TED2012
Donald Sadoway: The missing link to renewable energy
Donald Sadoway: Chybějící článek k obnovitelné energii
Filmed:
Readability: 5
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."
Donald Sadoway - Materials engineer
Donald Sadoway is working on a battery miracle -- an inexpensive, incredibly efficient, three-layered battery using “liquid metal." Full bio
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 electricity powering the lights in this theater
0
0
3000
Elektřina napájející
světla tohoto divadla
světla tohoto divadla
00:18
was generated just moments ago.
1
3000
3000
byla vyrobena jen před malým okamžikem.
00:21
Because the way things stand today,
2
6000
3000
Což je způsob, jak se to dnes dělá,
00:24
electricity demand must be in constant balance
3
9000
3000
Spotřeba elektřiny
musí být ve stálé rovnováze
musí být ve stálé rovnováze
00:27
with electricity supply.
4
12000
3000
s vyrobenou elektřinou.
00:30
If in the time that it took me to walk out here on this stage,
5
15000
3000
Pokud, by v době, která uběhla,
než jsem vyšel sem na jeviště,
než jsem vyšel sem na jeviště,
00:33
some tens of megawatts of wind power
6
18000
3000
desítky megawatt větrné energie
00:36
stopped pouring into the grid,
7
21000
3000
přestaly proudit do rozvodné sítě,
00:39
the difference would have to be made up
8
24000
2000
rozdíl by musel být okamžitě pokryt
00:41
from other generators immediately.
9
26000
4000
z jiného zdroje.
00:45
But coal plants, nuclear plants
10
30000
3000
Uhelné elektrárny a jaderné elektrárny
00:48
can't respond fast enough.
11
33000
2000
nemohou reagovat dostatečně rychle.
00:50
A giant battery could.
12
35000
2000
Obrovské baterie by však mohly.
00:52
With a giant battery,
13
37000
2000
S obrovskou baterií,
00:54
we'd be able to address the problem of intermittency
14
39000
3000
bychom byli schopni řešit
tento problém přerušovanosti,
tento problém přerušovanosti,
00:57
that prevents wind and solar
15
42000
2000
čímž bychom předešli problému
00:59
from contributing to the grid
16
44000
2000
dodávek elektřiny z větru a slunce tak,
01:01
in the same way that coal, gas and nuclear do today.
17
46000
4000
jako to v současnosti dělá energie z uhlí,
zemního plynu a jádra.
zemního plynu a jádra.
01:05
You see, the battery
18
50000
2000
Vidíte, baterie
01:07
is the key enabling device here.
19
52000
3000
je to klíčové zařízení.
01:10
With it, we could draw electricity from the sun
20
55000
3000
S tímto bychom mohli vyrábět
elektřinu ze slunce
elektřinu ze slunce
01:13
even when the sun doesn't shine.
21
58000
2000
dokonce, i když nesvítí.
01:15
And that changes everything.
22
60000
3000
To všechno mění.
01:18
Because then renewables
23
63000
2000
Protože obnovitelné zdroje energie,
01:20
such as wind and solar
24
65000
2000
jako vítr a slunce,
01:22
come out from the wings,
25
67000
2000
tímto opouští postranní část jeviště
01:24
here to center stage.
26
69000
2000
a přicházejí sem na scénu.
01:26
Today I want to tell you about such a device.
27
71000
3000
Dnes vám chci říci o takovém zařízení.
01:29
It's called the liquid metal battery.
28
74000
2000
Je to baterie založená na tekutých kovech.
01:31
It's a new form of energy storage
29
76000
2000
Je to nový způsob ukládání energie,
01:33
that I invented at MIT
30
78000
3000
kterou jsem vynalezl na MIT
01:36
along with a team of my students
31
81000
2000
spolu s týmem svých studentů
a doktorandů.
01:38
and post-docs.
32
83000
2000
01:40
Now the theme of this year's TED Conference is Full Spectrum.
33
85000
3000
Letošní téma TEDu je Full Spectrum.
01:43
The OED defines spectrum
34
88000
3000
OED (Oxfordský slovník angličtiny),
definuje spektrum
definuje spektrum
01:46
as "The entire range of wavelengths
35
91000
3000
jako: „Celý rozsah vlnových délek
01:49
of electromagnetic radiation,
36
94000
2000
elektromagnetického vlnění,
01:51
from the longest radio waves to the shortest gamma rays
37
96000
3000
od nejdelších radiových vln
až po nejkratší gama záření,
až po nejkratší gama záření,
01:54
of which the range of visible light
38
99000
3000
včetně viditelného světla,
01:57
is only a small part."
39
102000
2000
které je jen jeho malou částí."
01:59
So I'm not here today only to tell you
40
104000
2000
Nejsem zde jen proto, abych vám řekl,
02:01
how my team at MIT has drawn out of nature
41
106000
3000
jak můj tým z MIT vyřešil,
za pomoci přírodních zákonů,
za pomoci přírodních zákonů,
02:04
a solution to one of the world's great problems.
42
109000
3000
jeden z největších problémů světa.
02:07
I want to go full spectrum and tell you how,
43
112000
3000
Chci vám ukázat celé spektrum a říct vám,
02:10
in the process of developing
44
115000
2000
jak jsme v průběhu vynalézání
02:12
this new technology,
45
117000
2000
této nové technologie,
02:14
we've uncovered some surprising heterodoxies
46
119000
3000
odkryli překvapivé heterodoxie,
02:17
that can serve as lessons for innovation,
47
122000
3000
které mohou být brány
jako lekce pro inovace,
jako lekce pro inovace,
02:20
ideas worth spreading.
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 country out of its current energy situation,
50
130000
4000
že jestli chceme dostat tuto zemi
z nynější energetické situace,
z nynější energetické situace,
02:29
we can't just conserve our way out;
51
134000
3000
tak si nemůžeme svou únikovou cestu ven,
jen tak "uchovat"
jen tak "uchovat"
02:32
we can't just drill our way out;
52
137000
3000
nemůžeme si ji jen tak "natěžit",
02:35
we can't bomb our way out.
53
140000
2000
nemůžeme si ji "vybombardovat".
02:37
We're going to do it the old-fashioned American way,
54
142000
2000
Uděláme to starým
dobrým americkým způsobem,
dobrým americkým způsobem,
02:39
we're going to invent our way out,
55
144000
2000
my naši cestu vynalezneme
02:41
working together.
56
146000
2000
společným úsilím.
02:43
(Applause)
57
148000
3000
(Potlesk)
02:46
Now let's get started.
58
151000
2000
Tak tedy začněme.
02:48
The battery was invented about 200 years ago
59
153000
3000
První baterii vynalezl
učenec Alessandro Volta
učenec Alessandro Volta
02:51
by a professor, Alessandro Volta,
60
156000
2000
zhruba před 200 lety
02:53
at the University of Padua in Italy.
61
158000
3000
na italské univerzitě v Padově.
02:56
His invention gave birth to a new field of science,
62
161000
2000
Jeho vynález dal základ
02:58
electrochemistry,
63
163000
2000
nové vědní disciplíně, elektrochemii,
03:00
and new technologies
64
165000
2000
a také novým technologiím
03:02
such as electroplating.
65
167000
2000
jako je třeba galvanické pokovování.
03:04
Perhaps overlooked,
66
169000
2000
Možná vám to trošku více přiblížím.
03:06
Volta's invention of the battery
67
171000
2000
Voltův vynález baterie
03:08
for the first time also
68
173000
2000
také poprvé ukázal,
03:10
demonstrated the utility of a professor.
69
175000
2000
jak jde využít učenec.
03:12
(Laughter)
70
177000
2000
(Smích)
03:14
Until Volta, nobody could imagine
71
179000
2000
Do té doby si nikdo
nedokázal představit,
nedokázal představit,
03:16
a professor could be of any use.
72
181000
3000
že učenec může mít nějaké využití.
03:19
Here's the first battery --
73
184000
3000
Toto je první baterie,
03:22
a stack of coins, zinc and silver,
74
187000
3000
hromada mincí ze zinku a stříbra
03:25
separated by cardboard soaked in brine.
75
190000
2000
oddělených lepenkou
namočenou ve slané vodě.
namočenou ve slané vodě.
03:27
This is the starting point
76
192000
2000
To je počáteční bod
03:29
for designing a battery --
77
194000
2000
vývoje baterie –
03:31
two electrodes,
78
196000
2000
dvě elektrody,
03:33
in this case metals of different composition,
79
198000
2000
v tomto případě dva kovy různého složení
03:35
and an electrolyte,
80
200000
2000
a elektrolyt,
03:37
in this case salt dissolved in water.
81
202000
2000
v tomto případě sůl rozpuštěná ve vodě.
03:39
The science is that simple.
82
204000
2000
Věda je opravdu takto jednoduchá.
03:41
Admittedly, I've left out a few details.
83
206000
4000
Nepopírám, že jsem vynechal pár detailů.
03:45
Now I've taught you
84
210000
2000
Naučil jsem vás,
03:47
that battery science is straightforward
85
212000
2000
že věda o baterii je přímočará
03:49
and the need for grid-level storage
86
214000
2000
a že potřeba skladu elektrické energie
03:51
is compelling,
87
216000
2000
je důležitá.
03:53
but the fact is
88
218000
2000
Pravda však je,
03:55
that today there is simply no battery technology
89
220000
3000
že dodnes nemáme technologii,
03:58
capable of meeting
90
223000
2000
která by byla schopna
04:00
the demanding performance requirements of the grid --
91
225000
4000
poskytnout požadované vlastnosti,
04:04
namely uncommonly high power,
92
229000
2000
jmenovitě netypicky velký výkon
04:06
long service lifetime
93
231000
2000
a dlouhou životnost
04:08
and super-low cost.
94
233000
2000
za malé peněžní náklady.
04:10
We need to think about the problem differently.
95
235000
3000
Potřebujeme se nad tímto
problémem zamyslet odlišně.
problémem zamyslet odlišně.
04:13
We need to think big,
96
238000
2000
Potřebujeme myslet ve velkém
04:15
we need to think cheap.
97
240000
2000
a potřebujeme myslet levně.
04:17
So let's abandon the paradigm
98
242000
2000
Zanechme stávajícího paradigmatu
04:19
of let's search for the coolest chemistry
99
244000
3000
v podobě hledání nejlepšího
chemického postupu v naději,
chemického postupu v naději,
04:22
and then hopefully we'll chase down the cost curve
100
247000
2000
že dosáhneme požadovaného
snížení nákladů
snížení nákladů
04:24
by just making lots and lots of product.
101
249000
3000
vytvořením mnoha a mnoha výrobků.
04:27
Instead, let's invent
102
252000
2000
Místo toho vynalézejme tak,
04:29
to the price point of the electricity market.
103
254000
3000
aby to odpovídalo ceně na trhu elektřiny.
04:32
So that means
104
257000
2000
To znamená,
04:34
that certain parts of the periodic table
105
259000
2000
že některé části periodické tabulky prvků
04:36
are axiomatically off-limits.
106
261000
2000
jsou axiomaticky nepřípustné.
04:38
This battery needs to be made
107
263000
2000
Tato baterie musí být vytvořena
04:40
out of earth-abundant elements.
108
265000
2000
z prvků,
které se na zemi hojně vyskytují.
které se na zemi hojně vyskytují.
04:42
I say, if you want to make something dirt cheap,
109
267000
3000
Jestli chcete vytvořit něco
levného jako prach,
levného jako prach,
04:45
make it out of dirt --
110
270000
2000
vytvořte to z prachu.
04:47
(Laughter)
111
272000
2000
(Smích)
04:49
preferably dirt
112
274000
2000
– nejlépe z prachu,
04:51
that's locally sourced.
113
276000
3000
který je regionálně dostupný.
04:54
And we need to be able to build this thing
114
279000
3000
Potřebujeme být schopni vybudovat tuto věc
04:57
using simple manufacturing techniques and factories
115
282000
3000
použitím jednoduchých výrobních
technologií a postupů,
technologií a postupů,
05:00
that don't cost us a fortune.
116
285000
3000
které nestojí jmění.
05:04
So about six years ago,
117
289000
2000
Před šesti lety
05:06
I started thinking about this problem.
118
291000
2000
jsem začal přemýšlet o tomto problému.
05:08
And in order to adopt a fresh perspective,
119
293000
3000
Za účelem získání nového pohledu,
05:11
I sought inspiration from beyond the field of electricity storage.
120
296000
4000
jsem hledal inspiraci
za hranicí elektrického skladování.
za hranicí elektrického skladování.
05:15
In fact, I looked to a technology
121
300000
3000
V podstatě jsem zkoumal technologie,
05:18
that neither stores nor generates electricity,
122
303000
3000
které ani neskladují,
ale ani negenerují elektrickou energii,
ale ani negenerují elektrickou energii,
05:21
but instead consumes electricity,
123
306000
2000
místo toho ji spotřebovávají
05:23
huge amounts of it.
124
308000
2000
ve velkém množství.
05:25
I'm talking about the production of aluminum.
125
310000
4000
Mluvím o výrobě hliníku.
05:29
The process was invented in 1886
126
314000
2000
Tento proces byl vynalezen v roce 1886
05:31
by a couple of 22-year-olds --
127
316000
2000
dvěma dvaadvacetiletými muži
05:33
Hall in the United States and Heroult in France.
128
318000
3000
Hallem ve Spojených státech
a Heroultem ve Francii.
a Heroultem ve Francii.
05:36
And just a few short years following their discovery,
129
321000
3000
Což za pouhých několik let
05:39
aluminum changed
130
324000
2000
způsobilo změnu,
05:41
from a precious metal costing as much as silver
131
326000
3000
ze vzácného hliníku,
stejně drahého jako stříbro,
stejně drahého jako stříbro,
05:44
to a common structural material.
132
329000
3000
se stal běžný konstrukční materiál.
05:47
You're looking at the cell house of a modern aluminum smelter.
133
332000
3000
Díváte se na dům plný
moderních elektrolyzních pecí.
moderních elektrolyzních pecí.
05:50
It's about 50 feet wide
134
335000
2000
Je okolo 15,3 m široký
05:52
and recedes about half a mile --
135
337000
2000
a 0,8 km dlouhý.
05:54
row after row of cells
136
339000
3000
Řada za řadou
skládající se z buněk,
skládající se z buněk,
05:57
that, inside, resemble Volta's battery,
137
342000
3000
které uvnitř připomínají Voltovu baterii
06:00
with three important differences.
138
345000
2000
se třemi důležitými rozdíly.
06:02
Volta's battery works at room temperature.
139
347000
3000
Voltova baterie pracuje
při pokojové teplotě.
při pokojové teplotě.
06:05
It's fitted with solid electrodes
140
350000
3000
Má vestavěné pevné elektrody
06:08
and an electrolyte that's a solution of salt and water.
141
353000
3000
a elektrolyt je roztok soli a vody.
06:11
The Hall-Heroult cell
142
356000
2000
Hall-Heroultův elektrolyzér
06:13
operates at high temperature,
143
358000
2000
pracuje při vysoké teplotě.
06:15
a temperature high enough
144
360000
2000
Tato teplota je tak vysoká,
06:17
that the aluminum metal product is liquid.
145
362000
2000
že hliníkový produkt je v tekuté fázi.
06:19
The electrolyte
146
364000
2000
Elektrolyt
06:21
is not a solution of salt and water,
147
366000
2000
není roztok soli a vody,
06:23
but rather salt that's melted.
148
368000
2000
nýbrž spíše sůl, která je roztavena.
06:25
It's this combination of liquid metal,
149
370000
2000
Je to ta kombinace tekutého kovu,
06:27
molten salt and high temperature
150
372000
3000
tavené soli a vysoké teploty,
06:30
that allows us to send high current through this thing.
151
375000
4000
která nám umožňuje
nechat protékat vysoký proud.
nechat protékat vysoký proud.
06:34
Today, we can produce virgin metal from ore
152
379000
3000
V současnosti můžeme
produkovat čistý kov z rudy
produkovat čistý kov z rudy
06:37
at a cost of less than 50 cents a pound.
153
382000
3000
za cenu menší než 50 centů za 0,23 kg.
06:40
That's the economic miracle
154
385000
2000
Je to ekonomický zázrak
06:42
of modern electrometallurgy.
155
387000
2000
moderní elektrometalurgie.
06:44
It is this that caught and held my attention
156
389000
3000
Toto si získalo moji pozornost
06:47
to the point that I became obsessed with inventing a battery
157
392000
4000
až do té míry, že jsem se stal
posedlým výzkumem baterie,
posedlým výzkumem baterie,
06:51
that could capture this gigantic economy of scale.
158
396000
4000
která by mohla dosáhnout
takovéto obrovské úspory.
takovéto obrovské úspory.
06:55
And I did.
159
400000
2000
Zvládl jsem to.
06:57
I made the battery all liquid --
160
402000
3000
Vytvořil jsem tu baterii,
07:00
liquid metals for both electrodes
161
405000
2000
v které jsou obě elektrody z tekutého kovu
07:02
and a molten salt for the electrolyte.
162
407000
2000
a elektrolyt je roztavená sůl.
07:04
I'll show you how.
163
409000
3000
Ukáži vám, jak jsem to udělal.
07:24
So I put low-density
164
429000
3000
Do horní vrstvy
07:27
liquid metal at the top,
165
432000
4000
jsem dal tekutý kov o malé hustotě
07:31
put a high-density liquid metal at the bottom,
166
436000
6000
a do spodní vrstvy
tekutý kov s velkou hustotou,
tekutý kov s velkou hustotou,
07:37
and molten salt in between.
167
442000
3000
roztavená sůl je mezi nimi.
07:43
So now,
168
448000
2000
Tedy,
07:45
how to choose the metals?
169
450000
3000
jak vybrat tyto kovy?
07:48
For me, the design exercise
170
453000
2000
Pro mě začíná návrhářská rozcvička
07:50
always begins here
171
455000
2000
vždy zde,
07:52
with the periodic table,
172
457000
2000
u periodické soustavy prvků,
07:54
enunciated by another professor,
173
459000
2000
kterou formuloval jiný učenec,
07:56
Dimitri Mendeleyev.
174
461000
2000
Dmitrij Mendělejev.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Vše, co známe,
08:00
is made of some combination
176
465000
2000
je vytvořeno nějakou kombinací toho,
08:02
of what you see depicted here.
177
467000
3000
co tu vidíte zobrazeno.
08:05
And that includes our own bodies.
178
470000
2000
Včetně našich těl.
08:07
I recall the very moment one day
179
472000
3000
Vybavuji si ten den,
08:10
when I was searching for a pair of metals
180
475000
3000
kdy jsem hledal kovy,
08:13
that would meet the constraints
181
478000
2000
které by splňovaly omezení jako
08:15
of earth abundance,
182
480000
2000
hojnost pozemského výskytu,
08:17
different, opposite density
183
482000
3000
rozdílnost hustot
08:20
and high mutual reactivity.
184
485000
2000
a vysokou vzájemnou reaktivitu.
08:22
I felt the thrill of realization
185
487000
2000
Vzrušilo mě,
08:24
when I knew I'd come upon the answer.
186
489000
3000
když jsem zjistil,
že jsem přišel na odpověď.
že jsem přišel na odpověď.
08:29
Magnesium for the top layer.
187
494000
3000
Hořčík pro horní vrstvu
08:32
And antimony
188
497000
2000
a antimon
08:34
for the bottom layer.
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 greatest benefits of being a professor:
191
504000
3000
Jedním z největších
benefitů toho, že jste lektor,
benefitů toho, že jste lektor,
08:42
colored chalk.
192
507000
2000
jsou barevné křídy.
08:44
(Laughter)
193
509000
3000
(Smích)
08:47
So to produce current,
194
512000
3000
Aby se vytvořil proud,
08:50
magnesium loses two electrons
195
515000
2000
hořčík ztrácí dva elektrony
08:52
to become magnesium ion,
196
517000
3000
a stává se z něj iont,
08:55
which then migrates across the electrolyte,
197
520000
2000
který putuje přes elektrolyt,
08:57
accepts two electrons from the antimony,
198
522000
3000
pohlcuje dva elektrony od antimonu,
09:00
and then mixes with it to form an alloy.
199
525000
3000
slučují se a vytvářejí slitinu.
09:03
The electrons go to work
200
528000
2000
Elektrony jdou do práce
09:05
in the real world out here,
201
530000
3000
v reálném vnějším světě,
09:08
powering our devices.
202
533000
3000
poskytují energii našim zařízením.
09:14
Now to charge the battery,
203
539000
3000
K dobytí
09:17
we connect a source of electricity.
204
542000
3000
připojíme baterii ke zdroji elektřiny,
09:20
It could be something like a wind farm.
205
545000
3000
například k větrné elektrárně,
09:24
And then we reverse the current.
206
549000
4000
a otočíme cestu proudu.
09:28
And this forces magnesium to de-alloy
207
553000
5000
Tyto síly nutí slitinu k rozpadu
09:33
and return to the upper electrode,
208
558000
3000
a vrací hořčík k horní elektrodě,
09:36
restoring the initial constitution of the battery.
209
561000
5000
obnovují počáteční stav baterie.
09:41
And the current passing between the electrodes
210
566000
3000
Průchod proudu mezi elektrodami
09:44
generates enough heat to keep it at temperature.
211
569000
3000
vytváří dostatek tepla
k udržení požadované teploty.
k udržení požadované teploty.
09:47
It's pretty cool,
212
572000
3000
Je to docela dobré,
09:50
at least in theory.
213
575000
2000
aspoň teoreticky.
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
Funguje to však?
09:54
So what to do next?
215
579000
2000
Co dělat dál?
09:56
We go to the laboratory.
216
581000
2000
Přesunuli jsme se do laboratoře.
09:58
Now do I hire seasoned professionals?
217
583000
4000
Najal jsem ostřílené profesionály?
10:02
No, I hire a student
218
587000
3000
Ne, najal jsem studenta
10:05
and mentor him,
219
590000
2000
a vedl jsem ho,
10:07
teach him how to think about the problem,
220
592000
3000
učil jsem ho, jak přemýšlet o problému,
10:10
to see it from my perspective
221
595000
2000
aby jej viděl z mojí perspektivy
10:12
and then turn him loose.
222
597000
2000
a potom jsem ho nechal pracovat.
10:14
This is that student, David Bradwell,
223
599000
2000
To je ten student, David Bradwell,
10:16
who, in this image,
224
601000
2000
který se na tomto obrázku
10:18
appears to be wondering if this thing will ever work.
225
603000
3000
zdá být zvědavý,
jestli to bude někdy fungovat.
jestli to bude někdy fungovat.
10:21
What I didn't tell David at the time
226
606000
2000
Co jsem však Davidovi neřekl, bylo,
10:23
was I myself wasn't convinced it would work.
227
608000
3000
že jsem si také nebyl zcela jistý,
že to bude fungovat.
že to bude fungovat.
10:26
But David's young and he's smart
228
611000
2000
David je však mladý, chytrý
10:28
and he wants a Ph.D.,
229
613000
2000
a chce Ph.D.
10:30
and he proceeds to build --
230
615000
2000
Tedy on začal výzkum...
10:32
(Laughter)
231
617000
2000
(Smích)
10:34
He proceeds to build
232
619000
2000
Začal výzkum
10:36
the first ever liquid metal battery
233
621000
2000
první baterie založené na tekutých kovech
10:38
of this chemistry.
234
623000
2000
daného chemického složení.
10:40
And based on David's initial promising results,
235
625000
3000
Na základě Davidových
počátečních slibných výsledků,
počátečních slibných výsledků,
10:43
which were paid
236
628000
2000
které byly placeny
10:45
with seed funds at MIT,
237
630000
3000
z fondu MIT,
který poskytuje počáteční investice,
který poskytuje počáteční investice,
10:48
I was able to attract major research funding
238
633000
3000
jsem dokázal získat
největší část prostředků pro výzkum
největší část prostředků pro výzkum
10:51
from the private sector
239
636000
2000
z privátní sféry
10:53
and the federal government.
240
638000
2000
a od federální vlády.
10:55
And that allowed me to expand my group to 20 people,
241
640000
3000
Což mi dovolilo rozšířit
skupinu pracovníků na 20 lidí
skupinu pracovníků na 20 lidí
10:58
a mix of graduate students, post-docs
242
643000
2000
ve složení doktorandů a postdoktorandů
11:00
and even some undergraduates.
243
645000
2000
a dokonce i některých studentů.
11:02
And I was able to attract really, really good people,
244
647000
3000
Povedlo se mi získat velmi,
velmi dobré lidi,
velmi dobré lidi,
11:05
people who share my passion
245
650000
2000
lidi kteří ukazovali vášeň
11:07
for science and service to society,
246
652000
2000
pro vědu a službu společnosti,
11:09
not science and service for career building.
247
654000
4000
ne pro vědu a vlastní kariérní růst.
11:13
And if you ask these people
248
658000
2000
Pokud byste se zeptali těchto lidí,
11:15
why they work on liquid metal battery,
249
660000
2000
proč pracují na vývoji
baterie s tekutými kovy,
baterie s tekutými kovy,
11:17
their answer would hearken back
250
662000
2000
tak by se jejich odpověď odkazovala na
11:19
to President Kennedy's remarks
251
664000
2000
slova prezidenta Kennedyho,
11:21
at Rice University in 1962
252
666000
3000
kterou vyslovil v roce 1962
na Riceově univerzitě.
na Riceově univerzitě.
11:24
when he said -- and I'm taking liberties here --
253
669000
2000
Tady si dovolím trochu parafrázovat.
11:26
"We choose to work on grid-level storage,
254
671000
2000
„Vybrali jsme si práci na skladu energie,
11:28
not because it is easy,
255
673000
2000
ne však proto, že je to lehké,
11:30
but because it is hard."
256
675000
2000
ale proto, že je to těžké."
11:32
(Applause)
257
677000
6000
(Potlesk)
Toto je evoluce baterie s tekutými kovy.
11:39
So this is the evolution of the liquid metal battery.
258
684000
3000
11:42
We start here with our workhorse one watt-hour cell.
259
687000
3000
Začali jsme zde,
s dříčem o výkonu jedné watt-hodiny.
s dříčem o výkonu jedné watt-hodiny.
11:45
I called it the shotglass.
260
690000
2000
Nazývám jej panák.
11:47
We've operated over 400 of these,
261
692000
3000
Těchto panáků jsme provozovali kolem 400.
11:50
perfecting their performance with a plurality of chemistries --
262
695000
3000
Zlepšovali jsme jejich výkon
mnohými chemikáliemi,
mnohými chemikáliemi,
11:53
not just magnesium and antimony.
263
698000
2000
ne jen hořčíkem a antimonem.
11:55
Along the way we scaled up to the 20 watt-hour cell.
264
700000
3000
Během své cesty jsme zvýšili výkon
na 20 watt-hodin.
na 20 watt-hodin.
11:58
I call it the hockey puck.
265
703000
2000
Nazývám jej hokejový puk.
12:00
And we got the same remarkable results.
266
705000
2000
Dostali jsme stejně skvělé výsledky.
12:02
And then it was onto the saucer.
267
707000
2000
Pokračování se nabízelo jako na podnose.
12:04
That's 200 watt-hours.
268
709000
2000
200 watt-hodinové zařízení.
12:06
The technology was proving itself
269
711000
2000
Technologie dokázala,
12:08
to be robust and scalable.
270
713000
3000
že může dosáhnout velkých výkonů.
12:11
But the pace wasn't fast enough for us.
271
716000
2000
Tempo pro nás však nebylo dostatečné.
12:13
So a year and a half ago,
272
718000
2000
Proto jsme David a já,
12:15
David and I,
273
720000
2000
před rokem a půl,
12:17
along with another research staff-member,
274
722000
2000
spolu s dalšími výzkumníky,
12:19
formed a company
275
724000
2000
založili společnost
12:21
to accelerate the rate of progress
276
726000
2000
za účelem zrychlení tempa vývoje
12:23
and the race to manufacture product.
277
728000
2000
a rychlosti výroby.
12:25
So today at LMBC,
278
730000
2000
V současnosti v LMBC
12:27
we're building cells 16 inches in diameter
279
732000
2000
vyrábíme elektrolyzéry o průměru 40 cm
12:29
with a capacity of one kilowatt-hour --
280
734000
2000
s kapacitou jedné kilowatt-hodiny.
12:31
1,000 times the capacity
281
736000
3000
To je 1000 násobek kapacity
12:34
of that initial shotglass cell.
282
739000
2000
počátečního panáku.
12:36
We call that the pizza.
283
741000
2000
Pracovní název tohoto zařízení je pizza.
12:38
And then we've got a four kilowatt-hour cell on the horizon.
284
743000
3000
Brzy již budeme dokonce vyrábět
čtyř kilowatt-hodinové zařízení.
čtyř kilowatt-hodinové zařízení.
12:41
It's going to be 36 inches in diameter.
285
746000
2000
Bude o průměru 91 cm.
12:43
We call that the bistro table,
286
748000
2000
Nazýváme jej bistro stolek,
12:45
but it's not ready yet for prime-time viewing.
287
750000
2000
zatím však není připraven
na prvotní zhlédnutí.
na prvotní zhlédnutí.
12:47
And one variant of the technology
288
752000
2000
Jedna varianta technologie
12:49
has us stacking these bistro tabletops into modules,
289
754000
4000
je vrstvení těchto bistro stolků do modulů,
12:53
aggregating the modules into a giant battery
290
758000
3000
čímž by moduly tvořily obrovskou baterii,
12:56
that fits in a 40-foot shipping container
291
761000
2000
která by se vešla
do 12 metrového kontejneru
do 12 metrového kontejneru
12:58
for placement in the field.
292
763000
2000
situovaného v terénu.
13:00
And this has a nameplate capacity of two megawatt-hours --
293
765000
3000
Jmenovitá kapacita celého
zařízení má dvě megawatt-hodiny,
zařízení má dvě megawatt-hodiny,
13:03
two million watt-hours.
294
768000
2000
tedy dva miliony watt-hodin.
13:05
That's enough energy
295
770000
2000
To je dostatek energie
13:07
to meet the daily electrical needs
296
772000
2000
k pokrytí denní
poptávky elektrické energie
poptávky elektrické energie
13:09
of 200 American households.
297
774000
2000
200 amerických domácností.
13:11
So here you have it, grid-level storage:
298
776000
3000
Zde vidíte,
síťový sklad elektrické energie.
síťový sklad elektrické energie.
13:14
silent, emissions-free,
299
779000
3000
Je tichý, bez emisí,
13:17
no moving parts,
300
782000
2000
bez pohybujících se částí,
13:19
remotely controlled,
301
784000
2000
řízený na dálku,
13:21
designed to the market price point
302
786000
3000
navržený dle cen trhu
13:24
without subsidy.
303
789000
3000
bez nutnosti dotace k výstavbě.
13:27
So what have we learned from all this?
304
792000
2000
Co jsme se dnes z toho všeho naučili?
13:29
(Applause)
305
794000
6000
(Potlesk)
13:35
So what have we learned from all this?
306
800000
2000
Co jsme se dnes z toho všeho naučili?
13:37
Let me share with you
307
802000
2000
Chci vám prozradit
13:39
some of the surprises, the heterodoxies.
308
804000
3000
pár překvapení, těch heterodoxů.
13:42
They lie beyond the visible.
309
807000
2000
Leží za hranicí viditelnosti.
13:44
Temperature:
310
809000
2000
Teplota:
13:46
Conventional wisdom says set it low,
311
811000
2000
obecné povědomí nám říká, že má být nízká,
13:48
at or near room temperature,
312
813000
2000
na nebo okolo pokojové teploty,
13:50
and then install a control system to keep it there.
313
815000
3000
přičemž je potřeba použít kontrolní,
řídící systém a udržovat ji.
řídící systém a udržovat ji.
13:53
Avoid thermal runaway.
314
818000
2000
Vyhnout se nekontrolovatelné změně.
13:55
Liquid metal battery is designed to operate at elevated temperature
315
820000
3000
Baterie s tekutými kovy
pracuje za vysokých teplot
pracuje za vysokých teplot
13:58
with minimum regulation.
316
823000
3000
s minimální regulací.
14:01
Our battery can handle the very high temperature rises
317
826000
3000
Naše baterie si umí poradit
s velmi vysokým teplotními růsty,
s velmi vysokým teplotními růsty,
14:04
that come from current surges.
318
829000
4000
které jsou způsobeny
prudkými výkyvy tekoucího proudu.
prudkými výkyvy tekoucího proudu.
14:08
Scaling: Conventional wisdom says
319
833000
3000
Škálování: obecné povědomí říká,
14:11
reduce cost by producing many.
320
836000
2000
že cenu snížíme početnou produkcí.
14:13
Liquid metal battery is designed to reduce cost
321
838000
3000
Baterie s tekutými kovy
je navržena pro snížení ceny
je navržena pro snížení ceny
14:16
by producing fewer, but they'll be larger.
322
841000
3000
produkcí menšího počtu s velkým výkonem.
14:19
And finally, human resources:
323
844000
2000
Nakonec lidské zdroje.
14:21
Conventional wisdom says
324
846000
2000
obecné povědomí říká,
14:23
hire battery experts,
325
848000
2000
najmi dav expertů,
14:25
seasoned professionals,
326
850000
2000
ostřílených profesionálů,
14:27
who can draw upon their vast experience and knowledge.
327
852000
3000
kteří mohou čerpat z
ohromného množství zkušeností a znalostí.
ohromného množství zkušeností a znalostí.
14:30
To develop liquid metal battery,
328
855000
2000
K vývoji baterii s tekutými kovy
14:32
I hired students and post-docs and mentored them.
329
857000
3000
jsem najal studenty a post-doktorandy,
které jsem dále vedl.
které jsem dále vedl.
14:35
In a battery,
330
860000
2000
U baterie
14:37
I strive to maximize electrical potential;
331
862000
3000
jsem se snažil
maximalizovat elektrický potenciál.
maximalizovat elektrický potenciál.
14:40
when mentoring,
332
865000
2000
Když jsem byl mentorem, snažil jsem se
14:42
I strive to maximize human potential.
333
867000
2000
maximalizovat lidský potenciál.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Nakonec vidíte,
14:46
the liquid metal battery story
335
871000
2000
že příběh o baterii s tekutými kovy
14:48
is more than an account
336
873000
2000
je více než zpráva
14:50
of inventing technology,
337
875000
2000
o vynalézání technologie.
14:52
it's a blueprint
338
877000
2000
Je to detailní plán
14:54
for inventing inventors, full-spectrum.
339
879000
3000
pro vynalézání vynálezců, v celém spektru.
14:57
(Applause)
340
882000
11000
(Potlesk)
ABOUT THE SPEAKER
Donald Sadoway - Materials engineerDonald 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.
Donald Sadoway | Speaker | TED.com