ABOUT THE SPEAKER
Donald Sadoway - Materials engineer
Donald 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.

More profile about the speaker
Donald Sadoway | Speaker | TED.com
TED2012

Donald Sadoway: The missing link to renewable energy

Donald Sadoway: De ontbrekende schakel voor hernieuwbare energie

Filmed:
2,374,649 views

Wat is de sleutel tot het gebruik van alternatieve energie, zoals zonne- en windenergie? Opslag - zodat de elektriciteit blijft stromen, zelfs als de zon niet schijnt en de wind niet waait. In deze toegankelijke, inspirerende lezing, schildert Donald Sadoway ons een toekomst met grootschalige batterijen om hernieuwbare energie op te slaan. Hij zegt: "We moeten anders gaan denken over dit probleem. Het moet grootschalig en met een minimum aan kosten worden aangepakt."
- Materials engineer
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 electricityelektriciteit poweringaandrijven the lightslichten in this theatertheater
0
0
3000
De elektriciteit voor de verlichting in dit theater
00:18
was generatedgegenereerd just momentsmomenten agogeleden.
1
3000
3000
werd slechts enkele ogenblikken geleden gegenereerd.
00:21
Because the way things standstand todayvandaag,
2
6000
3000
Omdat met de huidige stand van zaken
00:24
electricityelektriciteit demandvraag naar mustmoet be in constantconstante balancebalans
3
9000
3000
de vraag naar elektriciteit voortdurend in balans moet zijn
00:27
with electricityelektriciteit supplylevering.
4
12000
3000
met de elektriciteitsopwekking.
00:30
If in the time that it tooknam me to walklopen out here on this stagestadium,
5
15000
3000
Als toen ik het podium opliep
00:33
some tenstientallen of megawattsmegawatt of windwind powermacht
6
18000
3000
er een aantal megawatt windenergie
00:36
stoppedgestopt pouringgieten into the gridrooster,
7
21000
3000
niet op het net zou zijn geraakt,
00:39
the differenceverschil would have to be madegemaakt up
8
24000
2000
dan moest dat onmiddellijk worden gecompenseerd
00:41
from other generatorsgeneratoren immediatelyper direct.
9
26000
4000
door andere generatoren.
00:45
But coalsteenkool plantsplanten, nuclearnucleair plantsplanten
10
30000
3000
Maar kolencentrales en kerncentrales
00:48
can't respondreageren fastsnel enoughgenoeg.
11
33000
2000
kunnen niet snel genoeg reageren.
00:50
A giantreusachtig batteryaccu could.
12
35000
2000
Een gigantische batterij zou dat wel kunnen.
00:52
With a giantreusachtig batteryaccu,
13
37000
2000
Met een grote batterij
00:54
we'dwij hadden be ablein staat to addressadres the problemprobleem of intermittencyduurt
14
39000
3000
konden we de onderbrekingen aanpakken
00:57
that preventsHiermee voorkomt u dat windwind and solarzonne-
15
42000
2000
die wind- en zonne-energie beletten
00:59
from contributingbijdragende to the gridrooster
16
44000
2000
om op dezelfde manier aan het net te leveren
01:01
in the samedezelfde way that coalsteenkool, gasgas- and nuclearnucleair do todayvandaag.
17
46000
4000
als kolen-, olie- en kerncentrales.
01:05
You see, the batteryaccu
18
50000
2000
Een batterij
01:07
is the keysleutel enablinginschakelen deviceapparaat here.
19
52000
3000
zou dit mogelijk maken.
01:10
With it, we could drawtrek electricityelektriciteit from the sunzon
20
55000
3000
Daardoor zouden we gebruik kunnen maken van zonne-energie
01:13
even when the sunzon doesn't shineschijnen.
21
58000
2000
ook als de zon niet schijnt.
01:15
And that changesveranderingen everything.
22
60000
3000
Dat verandert het hele plaatje.
01:18
Because then renewableshernieuwbare energiebronnen
23
63000
2000
Want dan kan duurzame energie
01:20
suchzodanig as windwind and solarzonne-
24
65000
2000
als wind- en zonne-energie,
01:22
come out from the wingscoulissen,
25
67000
2000
in plaats van een bijrol,
01:24
here to centercentrum stagestadium.
26
69000
2000
de hoofdrol gaan spelen.
01:26
TodayVandaag I want to tell you about suchzodanig a deviceapparaat.
27
71000
3000
Vandaag ga ik het hebben over een dergelijk apparaat.
01:29
It's calledriep the liquidvloeistof metalmetaal batteryaccu.
28
74000
2000
Het heet de vloeibaar-metaalbatterij.
01:31
It's a newnieuwe formformulier of energyenergie storageopslagruimte
29
76000
2000
Het is een nieuwe vorm van energieopslag
01:33
that I inventeduitgevonden at MITMIT
30
78000
3000
die ik aan het MIT heb ontwikkeld
01:36
alonglangs with a teamteam of my studentsstudenten
31
81000
2000
samen met een team van mijn studenten
01:38
and post-docsna docs.
32
83000
2000
en postdoctoralen.
01:40
Now the themethema of this year'sjaar TEDTED ConferenceConferentie is FullVolledige SpectrumSpectrum.
33
85000
3000
Het thema van de TED-conferentie van dit jaar is Full Spectrum (Gehele Spectrum).
01:43
The OEDOED definesdefinieert spectrumspectrum
34
88000
3000
De Oxford English Dictionary definieert spectrum
01:46
as "The entiregeheel rangereeks of wavelengthsgolflengten
35
91000
3000
Als ‘Het volledige gamma van golflengten
01:49
of electromagneticelektromagnetische radiationbestraling,
36
94000
2000
van elektromagnetische straling,
01:51
from the longestlangste radioradio- wavesgolven to the shortestkortste gammagamma raysstralen
37
96000
3000
van de langste radiogolven tot de kortste gammastralen
01:54
of whichwelke the rangereeks of visiblezichtbaar lightlicht
38
99000
3000
waarvan de reeks van zichtbaar licht
01:57
is only a smallklein partdeel."
39
102000
2000
slechts een klein deel uitmaakt.’
01:59
So I'm not here todayvandaag only to tell you
40
104000
2000
Ik kom hier vandaag niet alleen vertellen
02:01
how my teamteam at MITMIT has drawngetrokken out of naturenatuur
41
106000
3000
hoe mijn team bij MIT uit de natuur
02:04
a solutionoplossing to one of the world's's werelds great problemsproblemen.
42
109000
3000
een oplossing voor een van de grote problemen in de wereld heeft gehaald.
02:07
I want to go fullvol spectrumspectrum and tell you how,
43
112000
3000
Ik ga het hele spectrum doorlopen en je vertellen
02:10
in the processwerkwijze of developingontwikkelen
44
115000
2000
hoe we bij de ontwikkeling van
02:12
this newnieuwe technologytechnologie,
45
117000
2000
deze nieuwe technologie
02:14
we'vewij hebben uncoveredvanuit een ongedekte positie some surprisingverrassend heterodoxiesheterodoxies
46
119000
3000
nogal wat verrassende ketterijen ontdekten
02:17
that can servedienen as lessonservaring for innovationinnovatie,
47
122000
3000
die kunnen dienen als lessen voor innovatie,
02:20
ideasideeën worthwaard spreadingverspreiding.
48
125000
3000
als te verspreiden ideeën.
02:23
And you know,
49
128000
2000
Weet je,
02:25
if we're going to get this countryland out of its currentactueel energyenergie situationsituatie,
50
130000
4000
als we dit land uit zijn huidige situatie op energiegebied willen halen,
02:29
we can't just conserveConserve our way out;
51
134000
3000
gaat dat niet door alleen te besparen;
02:32
we can't just drillboren our way out;
52
137000
3000
niet door alleen maar te boren,
02:35
we can't bombbom our way out.
53
140000
2000
of te blijven bombarderen.
02:37
We're going to do it the old-fashionedouderwetse AmericanAmerikaanse way,
54
142000
2000
We gaan het op de ouderwetse Amerikaanse manier doen:
02:39
we're going to inventuitvinden our way out,
55
144000
2000
door nieuwe manieren te bedenken,
02:41
workingwerkend togethersamen.
56
146000
2000
door samen te werken.
02:43
(ApplauseApplaus)
57
148000
3000
(Applaus)
02:46
Now let's get startedbegonnen.
58
151000
2000
Ik begin.
02:48
The batteryaccu was inventeduitgevonden about 200 yearsjaar agogeleden
59
153000
3000
De batterij werd ongeveer 200 jaar geleden uitgevonden
02:51
by a professorprofessor, AlessandroAlessandro VoltaVolta,
60
156000
2000
door een professor, Alessandro Volta,
02:53
at the UniversityUniversiteit of PaduaPadua in ItalyItalië.
61
158000
3000
aan de Universiteit van Padua in Italië.
02:56
His inventionuitvinding gavegaf birthgeboorte to a newnieuwe fieldveld- of sciencewetenschap,
62
161000
2000
Zijn uitvinding was de start van een heel nieuw wetenschapsgebied,
02:58
electrochemistryelektrochemie,
63
163000
2000
de elektrochemie,
03:00
and newnieuwe technologiestechnologieën
64
165000
2000
en nieuwe technologieën
03:02
suchzodanig as electroplatingGalvaniseren.
65
167000
2000
zoals het galvaniseren.
03:04
PerhapsMisschien overlookedover het hoofd gezien,
66
169000
2000
Misschien was
03:06
Volta'sDe Volta inventionuitvinding of the batteryaccu
67
171000
2000
Volta's uitvinding van de batterij
03:08
for the first time alsoook
68
173000
2000
ook wel de eerste keer
03:10
demonstratedgedemonstreerd the utilitynut of a professorprofessor.
69
175000
2000
dat het nut van een professor werd aangetoond.
03:12
(LaughterGelach)
70
177000
2000
(Gelach)
03:14
UntilTot VoltaVolta, nobodyniemand could imaginestel je voor
71
179000
2000
Vóór Volta kon niemand zich voorstellen
03:16
a professorprofessor could be of any use.
72
181000
3000
dat een professor van enig nut zou kunnen zijn.
03:19
Here'sHier is the first batteryaccu --
73
184000
3000
Hier is de eerste batterij -
03:22
a stackstack of coinsmunten, zinczink and silverzilver,
74
187000
3000
een stapel munten van zilver en zink,
03:25
separatedgescheiden by cardboardkarton soakeddoorweekt in brinepekel.
75
190000
2000
gescheiden door gepekeld nat karton.
03:27
This is the startingbeginnend pointpunt
76
192000
2000
Dit is het uitgangspunt
03:29
for designingontwerpen a batteryaccu --
77
194000
2000
voor het ontwerpen van een batterij -
03:31
two electrodeselektroden,
78
196000
2000
twee elektroden,
03:33
in this casegeval metalsmetalen of differentverschillend compositionsamenstelling,
79
198000
2000
in dit geval metalen van verschillende samenstelling,
03:35
and an electrolyteelektrolyt,
80
200000
2000
en een elektrolyt,
03:37
in this casegeval saltzout dissolvedontbonden in waterwater.
81
202000
2000
in dit geval zout opgelost in water.
03:39
The sciencewetenschap is that simpleeenvoudig.
82
204000
2000
Zo eenvoudig is de wetenschap ervan.
03:41
AdmittedlyWeliswaar, I've left out a fewweinig detailsgegevens.
83
206000
4000
Toegegeven, ik heb wel een paar details weggelaten.
03:45
Now I've taughtonderwezen you
84
210000
2000
Nu heb ik jullie geleerd
03:47
that batteryaccu sciencewetenschap is straightforwardrechtdoorzee
85
212000
2000
dat de wetenschap van een batterij simpel is
03:49
and the need for grid-levelraster-niveau storageopslagruimte
86
214000
2000
en de behoefte aan elektriciteitsopslag
03:51
is compellingdwingende,
87
216000
2000
dringend,
03:53
but the factfeit is
88
218000
2000
maar feitelijk
03:55
that todayvandaag there is simplyeenvoudigweg no batteryaccu technologytechnologie
89
220000
3000
is er tegenwoordig gewoon geen batterijtechnologie
03:58
capablein staat of meetingvergadering
90
223000
2000
die kan voldoen aan
04:00
the demandingveeleisende performanceprestatie requirementsvereisten of the gridrooster --
91
225000
4000
de enorme prestatie-eisen van het net:
04:04
namelynamelijk uncommonlyongewoon highhoog powermacht,
92
229000
2000
namelijk ongewoon hoog vermogen,
04:06
long serviceservice lifetimelevenslang
93
231000
2000
lange levensduur
04:08
and super-lowSuper lage costkosten.
94
233000
2000
en superlage kosten.
04:10
We need to think about the problemprobleem differentlyanders.
95
235000
3000
We moeten anders gaan denken over het probleem.
04:13
We need to think biggroot,
96
238000
2000
We moeten groot denken,
04:15
we need to think cheapgoedkoop.
97
240000
2000
we moeten goedkoop denken.
04:17
So let's abandonabandon the paradigmparadigma
98
242000
2000
Laten we afstappen van het paradigma
04:19
of let's searchzoeken for the coolestcoolste chemistrychemie
99
244000
3000
van het zoeken naar de coolste chemie
04:22
and then hopefullyhopelijk we'llgoed chaseChase down the costkosten curvekromme
100
247000
2000
en daarna de kosten proberen te drukken
04:24
by just makingmaking lots and lots of productartikel.
101
249000
3000
door massaproductie.
04:27
InsteadIn plaats daarvan, let's inventuitvinden
102
252000
2000
Laten we in plaats daarvan gaan uitvinden
04:29
to the priceprijs pointpunt of the electricityelektriciteit marketmarkt.
103
254000
3000
met de prijzen van de elektriciteitsmarkt in het achterhoofd.
04:32
So that meansmiddelen
104
257000
2000
Dat betekent
04:34
that certainzeker partsonderdelen of the periodicperiodiek tabletafel
105
259000
2000
dat bepaalde delen van het periodiek systeem
04:36
are axiomaticallyaxiomatisch off-limitsontoegankelijk.
106
261000
2000
al op voorhand uitgesloten zijn.
04:38
This batteryaccu needsbehoefte aan to be madegemaakt
107
263000
2000
Deze batterij moet worden gemaakt
04:40
out of earth-abundantaarde-overvloedig elementselementen.
108
265000
2000
met op aarde overvloedig voorkomende elementen.
04:42
I say, if you want to make something dirtvuil cheapgoedkoop,
109
267000
3000
Ik zeg: als je iets spotgoedkoop wil maken,
04:45
make it out of dirtvuil --
110
270000
2000
maak het dan van rommel -
04:47
(LaughterGelach)
111
272000
2000
(Gelach)
04:49
preferablybij voorkeur dirtvuil
112
274000
2000
bij voorkeur rommel
04:51
that's locallyplaatselijk sourcedafkomstig.
113
276000
3000
die je niet ver moet gaan zoeken.
04:54
And we need to be ablein staat to buildbouwen this thing
114
279000
3000
We moeten dat ding kunnen bouwen
04:57
usinggebruik makend van simpleeenvoudig manufacturingfabricage techniquestechnieken and factoriesfabrieken
115
282000
3000
met eenvoudige fabricagetechnieken en fabrieken
05:00
that don't costkosten us a fortunefortuin.
116
285000
3000
die ons geen fortuin kosten.
05:04
So about sixzes yearsjaar agogeleden,
117
289000
2000
Zo'n zes jaar geleden
05:06
I startedbegonnen thinkinghet denken about this problemprobleem.
118
291000
2000
begon ik over dit probleem na te denken.
05:08
And in orderbestellen to adoptadopteren a freshvers perspectiveperspectief,
119
293000
3000
Om nieuwe perspectieven te openen,
05:11
I soughtgezocht inspirationinspiratie from beyondvoorbij the fieldveld- of electricityelektriciteit storageopslagruimte.
120
296000
4000
zocht ik inspiratie buiten het gebied van opslag van elektriciteit.
05:15
In factfeit, I lookedkeek to a technologytechnologie
121
300000
3000
Sterker nog, ik keek naar een technologie
05:18
that neithernoch storeswinkel nornoch generatesgenereert electricityelektriciteit,
122
303000
3000
die elektriciteit opslaat noch voortbrengt,
05:21
but insteadin plaats daarvan consumesverbruikt electricityelektriciteit,
123
306000
2000
maar die elektriciteit verbruikt,
05:23
hugereusachtig amountshoeveelheden of it.
124
308000
2000
in grote hoeveelheden.
05:25
I'm talkingpratend about the productionproductie of aluminumaluminium.
125
310000
4000
Ik heb het over de productie van aluminium.
05:29
The processwerkwijze was inventeduitgevonden in 1886
126
314000
2000
Het proces werd uitgevonden in 1886
05:31
by a couplepaar of 22-year-olds-jarigen --
127
316000
2000
door een paar 22-jarigen -
05:33
HallHall in the UnitedVerenigd StatesStaten and HeroultHeroult in FranceFrankrijk.
128
318000
3000
Hall in de Verenigde Staten en Heroult in Frankrijk.
05:36
And just a fewweinig shortkort yearsjaar followingvolgend theirhun discoveryontdekking,
129
321000
3000
Slechts een paar jaar na hun ontdekking
05:39
aluminumaluminium changedveranderd
130
324000
2000
veranderde aluminium
05:41
from a preciouskostbaar metalmetaal costingkost as much as silverzilver
131
326000
3000
van een edelmetaal zo duur als zilver
05:44
to a commongemeenschappelijk structuralstructureel materialmateriaal.
132
329000
3000
in een alledaags constructiemateriaal.
05:47
You're looking at the cellcel househuis of a modernmodern aluminumaluminium smeltersmelterij.
133
332000
3000
Je kijkt naar de productiehal van een moderne aluminiumsmelterij.
05:50
It's about 50 feetvoeten widebreed
134
335000
2000
Ze is ongeveer 50 meter breed
05:52
and recedesvervaagt about halfvoor de helft a milemijl --
135
337000
2000
en ongeveer een 800 meter lang -
05:54
rowrij after rowrij of cellscellen
136
339000
3000
Rij na rij van cellen
05:57
that, insidebinnen, resemblelijken op Volta'sDe Volta batteryaccu,
137
342000
3000
die van binnen lijken op de batterij van Volta,
06:00
with threedrie importantbelangrijk differencesverschillen.
138
345000
2000
maar met drie belangrijke verschillen:
06:02
Volta'sDe Volta batteryaccu workswerken at roomkamer temperaturetemperatuur-.
139
347000
3000
De batterij van Volta werkt bij kamertemperatuur.
06:05
It's fittedgemonteerd with solidsolide electrodeselektroden
140
350000
3000
Ze had vaste elektroden
06:08
and an electrolyteelektrolyt that's a solutionoplossing of saltzout and waterwater.
141
353000
3000
en een oplossing van zout in water als elektrolyt.
06:11
The Hall-HeroultHall-Heroult cellcel
142
356000
2000
De Hall-Heroultcel
06:13
operatesexploiteert at highhoog temperaturetemperatuur-,
143
358000
2000
werkt bij hoge temperatuur,
06:15
a temperaturetemperatuur- highhoog enoughgenoeg
144
360000
2000
een temperatuur hoog genoeg
06:17
that the aluminumaluminium metalmetaal productartikel is liquidvloeistof.
145
362000
2000
om het aluminium vloeibaar te houden.
06:19
The electrolyteelektrolyt
146
364000
2000
Dat elektrolyt
06:21
is not a solutionoplossing of saltzout and waterwater,
147
366000
2000
is geen oplossing van zout en water,
06:23
but ratherliever saltzout that's meltedgesmolten.
148
368000
2000
maar een gesmolten zout.
06:25
It's this combinationcombinatie of liquidvloeistof metalmetaal,
149
370000
2000
Het is deze combinatie van vloeibaar metaal,
06:27
moltengesmolten saltzout and highhoog temperaturetemperatuur-
150
372000
3000
gesmolten zout en hoge temperatuur
06:30
that allowstoestaat us to sendsturen highhoog currentactueel throughdoor this thing.
151
375000
4000
die ons toelaat een sterke stroom door dit ding te sturen.
06:34
TodayVandaag, we can produceproduceren virginMaagd metalmetaal from oreerts
152
379000
3000
Vandaag produceren we uit erts zuiver aluminium
06:37
at a costkosten of lessminder than 50 centscents a poundpond.
153
382000
3000
tegen een kostprijs van minder dan 80 eurocent per kilogram.
06:40
That's the economiceconomisch miraclewonder
154
385000
2000
Dat is het economische wonder
06:42
of modernmodern electrometallurgyelectrometallurgy.
155
387000
2000
van de moderne electrometallurgie.
06:44
It is this that caughtgevangen and heldheld my attentionaandacht
156
389000
3000
Dat trok mijn aandacht.
06:47
to the pointpunt that I becamewerd obsessedbezeten with inventinguitvinden a batteryaccu
157
392000
4000
Ik werd geobsedeerd door het idee om een batterij uit te vinden
06:51
that could capturevangst this giganticgigantische economyeconomie of scaleschaal.
158
396000
4000
die deze gigantische schaalvoordelen ten nutte kon maken.
06:55
And I did.
159
400000
2000
Dat deed ik ook.
06:57
I madegemaakt the batteryaccu all liquidvloeistof --
160
402000
3000
Ik maakte een batterij met alleen maar vloeistoffen -
07:00
liquidvloeistof metalsmetalen for bothbeide electrodeselektroden
161
405000
2000
vloeibare metalen voor beide elektroden
07:02
and a moltengesmolten saltzout for the electrolyteelektrolyt.
162
407000
2000
en een gesmolten zout als elektrolyt.
07:04
I'll showtonen you how.
163
409000
3000
Ik toon jullie hoe.
07:24
So I put low-densitylage dichtheid
164
429000
3000
Een vloeibaar metaal
07:27
liquidvloeistof metalmetaal at the toptop,
165
432000
4000
van lage dichtheid bovenaan,
07:31
put a high-densityhoge dichtheid liquidvloeistof metalmetaal at the bottombodem,
166
436000
6000
een vloeibaar metaal van hoge dichtheid onderaan
07:37
and moltengesmolten saltzout in betweentussen.
167
442000
3000
en ertussen gesmolten zout.
07:43
So now,
168
448000
2000
Welke metalen
07:45
how to chooseKiezen the metalsmetalen?
169
450000
3000
koos ik?
07:48
For me, the designontwerp exerciseoefening
170
453000
2000
Het ontwerpen
07:50
always beginsbegint here
171
455000
2000
begint voor mij altijd hier,
07:52
with the periodicperiodiek tabletafel,
172
457000
2000
bij het periodiek systeem,
07:54
enunciatedgeformuleerd by anothereen ander professorprofessor,
173
459000
2000
bedacht door weer een andere professor,
07:56
DimitriDimitri MendeleyevMendelejev.
174
461000
2000
Dmitri Mendelejev.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Alles wat we kennen
08:00
is madegemaakt of some combinationcombinatie
176
465000
2000
is gemaakt van een combinatie
08:02
of what you see depictedafgebeeld here.
177
467000
3000
van wat je hier ziet afgebeeld.
08:05
And that includesomvat our owneigen bodieslichamen.
178
470000
2000
Onze eigen lichamen niet uitgezonderd.
08:07
I recallterugroepen the very momentmoment one day
179
472000
3000
Ik herinner me de dag nog
08:10
when I was searchingzoeken for a pairpaar- of metalsmetalen
180
475000
3000
toen ik op zoek was naar een paar metalen
08:13
that would meetontmoeten the constraintsbeperkingen
181
478000
2000
die zouden voldoen aan de vereisten
08:15
of earthaarde abundanceovervloed,
182
480000
2000
van voorkomen op de aarde,
08:17
differentverschillend, oppositetegenover densitydichtheid
183
482000
3000
verschillende dichtheden en
08:20
and highhoog mutualwederzijds reactivityreactiviteit.
184
485000
2000
hoge onderlinge reactiviteit.
08:22
I feltvoelde the thrillsensatie of realizationrealisatie
185
487000
2000
Ik herinner me nog de opwinding
08:24
when I knewwist I'd come uponop the answerantwoord.
186
489000
3000
toen ik wist dat ik het antwoord had gevonden.
08:29
MagnesiumMagnesium for the toptop layerlaag.
187
494000
3000
Magnesium voor de toplaag.
08:32
And antimonyantimoon
188
497000
2000
En antimoon
08:34
for the bottombodem layerlaag.
189
499000
3000
voor de onderste laag.
08:37
You know, I've got to tell you,
190
502000
2000
Een van de grootste voordelen
08:39
one of the greatestbeste benefitsvoordelen of beingwezen a professorprofessor:
191
504000
3000
van een hoogleraarschap:
08:42
coloredgekleurde chalkKrijt.
192
507000
2000
kleurkrijt.
08:44
(LaughterGelach)
193
509000
3000
(Gelach)
08:47
So to produceproduceren currentactueel,
194
512000
3000
Om stroom te produceren,
08:50
magnesiummagnesium losesverliest two electronselektronen
195
515000
2000
verliest een magnesiumatoom twee elektronen
08:52
to becomeworden magnesiummagnesium ionIon,
196
517000
3000
om een magnesiumion te worden,
08:55
whichwelke then migratesmigreert acrossaan de overkant the electrolyteelektrolyt,
197
520000
2000
dat dan door het elektrolyt migreert,
08:57
acceptsaccepteert two electronselektronen from the antimonyantimoon,
198
522000
3000
twee elektronen onttrekt aan het antimoon,
09:00
and then mixesmixen with it to formformulier an alloylegering.
199
525000
3000
en er dan een legering mee vormt.
09:03
The electronselektronen go to work
200
528000
2000
De elektronen gaan
09:05
in the realecht worldwereld- out here,
201
530000
3000
in de buitenwereld arbeid verrichten
09:08
poweringaandrijven our devicesapparaten.
202
533000
3000
en onze toestellen voeden.
09:14
Now to chargein rekening brengen the batteryaccu,
203
539000
3000
Om de batterij op te laden,
09:17
we connectaansluiten a sourcebron of electricityelektriciteit.
204
542000
3000
verbinden we ze met een bron van elektriciteit.
09:20
It could be something like a windwind farmfarm.
205
545000
3000
Bijvoorbeeld een windmolenpark.
09:24
And then we reverseomgekeerde the currentactueel.
206
549000
4000
We keren de stroom om.
09:28
And this forceskrachten magnesiummagnesium to de-alloyaluminium-legering
207
553000
5000
Dit dwingt het magnesium uit de legering
09:33
and returnterugkeer to the upperbovenste electrodeelektrode,
208
558000
3000
en doet het teruggaan naar de bovenste elektrode,
09:36
restoringherstellen the initialeerste constitutiongrondwet of the batteryaccu.
209
561000
5000
om zo de originele opbouw van de batterij te herstellen.
09:41
And the currentactueel passingvoorbijgaand betweentussen the electrodeselektroden
210
566000
3000
De stroom die tussen de elektroden loopt
09:44
generatesgenereert enoughgenoeg heatwarmte to keep it at temperaturetemperatuur-.
211
569000
3000
levert voldoende warmte om alles op temperatuur te houden.
09:47
It's prettymooi coolkoel,
212
572000
3000
Het is wel cool,
09:50
at leastminst in theorytheorie.
213
575000
2000
in theorie dan toch.
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
Maar werkt het echt?
09:54
So what to do nextvolgende?
215
579000
2000
Wat nu te doen?
09:56
We go to the laboratorylaboratorium.
216
581000
2000
We gaan naar het laboratorium.
09:58
Now do I hirehuren seasonedgekruid professionalsprofessionals?
217
583000
4000
Werf ik nu doorgewinterde professionals aan?
10:02
No, I hirehuren a studentstudent
218
587000
3000
Nee, ik werf een student aan
10:05
and mentormentor him,
219
590000
2000
en begeleid hem,
10:07
teachonderwijzen him how to think about the problemprobleem,
220
592000
3000
leer hem na te denken over het probleem,
10:10
to see it from my perspectiveperspectief
221
595000
2000
om het te zien vanuit mijn perspectief
10:12
and then turnbeurt him looselos.
222
597000
2000
en laat hem erop los.
10:14
This is that studentstudent, DavidDavid BradwellBradwell,
223
599000
2000
Dit is die student, David Bradwell,
10:16
who, in this imagebeeld,
224
601000
2000
die zich op deze foto
10:18
appearskomt naar voren to be wonderingafvragen if this thing will ever work.
225
603000
3000
lijkt af te vragen of dit ding ooit zal werken.
10:21
What I didn't tell DavidDavid at the time
226
606000
2000
Wat ik David toen niet vertelde
10:23
was I myselfmezelf wasn'twas niet convincedovertuigd it would work.
227
608000
3000
was dat ik zelf niet wist of het zou werken.
10:26
But David'sDavids youngjong and he's smartslim
228
611000
2000
Maar David is jong en slim,
10:28
and he wants a PhPH.D.,
229
613000
2000
hij wil zijn graad halen
10:30
and he proceedsopbrengst to buildbouwen --
230
615000
2000
en begint er maar aan.
10:32
(LaughterGelach)
231
617000
2000
(Gelach)
10:34
He proceedsopbrengst to buildbouwen
232
619000
2000
Hij bouwt vervolgens
10:36
the first ever liquidvloeistof metalmetaal batteryaccu
233
621000
2000
de eerste vloeibaar-metaalbatterij
10:38
of this chemistrychemie.
234
623000
2000
op basis van deze chemie.
10:40
And basedgebaseerde on David'sDavids initialeerste promisingveelbelovend resultsuitslagen,
235
625000
3000
Voor de eerste veelbelovende resultaten van David,
10:43
whichwelke were paidbetaald
236
628000
2000
welke werden betaald
10:45
with seedzaad fundsfondsen at MITMIT,
237
630000
3000
met startkapitaal aan het MIT,
10:48
I was ablein staat to attractaantrekken majorgroot researchOnderzoek fundingfinanciering
238
633000
3000
kon ik een grote financiering voor het onderzoek
10:51
from the privateprivaat sectorsector
239
636000
2000
uit de particuliere sector
10:53
and the federalfederaal governmentregering.
240
638000
2000
en de federale overheid aantrekken.
10:55
And that allowedtoegestaan me to expanduitbreiden my groupgroep to 20 people,
241
640000
3000
Daardoor kon ik mijn groep uitbreiden tot 20 personen,
10:58
a mixmengen of graduateafstuderen studentsstudenten, post-docsna docs
242
643000
2000
een mix van master-studenten, post-docs
11:00
and even some undergraduatesstudenten.
243
645000
2000
en zelfs een aantal bachelor-studenten.
11:02
And I was ablein staat to attractaantrekken really, really good people,
244
647000
3000
Ik kon zeer goede mensen aantrekken,
11:05
people who sharedelen my passionpassie
245
650000
2000
mensen die mijn passie
11:07
for sciencewetenschap and serviceservice to societymaatschappij,
246
652000
2000
voor wetenschap en dienst aan de samenleving delen,
11:09
not sciencewetenschap and serviceservice for careercarrière buildinggebouw.
247
654000
4000
geen carrièrejagers.
11:13
And if you askvragen these people
248
658000
2000
Als je deze mensen vraagt
11:15
why they work on liquidvloeistof metalmetaal batteryaccu,
249
660000
2000
waarom ze werken aan vloeibaar-metaalbatterijen,
11:17
theirhun answerantwoord would hearkenluistert back
250
662000
2000
dan gaat hun antwoord terug
11:19
to PresidentDe Voorzitter Kennedy'sKennedy's remarksopmerkingen
251
664000
2000
naar de opmerkingen van president Kennedy
11:21
at RiceRijst UniversityUniversiteit in 1962
252
666000
3000
aan de Rice University in 1962
11:24
when he said -- and I'm takingnemen libertiesvrijheden here --
253
669000
2000
toen hij zei - en ik permitteer me hier wat vrijheden -
11:26
"We chooseKiezen to work on grid-levelraster-niveau storageopslagruimte,
254
671000
2000
"We werken aan opslag op netniveau,
11:28
not because it is easygemakkelijk,
255
673000
2000
niet omdat het gemakkelijk is,
11:30
but because it is hardhard."
256
675000
2000
maar omdat het moeilijk is."
11:32
(ApplauseApplaus)
257
677000
6000
(Applaus)
11:39
So this is the evolutionevolutie of the liquidvloeistof metalmetaal batteryaccu.
258
684000
3000
Dit is de ontwikkeling van de vloeibaar-metaalbatterij.
11:42
We startbegin here with our workhorsewerkpaard one watt-hourkWh cellcel.
259
687000
3000
We beginnen hier met ons werkpaard: de cel van één watt-uur.
11:45
I calledriep it the shotglassglaasje.
260
690000
2000
Ik noemde ze het ‘borrelglas’.
11:47
We'veWe hebben operatedbediend over 400 of these,
261
692000
3000
We hebben er nu al meer dan 400 van laten werken,
11:50
perfectingperfectioneren theirhun performanceprestatie with a pluralitypluraliteit of chemistrieschemicaliën --
262
695000
3000
hun prestaties geperfectioneerd met allerlei chemie -
11:53
not just magnesiummagnesium and antimonyantimoon.
263
698000
2000
niet alleen met magnesium en antimoon.
11:55
AlongLangs the way we scaledgeschubd up to the 20 watt-hourkWh cellcel.
264
700000
3000
Ondertussen zijn we opgeschaald naar de 20 watt-uur cel.
11:58
I call it the hockeyhockey puckPuck.
265
703000
2000
Die noem ik de ‘hockeypuck’.
12:00
And we got the samedezelfde remarkableopmerkelijk resultsuitslagen.
266
705000
2000
We kregen dezelfde opmerkelijke resultaten.
12:02
And then it was ontonaar the saucerschotel.
267
707000
2000
Toen kwam het ‘schotel’.
12:04
That's 200 watt-hourswattuur.
268
709000
2000
Die geeft 200 watt-uur.
12:06
The technologytechnologie was provingbewijzen itselfzelf
269
711000
2000
De technologie bewijst zichzelf
12:08
to be robustrobuust and scalableschaalbaar.
270
713000
3000
als robuust en schaalbaar.
12:11
But the pacetempo wasn'twas niet fastsnel enoughgenoeg for us.
271
716000
2000
Maar het tempo lag voor ons wat te laag.
12:13
So a yearjaar and a halfvoor de helft agogeleden,
272
718000
2000
Daarom hebben David en ik
12:15
DavidDavid and I,
273
720000
2000
anderhalf jaar geleden
12:17
alonglangs with anothereen ander researchOnderzoek staff-membermedewerker,
274
722000
2000
samen met ander onderzoekerlid
12:19
formedgevormde a companybedrijf
275
724000
2000
een vennootschap opgericht
12:21
to accelerateversnellen the ratetarief of progressvooruitgang
276
726000
2000
om het wat sneller te laten vooruitgaan
12:23
and the racerace to manufacturevervaardiging productartikel.
277
728000
2000
en om dit product in productie te brengen.
12:25
So todayvandaag at LMBCLMBC,
278
730000
2000
Vandaag bouwen we bij LMBC
12:27
we're buildinggebouw cellscellen 16 inchesinches in diameterdiameter
279
732000
2000
aan cellen met een diameter van 40 centimeter
12:29
with a capacitycapaciteit of one kilowatt-hourkilowattuur --
280
734000
2000
en een capaciteit van één kilowattuur -
12:31
1,000 timestijden the capacitycapaciteit
281
736000
3000
1000 keer het vermogen
12:34
of that initialeerste shotglassglaasje cellcel.
282
739000
2000
van deze eerste borrelglascel.
12:36
We call that the pizzapizza.
283
741000
2000
Deze noemen we de ‘pizza’.
12:38
And then we'vewij hebben got a fourvier kilowatt-hourkilowattuur cellcel on the horizonhorizon.
284
743000
3000
We kijken al uit naar een cel van vier kilowatt-uur.
12:41
It's going to be 36 inchesinches in diameterdiameter.
285
746000
2000
Die gaat een diameter van 90 centimeter hebben.
12:43
We call that the bistroBistro tabletafel,
286
748000
2000
We noemen ze de ‘bistrotafel’,
12:45
but it's not readyklaar yetnog for prime-timeprime time viewingviewing.
287
750000
2000
maar ze is nog niet klaar om ze in prime-time te bekijken.
12:47
And one variantvariant of the technologytechnologie
288
752000
2000
Een variant op de techniek
12:49
has us stackingstapelen these bistroBistro tabletopstafelbladen into modulesmodules,
289
754000
4000
is het stapelen van bistrotafels tot modules
12:53
aggregatingaggregeren the modulesmodules into a giantreusachtig batteryaccu
290
758000
3000
en deze modules dan samen te voegen tot één gigantische batterij
12:56
that fitspast bij in a 40-foot-voet shippingVerzenden containerhouder
291
761000
2000
die past in een container van 12 meter,
12:58
for placementplaatsing in the fieldveld-.
292
763000
2000
om ze waar gewenst te kunnen toepassen.
13:00
And this has a nameplatenaamplaatje capacitycapaciteit of two megawatt-hoursmegawatt-uur --
293
765000
3000
Die zou een nominale capaciteit van twee megawatt-uur hebben -
13:03
two millionmiljoen watt-hourswattuur.
294
768000
2000
twee miljoen watt-uur.
13:05
That's enoughgenoeg energyenergie
295
770000
2000
Dat is genoeg energie voor
13:07
to meetontmoeten the dailydagelijks electricalelektrisch needsbehoefte aan
296
772000
2000
de dagelijkse elektrische behoeften
13:09
of 200 AmericanAmerikaanse householdshuishoudens.
297
774000
2000
van 200 Amerikaanse huishoudens.
13:11
So here you have it, grid-levelraster-niveau storageopslagruimte:
298
776000
3000
Dus voilà: opslag op netniveau.
13:14
silentstil, emissions-freeemissievrije,
299
779000
3000
Stil, emissievrij,
13:17
no movingin beweging partsonderdelen,
300
782000
2000
geen bewegende delen,
13:19
remotelyop afstand controlledgecontroleerde,
301
784000
2000
op afstand bediend,
13:21
designedontworpen to the marketmarkt priceprijs pointpunt
302
786000
3000
prijstechnisch ontworpen voor zijn markt,
13:24
withoutzonder subsidysubsidie.
303
789000
3000
zonder subsidie.
13:27
So what have we learnedgeleerd from all this?
304
792000
2000
Wat leert ons dit alles?
13:29
(ApplauseApplaus)
305
794000
6000
(Applaus)
13:35
So what have we learnedgeleerd from all this?
306
800000
2000
Wat leert ons dit alles?
13:37
Let me sharedelen with you
307
802000
2000
Laat ik met jullie enkele verrassingen,
13:39
some of the surprisesverrassingen, the heterodoxiesheterodoxies.
308
804000
3000
enkele ketterijen delen.
13:42
They lieliggen beyondvoorbij the visiblezichtbaar.
309
807000
2000
Ze springen niet direct in het oog.
13:44
TemperatureTemperatuur:
310
809000
2000
Temperatuur:
13:46
ConventionalConventionele wisdomwijsheid sayszegt setreeks it lowlaag,
311
811000
2000
doorgaans streeft men ernaar die laag te houden,
13:48
at or nearin de buurt roomkamer temperaturetemperatuur-,
312
813000
2000
dicht bij kamertemperatuur,
13:50
and then installinstalleren a controlcontrole systemsysteem to keep it there.
313
815000
3000
met een controlesysteem om haar constant te houden.
13:53
AvoidVermijden thermalthermische runawayWeglopen.
314
818000
2000
Voorkom oververhitting.
13:55
LiquidVloeistof metalmetaal batteryaccu is designedontworpen to operatebedienen at elevatedverhoogd temperaturetemperatuur-
315
820000
3000
De vloeibaar-metaalbatterij is ontworpen voor gebruik bij hoge temperatuur
13:58
with minimumminimum regulationregulatie.
316
823000
3000
met een minimum aan regeling.
14:01
Our batteryaccu can handlehandvat the very highhoog temperaturetemperatuur- risesstijgt
317
826000
3000
Onze batterij kan omgaan met de zeer hoge temperatuurstijgingen
14:04
that come from currentactueel surgespiekspanningen.
318
829000
4000
van stroompieken.
14:08
ScalingSchalen: ConventionalConventionele wisdomwijsheid sayszegt
319
833000
3000
Schaal: doorgaans streeft men
14:11
reduceverminderen costkosten by producingproducerende manyveel.
320
836000
2000
naar lagere kosten door massaproductie.
14:13
LiquidVloeistof metalmetaal batteryaccu is designedontworpen to reduceverminderen costkosten
321
838000
3000
De vloeibaar-metaalbatterij is ontworpen om de kosten te verlagen
14:16
by producingproducerende fewerminder, but they'llzullen ze be largergrotere.
322
841000
3000
door het produceren van minder, maar grotere eenheden.
14:19
And finallyTenslotte, humanmenselijk resourcesmiddelen:
323
844000
2000
Tot slot, human resources:
14:21
ConventionalConventionele wisdomwijsheid sayszegt
324
846000
2000
de conventionele wijsheid zegt:
14:23
hirehuren batteryaccu expertsexperts,
325
848000
2000
werf batterijdeskundigen aan,
14:25
seasonedgekruid professionalsprofessionals,
326
850000
2000
ervaren professionals,
14:27
who can drawtrek uponop theirhun vastgroot experienceervaring and knowledgekennis.
327
852000
3000
die kunnen putten uit hun ruime ervaring en kennis.
14:30
To developontwikkelen liquidvloeistof metalmetaal batteryaccu,
328
855000
2000
Om de vloeibaar-metaalbatterij te ontwikkelen,
14:32
I hiredgehuurd studentsstudenten and post-docsna docs and mentoredmentor them.
329
857000
3000
huurde ik studenten en post-docs in en begeleidde ze.
14:35
In a batteryaccu,
330
860000
2000
In een batterij
14:37
I strivestreven to maximizemaximaliseren electricalelektrisch potentialpotentieel;
331
862000
3000
streef ik ernaar om de elektrische potentiaal te maximaliseren;
14:40
when mentoringbegeleiding,
332
865000
2000
als mentor streef ik ernaar
14:42
I strivestreven to maximizemaximaliseren humanmenselijk potentialpotentieel.
333
867000
2000
om het menselijk potentieel te maximaliseren.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Zo zie je maar,
14:46
the liquidvloeistof metalmetaal batteryaccu storyverhaal
335
871000
2000
dat het verhaal van de vloeibaar-metaalbatterij
14:48
is more than an accountaccount
336
873000
2000
meer is dan een verslag
14:50
of inventinguitvinden technologytechnologie,
337
875000
2000
van het uitvinden van een technologie;
14:52
it's a blueprintblauwdruk
338
877000
2000
het is een blauwdruk
14:54
for inventinguitvinden inventorsuitvinders, full-spectrumfull-spectrum.
339
879000
3000
voor het uitvinden van uitvinders: het volledige spectrum.
14:57
(ApplauseApplaus)
340
882000
11000
(Applaus)
Translated by Rik Delaet
Reviewed by Axel Saffran

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Donald Sadoway - Materials engineer
Donald 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.

More profile about the speaker
Donald Sadoway | Speaker | TED.com