TED2012
Donald Sadoway: The missing link to renewable energy
Дональд Садовэй: Недостающее звено на пути к возобновляемой энергии
Filmed:
Readability: 5
2,374,649 views
Что важнее всего для использования альтернативных источников энергии, таких как солнце и ветер? Возможность её накопления и последующего использования, даже когда солнца не видно и ветер не дует. В своём простом и вдохновенном выступлении Дональд Садовэй рисует на школьной доске будущее больших аккумуляторов для хранения возобновляемой энергии. Его словами: «Нам нужно по-другому подойти к проблеме. Нужно мыслить масштабно. Нужно мыслить экономично».
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
Электроэнергия для освещения этого зала
00:18
was generated just moments ago.
1
3000
3000
была произведена всего несколько секунд назад.
00:21
Because the way things stand today,
2
6000
3000
Потому что дела сегодня обстоят так,
00:24
electricity demand must be in constant balance
3
9000
3000
что спрос и предложение электроэнергии
00:27
with electricity supply.
4
12000
3000
должны находиться в постоянном равновесии.
00:30
If in the time that it took me to walk out here on this stage,
5
15000
3000
Если бы за время, что мне понадобилось для выхода на сцену,
00:33
some tens of megawatts of wind power
6
18000
3000
десятки мегаватт энергии ветра
00:36
stopped pouring into the grid,
7
21000
3000
не попали в энергосистему,
00:39
the difference would have to be made up
8
24000
2000
разницу нужно было бы тут же покрыть
00:41
from other generators immediately.
9
26000
4000
за счёт других источников.
00:45
But coal plants, nuclear plants
10
30000
3000
Но ни угольная, ни ядерная электростанции
00:48
can't respond fast enough.
11
33000
2000
не способны так быстро реагировать.
00:50
A giant battery could.
12
35000
2000
А вот большой аккумулятор смог бы.
00:52
With a giant battery,
13
37000
2000
С помощью большого аккумулятора
00:54
we'd be able to address the problem of intermittency
14
39000
3000
мы смогли бы решить проблему перебоев в подаче энергии,
00:57
that prevents wind and solar
15
42000
2000
не позволяющих сегодня солнцу и ветру
00:59
from contributing to the grid
16
44000
2000
на равных с углём, газом и ядерной энергией
01:01
in the same way that coal, gas and nuclear do today.
17
46000
4000
участвовать в энергосистеме.
01:05
You see, the battery
18
50000
2000
Видите ли, аккумулятор —
01:07
is the key enabling device here.
19
52000
3000
это ключевой помощник.
01:10
With it, we could draw electricity from the sun
20
55000
3000
С его помощью мы могли бы пользоваться энергией солнца,
01:13
even when the sun doesn't shine.
21
58000
2000
даже когда оно не светит.
01:15
And that changes everything.
22
60000
3000
И это всё меняет.
01:18
Because then renewables
23
63000
2000
Потому что тогда возобновляемая энергия —
01:20
such as wind and solar
24
65000
2000
ветер и солнечный свет —
01:22
come out from the wings,
25
67000
2000
выйдут из тени
01:24
here to center stage.
26
69000
2000
и займут центральное место.
01:26
Today I want to tell you about such a device.
27
71000
3000
Сегодня я хочу рассказать вам про такое устройство.
01:29
It's called the liquid metal battery.
28
74000
2000
Оно называется жидкометаллический аккумулятор.
01:31
It's a new form of energy storage
29
76000
2000
Это новый тип энергонакопителя,
01:33
that I invented at MIT
30
78000
3000
изобретённый мной в MIT
01:36
along with a team of my students
31
81000
2000
в сотрудничестве с группой
01:38
and post-docs.
32
83000
2000
студентов и докторантов.
01:40
Now the theme of this year's TED Conference is Full Spectrum.
33
85000
3000
В этом году TED назвал свою конференцию «Полный спектр».
01:43
The OED defines spectrum
34
88000
3000
Оксфордский словарь английского языка вот так определяет слово «спектр»:
01:46
as "The entire range of wavelengths
35
91000
3000
«Полный набор волн
01:49
of electromagnetic radiation,
36
94000
2000
электромагнитного излучения,
01:51
from the longest radio waves to the shortest gamma rays
37
96000
3000
начиная с самых длинных радиоволн до кратчайших гамма-лучей,
01:54
of which the range of visible light
38
99000
3000
где видимый свет является
01:57
is only a small part."
39
102000
2000
лишь малой частью».
01:59
So I'm not here today only to tell you
40
104000
2000
Поэтому сегодня я не только расскажу
02:01
how my team at MIT has drawn out of nature
41
106000
3000
как наша группа в MIT использовала природу
02:04
a solution to one of the world's great problems.
42
109000
3000
для решения одной из серьёзных мировых проблем.
02:07
I want to go full spectrum and tell you how,
43
112000
3000
Я хочу использовать весь спектр,
02:10
in the process of developing
44
115000
2000
чтобы рассказать как в процессе разработки
02:12
this new technology,
45
117000
2000
этой новой технологии мы столкнулись
02:14
we've uncovered some surprising heterodoxies
46
119000
3000
с удивительными неординарными идеями,
02:17
that can serve as lessons for innovation,
47
122000
3000
которые могут служить примерами инновации,
02:20
ideas worth spreading.
48
125000
3000
идеями, достойными распространения.
02:23
And you know,
49
128000
2000
И если мы хотим вытащить нашу страну
02:25
if we're going to get this country out of its current energy situation,
50
130000
4000
из сложившейся энергетической ситуации,
02:29
we can't just conserve our way out;
51
134000
3000
на одной только экономии,
02:32
we can't just drill our way out;
52
137000
3000
на новых нефтяных скважинах,
02:35
we can't bomb our way out.
53
140000
2000
или на постоянных бомбёжках далеко не уедешь.
02:37
We're going to do it the old-fashioned American way,
54
142000
2000
Мы прибегнем к старому доброму американскому способу —
02:39
we're going to invent our way out,
55
144000
2000
мы вместе изобретём
02:41
working together.
56
146000
2000
новое решение.
02:43
(Applause)
57
148000
3000
(Аплодисменты)
02:46
Now let's get started.
58
151000
2000
Приступим.
02:48
The battery was invented about 200 years ago
59
153000
3000
Батарею изобрёл 200 лет назад
02:51
by a professor, Alessandro Volta,
60
156000
2000
Алессандро Вольта,
02:53
at the University of Padua in Italy.
61
158000
3000
профессор Падуанского университета в Италии.
02:56
His invention gave birth to a new field of science,
62
161000
2000
Его изобретение положило начало новому направлению в науке —
02:58
electrochemistry,
63
163000
2000
электрохимии,
03:00
and new technologies
64
165000
2000
и новым технологиям,
03:02
such as electroplating.
65
167000
2000
таким как гальванотехника.
03:04
Perhaps overlooked,
66
169000
2000
Недооценённым в изобретении батареи
03:06
Volta's invention of the battery
67
171000
2000
Алессандром Вольта
03:08
for the first time also
68
173000
2000
осталось то, что оно впервые
03:10
demonstrated the utility of a professor.
69
175000
2000
продемонстрировало пользу профессуры.
03:12
(Laughter)
70
177000
2000
(Смех)
03:14
Until Volta, nobody could imagine
71
179000
2000
До Вольта никто даже представить себе не мог,
03:16
a professor could be of any use.
72
181000
3000
что профессора на что-то годны.
03:19
Here's the first battery --
73
184000
3000
Вот она — первая батарея:
03:22
a stack of coins, zinc and silver,
74
187000
3000
стопка монет, цинк и серебро,
03:25
separated by cardboard soaked in brine.
75
190000
2000
разделённые замоченной в рассоле картонкой.
03:27
This is the starting point
76
192000
2000
Это — отправная точка
03:29
for designing a battery --
77
194000
2000
в конструкции батареи:
03:31
two electrodes,
78
196000
2000
два электрода,
03:33
in this case metals of different composition,
79
198000
2000
в данном случае — металлы разного состава,
03:35
and an electrolyte,
80
200000
2000
и электролит,
03:37
in this case salt dissolved in water.
81
202000
2000
в данном случае — растворённая в воде соль.
03:39
The science is that simple.
82
204000
2000
Такая вот простая наука.
03:41
Admittedly, I've left out a few details.
83
206000
4000
За исключением нескольких опущенных мной деталей.
03:45
Now I've taught you
84
210000
2000
Я объяснил вам,
03:47
that battery science is straightforward
85
212000
2000
что основы науки о батареях просты
03:49
and the need for grid-level storage
86
214000
2000
и доказал, что есть необходимость
03:51
is compelling,
87
216000
2000
создания накопителя для энергосистемы.
03:53
but the fact is
88
218000
2000
Но проблема в том,
03:55
that today there is simply no battery technology
89
220000
3000
что на сегодняшний день не существует технологии,
03:58
capable of meeting
90
223000
2000
которая дала бы нам аккумулятор,
04:00
the demanding performance requirements of the grid --
91
225000
4000
способный удовлетворить высоким требованиям энергосистемы,
04:04
namely uncommonly high power,
92
229000
2000
таким как большая мощность,
04:06
long service lifetime
93
231000
2000
долгий срок службы
04:08
and super-low cost.
94
233000
2000
и очень низкая себестоимость.
04:10
We need to think about the problem differently.
95
235000
3000
Нам нужно по-другому подойти к проблеме.
04:13
We need to think big,
96
238000
2000
Нужно мыслить масштабно.
04:15
we need to think cheap.
97
240000
2000
Нужно мыслить экономично.
04:17
So let's abandon the paradigm
98
242000
2000
Давайте отложим в сторону подход по поиску
04:19
of let's search for the coolest chemistry
99
244000
3000
самого прогрессивного химического соединения
04:22
and then hopefully we'll chase down the cost curve
100
247000
2000
и его дальнейшего массового производства
04:24
by just making lots and lots of product.
101
249000
3000
в целях снижения себестоимости нашего продукта.
04:27
Instead, let's invent
102
252000
2000
Давайте лучше приведём наше изобретение
04:29
to the price point of the electricity market.
103
254000
3000
в соответствие с ценами на рынке электроэнергии.
04:32
So that means
104
257000
2000
Получится, что некоторые элементы
04:34
that certain parts of the periodic table
105
259000
2000
периодической таблицы нельзя использовать
04:36
are axiomatically off-limits.
106
261000
2000
по определению.
04:38
This battery needs to be made
107
263000
2000
Наш аккумулятор должен состоять
04:40
out of earth-abundant elements.
108
265000
2000
из элементов, которых много в природе.
04:42
I say, if you want to make something dirt cheap,
109
267000
3000
Как говорится, хочешь, чтобы что-то стоило дешевле пареной репы,
04:45
make it out of dirt --
110
270000
2000
сделай это из пареной репы.
04:47
(Laughter)
111
272000
2000
(Смех)
04:49
preferably dirt
112
274000
2000
А ещё лучше, если репа
04:51
that's locally sourced.
113
276000
3000
выращена тут же по соседству.
04:54
And we need to be able to build this thing
114
279000
3000
Нам нужно соорудить эту штуку
04:57
using simple manufacturing techniques and factories
115
282000
3000
с помощью простых технологий на производстве,
05:00
that don't cost us a fortune.
116
285000
3000
которое не обойдётся нам в целое состояние.
05:04
So about six years ago,
117
289000
2000
Таким образом, шесть лет назад
05:06
I started thinking about this problem.
118
291000
2000
я начал размышлять над этой проблемой.
05:08
And in order to adopt a fresh perspective,
119
293000
3000
В поисках свежих решений я обратился к областям науки,
05:11
I sought inspiration from beyond the field of electricity storage.
120
296000
4000
не связанным с проблемами хранения электричества.
05:15
In fact, I looked to a technology
121
300000
3000
Моё внимание привлекла технология,
05:18
that neither stores nor generates electricity,
122
303000
3000
которая не имеет отношения ни к хранению, ни к производству электричества.
05:21
but instead consumes electricity,
123
306000
2000
Эта технология, напротив, потребляет электроэнергию
05:23
huge amounts of it.
124
308000
2000
в огромных количествах.
05:25
I'm talking about the production of aluminum.
125
310000
4000
Я говорю о производстве алюминия.
05:29
The process was invented in 1886
126
314000
2000
Этот процесс был изобретён в 1886-м году
05:31
by a couple of 22-year-olds --
127
316000
2000
двумя молодыми людьми 22-х лет:
05:33
Hall in the United States and Heroult in France.
128
318000
3000
Чарльзом Холлом в США и Полем Эру во Франции.
05:36
And just a few short years following their discovery,
129
321000
3000
И всего несколько лет спустя после их открытия
05:39
aluminum changed
130
324000
2000
алюминий превратился из драгоценного металла,
05:41
from a precious metal costing as much as silver
131
326000
3000
по стоимости равного серебру,
05:44
to a common structural material.
132
329000
3000
в обыденный строительный материал.
05:47
You're looking at the cell house of a modern aluminum smelter.
133
332000
3000
Перед вами цех электролиза современного завода по производству алюминия.
05:50
It's about 50 feet wide
134
335000
2000
Это помещение шириной в 15 метров
05:52
and recedes about half a mile --
135
337000
2000
и уходящее вглубь на 800 метров.
05:54
row after row of cells
136
339000
3000
Вы видите ряды электролизных ванн,
05:57
that, inside, resemble Volta's battery,
137
342000
3000
внутри очень похожих на батарею Вольта,
06:00
with three important differences.
138
345000
2000
но с тремя серьёзными отличиями.
06:02
Volta's battery works at room temperature.
139
347000
3000
Батарея Вольта работает при комнатной температуре,
06:05
It's fitted with solid electrodes
140
350000
3000
внутри у неё твердые электроды,
06:08
and an electrolyte that's a solution of salt and water.
141
353000
3000
а электролитом служит водно-солевой раствор.
06:11
The Hall-Heroult cell
142
356000
2000
Электролизер Холла-Эру
06:13
operates at high temperature,
143
358000
2000
работает при высоких температурах,
06:15
a temperature high enough
144
360000
2000
настолько высоких,
06:17
that the aluminum metal product is liquid.
145
362000
2000
чтобы полученный алюминий оставался жидким.
06:19
The electrolyte
146
364000
2000
Электролитом служит
06:21
is not a solution of salt and water,
147
366000
2000
не водно-солевой раствор,
06:23
but rather salt that's melted.
148
368000
2000
а расплавленная соль.
06:25
It's this combination of liquid metal,
149
370000
2000
И вот это сочетание жидкого металла,
06:27
molten salt and high temperature
150
372000
3000
расплавленной соли и высокой температуры
06:30
that allows us to send high current through this thing.
151
375000
4000
позволяет пропускать через него ток.
06:34
Today, we can produce virgin metal from ore
152
379000
3000
Сегодня мы можем получать чистый металл
06:37
at a cost of less than 50 cents a pound.
153
382000
3000
из руды по цене 50 центов за фунт.
06:40
That's the economic miracle
154
385000
2000
Это — экономическое чудо
06:42
of modern electrometallurgy.
155
387000
2000
современной электрометаллургии.
06:44
It is this that caught and held my attention
156
389000
3000
Именно это привлекло моё внимание до такой степени,
06:47
to the point that I became obsessed with inventing a battery
157
392000
4000
что я стал одержим идеей создания батареи,
06:51
that could capture this gigantic economy of scale.
158
396000
4000
которая использовала бы преимущества эффекта масштаба.
06:55
And I did.
159
400000
2000
И у меня получилось.
06:57
I made the battery all liquid --
160
402000
3000
Я создал полностью жидкую батарею:
07:00
liquid metals for both electrodes
161
405000
2000
оба электрода из жидких металлов
07:02
and a molten salt for the electrolyte.
162
407000
2000
и расплавленная соль в качестве электролита.
07:04
I'll show you how.
163
409000
3000
Сейчас покажу.
07:24
So I put low-density
164
429000
3000
Сверху я поместил жидкий металл
07:27
liquid metal at the top,
165
432000
4000
низкой плотности,
07:31
put a high-density liquid metal at the bottom,
166
436000
6000
снизу — жидкий металл высокой плотности,
07:37
and molten salt in between.
167
442000
3000
а между ними — расплавленная соль.
07:43
So now,
168
448000
2000
А как теперь
07:45
how to choose the metals?
169
450000
3000
выбрать подходящие металлы?
07:48
For me, the design exercise
170
453000
2000
Любое проектирование
07:50
always begins here
171
455000
2000
для меня всегда начинается
07:52
with the periodic table,
172
457000
2000
с периодической таблицы,
07:54
enunciated by another professor,
173
459000
2000
разработанной другим профессором,
07:56
Dimitri Mendeleyev.
174
461000
2000
Дмитрием Менделеевым.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Всё в природе
08:00
is made of some combination
176
465000
2000
состоит из комбинации элементов,
08:02
of what you see depicted here.
177
467000
3000
представленных здесь.
08:05
And that includes our own bodies.
178
470000
2000
Включая наши собственные тела.
08:07
I recall the very moment one day
179
472000
3000
Я хорошо помню тот момент,
08:10
when I was searching for a pair of metals
180
475000
3000
когда в поисках пары металлов,
08:13
that would meet the constraints
181
478000
2000
которые бы отвечали заданным параметрам —
08:15
of earth abundance,
182
480000
2000
природное изобилие,
08:17
different, opposite density
183
482000
3000
различная, противоположная плотность
08:20
and high mutual reactivity.
184
485000
2000
и высокая взаимная реактивность,
08:22
I felt the thrill of realization
185
487000
2000
я вдруг понял,
08:24
when I knew I'd come upon the answer.
186
489000
3000
что нашёл решение проблемы.
08:29
Magnesium for the top layer.
187
494000
3000
Магний — для верхнего слоя.
08:32
And antimony
188
497000
2000
И сурьма —
08:34
for the bottom layer.
189
499000
3000
для нижнего слоя.
08:37
You know, I've got to tell you,
190
502000
2000
Знаете, какое самое большое преимущество
08:39
one of the greatest benefits of being a professor:
191
504000
3000
в должности профессора?
08:42
colored chalk.
192
507000
2000
Цветной мел.
08:44
(Laughter)
193
509000
3000
(Смех)
08:47
So to produce current,
194
512000
3000
Чтобы создать электрический ток,
08:50
magnesium loses two electrons
195
515000
2000
магний отдаёт два электрона,
08:52
to become magnesium ion,
196
517000
3000
превращаясь в ион магния,
08:55
which then migrates across the electrolyte,
197
520000
2000
который затем проходит через электролит,
08:57
accepts two electrons from the antimony,
198
522000
3000
получает два электрона сурьмы
09:00
and then mixes with it to form an alloy.
199
525000
3000
и, смешиваясь с ней, формирует сплав.
09:03
The electrons go to work
200
528000
2000
Электроны при этом
09:05
in the real world out here,
201
530000
3000
работают нам на благо,
09:08
powering our devices.
202
533000
3000
питая наши электроустройства.
09:14
Now to charge the battery,
203
539000
3000
Чтобы зарядить наш аккумулятор,
09:17
we connect a source of electricity.
204
542000
3000
нам нужно к нему подключить источник электричества.
09:20
It could be something like a wind farm.
205
545000
3000
Таковым может служить, например, ветряная электростанция.
09:24
And then we reverse the current.
206
549000
4000
И затем мы меняем направление тока.
09:28
And this forces magnesium to de-alloy
207
553000
5000
Это заставляет магний разорвать сплав
09:33
and return to the upper electrode,
208
558000
3000
и вернуться к верхнему электроду,
09:36
restoring the initial constitution of the battery.
209
561000
5000
вернув батарею в исходное состояние.
09:41
And the current passing between the electrodes
210
566000
3000
При этом ток, проходящий между электродами,
09:44
generates enough heat to keep it at temperature.
211
569000
3000
производит достаточно тепла для поддержания нужной температуры.
09:47
It's pretty cool,
212
572000
3000
Это довольно круто,
09:50
at least in theory.
213
575000
2000
по крайней мере в теории.
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
Но будет ли это работать на практике?
09:54
So what to do next?
215
579000
2000
И что делать дальше?
09:56
We go to the laboratory.
216
581000
2000
Мы отправляемся в лабораторию.
09:58
Now do I hire seasoned professionals?
217
583000
4000
Взял ли я на работу опытных специалистов?
10:02
No, I hire a student
218
587000
3000
Нет, я нанял студента
10:05
and mentor him,
219
590000
2000
и стал его учить,
10:07
teach him how to think about the problem,
220
592000
3000
объяснил, как подойти к проблеме
10:10
to see it from my perspective
221
595000
2000
и увидеть её моими глазами.
10:12
and then turn him loose.
222
597000
2000
А потом я отпустил поводок.
10:14
This is that student, David Bradwell,
223
599000
2000
Вот этот студент — Дэвид Брэдвелл.
10:16
who, in this image,
224
601000
2000
На этом фото он, похоже, размышляет о том,
10:18
appears to be wondering if this thing will ever work.
225
603000
3000
заработает ли эта штука вообще.
10:21
What I didn't tell David at the time
226
606000
2000
Я тогда не сказал Дэвиду,
10:23
was I myself wasn't convinced it would work.
227
608000
3000
что сам не был уверен, что она заработает.
10:26
But David's young and he's smart
228
611000
2000
Но Дэвид был молод и умён,
10:28
and he wants a Ph.D.,
229
613000
2000
ему нужна была докторская степень,
10:30
and he proceeds to build --
230
615000
2000
поэтому он стал собирать...
10:32
(Laughter)
231
617000
2000
(Смех)
10:34
He proceeds to build
232
619000
2000
Он стал собирать первый в мире
10:36
the first ever liquid metal battery
233
621000
2000
жидкометаллический аккумулятор
10:38
of this chemistry.
234
623000
2000
такого химического состава.
10:40
And based on David's initial promising results,
235
625000
3000
И уже основываясь на первых обнадёживающих результатах,
10:43
which were paid
236
628000
2000
полученных Дэвидом, и оплаченных
10:45
with seed funds at MIT,
237
630000
3000
из фондов MIT,
10:48
I was able to attract major research funding
238
633000
3000
мне удалось заручиться финансовой поддержкой
10:51
from the private sector
239
636000
2000
частных и государственных инвесторов
10:53
and the federal government.
240
638000
2000
и продолжить исследования.
10:55
And that allowed me to expand my group to 20 people,
241
640000
3000
Я смог расширить свою группу до 20 сотрудников:
10:58
a mix of graduate students, post-docs
242
643000
2000
я собрал вместе аспирантов, докторантов
11:00
and even some undergraduates.
243
645000
2000
и даже несколько студентов.
11:02
And I was able to attract really, really good people,
244
647000
3000
Мне удалось привлечь к работе очень хороших ребят,
11:05
people who share my passion
245
650000
2000
которые разделяли мою страсть
11:07
for science and service to society,
246
652000
2000
к науке и служению обществу,
11:09
not science and service for career building.
247
654000
4000
а не к науке и карьерному росту.
11:13
And if you ask these people
248
658000
2000
И если вы спросите этих ребят,
11:15
why they work on liquid metal battery,
249
660000
2000
зачем они работают над жидкометаллическим аккумулятором,
11:17
their answer would hearken back
250
662000
2000
в их ответе вы услышите
11:19
to President Kennedy's remarks
251
664000
2000
слова президента Кеннеди,
11:21
at Rice University in 1962
252
666000
3000
сказанные в 1962-м на выступлении в университете Райса.
11:24
when he said -- and I'm taking liberties here --
253
669000
2000
Я возьму на себя смелость перефразировать:
11:26
"We choose to work on grid-level storage,
254
671000
2000
«Мы выбираем работу над накопителем для энергосистемы
11:28
not because it is easy,
255
673000
2000
не потому, что это просто,
11:30
but because it is hard."
256
675000
2000
а потому что это трудно».
11:32
(Applause)
257
677000
6000
(Аплодисменты)
11:39
So this is the evolution of the liquid metal battery.
258
684000
3000
Перед вами этапы разработки жидкометаллического аккумулятора.
11:42
We start here with our workhorse one watt-hour cell.
259
687000
3000
Начнём с нашей рабочей лошадки — одноваттного элемента.
11:45
I called it the shotglass.
260
690000
2000
Я назвал его «рюмка».
11:47
We've operated over 400 of these,
261
692000
3000
Мы разработали более 400 таких аккумуляторов,
11:50
perfecting their performance with a plurality of chemistries --
262
695000
3000
постоянно улучшая их производительность с помощью разных химических элементов,
11:53
not just magnesium and antimony.
263
698000
2000
не только магния и сурьмы.
11:55
Along the way we scaled up to the 20 watt-hour cell.
264
700000
3000
Попутно мы увеличили мощность аккумулятора до 20 ватт в час.
11:58
I call it the hockey puck.
265
703000
2000
Этот аккумулятор я назвал «шайба».
12:00
And we got the same remarkable results.
266
705000
2000
С ним мы добились таких же выдающихся результатов.
12:02
And then it was onto the saucer.
267
707000
2000
А потом дело дошло до блюдца.
12:04
That's 200 watt-hours.
268
709000
2000
Это уже 200 ватт в час.
12:06
The technology was proving itself
269
711000
2000
Наша технология показала себя
12:08
to be robust and scalable.
270
713000
3000
надёжной и масштабируемой.
12:11
But the pace wasn't fast enough for us.
271
716000
2000
Но такой темп казался нам слишком медленным.
12:13
So a year and a half ago,
272
718000
2000
Поэтому полтора года назад
12:15
David and I,
273
720000
2000
мы с Дэвидом
12:17
along with another research staff-member,
274
722000
2000
и ещё одним членом нашей исследовательской группы
12:19
formed a company
275
724000
2000
создали компанию,
12:21
to accelerate the rate of progress
276
726000
2000
чтобы ускорить прогресс
12:23
and the race to manufacture product.
277
728000
2000
и побыстрее выпустить продукт на рынок.
12:25
So today at LMBC,
278
730000
2000
Сегодня наша компания, LMBC,
12:27
we're building cells 16 inches in diameter
279
732000
2000
производит аккумуляторы 40.5 см в диаметре
12:29
with a capacity of one kilowatt-hour --
280
734000
2000
и мощностью в 1 киловатт-час:
12:31
1,000 times the capacity
281
736000
3000
в 1 000 раз мощнее,
12:34
of that initial shotglass cell.
282
739000
2000
чем наша первая «рюмка».
12:36
We call that the pizza.
283
741000
2000
Этот аккумулятор мы назвали «пицца».
12:38
And then we've got a four kilowatt-hour cell on the horizon.
284
743000
3000
А на горизонте у нас элемент мощностью в 4 киловатт-час
12:41
It's going to be 36 inches in diameter.
285
746000
2000
и диаметром в 90 см.
12:43
We call that the bistro table,
286
748000
2000
Его мы называем «столик в бистро»,
12:45
but it's not ready yet for prime-time viewing.
287
750000
2000
но это ещё рано кому-либо показывать.
12:47
And one variant of the technology
288
752000
2000
Одно из возможных применений нашей технологии —
12:49
has us stacking these bistro tabletops into modules,
289
754000
4000
сложить крышки «столиков» в модули
12:53
aggregating the modules into a giant battery
290
758000
3000
и собрать множество модулей в один гигантский аккумулятор,
12:56
that fits in a 40-foot shipping container
291
761000
2000
помещающийся в 12-метровый контейнер
12:58
for placement in the field.
292
763000
2000
для перевозки, установки и введения в эксплуатацию.
13:00
And this has a nameplate capacity of two megawatt-hours --
293
765000
3000
Расчётная мощность этого аккумулятора — 2 мегаватт-час,
13:03
two million watt-hours.
294
768000
2000
2 миллиона ватт в час.
13:05
That's enough energy
295
770000
2000
Такого количества энергии достаточно
13:07
to meet the daily electrical needs
296
772000
2000
для удовлетворения повседневных электрических нужд
13:09
of 200 American households.
297
774000
2000
200 американских семей.
13:11
So here you have it, grid-level storage:
298
776000
3000
Вот такой накопитель для энергосистемы:
13:14
silent, emissions-free,
299
779000
3000
бесшумный, не загрязняющий атмосферу,
13:17
no moving parts,
300
782000
2000
не содержащий подвижных частей,
13:19
remotely controlled,
301
784000
2000
управляемый на расстоянии,
13:21
designed to the market price point
302
786000
3000
разработанный с учётом рыночной цены
13:24
without subsidy.
303
789000
3000
без субсидий.
13:27
So what have we learned from all this?
304
792000
2000
Какой урок мы извлекли из всего этого?
13:29
(Applause)
305
794000
6000
(Аплодисменты)
13:35
So what have we learned from all this?
306
800000
2000
Какой урок мы извлекли из всего этого?
13:37
Let me share with you
307
802000
2000
Разрешите мне поделиться с вами
13:39
some of the surprises, the heterodoxies.
308
804000
3000
некоторыми сюрпризами и неординарными идеями.
13:42
They lie beyond the visible.
309
807000
2000
Их не заметишь невооружённым взглядом.
13:44
Temperature:
310
809000
2000
Температура:
13:46
Conventional wisdom says set it low,
311
811000
2000
здравый смысл подсказывает держать её низкой,
13:48
at or near room temperature,
312
813000
2000
приближенной к комнатной температуре,
13:50
and then install a control system to keep it there.
313
815000
3000
и установить систему контроля за её поддержанием.
13:53
Avoid thermal runaway.
314
818000
2000
Избегать бесконтрольного роста температуры.
13:55
Liquid metal battery is designed to operate at elevated temperature
315
820000
3000
Жидкометаллический аккумулятор может работать
13:58
with minimum regulation.
316
823000
3000
при высоких температурах с минимальным контролем.
14:01
Our battery can handle the very high temperature rises
317
826000
3000
Он может выдерживать большие температурные скачки,
14:04
that come from current surges.
318
829000
4000
возникающие из-за перепадов напряжения.
14:08
Scaling: Conventional wisdom says
319
833000
3000
Масштабируемость: здравый смысл подсказывает
14:11
reduce cost by producing many.
320
836000
2000
сокращать себестоимость за счёт увеличения производства.
14:13
Liquid metal battery is designed to reduce cost
321
838000
3000
Жидкометаллический аккумулятор устроен так, что его стоимость будет низкой
14:16
by producing fewer, but they'll be larger.
322
841000
3000
при небольших объёмах производства, но сами аккумуляторы будут больше.
14:19
And finally, human resources:
323
844000
2000
И наконец кадровый вопрос:
14:21
Conventional wisdom says
324
846000
2000
здравый смысл подсказывает
14:23
hire battery experts,
325
848000
2000
привлекать к работе экспертов,
14:25
seasoned professionals,
326
850000
2000
опытных профессионалов в вопросах устройства аккумуляторов,
14:27
who can draw upon their vast experience and knowledge.
327
852000
3000
несущих с собой широкие знания и опыт.
14:30
To develop liquid metal battery,
328
855000
2000
Для разработки жидкометаллического аккумулятора
14:32
I hired students and post-docs and mentored them.
329
857000
3000
я взял на работу студентов и докторантов и обучил их.
14:35
In a battery,
330
860000
2000
От моего аккумулятора я старался добиться
14:37
I strive to maximize electrical potential;
331
862000
3000
максимального электрического потенциала.
14:40
when mentoring,
332
865000
2000
В моих учениках я старался
14:42
I strive to maximize human potential.
333
867000
2000
максимально реализовать потенциал человеческий.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Поэтому
14:46
the liquid metal battery story
335
871000
2000
история жидкометаллического аккумулятора,
14:48
is more than an account
336
873000
2000
это не просто рассказ
14:50
of inventing technology,
337
875000
2000
о новом техническом изобретении,
14:52
it's a blueprint
338
877000
2000
это руководство
14:54
for inventing inventors, full-spectrum.
339
879000
3000
по становлению изобретателей в полном спектре.
14:57
(Applause)
340
882000
11000
(Аплодисменты)
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