TED2012
Donald Sadoway: The missing link to renewable energy
Donald Sadoway: Erneuerbare Energien: Das fehlende Glied
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Was ist der Schlüssel zur Nutzung alternativer Energiequellen wie Sonne und Wind? Speicherung – damit wir jederzeit Energie anzapfen können, selbst wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht bläst. In diesem verständlichen und inspirierenden Vortrag erklärt uns Donald Sadoway an der Tafel die Zukunft von Hochleistungsbatterien, die erneuerbare Energien speichern. Seine Devise lautet: "Wir müssen das Problem anders betrachten. Wir müssen in großen Dimensionen denken. Wir müssen billig denken."
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
Der Strom für das Licht in diesem Saal
00:18
was generated just moments ago.
1
3000
3000
wurde erst vor wenigen Momenten erzeugt.
00:21
Because the way things stand today,
2
6000
3000
Denn nach heutigen Bedingungen
00:24
electricity demand must be in constant balance
3
9000
3000
müssen beim Strom Nachfrage und Erzeugung
00:27
with electricity supply.
4
12000
3000
stets ausgewogen sein.
00:30
If in the time that it took me to walk out here on this stage,
5
15000
3000
Wären in der Zeit,
in der ich über diese Bühne ging,
in der ich über diese Bühne ging,
00:33
some tens of megawatts of wind power
6
18000
3000
einige zig Megawatt Windenergie
00:36
stopped pouring into the grid,
7
21000
3000
plötzlich nicht mehr ins Netz geflossen,
00:39
the difference would have to be made up
8
24000
2000
dann hätte die Differenz sofort
00:41
from other generators immediately.
9
26000
4000
von anderen Generatoren
wettgemacht werden müssen.
wettgemacht werden müssen.
00:45
But coal plants, nuclear plants
10
30000
3000
Aber Kohle- oder Kernkraftwerke
00:48
can't respond fast enough.
11
33000
2000
können nicht schnell genug reagieren.
00:50
A giant battery could.
12
35000
2000
Eine riesige Batterie könnte das schon.
00:52
With a giant battery,
13
37000
2000
Mit einer riesigen Batterie
00:54
we'd be able to address the problem of intermittency
14
39000
3000
könnten wir dem Problem der
Unterbrechung begegnen,
Unterbrechung begegnen,
00:57
that prevents wind and solar
15
42000
2000
das verhindert, dass Wind- und Solarenergie
00:59
from contributing to the grid
16
44000
2000
das Netz heute
im gleichen Ausmaß wie
im gleichen Ausmaß wie
01:01
in the same way that coal, gas and nuclear do today.
17
46000
4000
Kohle, Gas und Atomkraft speisen.
01:05
You see, the battery
18
50000
2000
Die Batterie ist
01:07
is the key enabling device here.
19
52000
3000
dabei der Schlüsselfaktor.
01:10
With it, we could draw electricity from the sun
20
55000
3000
Mit ihr könnten wir selbst dann Solarenergie nutzen,
01:13
even when the sun doesn't shine.
21
58000
2000
wenn die Sonne nicht scheint.
01:15
And that changes everything.
22
60000
3000
Und das ändert alles.
01:18
Because then renewables
23
63000
2000
Denn dann spielen erneuerbare Energien
01:20
such as wind and solar
24
65000
2000
wie Wind- und Solarenergie
01:22
come out from the wings,
25
67000
2000
keine Nebenrollen mehr,
01:24
here to center stage.
26
69000
2000
sondern werden zum Hauptdarsteller.
01:26
Today I want to tell you about such a device.
27
71000
3000
Heute möchte ich Ihnen von so einem
Schlüsselfaktor erzählen.
Schlüsselfaktor erzählen.
01:29
It's called the liquid metal battery.
28
74000
2000
Die Flüssigmetallbatterie.
01:31
It's a new form of energy storage
29
76000
2000
Sie speichert Energie auf eine neue Art.
01:33
that I invented at MIT
30
78000
3000
Ich habe sie am MIT
01:36
along with a team of my students
31
81000
2000
zusammen mit einigen meiner Studenten
01:38
and post-docs.
32
83000
2000
und Post-Docs entwickelt.
01:40
Now the theme of this year's TED Conference is Full Spectrum.
33
85000
3000
Der Titel der diesjährigen TED-Konferenz heißt "Volles Spektrum".
01:43
The OED defines spectrum
34
88000
3000
Der Oxford English Dictionary definiert "Spektrum"
01:46
as "The entire range of wavelengths
35
91000
3000
als "die gesamte Bandbreite von Wellenlängen
01:49
of electromagnetic radiation,
36
94000
2000
von elektromagnetischer Strahlung
01:51
from the longest radio waves to the shortest gamma rays
37
96000
3000
von den längsten Radiowellen
zu den kürzesten Gammastrahlen,
zu den kürzesten Gammastrahlen,
01:54
of which the range of visible light
38
99000
3000
wovon die Bandbreite des sichtbaren Lichts
01:57
is only a small part."
39
102000
2000
nur ein kleiner Teil ist."
01:59
So I'm not here today only to tell you
40
104000
2000
Heute möchte ich Ihnen nicht nur erzählen,
02:01
how my team at MIT has drawn out of nature
41
106000
3000
wie mein Team am MIT aus der Natur
02:04
a solution to one of the world's great problems.
42
109000
3000
eine Lösung für eines der
größten Probleme der Welt entwickelt hat.
größten Probleme der Welt entwickelt hat.
02:07
I want to go full spectrum and tell you how,
43
112000
3000
Im Sinne eines vollen Spektrums
möchte ich Ihnen sagen,
möchte ich Ihnen sagen,
02:10
in the process of developing
44
115000
2000
wie wir bei der Entwicklung
02:12
this new technology,
45
117000
2000
dieser neuen Technologie
02:14
we've uncovered some surprising heterodoxies
46
119000
3000
auf einige überraschende Heterodoxien
gestoßen sind,
gestoßen sind,
02:17
that can serve as lessons for innovation,
47
122000
3000
aus denen wir etwas über Innovation
02:20
ideas worth spreading.
48
125000
3000
und wertvolle Ideen lernen können.
02:23
And you know,
49
128000
2000
Und wissen Sie,
02:25
if we're going to get this country out of its current energy situation,
50
130000
4000
wenn wir dieses Land aus seiner derzeiten
Energiesituation befreien wollen,
Energiesituation befreien wollen,
02:29
we can't just conserve our way out;
51
134000
3000
dann erreichen wir das nicht mit bloßem Stromsparen,
02:32
we can't just drill our way out;
52
137000
3000
Ölbohrungen,
02:35
we can't bomb our way out.
53
140000
2000
oder Bomben.
02:37
We're going to do it the old-fashioned American way,
54
142000
2000
Wir werden es auf die altmodische
amerikanische Art machen,
amerikanische Art machen,
02:39
we're going to invent our way out,
55
144000
2000
wir werden den Ausweg erfinden,
02:41
working together.
56
146000
2000
indem wir zusammenarbeiten.
02:43
(Applause)
57
148000
3000
(Applaus)
02:46
Now let's get started.
58
151000
2000
Fangen wir also an.
02:48
The battery was invented about 200 years ago
59
153000
3000
Die Batterie wurde vor ca. 200 Jahren
02:51
by a professor, Alessandro Volta,
60
156000
2000
von einem Professor, Alessandro Volta,
02:53
at the University of Padua in Italy.
61
158000
3000
an der Universität Padua in Italien erfunden.
02:56
His invention gave birth to a new field of science,
62
161000
2000
Dank seiner Erfindung entstand
02:58
electrochemistry,
63
163000
2000
ein neues Wissenschaftsfeld – die Elektrochemie –
03:00
and new technologies
64
165000
2000
und neue Technologien
03:02
such as electroplating.
65
167000
2000
wie Galvanik.
03:04
Perhaps overlooked,
66
169000
2000
Ein vielleicht vernachlässigter Aspekt war,
03:06
Volta's invention of the battery
67
171000
2000
dass Voltas Erfindung der Batterie
03:08
for the first time also
68
173000
2000
zum ersten Mal auch
03:10
demonstrated the utility of a professor.
69
175000
2000
die Nützlichkeit eines Professors demonstrierte.
03:12
(Laughter)
70
177000
2000
(Lachen)
03:14
Until Volta, nobody could imagine
71
179000
2000
Vor Volta konnte sich niemand vorstellen,
03:16
a professor could be of any use.
72
181000
3000
dass ein Professor zu etwas gut sein könne.
03:19
Here's the first battery --
73
184000
3000
Das ist die erste Batterie –
03:22
a stack of coins, zinc and silver,
74
187000
3000
ein Stapel Münzen, Zink und Silber,
getrennt durch einen,
getrennt durch einen,
03:25
separated by cardboard soaked in brine.
75
190000
2000
in einer Salzlösung getränkten Karton.
03:27
This is the starting point
76
192000
2000
Das ist der Ausgangspunkt
03:29
for designing a battery --
77
194000
2000
für die Entwicklung einer Batterie –
03:31
two electrodes,
78
196000
2000
zwei Elektroden,
03:33
in this case metals of different composition,
79
198000
2000
in diesem Fall verschiedene Metalle,
03:35
and an electrolyte,
80
200000
2000
und ein Elektrolyt,
03:37
in this case salt dissolved in water.
81
202000
2000
in diesem Fall in Wasser gelöstes Salz.
03:39
The science is that simple.
82
204000
2000
So einfach ist die Wissenschaft.
03:41
Admittedly, I've left out a few details.
83
206000
4000
Zugegebenermaßen habe ich
ein paar Details weggelassen.
ein paar Details weggelassen.
03:45
Now I've taught you
84
210000
2000
Jetzt habe ich Ihnen erklärt,
03:47
that battery science is straightforward
85
212000
2000
dass die Wissenschaft
hiner einer Batterie simpel ist
hiner einer Batterie simpel ist
03:49
and the need for grid-level storage
86
214000
2000
und dass eine Netzspeicherung
03:51
is compelling,
87
216000
2000
zwingend erforderlich wäre.
03:53
but the fact is
88
218000
2000
Tatsache ist aber,
03:55
that today there is simply no battery technology
89
220000
3000
dass es heute einfach keine
Batterietechnologie gibt,
Batterietechnologie gibt,
03:58
capable of meeting
90
223000
2000
die in der Lage ist,
04:00
the demanding performance requirements of the grid --
91
225000
4000
die Leistungsanforderungen
eines Stromnetzes zu erfüllen –
eines Stromnetzes zu erfüllen –
04:04
namely uncommonly high power,
92
229000
2000
und zwar Hochleistung,
04:06
long service lifetime
93
231000
2000
lange Lebensdauer
04:08
and super-low cost.
94
233000
2000
zu einem supergünstigen Preis.
04:10
We need to think about the problem differently.
95
235000
3000
Wir müssen das Problem anders betrachten.
04:13
We need to think big,
96
238000
2000
Wir müssen in großen Dimensionen denken
04:15
we need to think cheap.
97
240000
2000
und billig bleiben.
04:17
So let's abandon the paradigm
98
242000
2000
Geben wir also das Paradigma auf,
04:19
of let's search for the coolest chemistry
99
244000
3000
nach der coolsten Chemie zu suchen,
04:22
and then hopefully we'll chase down the cost curve
100
247000
2000
um dann hoffentlich die Kosten senken zu können,
04:24
by just making lots and lots of product.
101
249000
3000
indem wir massenweise produzieren.
04:27
Instead, let's invent
102
252000
2000
Erfinden wir stattdessen etwas,
04:29
to the price point of the electricity market.
103
254000
3000
das zum Kostenpunkt des Strommarktes passt.
04:32
So that means
104
257000
2000
Das bedeutet also,
04:34
that certain parts of the periodic table
105
259000
2000
dass gewisse Bereiche des Periodensystems
04:36
are axiomatically off-limits.
106
261000
2000
automatisch ausscheiden.
04:38
This battery needs to be made
107
263000
2000
Diese Batterie muss aus Elementen bestehen,
04:40
out of earth-abundant elements.
108
265000
2000
die reichlich vorhanden sind.
04:42
I say, if you want to make something dirt cheap,
109
267000
3000
Ich sage, wenn etwas
so billig wie Schrott sein soll,
so billig wie Schrott sein soll,
04:45
make it out of dirt --
110
270000
2000
macht man es am besten aus Schrott.
04:47
(Laughter)
111
272000
2000
(Lachen)
04:49
preferably dirt
112
274000
2000
Und vorzugsweise Schrott,
04:51
that's locally sourced.
113
276000
3000
den man vor Ort bekommt.
04:54
And we need to be able to build this thing
114
279000
3000
Und dieses Ding müssen wir
04:57
using simple manufacturing techniques and factories
115
282000
3000
mit einfachen Techniken und
05:00
that don't cost us a fortune.
116
285000
3000
in preiswerten Fabriken herstellen können.
05:04
So about six years ago,
117
289000
2000
Vor ungefähr 6 Jahren
05:06
I started thinking about this problem.
118
291000
2000
begann ich, darüber nachzudenken.
05:08
And in order to adopt a fresh perspective,
119
293000
3000
Um einen anderen Blick dafür zu bekommen,
05:11
I sought inspiration from beyond the field of electricity storage.
120
296000
4000
suchte ich nach Anregungen
aus einem anderen Bereich.
aus einem anderen Bereich.
05:15
In fact, I looked to a technology
121
300000
3000
Ich sah mir eine Technologie an,
05:18
that neither stores nor generates electricity,
122
303000
3000
die Strom weder speichert noch erzeugt,
05:21
but instead consumes electricity,
123
306000
2000
sondern stattdessen
05:23
huge amounts of it.
124
308000
2000
große Mengen Strom verbraucht.
05:25
I'm talking about the production of aluminum.
125
310000
4000
Ich spreche von der Aluminiumherstellung.
05:29
The process was invented in 1886
126
314000
2000
Der Vorgang wurde 1886 erfunden,
05:31
by a couple of 22-year-olds --
127
316000
2000
von ein paar 22-jährigen –
05:33
Hall in the United States and Heroult in France.
128
318000
3000
Hall in den USA und Heroult in Frankreich.
05:36
And just a few short years following their discovery,
129
321000
3000
Nur ein paar Jahre nach ihrer Entdeckung
05:39
aluminum changed
130
324000
2000
hatte Aluminium den Sprung
05:41
from a precious metal costing as much as silver
131
326000
3000
von einem teuren Metall,
das soviel kostete wie Silber,
das soviel kostete wie Silber,
05:44
to a common structural material.
132
329000
3000
zu einem allgegenwärtigen
Strukturmaterial vollzogen.
Strukturmaterial vollzogen.
05:47
You're looking at the cell house of a modern aluminum smelter.
133
332000
3000
Sie sehen gerade das Gehäuse
einer modernen Aluminiumschmelzerei.
einer modernen Aluminiumschmelzerei.
05:50
It's about 50 feet wide
134
335000
2000
Es ist ca. 15 m breit
05:52
and recedes about half a mile --
135
337000
2000
und etwa 800 m lang –
05:54
row after row of cells
136
339000
3000
eine Reihe Zellen nach der anderen,
05:57
that, inside, resemble Volta's battery,
137
342000
3000
die innen Voltas Batterie ähnlich sehen,
06:00
with three important differences.
138
345000
2000
aber mit drei wichtigen Unterschieden.
06:02
Volta's battery works at room temperature.
139
347000
3000
Voltas Batterie funktioniert bei Zimmertemperatur.
06:05
It's fitted with solid electrodes
140
350000
3000
Sie ist mit festen Elektroden
06:08
and an electrolyte that's a solution of salt and water.
141
353000
3000
und einer Wasser-Salz-Lösung
als Elektrolyt ausgestattet.
als Elektrolyt ausgestattet.
06:11
The Hall-Heroult cell
142
356000
2000
Die Hall-Heroult-Zelle
06:13
operates at high temperature,
143
358000
2000
arbeitet bei hoher Temperatur,
06:15
a temperature high enough
144
360000
2000
hoch genug,
06:17
that the aluminum metal product is liquid.
145
362000
2000
dass das Aluminiummetallprodukt flüssig ist.
06:19
The electrolyte
146
364000
2000
Das Elektrolyt
06:21
is not a solution of salt and water,
147
366000
2000
ist nicht eine Wasser-Salz-Lösung,
06:23
but rather salt that's melted.
148
368000
2000
sondern eher geschmolzenes Salz.
06:25
It's this combination of liquid metal,
149
370000
2000
Diese Kombination aus flüssigem Metall,
06:27
molten salt and high temperature
150
372000
3000
geschmolzenem Salz und hoher Temperatur
06:30
that allows us to send high current through this thing.
151
375000
4000
erlaubt es uns, Hochstrom durchzuschicken.
06:34
Today, we can produce virgin metal from ore
152
379000
3000
Heute können wir Neumetall aus Erz gewinnen,
06:37
at a cost of less than 50 cents a pound.
153
382000
3000
und ein halbes Kilo kostet weniger als 50 Cent.
06:40
That's the economic miracle
154
385000
2000
Das ist das Wirtschaftswunder
06:42
of modern electrometallurgy.
155
387000
2000
der modernen Elektrometallurgie.
06:44
It is this that caught and held my attention
156
389000
3000
Genau dieser Aspekt hat mich so fasziniert,
06:47
to the point that I became obsessed with inventing a battery
157
392000
4000
dass ich unbedingt eine Batterie erfinden wollte,
06:51
that could capture this gigantic economy of scale.
158
396000
4000
die diese gigantischen Größenvorteile nutzen könnte.
06:55
And I did.
159
400000
2000
Und das tat ich auch.
06:57
I made the battery all liquid --
160
402000
3000
Ich machte die Batterie flüssig –
07:00
liquid metals for both electrodes
161
405000
2000
flüssige Metalle für beide Elektroden
07:02
and a molten salt for the electrolyte.
162
407000
2000
und geschmolzenes Salz für als Elektrolyt.
07:04
I'll show you how.
163
409000
3000
Ich zeige Ihnen, wie.
07:24
So I put low-density
164
429000
3000
Ich brachte ein Flüssigmetall
07:27
liquid metal at the top,
165
432000
4000
mit geringer Dichte oben an,
07:31
put a high-density liquid metal at the bottom,
166
436000
6000
ein Flüssigmetall mit hoher Dichte unten,
07:37
and molten salt in between.
167
442000
3000
und geschmolzenes Salz dazwischen.
07:43
So now,
168
448000
2000
Und jetzt,
07:45
how to choose the metals?
169
450000
3000
welche Metalle nehme ich?
07:48
For me, the design exercise
170
453000
2000
Die Planung
07:50
always begins here
171
455000
2000
beginnt für mich immer hier:
07:52
with the periodic table,
172
457000
2000
mit dem Periodensystem,
07:54
enunciated by another professor,
173
459000
2000
festgehalten von einem anderen Professor,
07:56
Dimitri Mendeleyev.
174
461000
2000
Dmitri Mendeleyew.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Alles um uns herum
08:00
is made of some combination
176
465000
2000
besteht aus einer Kombination
08:02
of what you see depicted here.
177
467000
3000
von dem, was Sie hier sehen,
08:05
And that includes our own bodies.
178
470000
2000
inklusive unserer eigenen Körper.
08:07
I recall the very moment one day
179
472000
3000
Ich erinnere mich genau an den Moment,
08:10
when I was searching for a pair of metals
180
475000
3000
als ich nach zwei Metallen suchte,
08:13
that would meet the constraints
181
478000
2000
die die Auflagen von
08:15
of earth abundance,
182
480000
2000
reichlichem Vorkommen,
08:17
different, opposite density
183
482000
3000
verschiedener, entgegensetzter Dichte,
08:20
and high mutual reactivity.
184
485000
2000
und hoher gegenseitiger
Reaktionsfähigkeit erfüllten.
Reaktionsfähigkeit erfüllten.
08:22
I felt the thrill of realization
185
487000
2000
Ich spürte einen Kick,
08:24
when I knew I'd come upon the answer.
186
489000
3000
als ich wusste, dass ich die Antwort hatte:
08:29
Magnesium for the top layer.
187
494000
3000
Magnesium oben.
08:32
And antimony
188
497000
2000
Und Antimon
08:34
for the bottom layer.
189
499000
3000
unten.
08:37
You know, I've got to tell you,
190
502000
2000
Ich muss Ihnen sagen,
08:39
one of the greatest benefits of being a professor:
191
504000
3000
einer, der größten Vorzüge als Professor ist:
08:42
colored chalk.
192
507000
2000
farbige Kreide.
08:44
(Laughter)
193
509000
3000
(Lachen)
08:47
So to produce current,
194
512000
3000
Zur Stromerzeugung
08:50
magnesium loses two electrons
195
515000
2000
verliert Magnesium zwei Elektronen
08:52
to become magnesium ion,
196
517000
3000
wird zu Magnesiumion,
08:55
which then migrates across the electrolyte,
197
520000
2000
wandert durch den Elektrolyt,
08:57
accepts two electrons from the antimony,
198
522000
3000
nimmt zwei Antimon-Elektronen an,
09:00
and then mixes with it to form an alloy.
199
525000
3000
und verbindet sich damit zu einer Legierung.
09:03
The electrons go to work
200
528000
2000
Die Elektronen machen sich an die Arbeit
09:05
in the real world out here,
201
530000
3000
in der realen Welt hier
09:08
powering our devices.
202
533000
3000
und versorgen unsere Geräte mit Strom.
09:14
Now to charge the battery,
203
539000
3000
Um die Batterie zu laden,
09:17
we connect a source of electricity.
204
542000
3000
schließen wir eine Stromquelle an.
09:20
It could be something like a wind farm.
205
545000
3000
Das könnte ein Windpark sein.
09:24
And then we reverse the current.
206
549000
4000
Dann kehren wir den Strom um.
09:28
And this forces magnesium to de-alloy
207
553000
5000
Das zwingt das Magnesium dazu, sich zu lösen,
09:33
and return to the upper electrode,
208
558000
3000
zur oberen Elektrode zurückzukehren
09:36
restoring the initial constitution of the battery.
209
561000
5000
und die ursprüngliche Struktur der Batterie
wieder herzustellen.
wieder herzustellen.
09:41
And the current passing between the electrodes
210
566000
3000
Der Strom zwischen den Elektroden
09:44
generates enough heat to keep it at temperature.
211
569000
3000
erzeugt genug Hitze, um die Temperatur zu halten.
09:47
It's pretty cool,
212
572000
3000
Das ist echt cool,
09:50
at least in theory.
213
575000
2000
zumindest theoretisch.
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
Aber funktioniert es auch?
09:54
So what to do next?
215
579000
2000
Was ist nun der nächste Schritt?
09:56
We go to the laboratory.
216
581000
2000
Wir gehen ins Labor.
09:58
Now do I hire seasoned professionals?
217
583000
4000
Beauftrage ich erfahrene Profis?
10:02
No, I hire a student
218
587000
3000
Nein, ich nehme einen Studenten
10:05
and mentor him,
219
590000
2000
und betreue ihn,
10:07
teach him how to think about the problem,
220
592000
3000
zeige ihm, wie er das Problem betrachten
10:10
to see it from my perspective
221
595000
2000
und von meiner Perspektive aus sehen soll.
10:12
and then turn him loose.
222
597000
2000
Dann lasse ich ihn von der Leine.
10:14
This is that student, David Bradwell,
223
599000
2000
Das ist der Student, David Bradwell,
10:16
who, in this image,
224
601000
2000
der sich hier auf diesem Bild
10:18
appears to be wondering if this thing will ever work.
225
603000
3000
zu fragen scheint,
ob das Ding je funktionieren wird.
ob das Ding je funktionieren wird.
10:21
What I didn't tell David at the time
226
606000
2000
Was ich David damals nicht gesagt habe,
10:23
was I myself wasn't convinced it would work.
227
608000
3000
war, dass ich selber nicht überzeugt war.
10:26
But David's young and he's smart
228
611000
2000
Aber David ist jung und clever
10:28
and he wants a Ph.D.,
229
613000
2000
und er will eine Doktoranden-Stelle,
10:30
and he proceeds to build --
230
615000
2000
und so baut er –
10:32
(Laughter)
231
617000
2000
(Lachen)
10:34
He proceeds to build
232
619000
2000
Er baut dann
10:36
the first ever liquid metal battery
233
621000
2000
die allererste Flüssigmetallbatterie
10:38
of this chemistry.
234
623000
2000
mit dieser chemischen Zusammensetzung.
10:40
And based on David's initial promising results,
235
625000
3000
Aufbauend auf Davids
ersten, vielversprechenden Ergebnissen,
ersten, vielversprechenden Ergebnissen,
10:43
which were paid
236
628000
2000
die mit
10:45
with seed funds at MIT,
237
630000
3000
Startkapital des MIT finanziert wurden,
10:48
I was able to attract major research funding
238
633000
3000
konnte ich größere Forschungsmittel
10:51
from the private sector
239
636000
2000
aus dem Privatsektor
10:53
and the federal government.
240
638000
2000
und von der US-Regierung auftreiben.
10:55
And that allowed me to expand my group to 20 people,
241
640000
3000
So konnte ich meine Gruppe
auf 20 Leute ausbauen,
auf 20 Leute ausbauen,
10:58
a mix of graduate students, post-docs
242
643000
2000
bestehend aus MA-Studenten, Post-Docs,
11:00
and even some undergraduates.
243
645000
2000
und sogar einigen BA-Studenten.
11:02
And I was able to attract really, really good people,
244
647000
3000
Ich konnte richtig gute Leute begeistern,
11:05
people who share my passion
245
650000
2000
die meine Leidenschaft
11:07
for science and service to society,
246
652000
2000
für Wissenschaft und den
Dienst an der Gesellschaft teilten,
Dienst an der Gesellschaft teilten,
11:09
not science and service for career building.
247
654000
4000
nicht Wissenschaft und den Dienst an der Karriere.
11:13
And if you ask these people
248
658000
2000
Wenn Sie diese Leute fragen,
11:15
why they work on liquid metal battery,
249
660000
2000
warum sie an einer Flüssigmetallbatterie arbeiten,
11:17
their answer would hearken back
250
662000
2000
dann würden ihre Antworten
11:19
to President Kennedy's remarks
251
664000
2000
an Präsident Kennedys Bemerkungen erinnern,
11:21
at Rice University in 1962
252
666000
3000
als er 1962 die Rice-Universität besuchte.
11:24
when he said -- and I'm taking liberties here --
253
669000
2000
Er sagte – und da genehmige ich mir
ein paar Freiheiten –
ein paar Freiheiten –
11:26
"We choose to work on grid-level storage,
254
671000
2000
"Wir arbeiten an der Netzspeicherung,
11:28
not because it is easy,
255
673000
2000
nicht weil es leicht ist,
11:30
but because it is hard."
256
675000
2000
sondern weil es schwierig ist."
11:32
(Applause)
257
677000
6000
(Applaus)
11:39
So this is the evolution of the liquid metal battery.
258
684000
3000
Nun zur Entwicklung der Flüssigmetallbatterie.
11:42
We start here with our workhorse one watt-hour cell.
259
687000
3000
Wir beginnen hier mit unserer 1-Wattstunden-Zelle.
11:45
I called it the shotglass.
260
690000
2000
Ich nannte sie das Schnapsglas.
11:47
We've operated over 400 of these,
261
692000
3000
Wir haben mit über 400 davon gearbeitet
11:50
perfecting their performance with a plurality of chemistries --
262
695000
3000
und ihre Leistung
mit vielen Chemikalien perfektioniert,
mit vielen Chemikalien perfektioniert,
11:53
not just magnesium and antimony.
263
698000
2000
nicht nur Magnesium und Animon.
11:55
Along the way we scaled up to the 20 watt-hour cell.
264
700000
3000
Nach einiger Zeit sind wir
bei der 20-Wattstunden-Zelle angekommen.
bei der 20-Wattstunden-Zelle angekommen.
11:58
I call it the hockey puck.
265
703000
2000
Die nannte ich den Hockey-Puck.
12:00
And we got the same remarkable results.
266
705000
2000
Und wir erzielten die gleichen
bemerkenswerten Ergebnisse.
bemerkenswerten Ergebnisse.
12:02
And then it was onto the saucer.
267
707000
2000
Dann kamen wir zur Untertasse.
12:04
That's 200 watt-hours.
268
709000
2000
Das sind 200 Wattstunden.
12:06
The technology was proving itself
269
711000
2000
Die Technologie erwies sich
12:08
to be robust and scalable.
270
713000
3000
als robust und vergrößerbar.
12:11
But the pace wasn't fast enough for us.
271
716000
2000
Aber es ging uns nicht schnell genug.
12:13
So a year and a half ago,
272
718000
2000
Vor 1,5 Jahren also
12:15
David and I,
273
720000
2000
haben David und ich
12:17
along with another research staff-member,
274
722000
2000
gemeinsam mit einem weiteren Teammitglied
12:19
formed a company
275
724000
2000
eine Firma gegründet,
12:21
to accelerate the rate of progress
276
726000
2000
um unsere Fortschritte zu beschleunigen
12:23
and the race to manufacture product.
277
728000
2000
und schneller ein Produkt herstellen zu können.
12:25
So today at LMBC,
278
730000
2000
Heute bauen wir in der LMBC
12:27
we're building cells 16 inches in diameter
279
732000
2000
Zellen mit einem Durchmesser von ca. 40 cm,
12:29
with a capacity of one kilowatt-hour --
280
734000
2000
mit einer Kapazität von 1 Kilowattstunde –
12:31
1,000 times the capacity
281
736000
3000
das ist das 1000-fache der Kapazität
12:34
of that initial shotglass cell.
282
739000
2000
des anfänglichen Schnapsglases.
12:36
We call that the pizza.
283
741000
2000
Wir nennen sie die Pizza.
12:38
And then we've got a four kilowatt-hour cell on the horizon.
284
743000
3000
Im Moment arbeiten wir an einer
4-Kilowattstunden-Zelle.
4-Kilowattstunden-Zelle.
12:41
It's going to be 36 inches in diameter.
285
746000
2000
Sie wird ca. 91 cm Durchmesser haben.
12:43
We call that the bistro table,
286
748000
2000
Wir nennen sie den Bistro-Tisch.
12:45
but it's not ready yet for prime-time viewing.
287
750000
2000
Noch ist sie nicht präsentierbar im Hauptabendprogramm.
12:47
And one variant of the technology
288
752000
2000
Bei einer Variante dieser Technologie
12:49
has us stacking these bistro tabletops into modules,
289
754000
4000
stapeln wir die Bistro-Tischflächen zu Modulen auf,
12:53
aggregating the modules into a giant battery
290
758000
3000
fassen die Module
in einer Riesenbatterie zusammen,
in einer Riesenbatterie zusammen,
12:56
that fits in a 40-foot shipping container
291
761000
2000
die in einen ca. 12 m großen Schiffscontainer passt
12:58
for placement in the field.
292
763000
2000
und in der Praxis getestet werden soll.
13:00
And this has a nameplate capacity of two megawatt-hours --
293
765000
3000
Sie verfügt über eine Kapazität von
2 Megawattstunden –
2 Megawattstunden –
13:03
two million watt-hours.
294
768000
2000
2 Mio. Wattstunden.
13:05
That's enough energy
295
770000
2000
Das ist genug Strom,
13:07
to meet the daily electrical needs
296
772000
2000
um den Tagesbedarf
13:09
of 200 American households.
297
774000
2000
von 200 amerikanischen Haushalten zu decken.
13:11
So here you have it, grid-level storage:
298
776000
3000
Hier haben Sie also Netzspeicherung:
13:14
silent, emissions-free,
299
779000
3000
leise, ohne Emissionen,
13:17
no moving parts,
300
782000
2000
keine sich bewegenden Teile,
13:19
remotely controlled,
301
784000
2000
ferngesteuert,
13:21
designed to the market price point
302
786000
3000
marktpreisgerecht,
13:24
without subsidy.
303
789000
3000
ohne Subventionen.
13:27
So what have we learned from all this?
304
792000
2000
Was haben wir also aus all dem gelernt?
13:29
(Applause)
305
794000
6000
(Applaus)
13:35
So what have we learned from all this?
306
800000
2000
Was haben wir also aus all dem gelernt?
13:37
Let me share with you
307
802000
2000
Ich möchte Ihnen von
13:39
some of the surprises, the heterodoxies.
308
804000
3000
einigen Überraschungen,
den Heterodoxien, erzählen.
den Heterodoxien, erzählen.
13:42
They lie beyond the visible.
309
807000
2000
Sie sind nicht offensichtlich.
13:44
Temperature:
310
809000
2000
Temperatur:
13:46
Conventional wisdom says set it low,
311
811000
2000
Nach klassischer Auffassung hält man sie niedrig,
13:48
at or near room temperature,
312
813000
2000
bei oder nahe Zimmertemperatur,
13:50
and then install a control system to keep it there.
313
815000
3000
und installiert dann ein Kontrollsystem,
um sie da zu halten.
um sie da zu halten.
13:53
Avoid thermal runaway.
314
818000
2000
Rapiden Temperaturanstieg soll man vermeiden.
13:55
Liquid metal battery is designed to operate at elevated temperature
315
820000
3000
Die Flüssigmetallbatterie arbeitet
bei hoher Temperatur
bei hoher Temperatur
13:58
with minimum regulation.
316
823000
3000
mit minimaler Regulierung.
14:01
Our battery can handle the very high temperature rises
317
826000
3000
Unsere Batterie kann den sehr hohen Temperaturanstieg
14:04
that come from current surges.
318
829000
4000
von Stromstößen aushalten.
14:08
Scaling: Conventional wisdom says
319
833000
3000
Größenordnung: Nach klassischer Auffassung
14:11
reduce cost by producing many.
320
836000
2000
senkt man die Kosten durch
eine hohe Produktionsmenge.
eine hohe Produktionsmenge.
14:13
Liquid metal battery is designed to reduce cost
321
838000
3000
Die Flüssigmetallbatterie senkt Kosten,
14:16
by producing fewer, but they'll be larger.
322
841000
3000
wenn man weniger Stückzahlen produziert,
die aber größer sind.
die aber größer sind.
14:19
And finally, human resources:
323
844000
2000
Und schließlich das Personal:
14:21
Conventional wisdom says
324
846000
2000
Nach klassischer Auffassung
14:23
hire battery experts,
325
848000
2000
stellt man Batterieexperten an,
14:25
seasoned professionals,
326
850000
2000
erfahrene Profis,
14:27
who can draw upon their vast experience and knowledge.
327
852000
3000
die auf ihre große Erfahrung und ihr Wissen
zurückgreifen können.
zurückgreifen können.
14:30
To develop liquid metal battery,
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855000
2000
Zur Entwicklung einer Flüssigmetallbatterie
14:32
I hired students and post-docs and mentored them.
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857000
3000
stellte ich Studenten und Post-Docs an
und betreute sie.
und betreute sie.
14:35
In a battery,
330
860000
2000
Bei einer Batterie
14:37
I strive to maximize electrical potential;
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3000
versuche ich, das elektrische Potential
zu maximieren.
zu maximieren.
14:40
when mentoring,
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865000
2000
Bei der Betreuung
14:42
I strive to maximize human potential.
333
867000
2000
versuche ich, das menschliche Potential
zu maximieren.
zu maximieren.
14:44
So you see,
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869000
2000
Sie sehen also
14:46
the liquid metal battery story
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871000
2000
bei der Geschichte der Flüssigmetallbatterie
14:48
is more than an account
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2000
geht es nicht nur
14:50
of inventing technology,
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875000
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um eine technologische Erfindung.
14:52
it's a blueprint
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2000
Sie ist eine Mustervorlage
14:54
for inventing inventors, full-spectrum.
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zum Erfinden von Erfindern, mit vollem Spektrum.
14:57
(Applause)
340
882000
11000
(Applaus)
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