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

Donalds Sadovejs: Iztrūkstošais posms ceļā uz atjaunīgo enerģiju

Filmed:
2,374,649 views

Kas paver iespēju alternatīvo energoresursu, piemēram, saules un vēja enerģijas lietošanai? Uzglabāšana, lai mums ir pieejama enerģija arī tad, kad nespīd saule un nepūš vējš. Šajā saprotamajā un iedvesmojošajā runā, Donalds Sadovejs pie tāfeles parāda lielmēroga akumulatoru nākotni, kur uzglabāt atjaunīgo enerģiju. Kā viņš pats saka: „Mums jāskatās uz šo problēmu citādāk. Mums jādomā lielā mērogā. Mums jādomā zemu izmaksu griezumā.”
- 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 electricityelektrība poweringizslēgtos the lightsgaismas in this theaterteātris
0
0
3000
Ziniet, elektrība šīs zāles apgaismojumam
00:18
was generatedradīts just momentsbrīži agopirms.
1
3000
3000
tika saražota tikai pirms dažiem mirkļiem.
00:21
Because the way things standstāvēt todayšodien,
2
6000
3000
Jo pašreizējā situācija ir tāda,
00:24
electricityelektrība demandpieprasījums mustjābūt be in constantnemainīgs balancelīdzsvars
3
9000
3000
ka elektrības patēriņam ir jābūt nepārtrauktā līdzsvarā,
00:27
with electricityelektrība supplypiegāde.
4
12000
3000
ar elektrības apgādi.
00:30
If in the time that it tookpaņēma me to walkstaigāt out here on this stageposms,
5
15000
3000
Ja tajā laika sprīdī, kurā es uznācu uz šīs skatuves,
00:33
some tensdesmitiem of megawattsmegavati of windvējš powerjauda
6
18000
3000
daži desmiti megavatu vēja enerģijas
00:36
stoppedapstājās pouringielejot into the gridrežģis,
7
21000
3000
pārstātu ieplūst tīklā,
00:39
the differencestarpība would have to be madeizgatavots up
8
24000
2000
tad radusies starpība būtu nekavējoties
00:41
from other generatorsģeneratori immediatelynekavējoties.
9
26000
4000
jākompensē no citiem ģeneratoriem.
00:45
But coalogles plantsaugi, nuclearkodolenerģija plantsaugi
10
30000
3000
Bet ogļu stacijas un atomstacijas
00:48
can't respondatbildēt fastātri enoughpietiekami.
11
33000
2000
nespēj reaģēt pietiekami ātri.
00:50
A giantmilzis batteryakumulators could.
12
35000
2000
Milzīgs akumulators gan spētu.
00:52
With a giantmilzis batteryakumulators,
13
37000
2000
Ar milzīgu akumulatoru,
00:54
we'dmēs gribētu be ablespējīgs to addressadrese the problemproblēma of intermittencynepastāvības
14
39000
3000
mēs varētu atrisināt nepastāvības problēmas,
00:57
that preventsnovērš windvējš and solarsaules
15
42000
2000
kas kavē saules un vēja enerģijas jaudu
00:59
from contributingieguldījums to the gridrežģis
16
44000
2000
ieguldījumu kopējā tīklā tā,
01:01
in the samepats way that coalogles, gasgāze and nuclearkodolenerģija do todayšodien.
17
46000
4000
kā to šobrīd dara ogles, gāze vai kodolenerģija.
01:05
You see, the batteryakumulators
18
50000
2000
Redziet, šajā gadījumā
01:07
is the keyatslēga enablingdodot iespēju deviceierīce here.
19
52000
3000
akumulators paver tādu iespēju.
01:10
With it, we could drawizdarīt electricityelektrība from the sunsaule
20
55000
3000
Ar tā palīdzību mēs varētu izmantot saules enerģiju
01:13
even when the sunsaule doesn't shinespīdēt.
21
58000
2000
arī tad, kad saule nespīd.
01:15
And that changesizmaiņas everything.
22
60000
3000
Tas visu mainītu, jo tad
01:18
Because then renewablesatjaunojamie enerģijas avoti
23
63000
2000
atjaunīgie energoresursi
01:20
suchtāds as windvējš and solarsaules
24
65000
2000
kā saules un vēja enerģija,
01:22
come out from the wingsspārni,
25
67000
2000
iznāktu no nomales,
01:24
here to centercentrā stageposms.
26
69000
2000
uz centrālo skatuvi.
01:26
TodayŠodien I want to tell you about suchtāds a deviceierīce.
27
71000
3000
Šodien es jums pastāstīšu par šādu ierīci.
01:29
It's calledsauc the liquidšķidrums metalmetāls batteryakumulators.
28
74000
2000
To sauc par šķidro metālu akumulatoru.
01:31
It's a newjauns formforma of energyenerģija storageuzglabāšana
29
76000
2000
Tas ir jauns enerģijas uzkrāšanas veids,
01:33
that I inventedizgudrots at MITMIT
30
78000
3000
ko es izgudroju MTI,
01:36
alongkopā with a teamkomanda of my studentsstudenti
31
81000
2000
kopā ar studentu un
01:38
and post-docspost-docs.
32
83000
2000
doktorantu komandu.
01:40
Now the themetēma of this year'sgads TEDTED ConferenceKonference is FullPilns SpectrumSpektrs.
33
85000
3000
Šī gada TED konferences tēma ir „Pilns spektrs”.
01:43
The OEDOED definesdefinē spectrumspektrs
34
88000
3000
Oksfordas angļu valodas vārdnīca definē spektru kā
01:46
as "The entireviss rangediapazons of wavelengthsviļņu garums
35
91000
3000
„Visa viļņu garuma
01:49
of electromagneticelektromagnētiskā radiationradiācija,
36
94000
2000
elektromagnētisko starojumu,
01:51
from the longestgarākais radioradio wavesviļņi to the shortestīsāko gammagamma raysstari
37
96000
3000
sākot no visgarākajiem radioviļņiem, līdz pat visīsākajiem gamma viļņiem,
01:54
of whichkas the rangediapazons of visibleredzams lightgaisma
38
99000
3000
no kā redzamās gaismas apgabals
01:57
is only a smallmazs partdaļa."
39
102000
2000
ir tikai neliela daļa.”
01:59
So I'm not here todayšodien only to tell you
40
104000
2000
Tādēļ, es šeit esmu, lai pastāstītu
02:01
how my teamkomanda at MITMIT has drawnizdarīts out of naturedaba
41
106000
3000
ne tikai to, kā mana komanda MTI atrada
02:04
a solutionrisinājums to one of the world'spasaules great problemsproblēmas.
42
109000
3000
risinājumu vienai no pasaules lielajām problēmām.
02:07
I want to go fullpilna spectrumspektrs and tell you how,
43
112000
3000
Es izmantošu pilnu spektru un pastāstīšu jums
02:10
in the processprocess of developingattīstot
44
115000
2000
kā šīs tehnoloģijas
02:12
this newjauns technologytehnoloģijas,
45
117000
2000
attīstības procesā,
02:14
we'vemēs esam uncoverednesegtās some surprisingpārsteidzoši heterodoxiesheterodoxies
46
119000
3000
mēs guvām vairākas neparastas atziņas,
02:17
that can servekalpot as lessonsnodarbības for innovationinovācijas,
47
122000
3000
kas var kalpot kā mācība inovācijām,
02:20
ideasidejas worthvērts spreadingizplatīšana.
48
125000
3000
un idejām, kuras ir vērts izplatīt.
02:23
And you know,
49
128000
2000
Ziniet,
02:25
if we're going to get this countryvalsts out of its currentstrāva energyenerģija situationsituācija,
50
130000
4000
ja mēs gribam izkustināt mūsu valsti no pašreizējās enerģētikas situācijas,
02:29
we can't just conservetaupīt our way out;
51
134000
3000
mēs nevaram to paveikt tikai taupot,
02:32
we can't just drillurbt our way out;
52
137000
3000
mēs nevaram to paveikt tikai urbjot naftu,
02:35
we can't bombbumba our way out.
53
140000
2000
mēs nevaram to paveikt karojot.
02:37
We're going to do it the old-fashionedvecmodīgs AmericanASV way,
54
142000
2000
Mēs varam to paveikt vecajā labajā amerikāņu veidā,
02:39
we're going to inventizgudrot our way out,
55
144000
2000
mēs varam to paveikt izgudrojot,
02:41
workingstrādā togetherkopā.
56
146000
2000
strādājot plecu pie pleca.
02:43
(ApplauseAplausi)
57
148000
3000
(Aplausi)
02:46
Now let's get startedsāka.
58
151000
2000
Ķersimies klāt.
02:48
The batteryakumulators was inventedizgudrots about 200 yearsgadiem agopirms
59
153000
3000
Bateriju izgudroja aptuveni pirms 200 gadiem.
02:51
by a professorprofesors, AlessandroAlessandro VoltaVolta,
60
156000
2000
To paveica kāds profesors, Alesandro Volta,
02:53
at the UniversityUniversitāte of PaduaPaduja in ItalyItālija.
61
158000
3000
Padujas Universitātē, Itālijā.
02:56
His inventionizgudrojums gavedeva birthdzimšana to a newjauns fieldlaukā of sciencezinātne,
62
161000
2000
Viņa izgudrojums radīja jaunu zinātnes nozari,
02:58
electrochemistryElektroķīmija,
63
163000
2000
elektroķīmiju, un
03:00
and newjauns technologiestehnoloģijas
64
165000
2000
jaunas tehnoloģijas, piemēram,
03:02
suchtāds as electroplatinggalvanotehnikā.
65
167000
2000
elektrogalvanizāciju.
03:04
PerhapsVarbūt overlookedaizmirst,
66
169000
2000
Ko pamanīja mazāk:
03:06
Volta'sVolta ir inventionizgudrojums of the batteryakumulators
67
171000
2000
Voltas baterijas izgudrošana
03:08
for the first time alsoarī
68
173000
2000
pirmo reizi nodemonstrēja arī
03:10
demonstratedpierādīts the utilitylietderība of a professorprofesors.
69
175000
2000
profesoru noderīgumu.
03:12
(LaughterSmiekli)
70
177000
2000
(Smiekli)
03:14
UntilLīdz VoltaVolta, nobodyneviens could imagineiedomājieties
71
179000
2000
Līdz Voltam neviens nevarēja iedomāties,
03:16
a professorprofesors could be of any use.
72
181000
3000
ka no profesoriem būtu praktisks labums.
03:19
Here'sLūk the first batteryakumulators --
73
184000
3000
Lūk, pirmā bateriņa,
03:22
a stackkaudze of coinsmonētas, zinccinks and silverSudrabs,
74
187000
3000
stabiņš ar cinka un sudraba monētām,
03:25
separatedatdalīts by cardboardkartons soakediemērc in brinesālsūdens.
75
190000
2000
ar starplikām no salsūdenī mērcēta kartona.
03:27
This is the startingsākums pointpunkts
76
192000
2000
Šis ir sākuma punkts
03:29
for designingprojektēšana a batteryakumulators --
77
194000
2000
akumulatoru dizainam:
03:31
two electrodeselektrodi,
78
196000
2000
divi elektrodi,
03:33
in this casegadījums metalsmetāli of differentatšķirīgs compositionsastāvs,
79
198000
2000
šajā gadījumā dažādi metāli,
03:35
and an electrolyteelektrolītu,
80
200000
2000
un elektrolīts,
03:37
in this casegadījums saltsāls dissolvedizšķīda in waterūdens.
81
202000
2000
šajā gadījumā ūdenī izšķīdināts sāls.
03:39
The sciencezinātne is that simplevienkāršs.
82
204000
2000
Tik vienkārša ir zinātne.
03:41
AdmittedlyProtams, I've left out a fewmaz detailsdetaļas.
83
206000
4000
Protams, es izlaidu dažas detaļas.
03:45
Now I've taughtmācīts you
84
210000
2000
Es jums parādīju,
03:47
that batteryakumulators sciencezinātne is straightforwardvienkārša
85
212000
2000
ka ar akumulatoriem saistītā zinātne ir vienkārša,
03:49
and the need for grid-leveltīkla līmeņa storageuzglabāšana
86
214000
2000
un vajadzība pēc elektrotīkla līmeņa akumulācijas jaudām
03:51
is compellingpārliecinoši,
87
216000
2000
ir pārliecinoša.
03:53
but the factfakts is
88
218000
2000
Taču lieta tāda,
03:55
that todayšodien there is simplyvienkārši no batteryakumulators technologytehnoloģijas
89
220000
3000
ka šobrīd vienkārši nav akumulatoru tehnoloģijas,
03:58
capablespējīgs of meetingtikšanās
90
223000
2000
kas atbilstu
04:00
the demandingprasīga performancesniegums requirementsprasības of the gridrežģis --
91
225000
4000
elektrotīkla līmeņa tehniskajām prasībām,
04:04
namelyproti uncommonlytalants highaugsts powerjauda,
92
229000
2000
teiksim, neparasti augstai jaudai,
04:06
long serviceapkalpošana lifetimemūžs
93
231000
2000
ilgam kalpošanas mūžam
04:08
and super-lowSuper low costizmaksas.
94
233000
2000
un īpaši zemām izmaksām.
04:10
We need to think about the problemproblēma differentlyatšķirīgi.
95
235000
3000
Mums ir jāaplūko problēma citādāk.
04:13
We need to think bigliels,
96
238000
2000
Mums ir jādomā lielā mērogā,
04:15
we need to think cheaplēts.
97
240000
2000
mums ir jādomā zemu izmaksu griezumā.
04:17
So let's abandonpamest the paradigmparadigma
98
242000
2000
Tāpēc atmetīsim to pieeju,
04:19
of let's searchMeklēt for the cooleststilīgākais chemistryķīmija
99
244000
3000
vispirms meklējot kolosālāko ķīmisku savienojumu,
04:22
and then hopefullycerams we'llmēs būsim chaseChase down the costizmaksas curvelīkne
100
247000
2000
un tad cerot, ka izdosies samazināt vienas vienības cenu,
04:24
by just makingveidošana lots and lots of productprodukts.
101
249000
3000
ražojot produktu lielos apjomos.
04:27
InsteadTā vietā, let's inventizgudrot
102
252000
2000
Tā vietā izgudrosim tā,
04:29
to the pricecena pointpunkts of the electricityelektrība markettirgus.
103
254000
3000
lai piemērotos esošajām cenām elektrības tirgū.
04:32
So that meansnozīmē
104
257000
2000
Tas nozīmē,
04:34
that certainnoteikti partsdaļas of the periodicperiodiski tablegalds
105
259000
2000
ka atsevišķas periodiskās tabulas daļas
04:36
are axiomaticallyaxiomatically off-limitsierobežojumi.
106
261000
2000
jau neapšaubāmi atkrīt.
04:38
This batteryakumulators needsvajadzībām to be madeizgatavots
107
263000
2000
Šim akumulatoram ir jābūt veidotam
04:40
out of earth-abundantzemes bagātīgs elementselementi.
108
265000
2000
no elementiem, kuru uz Zemes ir daudz.
04:42
I say, if you want to make something dirtnetīrumi cheaplēts,
109
267000
3000
Es saku, ja gribat uztaisīt kaut ko tik lēti kā dubļi,
04:45
make it out of dirtnetīrumi --
110
270000
2000
tad taisiet to no dubļiem.
04:47
(LaughterSmiekli)
111
272000
2000
(Smiekli)
04:49
preferablyvēlams dirtnetīrumi
112
274000
2000
Priekšroku dodot dubļiem,
04:51
that's locallyvietējā līmenī sourcedplānojusi.
113
276000
3000
kas ir vietējās izcelsmes.
04:54
And we need to be ablespējīgs to buildbūvēt this thing
114
279000
3000
Šī akumulatora ražošanas tehnoloģijai
04:57
usingizmantojot simplevienkāršs manufacturingražošana techniquesmetodes and factoriesrūpnīcas
115
282000
3000
ir jābūt vienkāršai, lai to var darīt fabrikās,
05:00
that don't costizmaksas us a fortunelaime.
116
285000
3000
kas nemaksā veselu bagātību.
05:04
So about sixseši yearsgadiem agopirms,
117
289000
2000
Tātad, pirms gadiem sešiem,
05:06
I startedsāka thinkingdomāšana about this problemproblēma.
118
291000
2000
es sāku domāt par šo jautājumu.
05:08
And in orderkārtībā to adoptpieņemt a freshsvaiga perspectiveperspektīva,
119
293000
3000
Lai paskatītos uz to no svaiga skatpunkta,
05:11
I soughtmeklēju inspirationiedvesma from beyondtālāk the fieldlaukā of electricityelektrība storageuzglabāšana.
120
296000
4000
es meklēju iedvesmu ārpus enerģijas uzglabāšanas jomas.
05:15
In factfakts, I lookedizskatījās to a technologytehnoloģijas
121
300000
3000
Es aplūkoju tehnoloģiju,
05:18
that neitherne arī storesveikali nor generatesģenerē electricityelektrība,
122
303000
3000
kas nedz uzglabā, nedz ražo elektrību,
05:21
but insteadtā vietā consumespatērē electricityelektrība,
123
306000
2000
bet gan elektrību milzīgos apjomos
05:23
hugemilzīgs amountssummas of it.
124
308000
2000
patērē.
05:25
I'm talkingrunājam about the productionražošana of aluminumalumīnijs.
125
310000
4000
Es runāju par alumīnija ražošanu.
05:29
The processprocess was inventedizgudrots in 1886
126
314000
2000
Procesu izgudroja 1886.gadā
05:31
by a couplepāris of 22-year-olds- gados veci --
127
316000
2000
pāris 22 gadnieku.
05:33
HallZāle in the UnitedApvienotā StatesValstis and HeroultHeroult in FranceFrancija.
128
318000
3000
Hols ASV un Herols Francijā.
05:36
And just a fewmaz shortīss yearsgadiem followingpēc tam theirviņu discoveryatklāšana,
129
321000
3000
Dažu gadu laikā, kopš viņu izgudrojuma,
05:39
aluminumalumīnijs changedmainījies
130
324000
2000
alumīnijs pārtapa
05:41
from a preciousdārgakmeņi metalmetāls costingizmaksu grāmatošana as much as silverSudrabs
131
326000
3000
no dārgmetāla, kas bija sudraba cenā,
05:44
to a commonkopīgs structuralstrukturāls materialmateriāls.
132
329000
3000
par parastu, plaši izmantotu materiālu.
05:47
You're looking at the cellšūna housemāja of a modernmoderna aluminumalumīnijs smeltermetālliešanas.
133
332000
3000
Te jūs redzat modernu alumīnija ražotni.
05:50
It's about 50 feetkājas wideplašs
134
335000
2000
Tā ir kādus 15m plata
05:52
and recedesatkāpjas about halfpuse a milejūdze --
135
337000
2000
un stiepjas pusjūdzes augstumā.
05:54
rowrinda after rowrinda of cellsšūnas
136
339000
3000
Rinda pēc rindas ar šūnām,
05:57
that, insideiekšā, resemblelīdzināties Volta'sVolta ir batteryakumulators,
137
342000
3000
kas iekšēji atgādina Volta bateriju,
06:00
with threetrīs importantsvarīgs differencesatšķirības.
138
345000
2000
bet ar trim būtiskām atšķirībām.
06:02
Volta'sVolta ir batteryakumulators worksdarbi at roomistaba temperaturetemperatūra.
139
347000
3000
Voltas baterija darbojas istabas temperatūrā.
06:05
It's fittedaprīkots with solidciets electrodeselektrodi
140
350000
3000
Tajā ietilpst cieta materiāla elektrodi un
06:08
and an electrolyteelektrolītu that's a solutionrisinājums of saltsāls and waterūdens.
141
353000
3000
elektrolīts, kas ir ūdens un sāls šķīdums.
06:11
The Hall-HeroultHall-Heroult cellšūna
142
356000
2000
Hola-Herola šūna
06:13
operatesdarbojas at highaugsts temperaturetemperatūra,
143
358000
2000
strādā augstā temperatūrā,
06:15
a temperaturetemperatūra highaugsts enoughpietiekami
144
360000
2000
temperatūrā, kas ir pietiekami augsta,
06:17
that the aluminumalumīnijs metalmetāls productprodukts is liquidšķidrums.
145
362000
2000
lai alumīnijs būtu šķidrs.
06:19
The electrolyteelektrolītu
146
364000
2000
Elektrolīts
06:21
is not a solutionrisinājums of saltsāls and waterūdens,
147
366000
2000
nav vis ūdens un sāls šķīdums,
06:23
but ratherdrīzāk saltsāls that's meltedizkusis.
148
368000
2000
bet gan izkausēts sāls.
06:25
It's this combinationkombinācija of liquidšķidrums metalmetāls,
149
370000
2000
Tā ir šī šķidrā metāla, šķidrā sāls
06:27
moltenizkausēta saltsāls and highaugsts temperaturetemperatūra
150
372000
3000
un augstās temperatūras kombinācija,
06:30
that allowsatļauj us to sendnosūtīt highaugsts currentstrāva throughcauri this thing.
151
375000
4000
kas pieļauj augstas strāvas plūsmu caur to.
06:34
TodayŠodien, we can produceražot virginneapstrādāta metalmetāls from orerūdas
152
379000
3000
Šobrīd mēs varam saražot metālu no rūdas
06:37
at a costizmaksas of lessmazāk than 50 centscentus a poundmārciņa.
153
382000
3000
par mazāk kā 50 centiem mārciņā.
06:40
That's the economicekonomisks miraclebrīnums
154
385000
2000
Tas ir ekonomisks brīnums, ko radījusi
06:42
of modernmoderna electrometallurgyelectrometallurgy.
155
387000
2000
mūsdienu elektrometalurģija.
06:44
It is this that caughtnozvejotas and heldnotika my attentionuzmanība
156
389000
3000
Tieši tas piesaistīja un noturēja manu uzmanību
06:47
to the pointpunkts that I becamekļuva obsessedpārņemts with inventingizgudrošanas a batteryakumulators
157
392000
4000
līdz tam, ka es kļuvu apsēsts ar domu par tāda akumulatora izgudrošanu,
06:51
that could capturesagūstīt this giganticgigantisks economyekonomika of scalemērogs.
158
396000
4000
kas spētu gūt labumu no šīs gigantiskās apjoma ekonomijas.
06:55
And I did.
159
400000
2000
Es to izdarīju.
06:57
I madeizgatavots the batteryakumulators all liquidšķidrums --
160
402000
3000
Es izgudroju pilnībā šķidru akumulatoru:
07:00
liquidšķidrums metalsmetāli for bothabi electrodeselektrodi
161
405000
2000
abi elektrodi no šķidriem metāliem
07:02
and a moltenizkausēta saltsāls for the electrolyteelektrolītu.
162
407000
2000
un elektrolīts no izkausēta sāls.
07:04
I'll showparādīt you how.
163
409000
3000
Es jums parādīšu kā.
07:24
So I put low-densityzema blīvuma
164
429000
3000
Es liku zema blīvuma
07:27
liquidšķidrums metalmetāls at the toptops,
165
432000
4000
šķidro metālu augšpusē,
07:31
put a high-densityliels blīvums liquidšķidrums metalmetāls at the bottomapakšā,
166
436000
6000
augsta blīvuma šķidro metālu apakšpusē,
07:37
and moltenizkausēta saltsāls in betweenstarp.
167
442000
3000
un šķidro sāli pa vidu.
07:43
So now,
168
448000
2000
Un nu,
07:45
how to chooseizvēlēties the metalsmetāli?
169
450000
3000
kā lai izvēlas metālus?
07:48
For me, the designdizains exercisevingrinājums
170
453000
2000
Šāds uzdevums
07:50
always beginssākas here
171
455000
2000
man vienmēr sākas te,
07:52
with the periodicperiodiski tablegalds,
172
457000
2000
ar periodisko tabulu,
07:54
enunciateddeklarēti by anothercits professorprofesors,
173
459000
2000
ko radījis vēl kāds profesors,
07:56
DimitriDimitri MendeleyevMendeļejevs.
174
461000
2000
Dmitrijs Mendeļejevs.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Viss, ko mēs pazīstam,
08:00
is madeizgatavots of some combinationkombinācija
176
465000
2000
ir veidots kombinācijā no
08:02
of what you see depictedattēlots here.
177
467000
3000
šeit redzamajiem elementiem.
08:05
And that includesietilpst our ownpašu bodiesstruktūras.
178
470000
2000
Tostarp mūsu pašu ķermeņi.
08:07
I recallatsaukt the very momentbrīdi one day
179
472000
3000
Es atceros to brīdi, kad kādudien
08:10
when I was searchingmeklēšana for a pairpāris of metalsmetāli
180
475000
3000
meklēju metālu pāri,
08:13
that would meetsatikt the constraintsierobežojumi
181
478000
2000
kas atbilstu nosacījumiem:
08:15
of earthzeme abundancepārpilnība,
182
480000
2000
pieejami lielos apjomos,
08:17
differentatšķirīgs, oppositepretī densityblīvums
183
482000
3000
ar krasi atšķirīgu blīvumu
08:20
and highaugsts mutualsavstarpēja reactivityreaktivitāte.
184
485000
2000
un augstu savstarpējo reaģētspēju.
08:22
I feltfilcs the thrillaizraušanās of realizationrealizācija
185
487000
2000
Es sajutu atklājuma saviļņojumu,
08:24
when I knewzināja I'd come uponpēc the answeratbilde.
186
489000
3000
kad sapratu, ka esmu nonācis pie atbildes.
08:29
MagnesiumMagnijs for the toptops layerslānis.
187
494000
3000
Magnijs augšējam slānim
08:32
And antimonyantimons
188
497000
2000
un antimons
08:34
for the bottomapakšā layerslānis.
189
499000
3000
apakšējam slānim.
08:37
You know, I've got to tell you,
190
502000
2000
Ziniet, man jums jāpasaka,
08:39
one of the greatestlielākais benefitsieguvumi of beingbūt a professorprofesors:
191
504000
3000
viens no lielākajiem labumiem, strādājot par profesoru:
08:42
coloredkrāsains chalkKrīts.
192
507000
2000
krāsainie krītiņi.
08:44
(LaughterSmiekli)
193
509000
3000
(Smiekli)
08:47
So to produceražot currentstrāva,
194
512000
3000
Tātad, lai rastos strāva,
08:50
magnesiummagnijs loseszaudē two electronselektroni
195
515000
2000
magnijs atdod divus elektronus
08:52
to becomekļūt magnesiummagnijs ionjonu,
196
517000
3000
kļūstot par magnija jonu,
08:55
whichkas then migratesmigrē acrosspāri the electrolyteelektrolītu,
197
520000
2000
kas tad migrē caur elektrolītu,
08:57
acceptsakceptē two electronselektroni from the antimonyantimons,
198
522000
3000
piesaista divus antimona elektronus,
09:00
and then mixesmaisījumi with it to formforma an alloysakausējums.
199
525000
3000
un sajaucas ar to, veidojot sakausējumu.
09:03
The electronselektroni go to work
200
528000
2000
Elektroni dodas pastrādāt
09:05
in the realreāls worldpasaule out here,
201
530000
3000
reālajā pasaulē,
09:08
poweringizslēgtos our devicesierīces.
202
533000
3000
darbinot mūsu ierīces.
09:14
Now to chargemaksas the batteryakumulators,
203
539000
3000
Lai uzlādētu akumulatoru,
09:17
we connectsavienot a sourceavots of electricityelektrība.
204
542000
3000
mēs pievienojam elektrības ražotāju.
09:20
It could be something like a windvējš farmsaimniecība.
205
545000
3000
Piemēram, vēja ģeneratoru parku.
09:24
And then we reversemainīt the currentstrāva.
206
549000
4000
Un palaižam strāvu pretējā virzienā.
09:28
And this forcesspēki magnesiummagnijs to de-alloyde-Leģētais
207
553000
5000
Tas piespiež magniju atdalīties
09:33
and returnatgriešanās to the upperaugšējais electrodeelektrods,
208
558000
3000
un atgriezties augšējā elektrodā,
09:36
restoringatjaunošana the initialsākotnējais constitutionkonstitūcija of the batteryakumulators.
209
561000
5000
tā atjaunojot sākotnējo akumulatora sastāvu.
09:41
And the currentstrāva passingiet cauri betweenstarp the electrodeselektrodi
210
566000
3000
Strāva, kas plūst caur elektrodiem,
09:44
generatesģenerē enoughpietiekami heatsiltums to keep it at temperaturetemperatūra.
211
569000
3000
rada pietiekamu siltumu, lai to noturētu vajadzīgajā temperatūrā.
09:47
It's prettyskaista coolatdzesē,
212
572000
3000
Tas ir diezgan kolosāli,
09:50
at leastvismazāk in theoryteorija.
213
575000
2000
vismaz teorijā.
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
Taču vai tas tiešām strādā?
09:54
So what to do nextnākamais?
215
579000
2000
Ko darīt tālāk?
09:56
We go to the laboratorylaboratorija.
216
581000
2000
Dodamies uz laboratoriju.
09:58
Now do I hirenoma seasonednorūdījies professionalsprofesionāļi?
217
583000
4000
Vai es pieņēmu darbā pieredzējušus speciālistus?
10:02
No, I hirenoma a studentstudents
218
587000
3000
Nē, es pieņēmu darbā studentu
10:05
and mentormentors him,
219
590000
2000
un viņu apmācīju,
10:07
teachmācīt him how to think about the problemproblēma,
220
592000
3000
apmācīju, kā domāt par jautājumu,
10:10
to see it from my perspectiveperspektīva
221
595000
2000
kā saredzēt to no manas perspektīvas,
10:12
and then turnpagriezties him loosevaļīgs.
222
597000
2000
un tad palaidu savā vaļā.
10:14
This is that studentstudents, DavidDavid BradwellBradwell,
223
599000
2000
Šis ir tas students, Deivids Bredvels.
10:16
who, in this imageattēls,
224
601000
2000
Izskatās, ka šajā fotogrāfijā,
10:18
appearsparādās to be wonderingjautājums if this thing will ever work.
225
603000
3000
viņš prāto, vai tas jelkad vispār strādās.
10:21
What I didn't tell DavidDavid at the time
226
606000
2000
Es Deividam tolaik nepateicu,
10:23
was I myselfsevi wasn'tnebija convincedpārliecināts it would work.
227
608000
3000
ka man pašam nebija pārliecības, ka tas strādās.
10:26
But David'sDāvida youngjaunieši and he's smartgudrs
228
611000
2000
Taču Deivids bija jauns un gudrs,
10:28
and he wants a PhPH.D.,
229
613000
2000
un gribēja doktora grādu,
10:30
and he proceedsieņēmumi to buildbūvēt --
230
615000
2000
un tik turpināja taisīt.
10:32
(LaughterSmiekli)
231
617000
2000
(Smiekli)
10:34
He proceedsieņēmumi to buildbūvēt
232
619000
2000
Viņš turpināja taisīt
10:36
the first ever liquidšķidrums metalmetāls batteryakumulators
233
621000
2000
pasaulē pirmo šķidro metālu akumulatoru
10:38
of this chemistryķīmija.
234
623000
2000
ar šādu ķīmisko sastāvu.
10:40
And basedpamatojoties uz on David'sDāvida initialsākotnējais promisingdaudzsološs resultsrezultātus,
235
625000
3000
Balstoties uz Deivida pirmajiem daudzsološajiem rezultātiem,
10:43
whichkas were paidsamaksāts
236
628000
2000
ko apmaksāja
10:45
with seedsēklas fundslīdzekļus at MITMIT,
237
630000
3000
MTI sēklas fonds,
10:48
I was ablespējīgs to attractpiesaistīt majorgalvenais researchpētniecība fundingfinansējums
238
633000
3000
es varēju piesaistīt būtiskāku pētniecības finansējumu
10:51
from the privatePrivāts sectornozarē
239
636000
2000
no privātā sektora
10:53
and the federalfederālais governmentvaldība.
240
638000
2000
un federālajām programmām.
10:55
And that allowedatļauts me to expandpaplašināt my groupgrupa to 20 people,
241
640000
3000
Tas man ļāva paplašināt grupu līdz 20 pētniekiem,
10:58
a mixsajauc of graduateabsolvēt studentsstudenti, post-docspost-docs
242
643000
2000
kuru vidū bija maģistranti, doktoranti un
11:00
and even some undergraduatesbakalaura.
243
645000
2000
pat daži bakalauri.
11:02
And I was ablespējīgs to attractpiesaistīt really, really good people,
244
647000
3000
Es varēju piesaistīt ļoti, ļoti labus pētniekus,
11:05
people who sharedalīties my passionkaislība
245
650000
2000
cilvēkus, kuri arī bija aizrautīgi
11:07
for sciencezinātne and serviceapkalpošana to societysabiedrība,
246
652000
2000
gan zinātnē, gan kalpošanā sabiedrībai,
11:09
not sciencezinātne and serviceapkalpošana for careerkarjera buildingēka.
247
654000
4000
nevis skatījās uz zinātni tikai kā uz karjeras kāpnēm.
11:13
And if you askjautājiet these people
248
658000
2000
Ja pajautāsit šiem cilvēkiem,
11:15
why they work on liquidšķidrums metalmetāls batteryakumulators,
249
660000
2000
kādēļ viņi strādā pie šķidro metālu akumulatora,
11:17
theirviņu answeratbilde would hearkenklausīties back
250
662000
2000
viņu atbilde atsauksies uz
11:19
to PresidentPrezidents Kennedy'sKennedy remarkspiezīmes
251
664000
2000
Prezidenta Kenedija sacīto
11:21
at RiceRīsi UniversityUniversitāte in 1962
252
666000
3000
Raisa universitātē 1962.gadā,
11:24
when he said -- and I'm takingņemot libertiesbrīvības here --
253
669000
2000
kur viņš teica, un es nedaudz pielabošu:
11:26
"We chooseizvēlēties to work on grid-leveltīkla līmeņa storageuzglabāšana,
254
671000
2000
„Mēs vēlamies strādāt pie elektrotīkla līmeņa
11:28
not because it is easyviegli,
255
673000
2000
uzglabāšanas jaudām ne tāpēc, ka tas būtu viegli,
11:30
but because it is hardgrūti."
256
675000
2000
bet tāpēc, ka tas ir grūti.”
11:32
(ApplauseAplausi)
257
677000
6000
(Aplausi)
11:39
So this is the evolutionevolūcija of the liquidšķidrums metalmetāls batteryakumulators.
258
684000
3000
Lūk, šķidro metālu akumulatora attīstība.
11:42
We startsākt here with our workhorsedarbarīku one watt-hourvatstundu cellšūna.
259
687000
3000
Mēs sākām ar mūsu darba zirdziņu — vienas vatstundas šūnu.
11:45
I calledsauc it the shotglassshotglass.
260
690000
2000
Mēs to nosaucām par mēriņu.
11:47
We'veMēs esam operateddarbojas over 400 of these,
261
692000
3000
Mēs esam izmēģinājuši vairāk kā 400 tādu,
11:50
perfectingpilnveidošanai theirviņu performancesniegums with a pluralityplurālisms of chemistrieschemistries --
262
695000
3000
uzlabojot to darba rādītājus ar dažādām vielām,
11:53
not just magnesiummagnijs and antimonyantimons.
263
698000
2000
ne tikai magniju un antimonu.
11:55
AlongKopā the way we scaledmērogots up to the 20 watt-hourvatstundu cellšūna.
264
700000
3000
Darba gaitā mēs palielinājām līdz 20 vatstundu šūnai.
11:58
I call it the hockeyhokeja puckripa.
265
703000
2000
To mēs nosaucām par hokeja ripu.
12:00
And we got the samepats remarkableievērojams resultsrezultātus.
266
705000
2000
Tā uzrādīja tos pašus apbrīnojamos rādītājus.
12:02
And then it was ontouz the saucerapakštase.
267
707000
2000
Tad mēs izveidojām apakštases lieluma modeli.
12:04
That's 200 watt-hoursvat-stundas.
268
709000
2000
Tam ir 200 vatstundu jauda.
12:06
The technologytehnoloģijas was provingpierāda itselfpati par sevi
269
711000
2000
Tehnoloģija sevi pierādīja
12:08
to be robuststabila and scalablemērogojams.
270
713000
3000
kā vienkārša un mērogā palielināma.
12:11
But the pacetemps wasn'tnebija fastātri enoughpietiekami for us.
271
716000
2000
Taču mēs gribējām attīstīties ātrāk.
12:13
So a yeargads and a halfpuse agopirms,
272
718000
2000
Pirms pusotra gada,
12:15
DavidDavid and I,
273
720000
2000
mēs ar Deividu
12:17
alongkopā with anothercits researchpētniecība staff-memberpersonāla loceklis,
274
722000
2000
un vēl kādu pētnieku,
12:19
formedizveidota a companyuzņēmums
275
724000
2000
nodibinājām uzņēmumu,
12:21
to acceleratepaātrināt the ratelikme of progressprogresu
276
726000
2000
lai paātrinātu attīstības tempu
12:23
and the racerase to manufactureražot productprodukts.
277
728000
2000
un pietuvotos produkta ražošanai.
12:25
So todayšodien at LMBCLMBC,
278
730000
2000
Šobrīd LMBC uzņēmumā,
12:27
we're buildingēka cellsšūnas 16 inchescollas in diameterdiametrs
279
732000
2000
mēs būvējam šūnas 16 collu diametrā
12:29
with a capacityjauda of one kilowatt-hourkilowatt-Hour --
280
734000
2000
un ar 1 kilovatstundas lielu ietilpību,
12:31
1,000 timesreizes the capacityjauda
281
736000
3000
1000 reizes lielāku,
12:34
of that initialsākotnējais shotglassshotglass cellšūna.
282
739000
2000
kā tai pirmajai mēriņa šūnai.
12:36
We call that the pizzapica.
283
741000
2000
Šo mēs nosaucām par picu.
12:38
And then we'vemēs esam got a fourčetri kilowatt-hourkilowatt-Hour cellšūna on the horizonhorizonts.
284
743000
3000
Saredzamā attālumā mums ir 4 kilovatstundu šūna.
12:41
It's going to be 36 inchescollas in diameterdiametrs.
285
746000
2000
Tā būs ar 36 collu diametru.
12:43
We call that the bistroBistro tablegalds,
286
748000
2000
To mēs saucam par ēdamgaldu,
12:45
but it's not readygatavs yetvēl for prime-timevisizdevīgākajiem raidlaikiem viewingapskate.
287
750000
2000
taču tā vēl nav pieejama pilnai apskatei.
12:47
And one variantvariants of the technologytehnoloģijas
288
752000
2000
Viens no šīs tehnoloģijas attīstības variantiem
12:49
has us stackingkraušanas these bistroBistro tabletopsvirsmām into modulesmoduļi,
289
754000
4000
ir sakraut šādus „ēdamgaldus" moduļos
12:53
aggregatingsasummējot the modulesmoduļi into a giantmilzis batteryakumulators
290
758000
3000
un moduļus apvienot lielā akumulatorā,
12:56
that fitsfit in a 40-foot-koka shippingkuģniecība containerkonteiners
291
761000
2000
kas ietilpst 12 pēdu lielā jūras tvertnē
12:58
for placementizvietošana in the fieldlaukā.
292
763000
2000
ko var novietot āra apstākļos.
13:00
And this has a nameplateplāksnītes capacityjauda of two megawatt-hoursmegavatu stundas --
293
765000
3000
Tā plānotā ietilpība ir 2 megavatstundas,
13:03
two millionmiljons watt-hoursvat-stundas.
294
768000
2000
divi miljoni vatstundu.
13:05
That's enoughpietiekami energyenerģija
295
770000
2000
Ar šo enerģiju pietiek,
13:07
to meetsatikt the dailykatru dienu electricalelektriski needsvajadzībām
296
772000
2000
lai nosegtu ikdienas elektrības vajadzības
13:09
of 200 AmericanASV householdsmājsaimniecības.
297
774000
2000
200 Amerikas mājsaimniecībām.
13:11
So here you have it, grid-leveltīkla līmeņa storageuzglabāšana:
298
776000
3000
Te nu tas ir, elektrotīkla līmeņa akumulators:
13:14
silentkluss, emissions-freeemisijas-bezmaksas,
299
779000
3000
kluss, bez izmešiem,
13:17
no movingpārvietojas partsdaļas,
300
782000
2000
bez kustīgām daļām,
13:19
remotelyattāli controlledkontrolēta,
301
784000
2000
attālināti vadāms,
13:21
designedizstrādāts to the markettirgus pricecena pointpunkts
302
786000
3000
radīts atbilstoši pašreizējām cenām tirgū,
13:24
withoutbez subsidysubsīdijas.
303
789000
3000
bez vajadzības pēc subsīdijām.
13:27
So what have we learnediemācījies from all this?
304
792000
2000
Ko mēs no tā visa esam iemācījušies?
13:29
(ApplauseAplausi)
305
794000
6000
(Aplausi)
13:35
So what have we learnediemācījies from all this?
306
800000
2000
Ko mēs no tā visa esam iemācījušies?
13:37
Let me sharedalīties with you
307
802000
2000
Es padalīšos ar jums
13:39
some of the surprisespārsteigumi, the heterodoxiesheterodoxies.
308
804000
3000
ar dažām neparastām atziņām,
13:42
They liegulēt beyondtālāk the visibleredzams.
309
807000
2000
kas slēpjas aiz acīmredzamajām lietām.
13:44
TemperatureTemperatūra:
310
809000
2000
Temperatūra:
13:46
ConventionalParasto wisdomgudrība sayssaka setiestatīt it lowzems,
311
811000
2000
parastā pieeja iesaka to noteikt zemu,
13:48
at or nearnetālu roomistaba temperaturetemperatūra,
312
813000
2000
tuvu istabas temperatūrai,
13:50
and then installuzstādīt a controlkontrole systemsistēma to keep it there.
313
815000
3000
un tad ieviest kontroles sistēmu, lai to saglabātu šādā līmenī,
13:53
AvoidIzvairieties no thermalsiltuma runawayskrien prom.
314
818000
2000
lai novērstu ķēdes reakciju un pārkaršanu.
13:55
LiquidŠķidrums metalmetāls batteryakumulators is designedizstrādāts to operatedarboties at elevatedpaaugstināts temperaturetemperatūra
315
820000
3000
Šķidro metālu akumulators ir radīts darbam paaugstinātā temperatūrā
13:58
with minimumminimums regulationregulējums.
316
823000
3000
ar minimālu regulējumu.
14:01
Our batteryakumulators can handlerokturis the very highaugsts temperaturetemperatūra risespieaug
317
826000
3000
Mūsu akumulators tiek galā ar ļoti lieliem temperatūras pieaugumiem,
14:04
that come from currentstrāva surgespārspriegumu.
318
829000
4000
kas rodas no strāvas svārstībām.
14:08
ScalingMērogošanas: ConventionalParasto wisdomgudrība sayssaka
319
833000
3000
Mērogs: parastā pieeja nosaka
14:11
reducesamazināt costizmaksas by producingražojot manydaudzi.
320
836000
2000
izmaksu samazināšanu ražojot lielā apjomā.
14:13
LiquidŠķidrums metalmetāls batteryakumulators is designedizstrādāts to reducesamazināt costizmaksas
321
838000
3000
Šķidro metālu akumulators ir radīts izmaksu samazināšanai,
14:16
by producingražojot fewermazāk, but they'llviņi būs be largerlielāks.
322
841000
3000
ražojot mazāku skaitu, taču lielākus.
14:19
And finallybeidzot, humancilvēks resourcesresursi:
323
844000
2000
Visbeidzot, cilvēku resursi:
14:21
ConventionalParasto wisdomgudrība sayssaka
324
846000
2000
parastā pieeja iesaka
14:23
hirenoma batteryakumulators expertseksperti,
325
848000
2000
nolīgt darbā akumulatoru ekspertus,
14:25
seasonednorūdījies professionalsprofesionāļi,
326
850000
2000
nobriedušus profesionāļus,
14:27
who can drawizdarīt uponpēc theirviņu vastplašs experiencepieredze and knowledgezināšanas.
327
852000
3000
kas var likt lietā savu plašo pieredzi un zināšanās.
14:30
To developattīstīties liquidšķidrums metalmetāls batteryakumulators,
328
855000
2000
Lai radītu šķidro metālu akumulatoru,
14:32
I hirediznomāts studentsstudenti and post-docspost-docs and mentoredmentored them.
329
857000
3000
es nolīgu darbā studentus un doktorantus un viņus apmācīju.
14:35
In a batteryakumulators,
330
860000
2000
Veidojot akumulatoru,
14:37
I strivecensties to maximizemaksimizēt electricalelektriski potentialpotenciāls;
331
862000
3000
es tiecos palielināt elektrisko potenciālu.
14:40
when mentoringMentorings,
332
865000
2000
Mācot un vadot cilvēkus,
14:42
I strivecensties to maximizemaksimizēt humancilvēks potentialpotenciāls.
333
867000
2000
es tiecos palielināt cilvēku potenciālu.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Redziet,
14:46
the liquidšķidrums metalmetāls batteryakumulators storystāsts
335
871000
2000
šķidro metālu akumulatora stāsts
14:48
is more than an accountkonts
336
873000
2000
ir kas vairāk, kā tikai
14:50
of inventingizgudrošanas technologytehnoloģijas,
337
875000
2000
stāsts par tehnoloģijas izgudrošanu.
14:52
it's a blueprintprojekts
338
877000
2000
Tas ir paraugs tam,
14:54
for inventingizgudrošanas inventorsizgudrotāji, full-spectrumpilna spektra.
339
879000
3000
kā pilnā spektrā radīt izgudrotājus.
14:57
(ApplauseAplausi)
340
882000
11000
(Aplausi)
Translated by Juris Jerums
Reviewed by Kristaps Kadiķis

▲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