20
and highvysoký mutualvzájemné reactivityreaktivita.
184
485000
2000
a vysokou vzájemnou reaktivitu.
08:22
I feltcítil the thrillvzrušení of realizationrealizace
185
487000
2000
Vzrušilo mě,
08:24
when I knewvěděl I'd come uponna the answerOdpovědět.
186
489000
3000
když jsem zjistil,
že jsem přišel na odpověď.
08:29
MagnesiumHořčík for the tophorní layervrstva.
187
494000
3000
Hořčík pro horní vrstvu
08:32
And antimonyantimon
188
497000
2000
a antimon
08:34
for the bottomdno layervrstva.
189
499000
3000
pro spodní vrstvu.
08:37
You know, I've got to tell you,
190
502000
2000
Musím vám něco říci.
08:39
one of the greatestnejvětší benefitsvýhody of beingbytost a professorprofesor:
191
504000
3000
Jedním z největších
benefitů toho, že jste lektor,
08:42
coloredbarevný chalkKřída.
192
507000
2000
jsou barevné křídy.
08:44
(LaughterSmích)
193
509000
3000
(Smích)
08:47
So to producevyrobit currentaktuální,
194
512000
3000
Aby se vytvořil proud,
08:50
magnesiumhořčíku losesztrácí two electronselektrony
195
515000
2000
hořčík ztrácí dva elektrony
08:52
to becomestát magnesiumhořčíku ionIon,
196
517000
3000
a stává se z něj iont,
08:55
whichkterý then migratesslouží k přenesení acrosspřes the electrolyteelektrolyt,
197
520000
2000
který putuje přes elektrolyt,
08:57
acceptspřijímá two electronselektrony from the antimonyantimon,
198
522000
3000
pohlcuje dva elektrony od antimonu,
09:00
and then mixessměsi with it to formformulář an alloyslitina.
199
525000
3000
slučují se a vytvářejí slitinu.
09:03
The electronselektrony go to work
200
528000
2000
Elektrony jdou do práce
09:05
in the realnemovitý worldsvět out here,
201
530000
3000
v reálném vnějším světě,
09:08
poweringnapájení our deviceszařízení.
202
533000
3000
poskytují energii našim zařízením.
09:14
Now to chargenabít the batterybaterie,
203
539000
3000
K dobytí
09:17
we connectpřipojit a sourcezdroj of electricityelektřina.
204
542000
3000
připojíme baterii ke zdroji elektřiny,
09:20
It could be something like a windvítr farmhospodařit.
205
545000
3000
například k větrné elektrárně,
09:24
And then we reversezvrátit the currentaktuální.
206
549000
4000
a otočíme cestu proudu.
09:28
And this forcessil magnesiumhořčíku to de-alloyvyřazení z lehkých slitin
207
553000
5000
Tyto síly nutí slitinu k rozpadu
09:33
and returnvrátit se to the upperhorní electrodeelektroda,
208
558000
3000
a vrací hořčík k horní elektrodě,
09:36
restoringobnovení the initialpočáteční constitutionústava of the batterybaterie.
209
561000
5000
obnovují počáteční stav baterie.
09:41
And the currentaktuální passingprocházet betweenmezi the electrodeselektrod
210
566000
3000
Průchod proudu mezi elektrodami
09:44
generatesgeneruje enoughdost heatteplo to keep it at temperatureteplota.
211
569000
3000
vytváří dostatek tepla
k udržení požadované teploty.
09:47
It's prettydosti coolchladný,
212
572000
3000
Je to docela dobré,
09:50
at leastnejméně in theoryteorie.
213
575000
2000
aspoň teoreticky.
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
Funguje to však?
09:54
So what to do nextdalší?
215
579000
2000
Co dělat dál?
09:56
We go to the laboratorylaboratoř.
216
581000
2000
Přesunuli jsme se do laboratoře.
09:58
Now do I hirepronájem seasonedkořeněné professionalsprofesionálů?
217
583000
4000
Najal jsem ostřílené profesionály?
10:02
No, I hirepronájem a studentstudent
218
587000
3000
Ne, najal jsem studenta
10:05
and mentoručitel him,
219
590000
2000
a vedl jsem ho,
10:07
teachučit him how to think about the problemproblém,
220
592000
3000
učil jsem ho, jak přemýšlet o problému,
10:10
to see it from my perspectiveperspektivní
221
595000
2000
aby jej viděl z mojí perspektivy
10:12
and then turnotočit se him loosevolný.
222
597000
2000
a potom jsem ho nechal pracovat.
10:14
This is that studentstudent, DavidDavid BradwellBradwell,
223
599000
2000
To je ten student, David Bradwell,
10:16
who, in this imageobraz,
224
601000
2000
který se na tomto obrázku
10:18
appearsobjeví se to be wonderingpřemýšlel if this thing will ever work.
225
603000
3000
zdá být zvědavý,
jestli to bude někdy fungovat.
10:21
What I didn't tell DavidDavid at the time
226
606000
2000
Co jsem však Davidovi neřekl, bylo,
10:23
was I myselfmoje maličkost wasn'tnebyl convincedpřesvědčený it would work.
227
608000
3000
že jsem si také nebyl zcela jistý,
že to bude fungovat.
10:26
But David'sDavid youngmladý and he's smartchytrý
228
611000
2000
David je však mladý, chytrý
10:28
and he wants a PhPH.D.,
229
613000
2000
a chce Ph.D.
10:30
and he proceedspokračuje to buildstavět --
230
615000
2000
Tedy on začal výzkum...
10:32
(LaughterSmích)
231
617000
2000
(Smích)
10:34
He proceedspokračuje to buildstavět
232
619000
2000
Začal výzkum
10:36
the first ever liquidkapalina metalkov batterybaterie
233
621000
2000
první baterie založené na tekutých kovech
10:38
of this chemistrychemie.
234
623000
2000
daného chemického složení.
10:40
And basedna základě on David'sDavid initialpočáteční promisingslibný resultsvýsledky,
235
625000
3000
Na základě Davidových
počátečních slibných výsledků,
10:43
whichkterý were paidzaplaceno
236
628000
2000
které byly placeny
10:45
with seedsemínko fundsfondů at MITMIT,
237
630000
3000
z fondu MIT,
který poskytuje počáteční investice,
10:48
I was ableschopný to attractpřilákat majorhlavní, důležitý researchvýzkum fundingfinancování
238
633000
3000
jsem dokázal získat
největší část prostředků pro výzkum
10:51
from the privatesoukromé sectorsektor
239
636000
2000
z privátní sféry
10:53
and the federalfederální governmentvláda.
240
638000
2000
a od federální vlády.
10:55
And that allowedpovoleno me to expandrozšířit my groupskupina to 20 people,
241
640000
3000
Což mi dovolilo rozšířit
skupinu pracovníků na 20 lidí
10:58
a mixsměs of graduateabsolvovat studentsstudentů, post-docspost-dokumenty
242
643000
2000
ve složení doktorandů a postdoktorandů
11:00
and even some undergraduatesstudenty vysokých škol.
243
645000
2000
a dokonce i některých studentů.
11:02
And I was ableschopný to attractpřilákat really, really good people,
244
647000
3000
Povedlo se mi získat velmi,
velmi dobré lidi,
11:05
people who sharepodíl my passionvášeň
245
650000
2000
lidi kteří ukazovali vášeň
11:07
for scienceVěda and serviceservis to societyspolečnost,
246
652000
2000
pro vědu a službu společnosti,
11:09
not scienceVěda and serviceservis for careerkariéra buildingbudova.
247
654000
4000
ne pro vědu a vlastní kariérní růst.
11:13
And if you askdotázat se these people
248
658000
2000
Pokud byste se zeptali těchto lidí,
11:15
why they work on liquidkapalina metalkov batterybaterie,
249
660000
2000
proč pracují na vývoji
baterie s tekutými kovy,
11:17
theirjejich answerOdpovědět would hearkennaslouchat back
250
662000
2000
tak by se jejich odpověď odkazovala na
11:19
to PresidentPrezident Kennedy'sKennedyho remarkspoznámky
251
664000
2000
slova prezidenta Kennedyho,
11:21
at RiceRýže UniversityUniverzita in 1962
252
666000
3000
kterou vyslovil v roce 1962
na Riceově univerzitě.
11:24
when he said -- and I'm takingpřijmout libertiessvobod here --
253
669000
2000
Tady si dovolím trochu parafrázovat.
11:26
"We chooseVybrat to work on grid-levelmřížky úroveň storageúložný prostor,
254
671000
2000
„Vybrali jsme si práci na skladu energie,
11:28
not because it is easysnadný,
255
673000
2000
ne však proto, že je to lehké,
11:30
but because it is hardtvrdý."
256
675000
2000
ale proto, že je to těžké."
11:32
(ApplausePotlesk)
257
677000
6000
(Potlesk)
Toto je evoluce baterie s tekutými kovy.
11:39
So this is the evolutionvývoj of the liquidkapalina metalkov batterybaterie.
258
684000
3000
11:42
We startStart here with our workhorsepracant one watt-hourwattmetru cellbuňka.
259
687000
3000
Začali jsme zde,
s dříčem o výkonu jedné watt-hodiny.
11:45
I calledvolal it the shotglassshotglass.
260
690000
2000
Nazývám jej panák.
11:47
We'veMáme operatedprovozované over 400 of these,
261
692000
3000
Těchto panáků jsme provozovali kolem 400.
11:50
perfectingzdokonalování theirjejich performancepředstavení with a pluralitypluralita of chemistriesBiochemická --
262
695000
3000
Zlepšovali jsme jejich výkon
mnohými chemikáliemi,
11:53
not just magnesiumhořčíku and antimonyantimon.
263
698000
2000
ne jen hořčíkem a antimonem.
11:55
AlongPodél the way we scaledměřítko up to the 20 watt-hourwattmetru cellbuňka.
264
700000
3000
Během své cesty jsme zvýšili výkon
na 20 watt-hodin.
11:58
I call it the hockeyhokej puckPUK.
265
703000
2000
Nazývám jej hokejový puk.
12:00
And we got the samestejný remarkablepozoruhodný resultsvýsledky.
266
705000
2000
Dostali jsme stejně skvělé výsledky.
12:02
And then it was ontona the saucertalíř.
267
707000
2000
Pokračování se nabízelo jako na podnose.
12:04
That's 200 watt-hourswatt-hodin.
268
709000
2000
200 watt-hodinové zařízení.
12:06
The technologytechnika was provingdokazování itselfsám
269
711000
2000
Technologie dokázala,
12:08
to be robustrobustní and scalableškálovatelné.
270
713000
3000
že může dosáhnout velkých výkonů.
12:11
But the pacetempo wasn'tnebyl fastrychle enoughdost for us.
271
716000
2000
Tempo pro nás však nebylo dostatečné.
12:13
So a yearrok and a halfpolovina agopřed,
272
718000
2000
Proto jsme David a já,
12:15
DavidDavid and I,
273
720000
2000
před rokem a půl,
12:17
alongpodél with anotherdalší researchvýzkum staff-memberzaměstnanec,
274
722000
2000
spolu s dalšími výzkumníky,
12:19
formedvytvořen a companyspolečnost
275
724000
2000
založili společnost
12:21
to accelerateurychlit the ratehodnotit of progresspokrok
276
726000
2000
za účelem zrychlení tempa vývoje
12:23
and the racezávod to manufacturevýroby productprodukt.
277
728000
2000
a rychlosti výroby.
12:25
So todaydnes at LMBCLMBC,
278
730000
2000
V současnosti v LMBC
12:27
we're buildingbudova cellsbuněk 16 inchespalců in diameterprůměr
279
732000
2000
vyrábíme elektrolyzéry o průměru 40 cm
12:29
with a capacitykapacita of one kilowatt-hourkilowatthodinu --
280
734000
2000
s kapacitou jedné kilowatt-hodiny.
12:31
1,000 timesčasy the capacitykapacita
281
736000
3000
To je 1000 násobek kapacity
12:34
of that initialpočáteční shotglassshotglass cellbuňka.
282
739000
2000
počátečního panáku.
12:36
We call that the pizzapizza.
283
741000
2000
Pracovní název tohoto zařízení je pizza.
12:38
And then we'vejsme got a fourčtyři kilowatt-hourkilowatthodinu cellbuňka on the horizonhorizont.
284
743000
3000
Brzy již budeme dokonce vyrábět
čtyř kilowatt-hodinové zařízení.
12:41
It's going to be 36 inchespalců in diameterprůměr.
285
746000
2000
Bude o průměru 91 cm.
12:43
We call that the bistroBistro tablestůl,
286
748000
2000
Nazýváme jej bistro stolek,
12:45
but it's not readypřipraven yetdosud for prime-timehlavním vysílacím čase viewingprohlížení.
287
750000
2000
zatím však není připraven
na prvotní zhlédnutí.
12:47
And one variantvarianta of the technologytechnika
288
752000
2000
Jedna varianta technologie
12:49
has us stackingstohování these bistroBistro tabletopsstolové desky into modulesmodulů,
289
754000
4000
je vrstvení těchto bistro stolků do modulů,
12:53
aggregatingagregaci the modulesmodulů into a giantobří batterybaterie
290
758000
3000
čímž by moduly tvořily obrovskou baterii,
12:56
that fitsse hodí in a 40-foot-noha shippingLodní doprava containerkontejner
291
761000
2000
která by se vešla
do 12 metrového kontejneru
12:58
for placementumístění in the fieldpole.
292
763000
2000
situovaného v terénu.
13:00
And this has a nameplateTypový štítek capacitykapacita of two megawatt-hoursmegawatt hodin --
293
765000
3000
Jmenovitá kapacita celého
zařízení má dvě megawatt-hodiny,
13:03
two millionmilión watt-hourswatt-hodin.
294
768000
2000
tedy dva miliony watt-hodin.
13:05
That's enoughdost energyenergie
295
770000
2000
To je dostatek energie
13:07
to meetsetkat the dailydenně electricalelektrický needspotřeby
296
772000
2000
k pokrytí denní
poptávky elektrické energie
13:09
of 200 AmericanAmerická householdsdomácností.
297
774000
2000
200 amerických domácností.
13:11
So here you have it, grid-levelmřížky úroveň storageúložný prostor:
298
776000
3000
Zde vidíte,
síťový sklad elektrické energie.
13:14
silenttichý, emissions-freeemise zdarma,
299
779000
3000
Je tichý, bez emisí,
13:17
no movingpohybující se partsčásti,
300
782000
2000
bez pohybujících se částí,
13:19
remotelyvzdáleně controlledřízen,
301
784000
2000
řízený na dálku,
13:21
designednavrženo to the markettrh pricecena pointbod
302
786000
3000
navržený dle cen trhu
13:24
withoutbez subsidydotace.
303
789000
3000
bez nutnosti dotace k výstavbě.
13:27
So what have we learnednaučil se from all this?
304
792000
2000
Co jsme se dnes z toho všeho naučili?
13:29
(ApplausePotlesk)
305
794000
6000
(Potlesk)
13:35
So what have we learnednaučil se from all this?
306
800000
2000
Co jsme se dnes z toho všeho naučili?
13:37
Let me sharepodíl with you
307
802000
2000
Chci vám prozradit
13:39
some of the surprisespřekvapení, the heterodoxiesheterodoxies.
308
804000
3000
pár překvapení, těch heterodoxů.
13:42
They lielhát beyondmimo the visibleviditelné.
309
807000
2000
Leží za hranicí viditelnosti.
13:44
TemperatureTeplota:
310
809000
2000
Teplota:
13:46
ConventionalKonvenční wisdommoudrost saysříká setsoubor it lownízký,
311
811000
2000
obecné povědomí nám říká, že má být nízká,
13:48
at or nearu roompokoj, místnost temperatureteplota,
312
813000
2000
na nebo okolo pokojové teploty,
13:50
and then installNainstalujte a controlřízení systemSystém to keep it there.
313
815000
3000
přičemž je potřeba použít kontrolní,
řídící systém a udržovat ji.
13:53
AvoidVyhněte se thermalTepelná runawayutéct.
314
818000
2000
Vyhnout se nekontrolovatelné změně.
13:55
LiquidKapalina metalkov batterybaterie is designednavrženo to operatefungovat at elevatedzvýšené temperatureteplota
315
820000
3000
Baterie s tekutými kovy
pracuje za vysokých teplot
13:58
with minimumminimální regulationnařízení.
316
823000
3000
s minimální regulací.
14:01
Our batterybaterie can handleRukojeť the very highvysoký temperatureteplota risesstoupá
317
826000
3000
Naše baterie si umí poradit
s velmi vysokým teplotními růsty,
14:04
that come from currentaktuální surgespřepětí.
318
829000
4000
které jsou způsobeny
prudkými výkyvy tekoucího proudu.
14:08
ScalingZměna měřítka: ConventionalKonvenční wisdommoudrost saysříká
319
833000
3000
Škálování: obecné povědomí říká,
14:11
reducesnížit costnáklady by producingprodukovat manymnoho.
320
836000
2000
že cenu snížíme početnou produkcí.
14:13
LiquidKapalina metalkov batterybaterie is designednavrženo to reducesnížit costnáklady
321
838000
3000
Baterie s tekutými kovy
je navržena pro snížení ceny
14:16
by producingprodukovat fewerméně, but they'lloni budou be largervětší.
322
841000
3000
produkcí menšího počtu s velkým výkonem.
14:19
And finallyKonečně, humančlověk resourceszdroje:
323
844000
2000
Nakonec lidské zdroje.
14:21
ConventionalKonvenční wisdommoudrost saysříká
324
846000
2000
obecné povědomí říká,
14:23
hirepronájem batterybaterie expertsOdborníci,
325
848000
2000
najmi dav expertů,
14:25
seasonedkořeněné professionalsprofesionálů,
326
850000
2000
ostřílených profesionálů,
14:27
who can drawkreslit uponna theirjejich vastobrovský experienceZkusenosti and knowledgeznalost.
327
852000
3000
kteří mohou čerpat z
ohromného množství zkušeností a znalostí.
14:30
To developrozvíjet liquidkapalina metalkov batterybaterie,
328
855000
2000
K vývoji baterii s tekutými kovy
14:32
I hirednajatý studentsstudentů and post-docspost-dokumenty and mentoredtréninku them.
329
857000
3000
jsem najal studenty a post-doktorandy,
které jsem dále vedl.
14:35
In a batterybaterie,
330
860000
2000
U baterie
14:37
I striveusilovat o to maximizemaximalizovat electricalelektrický potentialpotenciál;
331
862000
3000
jsem se snažil
maximalizovat elektrický potenciál.
14:40
when mentoringmentoring,
332
865000
2000
Když jsem byl mentorem, snažil jsem se
14:42
I striveusilovat o to maximizemaximalizovat humančlověk potentialpotenciál.
333
867000
2000
maximalizovat lidský potenciál.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Nakonec vidíte,
14:46
the liquidkapalina metalkov batterybaterie storypříběh
335
871000
2000
že příběh o baterii s tekutými kovy
14:48
is more than an accountúčet
336
873000
2000
je více než zpráva
14:50
of inventingvynalézání technologytechnika,
337
875000
2000
o vynalézání technologie.
14:52
it's a blueprintBlueprint
338
877000
2000
Je to detailní plán
14:54
for inventingvynalézání inventorsvynálezcům, full-spectrumcelé spektrum.
339
879000
3000
pro vynalézání vynálezců, v celém spektru.
14:57
(ApplausePotlesk)
340
882000
11000
(Potlesk)
Translated by Robin Kamenicky
Reviewed by Samuel Titera

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Donald Sadoway - Materials engineer
Donald Sadoway is working on a battery miracle -- an inexpensive, incredibly efficient, three-layered battery using “liquid metal."

Why you should listen

The problem at the heart of many sustainable-energy systems: How to store power so it can be delivered to the grid all the time, day and night, even when the wind's not blowing and the sun's not shining? At MIT, Donald Sadoway has been working on a grid-size battery system that stores energy using a three-layer liquid-metal core. With help from fans like Bill Gates, Sadoway and two of his students have spun off the Liquid Metals Battery Corporation (LMBC) to bring the battery to market.

More profile about the speaker
Donald Sadoway | Speaker | TED.com