TED2012
Donald Sadoway: The missing link to renewable energy
Donald Sadoway: O elo que faltava à energia renovável
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Qual é a chave para o uso de energias alternativas, como a solar e a eólica? Armazenamento — de forma a termos energia disponível mesmo quando não há sol e o vento não está a soprar. Nesta palestra acessível e inspiradora, Donald Sadway utiliza o quadro negro para nos mostrar o futuro das baterias em larga escala que armazenam energia renovável. Como ele diz: "Precisamos de pensar no problema de uma forma diferente. Precisamos de pensar em grande. Precisamos de pensar barato."
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
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00:15
The electricity powering the lights in this theater
0
0
3000
A electricidade que alimenta
as luzes deste teatro
as luzes deste teatro
00:18
was generated just moments ago.
1
3000
3000
foi gerada há apenas uns momentos.
00:21
Because the way things stand today,
2
6000
3000
Porque, tal como as coisas são hoje,
00:24
electricity demand must be in constant balance
3
9000
3000
a procura de electricidade
deve estar em constante equilíbrio
deve estar em constante equilíbrio
00:27
with electricity supply.
4
12000
3000
com o fornecimento de electricidade.
00:30
If in the time that it took me to walk out here on this stage,
5
15000
3000
Se, durante o tempo que me levou
caminhar até aqui, neste palco,
caminhar até aqui, neste palco,
00:33
some tens of megawatts of wind power
6
18000
3000
algumas toneladas de "megawatts"
de energia eólica
de energia eólica
00:36
stopped pouring into the grid,
7
21000
3000
deixassem de ser lançadas na rede,
00:39
the difference would have to be made up
8
24000
2000
a diferença teria de ser compensada
00:41
from other generators immediately.
9
26000
4000
através de outros geradores imediatamente.
00:45
But coal plants, nuclear plants
10
30000
3000
Mas as fábricas a carvão
e as centrais nucleares
e as centrais nucleares
00:48
can't respond fast enough.
11
33000
2000
não conseguem dar resposta
com a rapidez suficiente.
com a rapidez suficiente.
00:50
A giant battery could.
12
35000
2000
Uma bateria gigante conseguiria.
00:52
With a giant battery,
13
37000
2000
Com uma bateria gigante
00:54
we'd be able to address the problem of intermittency
14
39000
3000
seríamos capazes de resolver
o problema da intermitência
o problema da intermitência
00:57
that prevents wind and solar
15
42000
2000
que impede a energia solar e a eólica
00:59
from contributing to the grid
16
44000
2000
de contribuírem para a rede
01:01
in the same way that coal, gas and nuclear do today.
17
46000
4000
da mesma maneira que o carvão,
o gás ou o nuclear fazem actualmente.
o gás ou o nuclear fazem actualmente.
01:05
You see, the battery
18
50000
2000
Compreendem, aqui a bateria
é o dispositivo fundamental.
é o dispositivo fundamental.
01:07
is the key enabling device here.
19
52000
3000
01:10
With it, we could draw electricity from the sun
20
55000
3000
Com ela, podíamos tirar
a electricidade do sol
a electricidade do sol
01:13
even when the sun doesn't shine.
21
58000
2000
mesmo quando o sol não brilha.
01:15
And that changes everything.
22
60000
3000
E isso muda tudo.
01:18
Because then renewables
23
63000
2000
Porque as energias renováveis,
01:20
such as wind and solar
24
65000
2000
como a eólica e a solar,
01:22
come out from the wings,
25
67000
2000
saem dos bastidores
01:24
here to center stage.
26
69000
2000
para aqui, para o palco central.
01:26
Today I want to tell you about such a device.
27
71000
3000
Hoje, quero falar-vos
sobre um dispositivo desses.
sobre um dispositivo desses.
01:29
It's called the liquid metal battery.
28
74000
2000
Chama-se bateria de metal líquido.
01:31
It's a new form of energy storage
29
76000
2000
É uma forma nova
de armazenamento de energia
de armazenamento de energia
01:33
that I invented at MIT
30
78000
3000
que eu inventei no MIT
01:36
along with a team of my students
31
81000
2000
juntamente com uma equipa de alunos meus
01:38
and post-docs.
32
83000
2000
e estudantes de pós-doutoramento.
01:40
Now the theme of this year's TED Conference is Full Spectrum.
33
85000
3000
O tema da Conferência TED
deste ano é "Espectro Completo".
deste ano é "Espectro Completo".
01:43
The OED defines spectrum
34
88000
3000
O Dicionário de Inglês Oxford
define espectro como:
define espectro como:
01:46
as "The entire range of wavelengths
35
91000
3000
"Toda a faixa de comprimentos de onda
01:49
of electromagnetic radiation,
36
94000
2000
"da radiação electromagnética,
01:51
from the longest radio waves to the shortest gamma rays
37
96000
3000
"desde as ondas de rádio mais compridas
até aos raios gama mais curtos,
até aos raios gama mais curtos,
01:54
of which the range of visible light
38
99000
3000
"dos quais a faixa da luz visível
01:57
is only a small part."
39
102000
2000
"é apenas uma pequena parte".
01:59
So I'm not here today only to tell you
40
104000
2000
Não estou aqui hoje apenas para vos dizer
02:01
how my team at MIT has drawn out of nature
41
106000
3000
como a minha equipa no MIT
extraiu da Natureza
extraiu da Natureza
02:04
a solution to one of the world's great problems.
42
109000
3000
uma solução para um
dos grandes problemas mundiais.
dos grandes problemas mundiais.
02:07
I want to go full spectrum and tell you how,
43
112000
3000
Eu quero percorrer o espectro completo
e contar-vos como,
e contar-vos como,
02:10
in the process of developing
44
115000
2000
durante o processo de desenvolvimento
02:12
this new technology,
45
117000
2000
desta nova tecnologia,
02:14
we've uncovered some surprising heterodoxies
46
119000
3000
descobrimos algumas
heterodoxias surpreendentes
heterodoxias surpreendentes
02:17
that can serve as lessons for innovation,
47
122000
3000
que podem servir de lições
para a inovação,
para a inovação,
02:20
ideas worth spreading.
48
125000
3000
ideias que vale a pena divulgar.
02:23
And you know,
49
128000
2000
E vocês sabem,
02:25
if we're going to get this country out of its current energy situation,
50
130000
4000
se queremos fazer com que este país
saia da sua actual situação energética,
saia da sua actual situação energética,
02:29
we can't just conserve our way out;
51
134000
3000
não podemos simplesmente
conservar a nossa actual saída;
conservar a nossa actual saída;
02:32
we can't just drill our way out;
52
137000
3000
não podemos simplesmente
perfurar uma saída;
perfurar uma saída;
02:35
we can't bomb our way out.
53
140000
2000
não podemos bombear uma saída.
02:37
We're going to do it the old-fashioned American way,
54
142000
2000
Vamos fazê-lo à velha maneira americana,
02:39
we're going to invent our way out,
55
144000
2000
vamos inventar uma saída,
02:41
working together.
56
146000
2000
trabalhando juntos.
02:43
(Applause)
57
148000
3000
(Aplausos)
02:46
Now let's get started.
58
151000
2000
Agora, comecemos.
02:48
The battery was invented about 200 years ago
59
153000
3000
A bateria foi inventada
há cerca de 200 anos
há cerca de 200 anos
02:51
by a professor, Alessandro Volta,
60
156000
2000
por um professor, Alessandro Volta,
02:53
at the University of Padua in Italy.
61
158000
3000
na Universidade de Pádua, na Itália.
02:56
His invention gave birth to a new field of science,
62
161000
2000
A sua invenção fez nascer
um novo ramo da ciência,
um novo ramo da ciência,
02:58
electrochemistry,
63
163000
2000
— a electroquímica —
03:00
and new technologies
64
165000
2000
e novas tecnologias,
03:02
such as electroplating.
65
167000
2000
como a galvanoplastia.
03:04
Perhaps overlooked,
66
169000
2000
Um aspecto talvez negligenciado:
03:06
Volta's invention of the battery
67
171000
2000
a invenção da bateria por Volta,
03:08
for the first time also
68
173000
2000
também pela primeira vez,
03:10
demonstrated the utility of a professor.
69
175000
2000
demonstrou qual a utilidade
de um professor.
de um professor.
03:12
(Laughter)
70
177000
2000
(Risos)
03:14
Until Volta, nobody could imagine
71
179000
2000
Até Volta, ninguém podia imaginar
03:16
a professor could be of any use.
72
181000
3000
que um professor pudesse
servir para alguma coisa.
servir para alguma coisa.
03:19
Here's the first battery --
73
184000
3000
Aqui está a primeira bateria
03:22
a stack of coins, zinc and silver,
74
187000
3000
— uma pilha de moedas, zinco e prata,
03:25
separated by cardboard soaked in brine.
75
190000
2000
separadas por cartão embebido em salmoura.
03:27
This is the starting point
76
192000
2000
Este é o ponto de partida
03:29
for designing a battery --
77
194000
2000
para a concepção de uma bateria:
03:31
two electrodes,
78
196000
2000
dois eléctrodos,
03:33
in this case metals of different composition,
79
198000
2000
— neste caso, metais
de composição diferente —
de composição diferente —
03:35
and an electrolyte,
80
200000
2000
e um electrólito — neste caso,
sal dissolvido em água.
sal dissolvido em água.
03:37
in this case salt dissolved in water.
81
202000
2000
03:39
The science is that simple.
82
204000
2000
A ciência é tão simples quanto isto.
03:41
Admittedly, I've left out a few details.
83
206000
4000
Obviamente, deixei de fora
alguns detalhes.
alguns detalhes.
03:45
Now I've taught you
84
210000
2000
Agora, ensinei-vos
03:47
that battery science is straightforward
85
212000
2000
que a ciência das baterias é objectiva
03:49
and the need for grid-level storage
86
214000
2000
e a necessidade de armazenamento
ao nível da rede é imperiosa,
ao nível da rede é imperiosa,
03:51
is compelling,
87
216000
2000
03:53
but the fact is
88
218000
2000
mas o facto é que hoje, simplesmente,
03:55
that today there is simply no battery technology
89
220000
3000
não existe tecnologia de baterias
03:58
capable of meeting
90
223000
2000
capaz de responder
04:00
the demanding performance requirements of the grid --
91
225000
4000
aos exigentes requisitos
de desempenho da rede,
de desempenho da rede,
04:04
namely uncommonly high power,
92
229000
2000
nomeadamente potência invulgarmente alta,
04:06
long service lifetime
93
231000
2000
longo tempo de vida do serviço
04:08
and super-low cost.
94
233000
2000
e custo superbaixo.
04:10
We need to think about the problem differently.
95
235000
3000
Precisamos de pensar no problema
de modo diferente.
de modo diferente.
04:13
We need to think big,
96
238000
2000
Precisamos de pensar em grande,
04:15
we need to think cheap.
97
240000
2000
Precisamos de pensar barato.
04:17
So let's abandon the paradigm
98
242000
2000
Portanto, vamos abandonar o paradigma
04:19
of let's search for the coolest chemistry
99
244000
3000
de irmos à procura da química mais fixe
04:22
and then hopefully we'll chase down the cost curve
100
247000
2000
e depois esperarmos conseguir
baixar a curva do custo
baixar a curva do custo
04:24
by just making lots and lots of product.
101
249000
3000
produzindo enormes quantidades de produto.
04:27
Instead, let's invent
102
252000
2000
Em vez disso, vamos inventar
04:29
to the price point of the electricity market.
103
254000
3000
para o nível do preço
do mercado de electricidade.
do mercado de electricidade.
04:32
So that means
104
257000
2000
Isso significa
04:34
that certain parts of the periodic table
105
259000
2000
que algumas partes da tabela periódica
04:36
are axiomatically off-limits.
106
261000
2000
estão axiomaticamente fora dos limites.
04:38
This battery needs to be made
107
263000
2000
Esta bateria precisa de ser feita
04:40
out of earth-abundant elements.
108
265000
2000
a partir de elementos abundantes na terra.
04:42
I say, if you want to make something dirt cheap,
109
267000
3000
Quero dizer, se queremos
fazer algo barato como o lixo,
fazer algo barato como o lixo,
04:45
make it out of dirt --
110
270000
2000
façamo-lo a partir de lixo...
04:47
(Laughter)
111
272000
2000
(Risos)
04:49
preferably dirt
112
274000
2000
preferencialmente lixo de origem local.
04:51
that's locally sourced.
113
276000
3000
(Risos)
04:54
And we need to be able to build this thing
114
279000
3000
E precisamos de ser capazes
de construir isso
de construir isso
04:57
using simple manufacturing techniques and factories
115
282000
3000
usando técnicas de fabrico simples
05:00
that don't cost us a fortune.
116
285000
3000
e fábricas que não nos custem uma fortuna.
05:04
So about six years ago,
117
289000
2000
Portanto, há cerca de seis anos,
05:06
I started thinking about this problem.
118
291000
2000
comecei a pensar neste problema.
05:08
And in order to adopt a fresh perspective,
119
293000
3000
E, com vista a adoptar
uma perspectiva nova,
uma perspectiva nova,
05:11
I sought inspiration from beyond the field of electricity storage.
120
296000
4000
procurei inspiração fora do campo
do armazenamento de energia.
do armazenamento de energia.
05:15
In fact, I looked to a technology
121
300000
3000
De facto, analisei uma tecnologia
05:18
that neither stores nor generates electricity,
122
303000
3000
que não armazena nem gera electricidade,
05:21
but instead consumes electricity,
123
306000
2000
mas, pelo contrário,
consome electricidade
consome electricidade
05:23
huge amounts of it.
124
308000
2000
em enormes quantidades.
05:25
I'm talking about the production of aluminum.
125
310000
4000
Estou a falar da produção de alumínio.
05:29
The process was invented in 1886
126
314000
2000
O processo foi inventado em 1886
05:31
by a couple of 22-year-olds --
127
316000
2000
por dois jovens de 22 anos
05:33
Hall in the United States and Heroult in France.
128
318000
3000
— Hall, nos Estados Unidos,
e Heroult, em França.
e Heroult, em França.
05:36
And just a few short years following their discovery,
129
321000
3000
Poucos anos após a sua descoberta,
05:39
aluminum changed
130
324000
2000
o alumínio transformou-se
05:41
from a precious metal costing as much as silver
131
326000
3000
de um metal precioso ao preço da prata
05:44
to a common structural material.
132
329000
3000
num material estrutural comum.
05:47
You're looking at the cell house of a modern aluminum smelter.
133
332000
3000
Estão a ver a casa das células
de uma moderna fundição de alumínio.
de uma moderna fundição de alumínio.
05:50
It's about 50 feet wide
134
335000
2000
Tem cerca de 15 metros de largura
05:52
and recedes about half a mile --
135
337000
2000
e alonga-se por cerca de 800 metros
05:54
row after row of cells
136
339000
3000
— filas após filas de células
05:57
that, inside, resemble Volta's battery,
137
342000
3000
que, no interior, se assemelham
a baterias de Volta,
a baterias de Volta,
06:00
with three important differences.
138
345000
2000
com três importantes diferenças.
06:02
Volta's battery works at room temperature.
139
347000
3000
A bateria de Volta trabalha
à temperatura ambiente.
à temperatura ambiente.
06:05
It's fitted with solid electrodes
140
350000
3000
É equipada com eléctrodos sólidos
06:08
and an electrolyte that's a solution of salt and water.
141
353000
3000
e um electrólito que é
uma solução de sal e água.
uma solução de sal e água.
06:11
The Hall-Heroult cell
142
356000
2000
A célula de Hall-Heroult
06:13
operates at high temperature,
143
358000
2000
funciona a alta temperatura,
06:15
a temperature high enough
144
360000
2000
uma temperatura alta o suficiente
06:17
that the aluminum metal product is liquid.
145
362000
2000
para o produto metálico
de alumínio ser líquido.
de alumínio ser líquido.
06:19
The electrolyte
146
364000
2000
O electrólito não é
uma solução de sal e água,
uma solução de sal e água,
06:21
is not a solution of salt and water,
147
366000
2000
06:23
but rather salt that's melted.
148
368000
2000
mas antes sal que é derretido.
06:25
It's this combination of liquid metal,
149
370000
2000
É a combinação do metal líquido,
06:27
molten salt and high temperature
150
372000
3000
sal fundido e alta temperatura
06:30
that allows us to send high current through this thing.
151
375000
4000
que nos permite enviar
alta corrente através disto.
alta corrente através disto.
06:34
Today, we can produce virgin metal from ore
152
379000
3000
Hoje, podemos produzir metal virgem
a partir de minério
a partir de minério
06:37
at a cost of less than 50 cents a pound.
153
382000
3000
a um custo inferior a um dólar o quilo.
06:40
That's the economic miracle
154
385000
2000
É o milagre económico
06:42
of modern electrometallurgy.
155
387000
2000
da moderna electrometalurgia.
06:44
It is this that caught and held my attention
156
389000
3000
Foi isto que captou
e prendeu a minha atenção
e prendeu a minha atenção
06:47
to the point that I became obsessed with inventing a battery
157
392000
4000
ao ponto de me ter tornado obcecado
com a ideia de inventar
com a ideia de inventar
06:51
that could capture this gigantic economy of scale.
158
396000
4000
uma bateria que pudesse capturar
esta gigantesca economia de escala.
esta gigantesca economia de escala.
06:55
And I did.
159
400000
2000
E inventei.
06:57
I made the battery all liquid --
160
402000
3000
Fiz a bateria completamente líquida
07:00
liquid metals for both electrodes
161
405000
2000
— metais líquidos para ambos os eléctrodos
07:02
and a molten salt for the electrolyte.
162
407000
2000
e sal fundido para o electrólito.
07:04
I'll show you how.
163
409000
3000
Vou mostrar-vos como.
07:24
So I put low-density
164
429000
3000
Coloco metal líquido
de baixa densidade no topo,
de baixa densidade no topo,
07:27
liquid metal at the top,
165
432000
4000
07:31
put a high-density liquid metal at the bottom,
166
436000
6000
coloco metal líquido
de alta densidade no fundo,
de alta densidade no fundo,
07:37
and molten salt in between.
167
442000
3000
e sal fundido no meio.
07:43
So now,
168
448000
2000
Portanto, agora,
07:45
how to choose the metals?
169
450000
3000
como escolher os metais?
07:48
For me, the design exercise
170
453000
2000
Para mim, o exercício da concepção
07:50
always begins here
171
455000
2000
começa sempre aqui,
07:52
with the periodic table,
172
457000
2000
com a tabela periódica,
07:54
enunciated by another professor,
173
459000
2000
enunciada por outro professor,
07:56
Dimitri Mendeleyev.
174
461000
2000
Dimitri Mendeleyev.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Tudo o que conhecemos
08:00
is made of some combination
176
465000
2000
é feito a partir de alguma combinação
08:02
of what you see depicted here.
177
467000
3000
daquilo que vemos aqui representado.
08:05
And that includes our own bodies.
178
470000
2000
E isso inclui os nossos próprios corpos.
08:07
I recall the very moment one day
179
472000
3000
Lembro-me do preciso momento
em que, um dia,
em que, um dia,
08:10
when I was searching for a pair of metals
180
475000
3000
estava à procura de um par de metais
08:13
that would meet the constraints
181
478000
2000
que preenchessem os requisitos
08:15
of earth abundance,
182
480000
2000
de abundância na terra,
08:17
different, opposite density
183
482000
3000
diferença, densidade oposta
08:20
and high mutual reactivity.
184
485000
2000
e alta reactividade mútua,
08:22
I felt the thrill of realization
185
487000
2000
senti a emoção da realização
08:24
when I knew I'd come upon the answer.
186
489000
3000
quando soube que
tinha encontrado a resposta.
tinha encontrado a resposta.
08:29
Magnesium for the top layer.
187
494000
3000
Magnésio para a camada de topo
08:32
And antimony
188
497000
2000
e antimónio
08:34
for the bottom layer.
189
499000
3000
para a camada do fundo.
08:37
You know, I've got to tell you,
190
502000
2000
Sabem, tenho que vos contar,
08:39
one of the greatest benefits of being a professor:
191
504000
3000
um dos maiores benefícios
de ser professor:
de ser professor:
08:42
colored chalk.
192
507000
2000
giz colorido.
08:44
(Laughter)
193
509000
3000
(Risos)
08:47
So to produce current,
194
512000
3000
Portanto, para produzir corrente,
08:50
magnesium loses two electrons
195
515000
2000
o magnésio perde dois electrões
08:52
to become magnesium ion,
196
517000
3000
para se tornar num ião de magnésio,
08:55
which then migrates across the electrolyte,
197
520000
2000
que então migra através do electrólito,
08:57
accepts two electrons from the antimony,
198
522000
3000
aceita dois electrões do antimónio,
09:00
and then mixes with it to form an alloy.
199
525000
3000
e então mistura-se com ele
para formar uma liga.
para formar uma liga.
09:03
The electrons go to work
200
528000
2000
Os electrões vão trabalhar
09:05
in the real world out here,
201
530000
3000
para o mundo real, cá fora,
09:08
powering our devices.
202
533000
3000
fornecendo energia aos nossos aparelhos.
09:14
Now to charge the battery,
203
539000
3000
Agora, para carregar a bateria,
09:17
we connect a source of electricity.
204
542000
3000
ligamos a uma fonte de electricidade.
09:20
It could be something like a wind farm.
205
545000
3000
Pode ser qualquer coisa
como uma central eólica.
como uma central eólica.
09:24
And then we reverse the current.
206
549000
4000
E então revertemos a corrente.
09:28
And this forces magnesium to de-alloy
207
553000
5000
E isso obriga o magnésio a desligar-se
09:33
and return to the upper electrode,
208
558000
3000
e regressar ao eléctrodo superior,
09:36
restoring the initial constitution of the battery.
209
561000
5000
restaurando a constituição
inicial da bateria.
inicial da bateria.
09:41
And the current passing between the electrodes
210
566000
3000
E a corrente que passa entre os eléctrodos
09:44
generates enough heat to keep it at temperature.
211
569000
3000
gera calor suficiente
para a manter à temperatura.
para a manter à temperatura.
09:47
It's pretty cool,
212
572000
3000
É muito fixe,
09:50
at least in theory.
213
575000
2000
pelo menos em teoria.
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
Mas funcionará realmente?
09:54
So what to do next?
215
579000
2000
Então, o que fazer a seguir?
09:56
We go to the laboratory.
216
581000
2000
Vamos para o laboratório.
09:58
Now do I hire seasoned professionals?
217
583000
4000
Agora, contrato profissionais experientes?
10:02
No, I hire a student
218
587000
3000
Não, contrato um estudante
10:05
and mentor him,
219
590000
2000
e oriento-o,
10:07
teach him how to think about the problem,
220
592000
3000
ensino-o como pensar sobre o problema,
10:10
to see it from my perspective
221
595000
2000
vê-lo a partir da minha perspectiva,
10:12
and then turn him loose.
222
597000
2000
e depois liberto-o.
10:14
This is that student, David Bradwell,
223
599000
2000
Este é o tal estudante, David Bradwell,
10:16
who, in this image,
224
601000
2000
que, nesta imagem,
10:18
appears to be wondering if this thing will ever work.
225
603000
3000
parece estar a perguntar-se
se aquilo alguma vez funcionará.
se aquilo alguma vez funcionará.
10:21
What I didn't tell David at the time
226
606000
2000
O que eu na altura não disse ao David
10:23
was I myself wasn't convinced it would work.
227
608000
3000
foi que eu próprio não estava convencido
de que aquilo funcionasse.
de que aquilo funcionasse.
10:26
But David's young and he's smart
228
611000
2000
Mas o David é jovem e inteligente
10:28
and he wants a Ph.D.,
229
613000
2000
e quer um doutoramento,
10:30
and he proceeds to build --
230
615000
2000
e passa à construção...
10:32
(Laughter)
231
617000
2000
(Risos)
10:34
He proceeds to build
232
619000
2000
Passa à construção
10:36
the first ever liquid metal battery
233
621000
2000
da primeira bateria
de metal líquido de sempre
de metal líquido de sempre
10:38
of this chemistry.
234
623000
2000
com esta composição.
10:40
And based on David's initial promising results,
235
625000
3000
E com base nos promissores
resultados iniciais obtidos pelo David,
resultados iniciais obtidos pelo David,
10:43
which were paid
236
628000
2000
que foram pagos
10:45
with seed funds at MIT,
237
630000
3000
com fundos de capital do MIT,
10:48
I was able to attract major research funding
238
633000
3000
consegui atrair fundos
substanciais de investigação
substanciais de investigação
10:51
from the private sector
239
636000
2000
do sector privado
10:53
and the federal government.
240
638000
2000
e do governo federal.
10:55
And that allowed me to expand my group to 20 people,
241
640000
3000
E isso permitiu-me expandir
o meu grupo para 20 pessoas,
o meu grupo para 20 pessoas,
10:58
a mix of graduate students, post-docs
242
643000
2000
uma mistura de estudantes
licenciados, pós-doutorados,
licenciados, pós-doutorados,
11:00
and even some undergraduates.
243
645000
2000
e até alguns estudantes de licenciatura.
11:02
And I was able to attract really, really good people,
244
647000
3000
E consegui atrair gente muito, muito boa,
11:05
people who share my passion
245
650000
2000
pessoas que partilham da minha paixão
11:07
for science and service to society,
246
652000
2000
pela ciência e pelo serviço à sociedade,
11:09
not science and service for career building.
247
654000
4000
não a ciência e o serviço
pela ascensão na carreira.
pela ascensão na carreira.
11:13
And if you ask these people
248
658000
2000
E se perguntarem a estas pessoas
11:15
why they work on liquid metal battery,
249
660000
2000
porque trabalham
na bateria de metal líquido,
na bateria de metal líquido,
11:17
their answer would hearken back
250
662000
2000
a sua resposta recordará
11:19
to President Kennedy's remarks
251
664000
2000
as observações do Presidente Kennedy
11:21
at Rice University in 1962
252
666000
3000
na Universidade de Rice, em 1962,
11:24
when he said -- and I'm taking liberties here --
253
669000
2000
quando disse — e aqui
tomo algumas liberdades:
tomo algumas liberdades:
11:26
"We choose to work on grid-level storage,
254
671000
2000
"Escolhemos trabalhar
no armazenamento ao nível da rede,
no armazenamento ao nível da rede,
11:28
not because it is easy,
255
673000
2000
"não porque seja fácil,
11:30
but because it is hard."
256
675000
2000
"mas porque é difícil".
11:32
(Applause)
257
677000
6000
(Risos)
(Aplausos)
11:39
So this is the evolution of the liquid metal battery.
258
684000
3000
Portanto, esta é a evolução
da bateria de metal líquido:
da bateria de metal líquido:
11:42
We start here with our workhorse one watt-hour cell.
259
687000
3000
Este é o nosso primeiro cavalo de batalha,
a célula de 1 watt-hora (Wh).
a célula de 1 watt-hora (Wh).
11:45
I called it the shotglass.
260
690000
2000
Eu chamo-lhe o copo de "shot".
11:47
We've operated over 400 of these,
261
692000
3000
Trabalhámos com mais de 400 destas,
11:50
perfecting their performance with a plurality of chemistries --
262
695000
3000
aperfeiçoando o seu desempenho
com uma série de produtos químicos
com uma série de produtos químicos
11:53
not just magnesium and antimony.
263
698000
2000
— não apenas com magnésio e antimónio.
11:55
Along the way we scaled up to the 20 watt-hour cell.
264
700000
3000
Ao longo do percurso,
aumentámos até células de 20 Wh.
aumentámos até células de 20 Wh.
11:58
I call it the hockey puck.
265
703000
2000
Chamo a este o "disco de hóquei".
12:00
And we got the same remarkable results.
266
705000
2000
E conseguimos os mesmos
excelentes resultados.
excelentes resultados.
12:02
And then it was onto the saucer.
267
707000
2000
Depois foi sobre o disco.
12:04
That's 200 watt-hours.
268
709000
2000
Isto são 200 Wh.
12:06
The technology was proving itself
269
711000
2000
A tecnologia estava a dar provas
12:08
to be robust and scalable.
270
713000
3000
de ser robusta e escalável.
12:11
But the pace wasn't fast enough for us.
271
716000
2000
Mas, para nós, o ritmo
não era suficientemente rápido.
não era suficientemente rápido.
12:13
So a year and a half ago,
272
718000
2000
Por isso, há um ano e meio,
12:15
David and I,
273
720000
2000
o David e eu,
juntamente com outro membro
da equipa de investigação,
da equipa de investigação,
12:17
along with another research staff-member,
274
722000
2000
12:19
formed a company
275
724000
2000
fundámos uma empresa
para acelerar o ritmo de progresso
12:21
to accelerate the rate of progress
276
726000
2000
12:23
and the race to manufacture product.
277
728000
2000
e a corrida ao produto final.
12:25
So today at LMBC,
278
730000
2000
Portanto, hoje na LMBC
12:27
we're building cells 16 inches in diameter
279
732000
2000
estamos a produzir células
de 40,3 cm de diâmetro
de 40,3 cm de diâmetro
12:29
with a capacity of one kilowatt-hour --
280
734000
2000
com a capacidade de 1 quilowatt-hora (kWh)
12:31
1,000 times the capacity
281
736000
3000
— 1000 vezes a capacidade
12:34
of that initial shotglass cell.
282
739000
2000
daquela célula de copo de "shot" inicial.
12:36
We call that the pizza.
283
741000
2000
Chamamos àquela, a "pizza".
12:38
And then we've got a four kilowatt-hour cell on the horizon.
284
743000
3000
Depois temos uma célula
de 4 kWh no horizonte.
de 4 kWh no horizonte.
12:41
It's going to be 36 inches in diameter.
285
746000
2000
Vai ter 91,44 cm de diâmetro.
12:43
We call that the bistro table,
286
748000
2000
Chamamos-lhe a "mesa de café",
12:45
but it's not ready yet for prime-time viewing.
287
750000
2000
mas ainda não está pronta
para aparecer no horário-nobre.
para aparecer no horário-nobre.
12:47
And one variant of the technology
288
752000
2000
E uma variante da tecnologia
12:49
has us stacking these bistro tabletops into modules,
289
754000
4000
levou-nos a empilhar estes tampos
de "mesa de café" em módulos,
de "mesa de café" em módulos,
12:53
aggregating the modules into a giant battery
290
758000
3000
agregando os módulos em baterias gigantes
12:56
that fits in a 40-foot shipping container
291
761000
2000
que cabem num contentor
de 1,20 m de comprimento
de 1,20 m de comprimento
12:58
for placement in the field.
292
763000
2000
para instalação no campo.
13:00
And this has a nameplate capacity of two megawatt-hours --
293
765000
3000
E este tem nas especificações
uma capacidade de 2 megawatt-hora
uma capacidade de 2 megawatt-hora
13:03
two million watt-hours.
294
768000
2000
dois milhões de watt-hora.
13:05
That's enough energy
295
770000
2000
Trata-se de energia suficiente
13:07
to meet the daily electrical needs
296
772000
2000
para responder às necessidades
de electricidade diária
de electricidade diária
13:09
of 200 American households.
297
774000
2000
de 200 famílias americanas.
13:11
So here you have it, grid-level storage:
298
776000
3000
Portanto, aqui têm:
armazenamento ao nível da rede,
armazenamento ao nível da rede,
13:14
silent, emissions-free,
299
779000
3000
silenciosa, livre de emissões,
13:17
no moving parts,
300
782000
2000
sem partes amovíveis,
13:19
remotely controlled,
301
784000
2000
controlada remotamente,
13:21
designed to the market price point
302
786000
3000
concebida para o nível
do preço de mercado,
do preço de mercado,
13:24
without subsidy.
303
789000
3000
sem subsídios.
13:27
So what have we learned from all this?
304
792000
2000
Então, o que é que
aprendemos com tudo isto?
aprendemos com tudo isto?
13:29
(Applause)
305
794000
6000
(Aplausos)
13:35
So what have we learned from all this?
306
800000
2000
O que é que aprendemos
com tudo isto?
com tudo isto?
13:37
Let me share with you
307
802000
2000
Deixem-me partilhar convosco
13:39
some of the surprises, the heterodoxies.
308
804000
3000
algumas das surpresas, as heterodoxias.
13:42
They lie beyond the visible.
309
807000
2000
Elas encontram-se além do visível.
13:44
Temperature:
310
809000
2000
Temperatura:
13:46
Conventional wisdom says set it low,
311
811000
2000
A sabedoria convencional
diz para baixar a temperatura
diz para baixar a temperatura
13:48
at or near room temperature,
312
813000
2000
a um nível igual ou próximo
da temperatura ambiente,
da temperatura ambiente,
13:50
and then install a control system to keep it there.
313
815000
3000
e instalar um sistema de controlo
para a manter nesse nível.
para a manter nesse nível.
13:53
Avoid thermal runaway.
314
818000
2000
Diz para evitar a fuga térmica.
13:55
Liquid metal battery is designed to operate at elevated temperature
315
820000
3000
A bateria de metal líquido está concebida
para funcionar a temperatura elevada
para funcionar a temperatura elevada
13:58
with minimum regulation.
316
823000
3000
com o mínimo de regulação.
14:01
Our battery can handle the very high temperature rises
317
826000
3000
A nossa bateria consegue aguentar
as subidas muito elevadas de temperatura
as subidas muito elevadas de temperatura
14:04
that come from current surges.
318
829000
4000
ocasionadas pelos surtos de corrente.
14:08
Scaling: Conventional wisdom says
319
833000
3000
Escala: A sabedoria convencional diz
14:11
reduce cost by producing many.
320
836000
2000
para reduzir o custo
produzindo em grande quantidade.
produzindo em grande quantidade.
14:13
Liquid metal battery is designed to reduce cost
321
838000
3000
A bateria de metal líquido
está desenhada para reduzir o custo
está desenhada para reduzir o custo
14:16
by producing fewer, but they'll be larger.
322
841000
3000
produzindo menos,
mas com tamanho maior.
mas com tamanho maior.
14:19
And finally, human resources:
323
844000
2000
E, finalmente, os recursos humanos:
14:21
Conventional wisdom says
324
846000
2000
A sabedoria convencional diz
14:23
hire battery experts,
325
848000
2000
para contratar especialistas em baterias,
14:25
seasoned professionals,
326
850000
2000
profissionais experientes,
14:27
who can draw upon their vast experience and knowledge.
327
852000
3000
que se possam basear na sua
vasta experiência e conhecimento.
vasta experiência e conhecimento.
14:30
To develop liquid metal battery,
328
855000
2000
Para desenvolver
a bateria de metal líquido,
a bateria de metal líquido,
14:32
I hired students and post-docs and mentored them.
329
857000
3000
contratei estudantes
e pós-doutorados e orientei-os.
e pós-doutorados e orientei-os.
14:35
In a battery,
330
860000
2000
Numa bateria,
14:37
I strive to maximize electrical potential;
331
862000
3000
eu luto por maximizar
o potencial eléctrico.
o potencial eléctrico.
14:40
when mentoring,
332
865000
2000
Quando oriento,
14:42
I strive to maximize human potential.
333
867000
2000
luto por maximizar o potencial humano.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Portanto, estão a ver,
14:46
the liquid metal battery story
335
871000
2000
a história da bateria de metal líquido
14:48
is more than an account
336
873000
2000
é mais do que um relato
14:50
of inventing technology,
337
875000
2000
sobre a invenção de tecnologia,
14:52
it's a blueprint
338
877000
2000
é um plano
14:54
for inventing inventors, full-spectrum.
339
879000
3000
para a invenção de inventores,
o espectro completo.
o espectro completo.
14:57
(Applause)
340
882000
11000
(Aplausos)
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