TED2012
Donald Sadoway: The missing link to renewable energy
โดนัลด์ ซาโดเวย์: ข้อต่อที่ขาดหายไป สู่พลังงานที่นำกลับมาใช้ได้ใหม่
Filmed:
Readability: 5
2,374,649 views
อะไรคือกุญแจสู่การใช้พลังงานทางเลือก, เช่น แสงอาทิตย์ และลม?--เพื่อให้เรามีพลังงานใช้ได้ตลอดเวลา แม้เมื่อไม่มีแลงอาทิตย์แล้ว และลมไม่ได้กำลังพัด ด้วยการพูดที่เข้าใจได้ง่ายและโน้มน้าวใจ โดนัลด์ ซาโดเวย์ ใช้กระดานดำเพื่อแสดงให้เห็นส่วนของแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ในอนาคต ซึ่งเก็บสะสมพลังงานที่นำมาใช้ใหม่ได้ ดังที่เขาพูดว่า "เราจำเป็นต้องคิดปัญหานี้ให้แตกต่างออกไป เราจำเป็นต้องคิดให้มันใหญ่ เราจำเป็นต้องคิดให้มันราคาถูก"
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
คุณรู้ไหมว่า พลังงานไฟฟ้าที่ให้ความสว่างในห้องประชุมนี้
00:18
was generated just moments ago.
1
3000
3000
เพิ่งจะถูกผลิตขึ้นชั่วครู่นี้เอง
00:21
Because the way things stand today,
2
6000
3000
เพราะว่าสิ่งต่างๆที่เป็นอยู่ในสภาวะปัจจุบันนี้,
00:24
electricity demand must be in constant balance
3
9000
3000
ความต้องการไฟฟ้าต้องอยู่ในสภาพสมดุลย์คงที่
00:27
with electricity supply.
4
12000
3000
กับกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้
00:30
If in the time that it took me to walk out here on this stage,
5
15000
3000
ถ้าในเวลาที่ผมเดินออกมาที่เวทีนี้,
00:33
some tens of megawatts of wind power
6
18000
3000
กระแสไฟหลายสิบเม็กกะวัตต์ที่ได้จากกำลังลม
00:36
stopped pouring into the grid,
7
21000
3000
เกิดหยุดพัดเข้าไปในระบบ,
00:39
the difference would have to be made up
8
24000
2000
ไฟฟ้าที่ขาดไปในช่วงนี้ต้องถูกสร้างขึ้นมาแทน
00:41
from other generators immediately.
9
26000
4000
จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอื่นทันที
00:45
But coal plants, nuclear plants
10
30000
3000
แต่โรงงานไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหิน หรือนิวเคลียร์
00:48
can't respond fast enough.
11
33000
2000
ไม่สามารถตอบรับสถานการณ์ได้ทันที
00:50
A giant battery could.
12
35000
2000
แต่แบตเตอรี่ยักษ์ทำได้
00:52
With a giant battery,
13
37000
2000
กับแบตเตอรี่ยักษ์,
00:54
we'd be able to address the problem of intermittency
14
39000
3000
เราจะสามารถรับมือกับปัญหาเรื่องความไม่ต่อเนื่อง
00:57
that prevents wind and solar
15
42000
2000
ที่หยุดยั้งพลังลมและแสงอาทิตย์
00:59
from contributing to the grid
16
44000
2000
จากการส่งไปยังระบบ
01:01
in the same way that coal, gas and nuclear do today.
17
46000
4000
แบบเดียวกับที่ถ่านหิน ก๊าซและนิวเคลียร์ทำอยู่ในปัจจุบัน
01:05
You see, the battery
18
50000
2000
คุณคงเห็นแล้วว่า แบตเตอรี่นั้น
01:07
is the key enabling device here.
19
52000
3000
เป็นกุญแจที่จะทำให้เครื่องทำงานได้
01:10
With it, we could draw electricity from the sun
20
55000
3000
เมื่อมีแบตเตอรี่, เราจะสามารถดึงเอาไฟฟ้าจากพระอาทิตย์
01:13
even when the sun doesn't shine.
21
58000
2000
แม้ขณะพระอาทิตย์ไม่ได้ส่องแสงแล้ว
01:15
And that changes everything.
22
60000
3000
และนี่จึงเปลี่ยนแปลงทุกอย่าง
01:18
Because then renewables
23
63000
2000
เพราะเมื่อถึงเวลานั้น พลังงานที่นำมาใช้ใหม่ได้
01:20
such as wind and solar
24
65000
2000
เช่นลมและแสงอาทิตย์
01:22
come out from the wings,
25
67000
2000
ออกมาจากด้านข้างของเวที,
01:24
here to center stage.
26
69000
2000
มาอยู่ตรงนี้กลางเวที
01:26
Today I want to tell you about such a device.
27
71000
3000
วันนี้ผมอยากจะบอกคุณเกี่ยวกับเครื่องมือที่ว่านี้
01:29
It's called the liquid metal battery.
28
74000
2000
เรียกมันว่า แบตเตอรี่โลหะเหลว (liquid metal battery)
01:31
It's a new form of energy storage
29
76000
2000
เป็นรูปแบบใหม่ของการเก็บพลังงาน
01:33
that I invented at MIT
30
78000
3000
ที่ผมได้ประดิษฐ์ขึ้นที่สถาบันเทคโนโลยี่มิชิแกน (MIT)
01:36
along with a team of my students
31
81000
2000
กับคณะลูกศิษย์ของผม
01:38
and post-docs.
32
83000
2000
และผู้ที่มาศึกษาต่อหลังจบปริญญาเอกแล้ว
01:40
Now the theme of this year's TED Conference is Full Spectrum.
33
85000
3000
ปีนี้หัวข้อการประชุมของ TED คือ สเป็คตรัมเต็มๆ (Full Spectrum)
01:43
The OED defines spectrum
34
88000
3000
พจนานุกรมอ๊อกฟอร์ดอิงลิช ให้คำจำกัดความของสเป็คตรัมว่า
01:46
as "The entire range of wavelengths
35
91000
3000
เป็น "ขอบเขตของความยาวคลื่นทั้งหมด
01:49
of electromagnetic radiation,
36
94000
2000
ของการแผ่รังสีของแม่เหล็กไฟฟ้า,
01:51
from the longest radio waves to the shortest gamma rays
37
96000
3000
จากคลื่นวิทยุที่ยาวที่สุด จนถึงรังสีแกมม่าที่สั้นที่สุด
01:54
of which the range of visible light
38
99000
3000
ซึ่งขอบเขตของแสงที่มองเห็นได้
01:57
is only a small part."
39
102000
2000
เป็นเพียงส่วนน้อยเท่านั้น"
01:59
So I'm not here today only to tell you
40
104000
2000
ผมไม่ได้มาที่นี่วันนี้ เพียงเพื่อบอกคุณว่า
02:01
how my team at MIT has drawn out of nature
41
106000
3000
ทีมร่วมงานของผมที่ MITได้ดึงวิธีการจากธรรมชาติ
02:04
a solution to one of the world's great problems.
42
109000
3000
เพื่อแก้ปัญหาหนึ่งที่ใหญ่ยิ่งของโลกได้อย่างไร
02:07
I want to go full spectrum and tell you how,
43
112000
3000
แต่ผมต้องการไปให้เต็มรูปแบบ และบอกคุณว่า
02:10
in the process of developing
44
115000
2000
ในกระบวนการพัฒนา
02:12
this new technology,
45
117000
2000
เทคนิคใหม่นี้,
02:14
we've uncovered some surprising heterodoxies
46
119000
3000
เราได้ค้นพบวิธีการที่ไม่เป็นไปตามทฤษฎี ที่ไม่ได้คาดคิดมาก่อน
02:17
that can serve as lessons for innovation,
47
122000
3000
ที่สามารถใช้เป็นบทเรียนสำหรับวิธีการใหม่ๆ,
02:20
ideas worth spreading.
48
125000
3000
แนวคิดที่มีค่า ควรเผยแพร่ออกไป
02:23
And you know,
49
128000
2000
และคุณรู้ไม๊,
02:25
if we're going to get this country out of its current energy situation,
50
130000
4000
ถ้าเราจะพาประเทศนี้ ออกจากสถานการณ์พลังงานในปัจจุบัน
02:29
we can't just conserve our way out;
51
134000
3000
เราไม่สามารถเอาตัวรอดโดยแค่เพียงประหยัด;
02:32
we can't just drill our way out;
52
137000
3000
เราไม่สามารถเอาตัวรอดโดยแค่เพียงขุดเจาะ;
02:35
we can't bomb our way out.
53
140000
2000
เราไม่สามารถเอาตัวรอดโดยการทิ้งระเบิด
02:37
We're going to do it the old-fashioned American way,
54
142000
2000
เราจะทำได้โดยใช้วิธีของอเมริกันแบบดั้งเดิม,
02:39
we're going to invent our way out,
55
144000
2000
เราจะแก้ปัญหาด้วยการคิดประดิษฐ์ขึ้นมา,
02:41
working together.
56
146000
2000
ด้วยการทำงานร่วมกัน
02:43
(Applause)
57
148000
3000
(เสียงปรบมือ)
02:46
Now let's get started.
58
151000
2000
เรามาเริ่มต้นกันเลย
02:48
The battery was invented about 200 years ago
59
153000
3000
แบตเตอรี่ถูกประดิษฐ์ขึ้นประมาณ 200 ปีที่แล้ว
02:51
by a professor, Alessandro Volta,
60
156000
2000
โดยศาสตราจารย์คนหนึ่ง อเลสซานโดร โวลทา,
02:53
at the University of Padua in Italy.
61
158000
3000
ที่มหาวิทยาลัยพาดูอา ในอิตาลี
02:56
His invention gave birth to a new field of science,
62
161000
2000
สิ่งประดิษฐ์ของเขา ทำให้เกิดวิทยาศาสตร์สาขาใหม่ขึ้น,
02:58
electrochemistry,
63
163000
2000
คือเคมีไฟฟ้า (electrochemistry)
03:00
and new technologies
64
165000
2000
และเทคโนโลยีใหม่ๆ
03:02
such as electroplating.
65
167000
2000
เช่น การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า (electroplating)
03:04
Perhaps overlooked,
66
169000
2000
บางทีอาจถูกมองข้ามไป,
03:06
Volta's invention of the battery
67
171000
2000
การประดิษฐ์ของวอลทาเรื่องแบตเตอรี
03:08
for the first time also
68
173000
2000
เกิดขึ้นเป็นครั้งแรกเช่นกัน
03:10
demonstrated the utility of a professor.
69
175000
2000
การแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของศาสตราจารย์
03:12
(Laughter)
70
177000
2000
(เสียงหัวเราะ)
03:14
Until Volta, nobody could imagine
71
179000
2000
ก่อนหน้านั้นจนถึงวอลทา ไม่มีใครเคยคิดถึง
03:16
a professor could be of any use.
72
181000
3000
ว่าศาสตราจารย์จะมีประโยชน์อะไรได้
03:19
Here's the first battery --
73
184000
3000
นี่คือแบตเตอรีเครื่องแรก--
03:22
a stack of coins, zinc and silver,
74
187000
3000
กองเหรียญ, สังกะสีและเงิน,
03:25
separated by cardboard soaked in brine.
75
190000
2000
คั่นไว้ด้วยกระดาษแข็งเปียกนํ้าเกลือจนชุ่ม
03:27
This is the starting point
76
192000
2000
นี่เป็นจุดเริ่มต้น
03:29
for designing a battery --
77
194000
2000
ในการออกแบบแบตเตอรี--
03:31
two electrodes,
78
196000
2000
ขั้วไฟฟ้าสองขั้ว,
03:33
in this case metals of different composition,
79
198000
2000
ซึ่งในกรณีนี้ เป็นโลหะที่มีส่วนประกอบต่างกัน
03:35
and an electrolyte,
80
200000
2000
และสารละลายที่เป็นตัวนำไฟฟ้า (electrolyte)
03:37
in this case salt dissolved in water.
81
202000
2000
ซึ่งในกรณีนี้ เกลือที่ละลายในนํ้า
03:39
The science is that simple.
82
204000
2000
ในทางวิทยาศาสตร์ เป็นเรื่องธรรมดาขนาดนั้น
03:41
Admittedly, I've left out a few details.
83
206000
4000
ต้องรับว่า ผมได้ทิ้งรายละเอียดสองสามอย่างออกไป
03:45
Now I've taught you
84
210000
2000
ผมได้สอนคุณ
03:47
that battery science is straightforward
85
212000
2000
ว่าศาสตร์ของแบตเตอรีนั้นตรงไปตรงมา
03:49
and the need for grid-level storage
86
214000
2000
และจำต้องให้ได้ระดับการผลิตที่คงที่
03:51
is compelling,
87
216000
2000
เป็นสิ่งที่จำเป็น,
03:53
but the fact is
88
218000
2000
แต่ความจริงก็คือ
03:55
that today there is simply no battery technology
89
220000
3000
ปัจจุบันนี้ เรื่องง่ายๆ คือไม่มีเทคโนโลยีแบตเตอรี
03:58
capable of meeting
90
223000
2000
ที่จะสามารถตอบรับ
04:00
the demanding performance requirements of the grid --
91
225000
4000
ความต้องการในการทำงานที่มากขึ้นของระบบ--
04:04
namely uncommonly high power,
92
229000
2000
ซึ่งได้แก่ กำลังที่สูงผิดปกติ,
04:06
long service lifetime
93
231000
2000
ตลอดชีวิตของการใช้งานที่ยาวนาน
04:08
and super-low cost.
94
233000
2000
ค่าใช้จ่ายที่ตํ่ามากๆ
04:10
We need to think about the problem differently.
95
235000
3000
เราจำเป็นต้องคิดปัญหานี้ให้แตกต่างออกไป
04:13
We need to think big,
96
238000
2000
เราจำเป็นต้องคิดให้ใหญ่เข้าไว้,
04:15
we need to think cheap.
97
240000
2000
เราจำต้องคิดให้ราคาถูกเข้าไว้
04:17
So let's abandon the paradigm
98
242000
2000
ดังนั้นขอให้พวกเราทิ้งรูปแบบที่ว่า
04:19
of let's search for the coolest chemistry
99
244000
3000
ให้เราค้นหาโครงสร้างทางเคมีที่เจ๋งที่สุด
04:22
and then hopefully we'll chase down the cost curve
100
247000
2000
แล้วก็หวังว่าเราจะไล่เส้นโค้งของราคาให้ลดลง
04:24
by just making lots and lots of product.
101
249000
3000
โดยเพียงแค่ผลิตออกมากๆ
04:27
Instead, let's invent
102
252000
2000
แทนที่จะทำอย่างนั้น, เรามาประดิษฐ์
04:29
to the price point of the electricity market.
103
254000
3000
ให้ได้ราคาไฟฟ้าอยู่ในราคาตลาด
04:32
So that means
104
257000
2000
ดังนั้นจึงหมายความว่า
04:34
that certain parts of the periodic table
105
259000
2000
ธาตุในส่วนของตารางธาตุ
04:36
are axiomatically off-limits.
106
261000
2000
เป็นอันว่าเข้าไปเอาไม่ได้
04:38
This battery needs to be made
107
263000
2000
แบตเตอรี่นี้จึงจำต้องทำขึ้น
04:40
out of earth-abundant elements.
108
265000
2000
จากธาตุที่มีอยู่มากมายในโลก
04:42
I say, if you want to make something dirt cheap,
109
267000
3000
ผมขอพูดว่า, ถ้าคุณต้องการทำอะไรสักอย่างที่ถูกมากๆ,
04:45
make it out of dirt --
110
270000
2000
ก็ทำมันขึ้นจากดินเสียซิ--
04:47
(Laughter)
111
272000
2000
(เสียงหัวเราะ)
04:49
preferably dirt
112
274000
2000
และถ้าจะให้ดีควรเป็นดิน
04:51
that's locally sourced.
113
276000
3000
ที่หาได้ในท้องถิ่น
04:54
And we need to be able to build this thing
114
279000
3000
เราจำเป็นต้องสร้างสิ่งนี้ให้ได้
04:57
using simple manufacturing techniques and factories
115
282000
3000
โดยใช้เทคนิคและโรงงานผลิตแบบง่ายๆ
05:00
that don't cost us a fortune.
116
285000
3000
ที่เราไม่ต้องใช้เงินจำนวนมาก
05:04
So about six years ago,
117
289000
2000
ดังนั้นประมาณหกปีที่แล้ว,
05:06
I started thinking about this problem.
118
291000
2000
ผมเริ่มคิดเกี่ยวกับปัญหานี้
05:08
And in order to adopt a fresh perspective,
119
293000
3000
และเพื่อที่จะนำทัศนวิสัยใหม่ๆมาใช้,
05:11
I sought inspiration from beyond the field of electricity storage.
120
296000
4000
ผมหาแรงบันดาลใจจาก นอกสาขาการเก็บกระแสไฟฟ้า
05:15
In fact, I looked to a technology
121
300000
3000
จริงๆแล้ว ผมมองเทคโนโลยีหนึ่ง
05:18
that neither stores nor generates electricity,
122
303000
3000
ที่ไม่ได้เกี่ยวกับการเก็บหรือผลิตกระแสไฟฟ้า,
05:21
but instead consumes electricity,
123
306000
2000
แต่เป็นเรื่องเกี่ยวกับการใช้กระแสไฟฟ้า,
05:23
huge amounts of it.
124
308000
2000
ในปริมาณที่มากมายเสียด้วย
05:25
I'm talking about the production of aluminum.
125
310000
4000
ผมกำลังพูดถึงการผลิตอลูมิเนียม
05:29
The process was invented in 1886
126
314000
2000
เป็นกระบวนการที่ประดิษฐ์ขึ้้นในปี 1886
05:31
by a couple of 22-year-olds --
127
316000
2000
โดยคนอายุ 22ปี สองคน--
05:33
Hall in the United States and Heroult in France.
128
318000
3000
ชื่อ ฮอลล์ในอเมริกา และชื่อ เอียรูในฝรั่งเศส
05:36
And just a few short years following their discovery,
129
321000
3000
แค่เพียงไม่กี่ปีหลังการค้นพบของพวกเขา,
05:39
aluminum changed
130
324000
2000
อะลูมิเนียมก็เปลี่ยน
05:41
from a precious metal costing as much as silver
131
326000
3000
จากโลหะมีค่าที่มีราคาเท่าๆกับเงิน
05:44
to a common structural material.
132
329000
3000
ไปเป็นวัสดุสำหรับก่อสร้างธรรมดาทั่วไป
05:47
You're looking at the cell house of a modern aluminum smelter.
133
332000
3000
ตอนนี้คุณกำลังดูอาคารเซลล์ไฟฟ้า ของเครื่องถลุงแร่อะลูมิเนียมที่ทันสมัย
05:50
It's about 50 feet wide
134
335000
2000
กว้างประมาณ 50 ฟุต
05:52
and recedes about half a mile --
135
337000
2000
และถอยร่นลงไปอีกประมาณครึ่งไมล์--
05:54
row after row of cells
136
339000
3000
แถวต่อๆกันของเซลล์ไฟฟ้า
05:57
that, inside, resemble Volta's battery,
137
342000
3000
ซึ่งเมื่อดูภายในจะคล้ายกับแบตเตอรี่ของวอลต้า,
06:00
with three important differences.
138
345000
2000
แต่มีความแตกต่างกันอยู่สามอย่าง
06:02
Volta's battery works at room temperature.
139
347000
3000
แบตเตอรี่ของวอลต้าทำงานที่อุณหภูมิห้อง
06:05
It's fitted with solid electrodes
140
350000
3000
ถูกติดตั้งด้วยขั้วไฟฟ้าที่เป็นของแข็ง
06:08
and an electrolyte that's a solution of salt and water.
141
353000
3000
และตัวนำไฟฟ้าที่เป็นสารละลายของเกลือกับนํ้า
06:11
The Hall-Heroult cell
142
356000
2000
แต่เซลล์ไฟฟ้าของฮอลล์-เออโรล์ท์
06:13
operates at high temperature,
143
358000
2000
ทำงานในอุณหภูมิที่สูง,
06:15
a temperature high enough
144
360000
2000
เป็นอุณหภูมิที่สูงพอ
06:17
that the aluminum metal product is liquid.
145
362000
2000
ที่ผลผลิตของโลหะอะลูมิเนียมที่ได้เป็นของเหลว
06:19
The electrolyte
146
364000
2000
สารละลายตัวนำไฟฟ้า
06:21
is not a solution of salt and water,
147
366000
2000
ไม่ได้เป็นสารละลายของเกลือกับนํ้า,
06:23
but rather salt that's melted.
148
368000
2000
แต่เป็นเกลือที่ถูกหลอมจนเหลว
06:25
It's this combination of liquid metal,
149
370000
2000
และมันคือ ส่วนผสมของโลหะเหลวนี้,
06:27
molten salt and high temperature
150
372000
3000
ได้แก่ เกลือหลอมเหลวและอุณหภูมิที่สูง
06:30
that allows us to send high current through this thing.
151
375000
4000
ที่ให้เราสามารถส่งกระแลไฟแรงสูงผ่านสิ่งนี้ได้
06:34
Today, we can produce virgin metal from ore
152
379000
3000
ปัจจุบัน เราสามารถผลิตโลหะบริสุทธิ์จากสินแร่
06:37
at a cost of less than 50 cents a pound.
153
382000
3000
ในราคาที่น้อยกว่า 50 เซ็นต์ต่อหนึ่งปอนด์
06:40
That's the economic miracle
154
385000
2000
นั่นเป็นความมหัศจรรย์ทางเศรษฐกิจ
06:42
of modern electrometallurgy.
155
387000
2000
ของการถลุงแร่ด้วยไฟฟ้ายุคใหม่
06:44
It is this that caught and held my attention
156
389000
3000
สิ่งนี้เองที่ผมสังเกตเห็นและให้ความสนใจ
06:47
to the point that I became obsessed with inventing a battery
157
392000
4000
ถึงจุดที่ผมเริ่มหมกมุ่นกับการประดิษฐ์แบตเตอรี
06:51
that could capture this gigantic economy of scale.
158
396000
4000
ที่สามารถได้ถึงความประหยัดอย่างมหาศาล ในการลงทุนนี้
06:55
And I did.
159
400000
2000
และผมก็ทำได้
06:57
I made the battery all liquid --
160
402000
3000
ผมทำแบตเตอรีด้วยของเหลวทั้งหมด--
07:00
liquid metals for both electrodes
161
405000
2000
ใช้โลหะเหลว สำหรับขั้วไฟฟ้าทั้งสองขั้ว
07:02
and a molten salt for the electrolyte.
162
407000
2000
และเกลือหลอมเหลว สำหรับเป็นตัวนำไฟฟ้า
07:04
I'll show you how.
163
409000
3000
ผมจะแสดงให้คุณเห็นว่าทำได้อย่างไร
07:24
So I put low-density
164
429000
3000
ผมวางโลหะเหลวที่มี
07:27
liquid metal at the top,
165
432000
4000
ความหนาแน่นตํ่าไว้ด้านบน
07:31
put a high-density liquid metal at the bottom,
166
436000
6000
วางโลหะเหลวที่มีความหนาแน่นสูงไว้ด้านล่าง,
07:37
and molten salt in between.
167
442000
3000
และวางเกลือที่หลอมจนเหลวระหว่างกลาง
07:43
So now,
168
448000
2000
แล้วอะไรอีก,
07:45
how to choose the metals?
169
450000
3000
จะเลือกโลหะอะไร?
07:48
For me, the design exercise
170
453000
2000
สำหรับผม,การฝึกออกแบบ
07:50
always begins here
171
455000
2000
จะเริ่มตรงนี้เสมอ
07:52
with the periodic table,
172
457000
2000
กับตารางธาตุ,
07:54
enunciated by another professor,
173
459000
2000
ซึ่งได้รับการยืนยันจากศาสตราจารย์อีกคนหนึ่ง,
07:56
Dimitri Mendeleyev.
174
461000
2000
ชื่อ ดิมิทรี เมนเดเลเยฟ
07:58
Everything we know
175
463000
2000
ทุกอย่างที่เรารู้
08:00
is made of some combination
176
465000
2000
ถูกทำมาจากส่วนผสม
08:02
of what you see depicted here.
177
467000
3000
ของสิ่งที่คุณเห็นตรงนี้
08:05
And that includes our own bodies.
178
470000
2000
และนั่นรวมไปถึงร่างกายของเราเองด้วย
08:07
I recall the very moment one day
179
472000
3000
ผมจำได้ถึงช่วงขณะเวลานั้น
08:10
when I was searching for a pair of metals
180
475000
3000
ขณะที่ผมกำลังค้นหาโลหะคู่หนึ่ง
08:13
that would meet the constraints
181
478000
2000
ที่จะเหมาะสมกับข้อจำกัด
08:15
of earth abundance,
182
480000
2000
ของธาตุที่มีอุดมสมบูรณ์ในโลก,
08:17
different, opposite density
183
482000
3000
ที่มีความหนาแน่นที่แตกต่าง และตรงกันข้ามกัน
08:20
and high mutual reactivity.
184
485000
2000
และมีปฏิกริยาซึ่งกันและกันสูง
08:22
I felt the thrill of realization
185
487000
2000
ผมรู้สึกถึงความตื่นเต้นที่รู้ว่า
08:24
when I knew I'd come upon the answer.
186
489000
3000
เมื่อผมรู้ว่าผมได้พบคำตอบที่ต้องการนั้นแล้ว
08:29
Magnesium for the top layer.
187
494000
3000
แม็กนีเซี่ยมสำหรับชั้นบน
08:32
And antimony
188
497000
2000
และ แอ๊นทิโมนี
08:34
for the bottom layer.
189
499000
3000
สำหรับชั้นล่าง
08:37
You know, I've got to tell you,
190
502000
2000
รู้ไม๊ ผมต้องบอกคุณ,
08:39
one of the greatest benefits of being a professor:
191
504000
3000
ประโยชน์ที่ใหญ่ยิ่งอย่างหนึ่ง ของการเป็นศาสตราจารย์:
08:42
colored chalk.
192
507000
2000
คือชอล์กสี
08:44
(Laughter)
193
509000
3000
(เสียงหัวเราะ)
08:47
So to produce current,
194
512000
3000
เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า,
08:50
magnesium loses two electrons
195
515000
2000
แม๊กนีเซี่ยมจะเสียอีเลคตรอนไปสองตัว
08:52
to become magnesium ion,
196
517000
3000
เพื่อกลายเป็นตัวไออ้อนของแม๊กนีเซียม,
08:55
which then migrates across the electrolyte,
197
520000
2000
แล้วมันก็จะย้ายข้ามตัวนำไฟฟ้าไป,
08:57
accepts two electrons from the antimony,
198
522000
3000
ยอมรับอีเลคตรอนสองตัวจากแอ๊นทิโมนี,
09:00
and then mixes with it to form an alloy.
199
525000
3000
แล้วเอาไปรวมกับตัวมันเพื่อให้เกิดโลหะผสม
09:03
The electrons go to work
200
528000
2000
อีเล็กตรอนพวกนั้นก็ไปทำงาน
09:05
in the real world out here,
201
530000
3000
ในโลกของความเป็นจริงข้างนอก,
09:08
powering our devices.
202
533000
3000
โดยการให้พลังงานแก่สิ่งประดิษฐ์ของเรา
09:14
Now to charge the battery,
203
539000
3000
เมื่อจะชาร์จแบตเตอรี,
09:17
we connect a source of electricity.
204
542000
3000
เราก็เชื่อมแหล่งของกระแสไฟฟ้า
09:20
It could be something like a wind farm.
205
545000
3000
อาจจะเป็น เช่น ฟาร์มที่ใช้พลังลม
09:24
And then we reverse the current.
206
549000
4000
แล้วเราก็กลับกระแสไฟฟ้า
09:28
And this forces magnesium to de-alloy
207
553000
5000
และนี่จะบังคับให้แม็กนีเซี่ยม เลิกเป็นโลหะผสม
09:33
and return to the upper electrode,
208
558000
3000
และกลับขึ้นไปเป็นขั้วที่อยู่ด้านบน,
09:36
restoring the initial constitution of the battery.
209
561000
5000
กลับเข้าสู่ระบบเดิมของแบตเตอรี่
09:41
And the current passing between the electrodes
210
566000
3000
กระแสไฟฟ้าที่ผ่านระหว่างขั้วสองขั้ว
09:44
generates enough heat to keep it at temperature.
211
569000
3000
ให้ความร้อนพอที่จะให้มันมีอุณหภูมิพอเหมาะ
09:47
It's pretty cool,
212
572000
3000
แจ๋วมากทีเดียว,
09:50
at least in theory.
213
575000
2000
อย่างน้อยที่สุดก็ทางทฤษฎี
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
แต่มันทำงานได้จริงหรือไม่?
09:54
So what to do next?
215
579000
2000
ดังนั้น ต่อไปทำอะไร?
09:56
We go to the laboratory.
216
581000
2000
เราไปที่ห้องปฏิบัติการ
09:58
Now do I hire seasoned professionals?
217
583000
4000
ผมจ้างมืออาชีพที่มีความชำนาญใช่ไหม?
10:02
No, I hire a student
218
587000
3000
ไม่ใช่ ผมจ้างนักศึกษา
10:05
and mentor him,
219
590000
2000
และเป็นพี่เลี้ยงให้เขา,
10:07
teach him how to think about the problem,
220
592000
3000
สอนเขา วิธีการคิดเกี่ยวกับปัญหา,
10:10
to see it from my perspective
221
595000
2000
ให้มองปัญหาจากทัศนะของผม
10:12
and then turn him loose.
222
597000
2000
แล้วก็ปล่อยให้เขาเป็นอิสระ
10:14
This is that student, David Bradwell,
223
599000
2000
นี่คือนักศึกษาคนนั้น ชื่อ เดวิด แบรดเวลล์,
10:16
who, in this image,
224
601000
2000
คนที่อยู่ในภาพนี้,
10:18
appears to be wondering if this thing will ever work.
225
603000
3000
ดูเหมือนจะกำลังสงสัยว่า ไอ้สิ่งนี้จะทำงานได้ไหม
10:21
What I didn't tell David at the time
226
606000
2000
สิ่งที่ผมไม่ได้บอกเดวิดไปในตอนนั้น
10:23
was I myself wasn't convinced it would work.
227
608000
3000
คือ ตัวผมเองไม่เชื่อว่ามันจะทำงานได้
10:26
But David's young and he's smart
228
611000
2000
แต่เดวิดทั้งหนุ่มและฉลาด
10:28
and he wants a Ph.D.,
229
613000
2000
และเขาต้องการได้ปริญญาเอก,
10:30
and he proceeds to build --
230
615000
2000
เขาจึงสร้างต่อ--
10:32
(Laughter)
231
617000
2000
(เสียงหัวเราะ)
10:34
He proceeds to build
232
619000
2000
เขาดำเนินการต่อจนสร้าง
10:36
the first ever liquid metal battery
233
621000
2000
แบตเตอรีจากโลหะเหลวอันแรกขึ้น
10:38
of this chemistry.
234
623000
2000
จากโครงสร้างเคมีนี้
10:40
And based on David's initial promising results,
235
625000
3000
จากผลงานเริ่มต้นของเดวิดที่สำเร็จอย่างดีนี้
10:43
which were paid
236
628000
2000
ซึ่งได้รับเงิน
10:45
with seed funds at MIT,
237
630000
3000
จากกองทุนพัฒนาผลิตภัณฑ์ (seed fund)ของสถาบัน,
10:48
I was able to attract major research funding
238
633000
3000
ผมสามารถดึงดูดกองทุนวิจัยที่สำคัญ
10:51
from the private sector
239
636000
2000
จากหน่วยงานเอกชน
10:53
and the federal government.
240
638000
2000
และจากรัฐบาล
10:55
And that allowed me to expand my group to 20 people,
241
640000
3000
และนั่นทำให้ผมขยายกลุ่มของผมเพิ่มเป็น 20 คน
10:58
a mix of graduate students, post-docs
242
643000
2000
ผสมกันทั้งนักศึกษาปริญญาโท-เอก และหลังจบปริญญาเอก
11:00
and even some undergraduates.
243
645000
2000
และแม้กระทั่งปริญญาตรี
11:02
And I was able to attract really, really good people,
244
647000
3000
ผมสามารถดึงเอาคนที่ดีจริงๆมา
11:05
people who share my passion
245
650000
2000
คนที่มีความรู้สึกกระตือรือรันมากๆเหมือนผม
11:07
for science and service to society,
246
652000
2000
เรื่องวิทยาศาสตร์ และการให้บริการกับสังคม,
11:09
not science and service for career building.
247
654000
4000
ไม่ใช่วิทยาศาสตร์เพื่อการสร้างอาชีพ
11:13
And if you ask these people
248
658000
2000
และถ้าคุณถามคนเหล่านี้
11:15
why they work on liquid metal battery,
249
660000
2000
ว่าทำไมเขาจึงมาทำแบตเตอรี่โลหะเหลว,
11:17
their answer would hearken back
250
662000
2000
คำตอบของเขาจะบอกให้กลับไปฟัง
11:19
to President Kennedy's remarks
251
664000
2000
คำพูดของประธานาธิบดีเคนเนดี้
11:21
at Rice University in 1962
252
666000
3000
ที่มหาวิทยาลัยไรซ์ (Rice University)ในปี 1962
11:24
when he said -- and I'm taking liberties here --
253
669000
2000
เมื่อเขากล่าวว่า--และผมขอเปลี่ยนแปลงตรงนี้หน่อย--
11:26
"We choose to work on grid-level storage,
254
671000
2000
"เราเลือกทำงานเรื่องการเก็บระดับไฟฟ้าในระบบ,
11:28
not because it is easy,
255
673000
2000
ไม่ใช่เพราะว่ามันง่าย,
11:30
but because it is hard."
256
675000
2000
แต่เพราะว่ามันยาก"
11:32
(Applause)
257
677000
6000
(เสียงปรบมือ)
11:39
So this is the evolution of the liquid metal battery.
258
684000
3000
นี้คือวิวัฒนาการของแบตเตอรีโลหะเหลว
11:42
We start here with our workhorse one watt-hour cell.
259
687000
3000
เราเริ่มตรงนี้กับเซลล์ขนาดหนึ่งวัตต์ที่ทำงานหนักและมั่นคง
11:45
I called it the shotglass.
260
690000
2000
ผมเรียกมันว่าแก้วเหล้าจิ๋ว (shotglass)
11:47
We've operated over 400 of these,
261
692000
3000
เราได้ใช้พวกนี้ไปมากกว่า 400 ตัว,
11:50
perfecting their performance with a plurality of chemistries --
262
695000
3000
ใช้สารเคมีหลายๆชนิดทำงานกับมัน เพื่อให้ได้ผลที่สมบูรณ์เต็มที่--
11:53
not just magnesium and antimony.
263
698000
2000
ไม่ใช่แค่กับแม็กนีเซียมและแอ๊นทีโมนี
11:55
Along the way we scaled up to the 20 watt-hour cell.
264
700000
3000
เรื่อยมา เราเพิ่มขึ้นจนถึงเซลล์ขนาด 20 วัตต์
11:58
I call it the hockey puck.
265
703000
2000
ผมเรียกมันว่า ลูกฮ๊อกกี้ (hockey puck)
12:00
And we got the same remarkable results.
266
705000
2000
และเราก็ได้ผลที่น่าทึ่งเหมือนเดิม
12:02
And then it was onto the saucer.
267
707000
2000
แล้วก็มาถึงเรื่องจาน
12:04
That's 200 watt-hours.
268
709000
2000
เป็นขนาด 200 วัตต์
12:06
The technology was proving itself
269
711000
2000
เทคโนโลยี่ได้พิสูจน์ตัวเอง
12:08
to be robust and scalable.
270
713000
3000
ว่าทนทานแข็งแรงและปรับขนาดได้
12:11
But the pace wasn't fast enough for us.
271
716000
2000
แต่โครงการยังเร็วไม่เท่าที่เราต้องการ
12:13
So a year and a half ago,
272
718000
2000
ดังนั้นเมื่อปีครึ่งที่ผ่านมา,
12:15
David and I,
273
720000
2000
เดวิด และผม,
12:17
along with another research staff-member,
274
722000
2000
พร้อมกับผู้ร่วมงานวิจัยอีกคนหนึ่ง,
12:19
formed a company
275
724000
2000
รวมตัวกันตั้งบริษัทหนึ่งขึ้นมา
12:21
to accelerate the rate of progress
276
726000
2000
เพื่อเร่งอัตราความก้าวหน้าให้เร็วขึ้น
12:23
and the race to manufacture product.
277
728000
2000
และการแข่งขันเพื่อผลิตออกมา
12:25
So today at LMBC,
278
730000
2000
ดังนั้นในวันนี้ที่บริษัทแบตเตอรีโลหะเหลว (LMBC)
12:27
we're building cells 16 inches in diameter
279
732000
2000
เรากำลังสร้างเซลล์ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 16 นิ้ว
12:29
with a capacity of one kilowatt-hour --
280
734000
2000
ที่มีความจุหนึ่งกิโลวัตต์--
12:31
1,000 times the capacity
281
736000
3000
ซึ่งเท่ากับ 1000 เท่าของความจุ
12:34
of that initial shotglass cell.
282
739000
2000
ของเซลล์แก้วเหล้าจิ๋วที่เริ่มสร้างแต่แรก
12:36
We call that the pizza.
283
741000
2000
เราเรียกสิ่งนี้ว่าพิซซ่า
12:38
And then we've got a four kilowatt-hour cell on the horizon.
284
743000
3000
แล้วเราก็ได้เซลล์ที่มีความจุสี่พันกิโลวัตต์ ที่กำลังจะเกิดขึ้น
12:41
It's going to be 36 inches in diameter.
285
746000
2000
มันจะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 36 นิ้ว
12:43
We call that the bistro table,
286
748000
2000
เราเรียกมันว่า โต๊ะเล็กในร้านอาหาร (bistro table)
12:45
but it's not ready yet for prime-time viewing.
287
750000
2000
แต่ยังไม่เป็นเวลาที่เหมาะที่สุด ที่จะนำมาให้ดู
12:47
And one variant of the technology
288
752000
2000
ตัวแปรอย่างหนึ่งของเทคโนโลยีนี้
12:49
has us stacking these bistro tabletops into modules,
289
754000
4000
ทำให้เราเรียงโต๊ะเล็กๆนี้ซ้อนกันเป็นหน่วยย่อยๆ,
12:53
aggregating the modules into a giant battery
290
758000
3000
หน่วยย่อยเหล่านี้รวมกันเข้า กลายเป็นแบตเตอรียักษ์
12:56
that fits in a 40-foot shipping container
291
761000
2000
ที่ติดตั้งอยู่ในตู้ขนส่งสินค้าขนาด 40 ฟุต
12:58
for placement in the field.
292
763000
2000
เพื่อเอาไปวางได้บนทุ่งนา
13:00
And this has a nameplate capacity of two megawatt-hours --
293
765000
3000
ตัวนี้ติดป้ายบอกความจุไว้ว่า ได้ถึงสองเม็กกะวัตต์ต่อชั่วโมง--
13:03
two million watt-hours.
294
768000
2000
สองล้านวัตต์ต่อชั่วโมง
13:05
That's enough energy
295
770000
2000
นั่นเป็นพลังงานที่เพียงพอ
13:07
to meet the daily electrical needs
296
772000
2000
กับความต้องการไฟฟ้าในแต่ละวัน
13:09
of 200 American households.
297
774000
2000
ของชาวอเมริกัน 200 ครอบครัว
13:11
So here you have it, grid-level storage:
298
776000
3000
คุณจึงได้มันมาแล้ว คลังเก็บระดับไฟฟ้าในระบบ:
13:14
silent, emissions-free,
299
779000
3000
เงียบ, ไม่ปล่อยอะไรออกมา,
13:17
no moving parts,
300
782000
2000
ไม่มีส่วนที่ต้องเคลื่อนไหว,
13:19
remotely controlled,
301
784000
2000
ควบคุมได้จากที่ไกล,
13:21
designed to the market price point
302
786000
3000
ถูกออกแบบให้อยู่ในราคาตลาด
13:24
without subsidy.
303
789000
3000
โดยไม่ต้องใช้เงินอุดหนุนจากรัฐบาล
13:27
So what have we learned from all this?
304
792000
2000
ดังนั้น อะไรคือสิ่งที่เราได้เรียนรู้จากทั้งหมดนี้?
13:29
(Applause)
305
794000
6000
(เสียงปรบมือ)
13:35
So what have we learned from all this?
306
800000
2000
อะไรคือสิ่งที่เราได้เรียนรู้จากทั้งหมดนี้?
13:37
Let me share with you
307
802000
2000
ขอให้ผมเล่าให้คุณฟัง
13:39
some of the surprises, the heterodoxies.
308
804000
3000
สิ่งที่น่าประหลาดใจบางอย่าง, ความคิดที่ไม่ตรงกับทฤษฎี
13:42
They lie beyond the visible.
309
807000
2000
มันอยู่ในที่ๆเกินกว่าเราจะมองเห็น
13:44
Temperature:
310
809000
2000
อุณหภูมิ:
13:46
Conventional wisdom says set it low,
311
811000
2000
ภูมิปัญญาดั้งเดิมบอกว่า ตั้งให้มันตํ่า,
13:48
at or near room temperature,
312
813000
2000
ที่หรือใกล้เคียงอุณหภูมิห้อง,
13:50
and then install a control system to keep it there.
313
815000
3000
แล้วก็ติดตั้งระบบควบคุมให้อุณหภูมิอยู่ที่นั่น
13:53
Avoid thermal runaway.
314
818000
2000
หลีกเลี่ยงการรั่วไหลของอุณหภูมิ
13:55
Liquid metal battery is designed to operate at elevated temperature
315
820000
3000
แบตเตอรี่โลหะเหลวถูกออกแบบ เพื่อให้ทำงานที่อุณหภูมิที่สูงขึ้น
13:58
with minimum regulation.
316
823000
3000
กับการควบคุมดูแลที่น้อยที่สุด
14:01
Our battery can handle the very high temperature rises
317
826000
3000
แบตเตอรี่ของเราสามารถทำงานได้ ในอุณหภูมิที่สูงขึ้นมากๆ
14:04
that come from current surges.
318
829000
4000
ที่เกิดจากคลื่นกระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น
14:08
Scaling: Conventional wisdom says
319
833000
3000
ในเชิงปริมาณ: ภูมิปัญญาดั้งเดิมกล่าวว่า
14:11
reduce cost by producing many.
320
836000
2000
ลดค่าโสหุ้ยด้วยการผลิตให้มากๆ
14:13
Liquid metal battery is designed to reduce cost
321
838000
3000
แต่แบตเตอรี่โลหะเหลวถูกออกแบบ ให้ลดต้นทุนการผลิต
14:16
by producing fewer, but they'll be larger.
322
841000
3000
ด้วยการผลิตให้น้อยๆ, แต่ทำให้มันขนาดใหญ่ขึ้น
14:19
And finally, human resources:
323
844000
2000
และในที่สุด,ในเชิงทรัพยากรมนุษย์
14:21
Conventional wisdom says
324
846000
2000
ภูมิปัญญาดั้งเดิมบอกว่า
14:23
hire battery experts,
325
848000
2000
จ้างผู้ชำนาญด้านแบตเตอรี่มา
14:25
seasoned professionals,
326
850000
2000
มือโปรที่ผ่านงานมามากๆ,
14:27
who can draw upon their vast experience and knowledge.
327
852000
3000
ผู้ที่สามารถเอาประสบการณ์ และความรู้ที่กว้างขวางของเขามาใช้ได้
14:30
To develop liquid metal battery,
328
855000
2000
แต่การพัฒนาแบตเตอรี่โลหะเหลวขึ้นมานี้,
14:32
I hired students and post-docs and mentored them.
329
857000
3000
ผมได้จ้างนักศึกษาและให้ผู้ที่จบปริญญาเอกแล้ว และเป็นที่ปรึกษาให้พวกเขา
14:35
In a battery,
330
860000
2000
ในเรื่องแบตเตอรี่,
14:37
I strive to maximize electrical potential;
331
862000
3000
ผมพยายามให้เกิดศักยภาพไฟฟ้ามากที่สุด;
14:40
when mentoring,
332
865000
2000
ในเรื่องการให้คำปรึกษา,
14:42
I strive to maximize human potential.
333
867000
2000
ผมพยามามให้เกิดศักยภาพในบุคคลมากที่สุด
14:44
So you see,
334
869000
2000
ดังนั้นคุณคงเห็นแล้วว่า,
14:46
the liquid metal battery story
335
871000
2000
เรื่องของแบตเตอรี่โลหะเหลว
14:48
is more than an account
336
873000
2000
เป็นมากกว่าเรื่อง
14:50
of inventing technology,
337
875000
2000
ของการประดิษฐ์เทคโนโลยี่,
14:52
it's a blueprint
338
877000
2000
แต่เป็นการวางแผนการ
14:54
for inventing inventors, full-spectrum.
339
879000
3000
เพื่อสร้างนักประดิษฐ์, ที่เต็มรูปแบบ
14:57
(Applause)
340
882000
11000
(เสียงปรบมือ)
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