TED2012
Donald Sadoway: The missing link to renewable energy
Donalds Sadovejs: Iztrūkstošais posms ceļā uz atjaunīgo enerģiju
Filmed:
Readability: 5
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.”
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
Ziniet, elektrība šīs zāles apgaismojumam
00:18
was generated just moments ago.
1
3000
3000
tika saražota tikai pirms dažiem mirkļiem.
00:21
Because the way things stand today,
2
6000
3000
Jo pašreizējā situācija ir tāda,
00:24
electricity demand must be in constant balance
3
9000
3000
ka elektrības patēriņam ir jābūt nepārtrauktā līdzsvarā,
00:27
with electricity supply.
4
12000
3000
ar elektrības apgādi.
00:30
If in the time that it took me to walk out here on this stage,
5
15000
3000
Ja tajā laika sprīdī, kurā es uznācu uz šīs skatuves,
00:33
some tens of megawatts of wind power
6
18000
3000
daži desmiti megavatu vēja enerģijas
00:36
stopped pouring into the grid,
7
21000
3000
pārstātu ieplūst tīklā,
00:39
the difference would have to be made up
8
24000
2000
tad radusies starpība būtu nekavējoties
00:41
from other generators immediately.
9
26000
4000
jākompensē no citiem ģeneratoriem.
00:45
But coal plants, nuclear plants
10
30000
3000
Bet ogļu stacijas un atomstacijas
00:48
can't respond fast enough.
11
33000
2000
nespēj reaģēt pietiekami ātri.
00:50
A giant battery could.
12
35000
2000
Milzīgs akumulators gan spētu.
00:52
With a giant battery,
13
37000
2000
Ar milzīgu akumulatoru,
00:54
we'd be able to address the problem of intermittency
14
39000
3000
mēs varētu atrisināt nepastāvības problēmas,
00:57
that prevents wind and solar
15
42000
2000
kas kavē saules un vēja enerģijas jaudu
00:59
from contributing to the grid
16
44000
2000
ieguldījumu kopējā tīklā tā,
01:01
in the same way that coal, gas and nuclear do today.
17
46000
4000
kā to šobrīd dara ogles, gāze vai kodolenerģija.
01:05
You see, the battery
18
50000
2000
Redziet, šajā gadījumā
01:07
is the key enabling device here.
19
52000
3000
akumulators paver tādu iespēju.
01:10
With it, we could draw electricity from the sun
20
55000
3000
Ar tā palīdzību mēs varētu izmantot saules enerģiju
01:13
even when the sun doesn't shine.
21
58000
2000
arī tad, kad saule nespīd.
01:15
And that changes everything.
22
60000
3000
Tas visu mainītu, jo tad
01:18
Because then renewables
23
63000
2000
atjaunīgie energoresursi
01:20
such as wind and solar
24
65000
2000
kā saules un vēja enerģija,
01:22
come out from the wings,
25
67000
2000
iznāktu no nomales,
01:24
here to center stage.
26
69000
2000
uz centrālo skatuvi.
01:26
Today I want to tell you about such a device.
27
71000
3000
Šodien es jums pastāstīšu par šādu ierīci.
01:29
It's called the liquid metal battery.
28
74000
2000
To sauc par šķidro metālu akumulatoru.
01:31
It's a new form of energy storage
29
76000
2000
Tas ir jauns enerģijas uzkrāšanas veids,
01:33
that I invented at MIT
30
78000
3000
ko es izgudroju MTI,
01:36
along with a team of my students
31
81000
2000
kopā ar studentu un
01:38
and post-docs.
32
83000
2000
doktorantu komandu.
01:40
Now the theme of this year's TED Conference is Full Spectrum.
33
85000
3000
Šī gada TED konferences tēma ir „Pilns spektrs”.
01:43
The OED defines spectrum
34
88000
3000
Oksfordas angļu valodas vārdnīca definē spektru kā
01:46
as "The entire range of wavelengths
35
91000
3000
„Visa viļņu garuma
01:49
of electromagnetic radiation,
36
94000
2000
elektromagnētisko starojumu,
01:51
from the longest radio waves to the shortest gamma rays
37
96000
3000
sākot no visgarākajiem radioviļņiem, līdz pat visīsākajiem gamma viļņiem,
01:54
of which the range of visible light
38
99000
3000
no kā redzamās gaismas apgabals
01:57
is only a small part."
39
102000
2000
ir tikai neliela daļa.”
01:59
So I'm not here today only to tell you
40
104000
2000
Tādēļ, es šeit esmu, lai pastāstītu
02:01
how my team at MIT has drawn out of nature
41
106000
3000
ne tikai to, kā mana komanda MTI atrada
02:04
a solution to one of the world's great problems.
42
109000
3000
risinājumu vienai no pasaules lielajām problēmām.
02:07
I want to go full spectrum and tell you how,
43
112000
3000
Es izmantošu pilnu spektru un pastāstīšu jums
02:10
in the process of developing
44
115000
2000
kā šīs tehnoloģijas
02:12
this new technology,
45
117000
2000
attīstības procesā,
02:14
we've uncovered some surprising heterodoxies
46
119000
3000
mēs guvām vairākas neparastas atziņas,
02:17
that can serve as lessons for innovation,
47
122000
3000
kas var kalpot kā mācība inovācijām,
02:20
ideas worth spreading.
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 country out of its current energy situation,
50
130000
4000
ja mēs gribam izkustināt mūsu valsti no pašreizējās enerģētikas situācijas,
02:29
we can't just conserve our way out;
51
134000
3000
mēs nevaram to paveikt tikai taupot,
02:32
we can't just drill our way out;
52
137000
3000
mēs nevaram to paveikt tikai urbjot naftu,
02:35
we can't bomb our way out.
53
140000
2000
mēs nevaram to paveikt karojot.
02:37
We're going to do it the old-fashioned American way,
54
142000
2000
Mēs varam to paveikt vecajā labajā amerikāņu veidā,
02:39
we're going to invent our way out,
55
144000
2000
mēs varam to paveikt izgudrojot,
02:41
working together.
56
146000
2000
strādājot plecu pie pleca.
02:43
(Applause)
57
148000
3000
(Aplausi)
02:46
Now let's get started.
58
151000
2000
Ķersimies klāt.
02:48
The battery was invented about 200 years ago
59
153000
3000
Bateriju izgudroja aptuveni pirms 200 gadiem.
02:51
by a professor, Alessandro Volta,
60
156000
2000
To paveica kāds profesors, Alesandro Volta,
02:53
at the University of Padua in Italy.
61
158000
3000
Padujas Universitātē, Itālijā.
02:56
His invention gave birth to a new field of science,
62
161000
2000
Viņa izgudrojums radīja jaunu zinātnes nozari,
02:58
electrochemistry,
63
163000
2000
elektroķīmiju, un
03:00
and new technologies
64
165000
2000
jaunas tehnoloģijas, piemēram,
03:02
such as electroplating.
65
167000
2000
elektrogalvanizāciju.
03:04
Perhaps overlooked,
66
169000
2000
Ko pamanīja mazāk:
03:06
Volta's invention of the battery
67
171000
2000
Voltas baterijas izgudrošana
03:08
for the first time also
68
173000
2000
pirmo reizi nodemonstrēja arī
03:10
demonstrated the utility of a professor.
69
175000
2000
profesoru noderīgumu.
03:12
(Laughter)
70
177000
2000
(Smiekli)
03:14
Until Volta, nobody could imagine
71
179000
2000
Līdz Voltam neviens nevarēja iedomāties,
03:16
a professor could be of any use.
72
181000
3000
ka no profesoriem būtu praktisks labums.
03:19
Here's the first battery --
73
184000
3000
Lūk, pirmā bateriņa,
03:22
a stack of coins, zinc and silver,
74
187000
3000
stabiņš ar cinka un sudraba monētām,
03:25
separated by cardboard soaked in brine.
75
190000
2000
ar starplikām no salsūdenī mērcēta kartona.
03:27
This is the starting point
76
192000
2000
Šis ir sākuma punkts
03:29
for designing a battery --
77
194000
2000
akumulatoru dizainam:
03:31
two electrodes,
78
196000
2000
divi elektrodi,
03:33
in this case metals of different composition,
79
198000
2000
šajā gadījumā dažādi metāli,
03:35
and an electrolyte,
80
200000
2000
un elektrolīts,
03:37
in this case salt dissolved in water.
81
202000
2000
šajā gadījumā ūdenī izšķīdināts sāls.
03:39
The science is that simple.
82
204000
2000
Tik vienkārša ir zinātne.
03:41
Admittedly, I've left out a few details.
83
206000
4000
Protams, es izlaidu dažas detaļas.
03:45
Now I've taught you
84
210000
2000
Es jums parādīju,
03:47
that battery science is straightforward
85
212000
2000
ka ar akumulatoriem saistītā zinātne ir vienkārša,
03:49
and the need for grid-level storage
86
214000
2000
un vajadzība pēc elektrotīkla līmeņa akumulācijas jaudām
03:51
is compelling,
87
216000
2000
ir pārliecinoša.
03:53
but the fact is
88
218000
2000
Taču lieta tāda,
03:55
that today there is simply no battery technology
89
220000
3000
ka šobrīd vienkārši nav akumulatoru tehnoloģijas,
03:58
capable of meeting
90
223000
2000
kas atbilstu
04:00
the demanding performance requirements of the grid --
91
225000
4000
elektrotīkla līmeņa tehniskajām prasībām,
04:04
namely uncommonly high power,
92
229000
2000
teiksim, neparasti augstai jaudai,
04:06
long service lifetime
93
231000
2000
ilgam kalpošanas mūžam
04:08
and super-low cost.
94
233000
2000
un īpaši zemām izmaksām.
04:10
We need to think about the problem differently.
95
235000
3000
Mums ir jāaplūko problēma citādāk.
04:13
We need to think big,
96
238000
2000
Mums ir jādomā lielā mērogā,
04:15
we need to think cheap.
97
240000
2000
mums ir jādomā zemu izmaksu griezumā.
04:17
So let's abandon the paradigm
98
242000
2000
Tāpēc atmetīsim to pieeju,
04:19
of let's search for the coolest chemistry
99
244000
3000
vispirms meklējot kolosālāko ķīmisku savienojumu,
04:22
and then hopefully we'll chase down the cost curve
100
247000
2000
un tad cerot, ka izdosies samazināt vienas vienības cenu,
04:24
by just making lots and lots of product.
101
249000
3000
ražojot produktu lielos apjomos.
04:27
Instead, let's invent
102
252000
2000
Tā vietā izgudrosim tā,
04:29
to the price point of the electricity market.
103
254000
3000
lai piemērotos esošajām cenām elektrības tirgū.
04:32
So that means
104
257000
2000
Tas nozīmē,
04:34
that certain parts of the periodic table
105
259000
2000
ka atsevišķas periodiskās tabulas daļas
04:36
are axiomatically off-limits.
106
261000
2000
jau neapšaubāmi atkrīt.
04:38
This battery needs to be made
107
263000
2000
Šim akumulatoram ir jābūt veidotam
04:40
out of earth-abundant elements.
108
265000
2000
no elementiem, kuru uz Zemes ir daudz.
04:42
I say, if you want to make something dirt cheap,
109
267000
3000
Es saku, ja gribat uztaisīt kaut ko tik lēti kā dubļi,
04:45
make it out of dirt --
110
270000
2000
tad taisiet to no dubļiem.
04:47
(Laughter)
111
272000
2000
(Smiekli)
04:49
preferably dirt
112
274000
2000
Priekšroku dodot dubļiem,
04:51
that's locally sourced.
113
276000
3000
kas ir vietējās izcelsmes.
04:54
And we need to be able to build this thing
114
279000
3000
Šī akumulatora ražošanas tehnoloģijai
04:57
using simple manufacturing techniques and factories
115
282000
3000
ir jābūt vienkāršai, lai to var darīt fabrikās,
05:00
that don't cost us a fortune.
116
285000
3000
kas nemaksā veselu bagātību.
05:04
So about six years ago,
117
289000
2000
Tātad, pirms gadiem sešiem,
05:06
I started thinking about this problem.
118
291000
2000
es sāku domāt par šo jautājumu.
05:08
And in order to adopt a fresh perspective,
119
293000
3000
Lai paskatītos uz to no svaiga skatpunkta,
05:11
I sought inspiration from beyond the field of electricity storage.
120
296000
4000
es meklēju iedvesmu ārpus enerģijas uzglabāšanas jomas.
05:15
In fact, I looked to a technology
121
300000
3000
Es aplūkoju tehnoloģiju,
05:18
that neither stores nor generates electricity,
122
303000
3000
kas nedz uzglabā, nedz ražo elektrību,
05:21
but instead consumes electricity,
123
306000
2000
bet gan elektrību milzīgos apjomos
05:23
huge amounts of it.
124
308000
2000
patērē.
05:25
I'm talking about the production of aluminum.
125
310000
4000
Es runāju par alumīnija ražošanu.
05:29
The process was invented in 1886
126
314000
2000
Procesu izgudroja 1886.gadā
05:31
by a couple of 22-year-olds --
127
316000
2000
pāris 22 gadnieku.
05:33
Hall in the United States and Heroult in France.
128
318000
3000
Hols ASV un Herols Francijā.
05:36
And just a few short years following their discovery,
129
321000
3000
Dažu gadu laikā, kopš viņu izgudrojuma,
05:39
aluminum changed
130
324000
2000
alumīnijs pārtapa
05:41
from a precious metal costing as much as silver
131
326000
3000
no dārgmetāla, kas bija sudraba cenā,
05:44
to a common structural material.
132
329000
3000
par parastu, plaši izmantotu materiālu.
05:47
You're looking at the cell house of a modern aluminum smelter.
133
332000
3000
Te jūs redzat modernu alumīnija ražotni.
05:50
It's about 50 feet wide
134
335000
2000
Tā ir kādus 15m plata
05:52
and recedes about half a mile --
135
337000
2000
un stiepjas pusjūdzes augstumā.
05:54
row after row of cells
136
339000
3000
Rinda pēc rindas ar šūnām,
05:57
that, inside, resemble Volta's battery,
137
342000
3000
kas iekšēji atgādina Volta bateriju,
06:00
with three important differences.
138
345000
2000
bet ar trim būtiskām atšķirībām.
06:02
Volta's battery works at room temperature.
139
347000
3000
Voltas baterija darbojas istabas temperatūrā.
06:05
It's fitted with solid electrodes
140
350000
3000
Tajā ietilpst cieta materiāla elektrodi un
06:08
and an electrolyte that's a solution of salt and water.
141
353000
3000
elektrolīts, kas ir ūdens un sāls šķīdums.
06:11
The Hall-Heroult cell
142
356000
2000
Hola-Herola šūna
06:13
operates at high temperature,
143
358000
2000
strādā augstā temperatūrā,
06:15
a temperature high enough
144
360000
2000
temperatūrā, kas ir pietiekami augsta,
06:17
that the aluminum metal product is liquid.
145
362000
2000
lai alumīnijs būtu šķidrs.
06:19
The electrolyte
146
364000
2000
Elektrolīts
06:21
is not a solution of salt and water,
147
366000
2000
nav vis ūdens un sāls šķīdums,
06:23
but rather salt that's melted.
148
368000
2000
bet gan izkausēts sāls.
06:25
It's this combination of liquid metal,
149
370000
2000
Tā ir šī šķidrā metāla, šķidrā sāls
06:27
molten salt and high temperature
150
372000
3000
un augstās temperatūras kombinācija,
06:30
that allows us to send high current through this thing.
151
375000
4000
kas pieļauj augstas strāvas plūsmu caur to.
06:34
Today, we can produce virgin metal from ore
152
379000
3000
Šobrīd mēs varam saražot metālu no rūdas
06:37
at a cost of less than 50 cents a pound.
153
382000
3000
par mazāk kā 50 centiem mārciņā.
06:40
That's the economic miracle
154
385000
2000
Tas ir ekonomisks brīnums, ko radījusi
06:42
of modern electrometallurgy.
155
387000
2000
mūsdienu elektrometalurģija.
06:44
It is this that caught and held my attention
156
389000
3000
Tieši tas piesaistīja un noturēja manu uzmanību
06:47
to the point that I became obsessed with inventing a battery
157
392000
4000
līdz tam, ka es kļuvu apsēsts ar domu par tāda akumulatora izgudrošanu,
06:51
that could capture this gigantic economy of scale.
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 made the battery all liquid --
160
402000
3000
Es izgudroju pilnībā šķidru akumulatoru:
07:00
liquid metals for both electrodes
161
405000
2000
abi elektrodi no šķidriem metāliem
07:02
and a molten salt for the electrolyte.
162
407000
2000
un elektrolīts no izkausēta sāls.
07:04
I'll show you how.
163
409000
3000
Es jums parādīšu kā.
07:24
So I put low-density
164
429000
3000
Es liku zema blīvuma
07:27
liquid metal at the top,
165
432000
4000
šķidro metālu augšpusē,
07:31
put a high-density liquid metal at the bottom,
166
436000
6000
augsta blīvuma šķidro metālu apakšpusē,
07:37
and molten salt in between.
167
442000
3000
un šķidro sāli pa vidu.
07:43
So now,
168
448000
2000
Un nu,
07:45
how to choose the metals?
169
450000
3000
kā lai izvēlas metālus?
07:48
For me, the design exercise
170
453000
2000
Šāds uzdevums
07:50
always begins here
171
455000
2000
man vienmēr sākas te,
07:52
with the periodic table,
172
457000
2000
ar periodisko tabulu,
07:54
enunciated by another professor,
173
459000
2000
ko radījis vēl kāds profesors,
07:56
Dimitri Mendeleyev.
174
461000
2000
Dmitrijs Mendeļejevs.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Viss, ko mēs pazīstam,
08:00
is made of some combination
176
465000
2000
ir veidots kombinācijā no
08:02
of what you see depicted here.
177
467000
3000
šeit redzamajiem elementiem.
08:05
And that includes our own bodies.
178
470000
2000
Tostarp mūsu pašu ķermeņi.
08:07
I recall the very moment one day
179
472000
3000
Es atceros to brīdi, kad kādudien
08:10
when I was searching for a pair of metals
180
475000
3000
meklēju metālu pāri,
08:13
that would meet the constraints
181
478000
2000
kas atbilstu nosacījumiem:
08:15
of earth abundance,
182
480000
2000
pieejami lielos apjomos,
08:17
different, opposite density
183
482000
3000
ar krasi atšķirīgu blīvumu
08:20
and high mutual reactivity.
184
485000
2000
un augstu savstarpējo reaģētspēju.
08:22
I felt the thrill of realization
185
487000
2000
Es sajutu atklājuma saviļņojumu,
08:24
when I knew I'd come upon the answer.
186
489000
3000
kad sapratu, ka esmu nonācis pie atbildes.
08:29
Magnesium for the top layer.
187
494000
3000
Magnijs augšējam slānim
08:32
And antimony
188
497000
2000
un antimons
08:34
for the bottom layer.
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 greatest benefits of being a professor:
191
504000
3000
viens no lielākajiem labumiem, strādājot par profesoru:
08:42
colored chalk.
192
507000
2000
krāsainie krītiņi.
08:44
(Laughter)
193
509000
3000
(Smiekli)
08:47
So to produce current,
194
512000
3000
Tātad, lai rastos strāva,
08:50
magnesium loses two electrons
195
515000
2000
magnijs atdod divus elektronus
08:52
to become magnesium ion,
196
517000
3000
kļūstot par magnija jonu,
08:55
which then migrates across the electrolyte,
197
520000
2000
kas tad migrē caur elektrolītu,
08:57
accepts two electrons from the antimony,
198
522000
3000
piesaista divus antimona elektronus,
09:00
and then mixes with it to form an alloy.
199
525000
3000
un sajaucas ar to, veidojot sakausējumu.
09:03
The electrons go to work
200
528000
2000
Elektroni dodas pastrādāt
09:05
in the real world out here,
201
530000
3000
reālajā pasaulē,
09:08
powering our devices.
202
533000
3000
darbinot mūsu ierīces.
09:14
Now to charge the battery,
203
539000
3000
Lai uzlādētu akumulatoru,
09:17
we connect a source of electricity.
204
542000
3000
mēs pievienojam elektrības ražotāju.
09:20
It could be something like a wind farm.
205
545000
3000
Piemēram, vēja ģeneratoru parku.
09:24
And then we reverse the current.
206
549000
4000
Un palaižam strāvu pretējā virzienā.
09:28
And this forces magnesium to de-alloy
207
553000
5000
Tas piespiež magniju atdalīties
09:33
and return to the upper electrode,
208
558000
3000
un atgriezties augšējā elektrodā,
09:36
restoring the initial constitution of the battery.
209
561000
5000
tā atjaunojot sākotnējo akumulatora sastāvu.
09:41
And the current passing between the electrodes
210
566000
3000
Strāva, kas plūst caur elektrodiem,
09:44
generates enough heat to keep it at temperature.
211
569000
3000
rada pietiekamu siltumu, lai to noturētu vajadzīgajā temperatūrā.
09:47
It's pretty cool,
212
572000
3000
Tas ir diezgan kolosāli,
09:50
at least in theory.
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 next?
215
579000
2000
Ko darīt tālāk?
09:56
We go to the laboratory.
216
581000
2000
Dodamies uz laboratoriju.
09:58
Now do I hire seasoned professionals?
217
583000
4000
Vai es pieņēmu darbā pieredzējušus speciālistus?
10:02
No, I hire a student
218
587000
3000
Nē, es pieņēmu darbā studentu
10:05
and mentor him,
219
590000
2000
un viņu apmācīju,
10:07
teach him how to think about the problem,
220
592000
3000
apmācīju, kā domāt par jautājumu,
10:10
to see it from my perspective
221
595000
2000
kā saredzēt to no manas perspektīvas,
10:12
and then turn him loose.
222
597000
2000
un tad palaidu savā vaļā.
10:14
This is that student, David Bradwell,
223
599000
2000
Šis ir tas students, Deivids Bredvels.
10:16
who, in this image,
224
601000
2000
Izskatās, ka šajā fotogrāfijā,
10:18
appears to be wondering if this thing will ever work.
225
603000
3000
viņš prāto, vai tas jelkad vispār strādās.
10:21
What I didn't tell David at the time
226
606000
2000
Es Deividam tolaik nepateicu,
10:23
was I myself wasn't convinced it would work.
227
608000
3000
ka man pašam nebija pārliecības, ka tas strādās.
10:26
But David's young and he's smart
228
611000
2000
Taču Deivids bija jauns un gudrs,
10:28
and he wants a Ph.D.,
229
613000
2000
un gribēja doktora grādu,
10:30
and he proceeds to build --
230
615000
2000
un tik turpināja taisīt.
10:32
(Laughter)
231
617000
2000
(Smiekli)
10:34
He proceeds to build
232
619000
2000
Viņš turpināja taisīt
10:36
the first ever liquid metal battery
233
621000
2000
pasaulē pirmo šķidro metālu akumulatoru
10:38
of this chemistry.
234
623000
2000
ar šādu ķīmisko sastāvu.
10:40
And based on David's initial promising results,
235
625000
3000
Balstoties uz Deivida pirmajiem daudzsološajiem rezultātiem,
10:43
which were paid
236
628000
2000
ko apmaksāja
10:45
with seed funds at MIT,
237
630000
3000
MTI sēklas fonds,
10:48
I was able to attract major research funding
238
633000
3000
es varēju piesaistīt būtiskāku pētniecības finansējumu
10:51
from the private sector
239
636000
2000
no privātā sektora
10:53
and the federal government.
240
638000
2000
un federālajām programmām.
10:55
And that allowed me to expand my group to 20 people,
241
640000
3000
Tas man ļāva paplašināt grupu līdz 20 pētniekiem,
10:58
a mix of graduate students, post-docs
242
643000
2000
kuru vidū bija maģistranti, doktoranti un
11:00
and even some undergraduates.
243
645000
2000
pat daži bakalauri.
11:02
And I was able to attract really, really good people,
244
647000
3000
Es varēju piesaistīt ļoti, ļoti labus pētniekus,
11:05
people who share my passion
245
650000
2000
cilvēkus, kuri arī bija aizrautīgi
11:07
for science and service to society,
246
652000
2000
gan zinātnē, gan kalpošanā sabiedrībai,
11:09
not science and service for career building.
247
654000
4000
nevis skatījās uz zinātni tikai kā uz karjeras kāpnēm.
11:13
And if you ask these people
248
658000
2000
Ja pajautāsit šiem cilvēkiem,
11:15
why they work on liquid metal battery,
249
660000
2000
kādēļ viņi strādā pie šķidro metālu akumulatora,
11:17
their answer would hearken back
250
662000
2000
viņu atbilde atsauksies uz
11:19
to President Kennedy's remarks
251
664000
2000
Prezidenta Kenedija sacīto
11:21
at Rice University in 1962
252
666000
3000
Raisa universitātē 1962.gadā,
11:24
when he said -- and I'm taking liberties here --
253
669000
2000
kur viņš teica, un es nedaudz pielabošu:
11:26
"We choose to work on grid-level storage,
254
671000
2000
„Mēs vēlamies strādāt pie elektrotīkla līmeņa
11:28
not because it is easy,
255
673000
2000
uzglabāšanas jaudām ne tāpēc, ka tas būtu viegli,
11:30
but because it is hard."
256
675000
2000
bet tāpēc, ka tas ir grūti.”
11:32
(Applause)
257
677000
6000
(Aplausi)
11:39
So this is the evolution of the liquid metal battery.
258
684000
3000
Lūk, šķidro metālu akumulatora attīstība.
11:42
We start here with our workhorse one watt-hour cell.
259
687000
3000
Mēs sākām ar mūsu darba zirdziņu — vienas vatstundas šūnu.
11:45
I called it the shotglass.
260
690000
2000
Mēs to nosaucām par mēriņu.
11:47
We've operated over 400 of these,
261
692000
3000
Mēs esam izmēģinājuši vairāk kā 400 tādu,
11:50
perfecting their performance with a plurality of chemistries --
262
695000
3000
uzlabojot to darba rādītājus ar dažādām vielām,
11:53
not just magnesium and antimony.
263
698000
2000
ne tikai magniju un antimonu.
11:55
Along the way we scaled up to the 20 watt-hour cell.
264
700000
3000
Darba gaitā mēs palielinājām līdz 20 vatstundu šūnai.
11:58
I call it the hockey puck.
265
703000
2000
To mēs nosaucām par hokeja ripu.
12:00
And we got the same remarkable results.
266
705000
2000
Tā uzrādīja tos pašus apbrīnojamos rādītājus.
12:02
And then it was onto the saucer.
267
707000
2000
Tad mēs izveidojām apakštases lieluma modeli.
12:04
That's 200 watt-hours.
268
709000
2000
Tam ir 200 vatstundu jauda.
12:06
The technology was proving itself
269
711000
2000
Tehnoloģija sevi pierādīja
12:08
to be robust and scalable.
270
713000
3000
kā vienkārša un mērogā palielināma.
12:11
But the pace wasn't fast enough for us.
271
716000
2000
Taču mēs gribējām attīstīties ātrāk.
12:13
So a year and a half ago,
272
718000
2000
Pirms pusotra gada,
12:15
David and I,
273
720000
2000
mēs ar Deividu
12:17
along with another research staff-member,
274
722000
2000
un vēl kādu pētnieku,
12:19
formed a company
275
724000
2000
nodibinājām uzņēmumu,
12:21
to accelerate the rate of progress
276
726000
2000
lai paātrinātu attīstības tempu
12:23
and the race to manufacture product.
277
728000
2000
un pietuvotos produkta ražošanai.
12:25
So today at LMBC,
278
730000
2000
Šobrīd LMBC uzņēmumā,
12:27
we're building cells 16 inches in diameter
279
732000
2000
mēs būvējam šūnas 16 collu diametrā
12:29
with a capacity of one kilowatt-hour --
280
734000
2000
un ar 1 kilovatstundas lielu ietilpību,
12:31
1,000 times the capacity
281
736000
3000
1000 reizes lielāku,
12:34
of that initial shotglass cell.
282
739000
2000
kā tai pirmajai mēriņa šūnai.
12:36
We call that the pizza.
283
741000
2000
Šo mēs nosaucām par picu.
12:38
And then we've got a four kilowatt-hour cell on the horizon.
284
743000
3000
Saredzamā attālumā mums ir 4 kilovatstundu šūna.
12:41
It's going to be 36 inches in diameter.
285
746000
2000
Tā būs ar 36 collu diametru.
12:43
We call that the bistro table,
286
748000
2000
To mēs saucam par ēdamgaldu,
12:45
but it's not ready yet for prime-time viewing.
287
750000
2000
taču tā vēl nav pieejama pilnai apskatei.
12:47
And one variant of the technology
288
752000
2000
Viens no šīs tehnoloģijas attīstības variantiem
12:49
has us stacking these bistro tabletops into modules,
289
754000
4000
ir sakraut šādus „ēdamgaldus" moduļos
12:53
aggregating the modules into a giant battery
290
758000
3000
un moduļus apvienot lielā akumulatorā,
12:56
that fits in a 40-foot shipping container
291
761000
2000
kas ietilpst 12 pēdu lielā jūras tvertnē
12:58
for placement in the field.
292
763000
2000
ko var novietot āra apstākļos.
13:00
And this has a nameplate capacity of two megawatt-hours --
293
765000
3000
Tā plānotā ietilpība ir 2 megavatstundas,
13:03
two million watt-hours.
294
768000
2000
divi miljoni vatstundu.
13:05
That's enough energy
295
770000
2000
Ar šo enerģiju pietiek,
13:07
to meet the daily electrical needs
296
772000
2000
lai nosegtu ikdienas elektrības vajadzības
13:09
of 200 American households.
297
774000
2000
200 Amerikas mājsaimniecībām.
13:11
So here you have it, grid-level storage:
298
776000
3000
Te nu tas ir, elektrotīkla līmeņa akumulators:
13:14
silent, emissions-free,
299
779000
3000
kluss, bez izmešiem,
13:17
no moving parts,
300
782000
2000
bez kustīgām daļām,
13:19
remotely controlled,
301
784000
2000
attālināti vadāms,
13:21
designed to the market price point
302
786000
3000
radīts atbilstoši pašreizējām cenām tirgū,
13:24
without subsidy.
303
789000
3000
bez vajadzības pēc subsīdijām.
13:27
So what have we learned from all this?
304
792000
2000
Ko mēs no tā visa esam iemācījušies?
13:29
(Applause)
305
794000
6000
(Aplausi)
13:35
So what have we learned from all this?
306
800000
2000
Ko mēs no tā visa esam iemācījušies?
13:37
Let me share with you
307
802000
2000
Es padalīšos ar jums
13:39
some of the surprises, the heterodoxies.
308
804000
3000
ar dažām neparastām atziņām,
13:42
They lie beyond the visible.
309
807000
2000
kas slēpjas aiz acīmredzamajām lietām.
13:44
Temperature:
310
809000
2000
Temperatūra:
13:46
Conventional wisdom says set it low,
311
811000
2000
parastā pieeja iesaka to noteikt zemu,
13:48
at or near room temperature,
312
813000
2000
tuvu istabas temperatūrai,
13:50
and then install a control system to keep it there.
313
815000
3000
un tad ieviest kontroles sistēmu, lai to saglabātu šādā līmenī,
13:53
Avoid thermal runaway.
314
818000
2000
lai novērstu ķēdes reakciju un pārkaršanu.
13:55
Liquid metal battery is designed to operate at elevated temperature
315
820000
3000
Šķidro metālu akumulators ir radīts darbam paaugstinātā temperatūrā
13:58
with minimum regulation.
316
823000
3000
ar minimālu regulējumu.
14:01
Our battery can handle the very high temperature rises
317
826000
3000
Mūsu akumulators tiek galā ar ļoti lieliem temperatūras pieaugumiem,
14:04
that come from current surges.
318
829000
4000
kas rodas no strāvas svārstībām.
14:08
Scaling: Conventional wisdom says
319
833000
3000
Mērogs: parastā pieeja nosaka
14:11
reduce cost by producing many.
320
836000
2000
izmaksu samazināšanu ražojot lielā apjomā.
14:13
Liquid metal battery is designed to reduce cost
321
838000
3000
Šķidro metālu akumulators ir radīts izmaksu samazināšanai,
14:16
by producing fewer, but they'll be larger.
322
841000
3000
ražojot mazāku skaitu, taču lielākus.
14:19
And finally, human resources:
323
844000
2000
Visbeidzot, cilvēku resursi:
14:21
Conventional wisdom says
324
846000
2000
parastā pieeja iesaka
14:23
hire battery experts,
325
848000
2000
nolīgt darbā akumulatoru ekspertus,
14:25
seasoned professionals,
326
850000
2000
nobriedušus profesionāļus,
14:27
who can draw upon their vast experience and knowledge.
327
852000
3000
kas var likt lietā savu plašo pieredzi un zināšanās.
14:30
To develop liquid metal battery,
328
855000
2000
Lai radītu šķidro metālu akumulatoru,
14:32
I hired students and post-docs and mentored them.
329
857000
3000
es nolīgu darbā studentus un doktorantus un viņus apmācīju.
14:35
In a battery,
330
860000
2000
Veidojot akumulatoru,
14:37
I strive to maximize electrical potential;
331
862000
3000
es tiecos palielināt elektrisko potenciālu.
14:40
when mentoring,
332
865000
2000
Mācot un vadot cilvēkus,
14:42
I strive to maximize human potential.
333
867000
2000
es tiecos palielināt cilvēku potenciālu.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Redziet,
14:46
the liquid metal battery story
335
871000
2000
šķidro metālu akumulatora stāsts
14:48
is more than an account
336
873000
2000
ir kas vairāk, kā tikai
14:50
of inventing technology,
337
875000
2000
stāsts par tehnoloģijas izgudrošanu.
14:52
it's a blueprint
338
877000
2000
Tas ir paraugs tam,
14:54
for inventing inventors, full-spectrum.
339
879000
3000
kā pilnā spektrā radīt izgudrotājus.
14:57
(Applause)
340
882000
11000
(Aplausi)
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