TED2012
Donald Sadoway: The missing link to renewable energy
Donald Sadoway: De ontbrekende schakel voor hernieuwbare energie
Filmed:
Readability: 5
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."
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
De elektriciteit voor de verlichting in dit theater
00:18
was generated just moments ago.
1
3000
3000
werd slechts enkele ogenblikken geleden gegenereerd.
00:21
Because the way things stand today,
2
6000
3000
Omdat met de huidige stand van zaken
00:24
electricity demand must be in constant balance
3
9000
3000
de vraag naar elektriciteit voortdurend in balans moet zijn
00:27
with electricity supply.
4
12000
3000
met de elektriciteitsopwekking.
00:30
If in the time that it took me to walk out here on this stage,
5
15000
3000
Als toen ik het podium opliep
00:33
some tens of megawatts of wind power
6
18000
3000
er een aantal megawatt windenergie
00:36
stopped pouring into the grid,
7
21000
3000
niet op het net zou zijn geraakt,
00:39
the difference would have to be made up
8
24000
2000
dan moest dat onmiddellijk worden gecompenseerd
00:41
from other generators immediately.
9
26000
4000
door andere generatoren.
00:45
But coal plants, nuclear plants
10
30000
3000
Maar kolencentrales en kerncentrales
00:48
can't respond fast enough.
11
33000
2000
kunnen niet snel genoeg reageren.
00:50
A giant battery could.
12
35000
2000
Een gigantische batterij zou dat wel kunnen.
00:52
With a giant battery,
13
37000
2000
Met een grote batterij
00:54
we'd be able to address the problem of intermittency
14
39000
3000
konden we de onderbrekingen aanpakken
00:57
that prevents wind and solar
15
42000
2000
die wind- en zonne-energie beletten
00:59
from contributing to the grid
16
44000
2000
om op dezelfde manier aan het net te leveren
01:01
in the same way that coal, gas and nuclear do today.
17
46000
4000
als kolen-, olie- en kerncentrales.
01:05
You see, the battery
18
50000
2000
Een batterij
01:07
is the key enabling device here.
19
52000
3000
zou dit mogelijk maken.
01:10
With it, we could draw electricity from the sun
20
55000
3000
Daardoor zouden we gebruik kunnen maken van zonne-energie
01:13
even when the sun doesn't shine.
21
58000
2000
ook als de zon niet schijnt.
01:15
And that changes everything.
22
60000
3000
Dat verandert het hele plaatje.
01:18
Because then renewables
23
63000
2000
Want dan kan duurzame energie
01:20
such as wind and solar
24
65000
2000
als wind- en zonne-energie,
01:22
come out from the wings,
25
67000
2000
in plaats van een bijrol,
01:24
here to center stage.
26
69000
2000
de hoofdrol gaan spelen.
01:26
Today I want to tell you about such a device.
27
71000
3000
Vandaag ga ik het hebben over een dergelijk apparaat.
01:29
It's called the liquid metal battery.
28
74000
2000
Het heet de vloeibaar-metaalbatterij.
01:31
It's a new form of energy storage
29
76000
2000
Het is een nieuwe vorm van energieopslag
01:33
that I invented at MIT
30
78000
3000
die ik aan het MIT heb ontwikkeld
01:36
along with a team of my students
31
81000
2000
samen met een team van mijn studenten
01:38
and post-docs.
32
83000
2000
en postdoctoralen.
01:40
Now the theme of this year's TED Conference is Full Spectrum.
33
85000
3000
Het thema van de TED-conferentie van dit jaar is Full Spectrum (Gehele Spectrum).
01:43
The OED defines spectrum
34
88000
3000
De Oxford English Dictionary definieert spectrum
01:46
as "The entire range of wavelengths
35
91000
3000
Als ‘Het volledige gamma van golflengten
01:49
of electromagnetic radiation,
36
94000
2000
van elektromagnetische straling,
01:51
from the longest radio waves to the shortest gamma rays
37
96000
3000
van de langste radiogolven tot de kortste gammastralen
01:54
of which the range of visible light
38
99000
3000
waarvan de reeks van zichtbaar licht
01:57
is only a small part."
39
102000
2000
slechts een klein deel uitmaakt.’
01:59
So I'm not here today only to tell you
40
104000
2000
Ik kom hier vandaag niet alleen vertellen
02:01
how my team at MIT has drawn out of nature
41
106000
3000
hoe mijn team bij MIT uit de natuur
02:04
a solution to one of the world's great problems.
42
109000
3000
een oplossing voor een van de grote problemen in de wereld heeft gehaald.
02:07
I want to go full spectrum and tell you how,
43
112000
3000
Ik ga het hele spectrum doorlopen en je vertellen
02:10
in the process of developing
44
115000
2000
hoe we bij de ontwikkeling van
02:12
this new technology,
45
117000
2000
deze nieuwe technologie
02:14
we've uncovered some surprising heterodoxies
46
119000
3000
nogal wat verrassende ketterijen ontdekten
02:17
that can serve as lessons for innovation,
47
122000
3000
die kunnen dienen als lessen voor innovatie,
02:20
ideas worth spreading.
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 country out of its current energy situation,
50
130000
4000
als we dit land uit zijn huidige situatie op energiegebied willen halen,
02:29
we can't just conserve our way out;
51
134000
3000
gaat dat niet door alleen te besparen;
02:32
we can't just drill our way out;
52
137000
3000
niet door alleen maar te boren,
02:35
we can't bomb our way out.
53
140000
2000
of te blijven bombarderen.
02:37
We're going to do it the old-fashioned American way,
54
142000
2000
We gaan het op de ouderwetse Amerikaanse manier doen:
02:39
we're going to invent our way out,
55
144000
2000
door nieuwe manieren te bedenken,
02:41
working together.
56
146000
2000
door samen te werken.
02:43
(Applause)
57
148000
3000
(Applaus)
02:46
Now let's get started.
58
151000
2000
Ik begin.
02:48
The battery was invented about 200 years ago
59
153000
3000
De batterij werd ongeveer 200 jaar geleden uitgevonden
02:51
by a professor, Alessandro Volta,
60
156000
2000
door een professor, Alessandro Volta,
02:53
at the University of Padua in Italy.
61
158000
3000
aan de Universiteit van Padua in Italië.
02:56
His invention gave birth to a new field of science,
62
161000
2000
Zijn uitvinding was de start van een heel nieuw wetenschapsgebied,
02:58
electrochemistry,
63
163000
2000
de elektrochemie,
03:00
and new technologies
64
165000
2000
en nieuwe technologieën
03:02
such as electroplating.
65
167000
2000
zoals het galvaniseren.
03:04
Perhaps overlooked,
66
169000
2000
Misschien was
03:06
Volta's invention of the battery
67
171000
2000
Volta's uitvinding van de batterij
03:08
for the first time also
68
173000
2000
ook wel de eerste keer
03:10
demonstrated the utility of a professor.
69
175000
2000
dat het nut van een professor werd aangetoond.
03:12
(Laughter)
70
177000
2000
(Gelach)
03:14
Until Volta, nobody could imagine
71
179000
2000
Vóór Volta kon niemand zich voorstellen
03:16
a professor could be of any use.
72
181000
3000
dat een professor van enig nut zou kunnen zijn.
03:19
Here's the first battery --
73
184000
3000
Hier is de eerste batterij -
03:22
a stack of coins, zinc and silver,
74
187000
3000
een stapel munten van zilver en zink,
03:25
separated by cardboard soaked in brine.
75
190000
2000
gescheiden door gepekeld nat karton.
03:27
This is the starting point
76
192000
2000
Dit is het uitgangspunt
03:29
for designing a battery --
77
194000
2000
voor het ontwerpen van een batterij -
03:31
two electrodes,
78
196000
2000
twee elektroden,
03:33
in this case metals of different composition,
79
198000
2000
in dit geval metalen van verschillende samenstelling,
03:35
and an electrolyte,
80
200000
2000
en een elektrolyt,
03:37
in this case salt dissolved in water.
81
202000
2000
in dit geval zout opgelost in water.
03:39
The science is that simple.
82
204000
2000
Zo eenvoudig is de wetenschap ervan.
03:41
Admittedly, I've left out a few details.
83
206000
4000
Toegegeven, ik heb wel een paar details weggelaten.
03:45
Now I've taught you
84
210000
2000
Nu heb ik jullie geleerd
03:47
that battery science is straightforward
85
212000
2000
dat de wetenschap van een batterij simpel is
03:49
and the need for grid-level storage
86
214000
2000
en de behoefte aan elektriciteitsopslag
03:51
is compelling,
87
216000
2000
dringend,
03:53
but the fact is
88
218000
2000
maar feitelijk
03:55
that today there is simply no battery technology
89
220000
3000
is er tegenwoordig gewoon geen batterijtechnologie
03:58
capable of meeting
90
223000
2000
die kan voldoen aan
04:00
the demanding performance requirements of the grid --
91
225000
4000
de enorme prestatie-eisen van het net:
04:04
namely uncommonly high power,
92
229000
2000
namelijk ongewoon hoog vermogen,
04:06
long service lifetime
93
231000
2000
lange levensduur
04:08
and super-low cost.
94
233000
2000
en superlage kosten.
04:10
We need to think about the problem differently.
95
235000
3000
We moeten anders gaan denken over het probleem.
04:13
We need to think big,
96
238000
2000
We moeten groot denken,
04:15
we need to think cheap.
97
240000
2000
we moeten goedkoop denken.
04:17
So let's abandon the paradigm
98
242000
2000
Laten we afstappen van het paradigma
04:19
of let's search for the coolest chemistry
99
244000
3000
van het zoeken naar de coolste chemie
04:22
and then hopefully we'll chase down the cost curve
100
247000
2000
en daarna de kosten proberen te drukken
04:24
by just making lots and lots of product.
101
249000
3000
door massaproductie.
04:27
Instead, let's invent
102
252000
2000
Laten we in plaats daarvan gaan uitvinden
04:29
to the price point of the electricity market.
103
254000
3000
met de prijzen van de elektriciteitsmarkt in het achterhoofd.
04:32
So that means
104
257000
2000
Dat betekent
04:34
that certain parts of the periodic table
105
259000
2000
dat bepaalde delen van het periodiek systeem
04:36
are axiomatically off-limits.
106
261000
2000
al op voorhand uitgesloten zijn.
04:38
This battery needs to be made
107
263000
2000
Deze batterij moet worden gemaakt
04:40
out of earth-abundant elements.
108
265000
2000
met op aarde overvloedig voorkomende elementen.
04:42
I say, if you want to make something dirt cheap,
109
267000
3000
Ik zeg: als je iets spotgoedkoop wil maken,
04:45
make it out of dirt --
110
270000
2000
maak het dan van rommel -
04:47
(Laughter)
111
272000
2000
(Gelach)
04:49
preferably dirt
112
274000
2000
bij voorkeur rommel
04:51
that's locally sourced.
113
276000
3000
die je niet ver moet gaan zoeken.
04:54
And we need to be able to build this thing
114
279000
3000
We moeten dat ding kunnen bouwen
04:57
using simple manufacturing techniques and factories
115
282000
3000
met eenvoudige fabricagetechnieken en fabrieken
05:00
that don't cost us a fortune.
116
285000
3000
die ons geen fortuin kosten.
05:04
So about six years ago,
117
289000
2000
Zo'n zes jaar geleden
05:06
I started thinking about this problem.
118
291000
2000
begon ik over dit probleem na te denken.
05:08
And in order to adopt a fresh perspective,
119
293000
3000
Om nieuwe perspectieven te openen,
05:11
I sought inspiration from beyond the field of electricity storage.
120
296000
4000
zocht ik inspiratie buiten het gebied van opslag van elektriciteit.
05:15
In fact, I looked to a technology
121
300000
3000
Sterker nog, ik keek naar een technologie
05:18
that neither stores nor generates electricity,
122
303000
3000
die elektriciteit opslaat noch voortbrengt,
05:21
but instead consumes electricity,
123
306000
2000
maar die elektriciteit verbruikt,
05:23
huge amounts of it.
124
308000
2000
in grote hoeveelheden.
05:25
I'm talking about the production of aluminum.
125
310000
4000
Ik heb het over de productie van aluminium.
05:29
The process was invented in 1886
126
314000
2000
Het proces werd uitgevonden in 1886
05:31
by a couple of 22-year-olds --
127
316000
2000
door een paar 22-jarigen -
05:33
Hall in the United States and Heroult in France.
128
318000
3000
Hall in de Verenigde Staten en Heroult in Frankrijk.
05:36
And just a few short years following their discovery,
129
321000
3000
Slechts een paar jaar na hun ontdekking
05:39
aluminum changed
130
324000
2000
veranderde aluminium
05:41
from a precious metal costing as much as silver
131
326000
3000
van een edelmetaal zo duur als zilver
05:44
to a common structural material.
132
329000
3000
in een alledaags constructiemateriaal.
05:47
You're looking at the cell house of a modern aluminum smelter.
133
332000
3000
Je kijkt naar de productiehal van een moderne aluminiumsmelterij.
05:50
It's about 50 feet wide
134
335000
2000
Ze is ongeveer 50 meter breed
05:52
and recedes about half a mile --
135
337000
2000
en ongeveer een 800 meter lang -
05:54
row after row of cells
136
339000
3000
Rij na rij van cellen
05:57
that, inside, resemble Volta's battery,
137
342000
3000
die van binnen lijken op de batterij van Volta,
06:00
with three important differences.
138
345000
2000
maar met drie belangrijke verschillen:
06:02
Volta's battery works at room temperature.
139
347000
3000
De batterij van Volta werkt bij kamertemperatuur.
06:05
It's fitted with solid electrodes
140
350000
3000
Ze had vaste elektroden
06:08
and an electrolyte that's a solution of salt and water.
141
353000
3000
en een oplossing van zout in water als elektrolyt.
06:11
The Hall-Heroult cell
142
356000
2000
De Hall-Heroultcel
06:13
operates at high temperature,
143
358000
2000
werkt bij hoge temperatuur,
06:15
a temperature high enough
144
360000
2000
een temperatuur hoog genoeg
06:17
that the aluminum metal product is liquid.
145
362000
2000
om het aluminium vloeibaar te houden.
06:19
The electrolyte
146
364000
2000
Dat elektrolyt
06:21
is not a solution of salt and water,
147
366000
2000
is geen oplossing van zout en water,
06:23
but rather salt that's melted.
148
368000
2000
maar een gesmolten zout.
06:25
It's this combination of liquid metal,
149
370000
2000
Het is deze combinatie van vloeibaar metaal,
06:27
molten salt and high temperature
150
372000
3000
gesmolten zout en hoge temperatuur
06:30
that allows us to send high current through this thing.
151
375000
4000
die ons toelaat een sterke stroom door dit ding te sturen.
06:34
Today, we can produce virgin metal from ore
152
379000
3000
Vandaag produceren we uit erts zuiver aluminium
06:37
at a cost of less than 50 cents a pound.
153
382000
3000
tegen een kostprijs van minder dan 80 eurocent per kilogram.
06:40
That's the economic miracle
154
385000
2000
Dat is het economische wonder
06:42
of modern electrometallurgy.
155
387000
2000
van de moderne electrometallurgie.
06:44
It is this that caught and held my attention
156
389000
3000
Dat trok mijn aandacht.
06:47
to the point that I became obsessed with inventing a battery
157
392000
4000
Ik werd geobsedeerd door het idee om een batterij uit te vinden
06:51
that could capture this gigantic economy of scale.
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 made the battery all liquid --
160
402000
3000
Ik maakte een batterij met alleen maar vloeistoffen -
07:00
liquid metals for both electrodes
161
405000
2000
vloeibare metalen voor beide elektroden
07:02
and a molten salt for the electrolyte.
162
407000
2000
en een gesmolten zout als elektrolyt.
07:04
I'll show you how.
163
409000
3000
Ik toon jullie hoe.
07:24
So I put low-density
164
429000
3000
Een vloeibaar metaal
07:27
liquid metal at the top,
165
432000
4000
van lage dichtheid bovenaan,
07:31
put a high-density liquid metal at the bottom,
166
436000
6000
een vloeibaar metaal van hoge dichtheid onderaan
07:37
and molten salt in between.
167
442000
3000
en ertussen gesmolten zout.
07:43
So now,
168
448000
2000
Welke metalen
07:45
how to choose the metals?
169
450000
3000
koos ik?
07:48
For me, the design exercise
170
453000
2000
Het ontwerpen
07:50
always begins here
171
455000
2000
begint voor mij altijd hier,
07:52
with the periodic table,
172
457000
2000
bij het periodiek systeem,
07:54
enunciated by another professor,
173
459000
2000
bedacht door weer een andere professor,
07:56
Dimitri Mendeleyev.
174
461000
2000
Dmitri Mendelejev.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Alles wat we kennen
08:00
is made of some combination
176
465000
2000
is gemaakt van een combinatie
08:02
of what you see depicted here.
177
467000
3000
van wat je hier ziet afgebeeld.
08:05
And that includes our own bodies.
178
470000
2000
Onze eigen lichamen niet uitgezonderd.
08:07
I recall the very moment one day
179
472000
3000
Ik herinner me de dag nog
08:10
when I was searching for a pair of metals
180
475000
3000
toen ik op zoek was naar een paar metalen
08:13
that would meet the constraints
181
478000
2000
die zouden voldoen aan de vereisten
08:15
of earth abundance,
182
480000
2000
van voorkomen op de aarde,
08:17
different, opposite density
183
482000
3000
verschillende dichtheden en
08:20
and high mutual reactivity.
184
485000
2000
hoge onderlinge reactiviteit.
08:22
I felt the thrill of realization
185
487000
2000
Ik herinner me nog de opwinding
08:24
when I knew I'd come upon the answer.
186
489000
3000
toen ik wist dat ik het antwoord had gevonden.
08:29
Magnesium for the top layer.
187
494000
3000
Magnesium voor de toplaag.
08:32
And antimony
188
497000
2000
En antimoon
08:34
for the bottom layer.
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 greatest benefits of being a professor:
191
504000
3000
van een hoogleraarschap:
08:42
colored chalk.
192
507000
2000
kleurkrijt.
08:44
(Laughter)
193
509000
3000
(Gelach)
08:47
So to produce current,
194
512000
3000
Om stroom te produceren,
08:50
magnesium loses two electrons
195
515000
2000
verliest een magnesiumatoom twee elektronen
08:52
to become magnesium ion,
196
517000
3000
om een magnesiumion te worden,
08:55
which then migrates across the electrolyte,
197
520000
2000
dat dan door het elektrolyt migreert,
08:57
accepts two electrons from the antimony,
198
522000
3000
twee elektronen onttrekt aan het antimoon,
09:00
and then mixes with it to form an alloy.
199
525000
3000
en er dan een legering mee vormt.
09:03
The electrons go to work
200
528000
2000
De elektronen gaan
09:05
in the real world out here,
201
530000
3000
in de buitenwereld arbeid verrichten
09:08
powering our devices.
202
533000
3000
en onze toestellen voeden.
09:14
Now to charge the battery,
203
539000
3000
Om de batterij op te laden,
09:17
we connect a source of electricity.
204
542000
3000
verbinden we ze met een bron van elektriciteit.
09:20
It could be something like a wind farm.
205
545000
3000
Bijvoorbeeld een windmolenpark.
09:24
And then we reverse the current.
206
549000
4000
We keren de stroom om.
09:28
And this forces magnesium to de-alloy
207
553000
5000
Dit dwingt het magnesium uit de legering
09:33
and return to the upper electrode,
208
558000
3000
en doet het teruggaan naar de bovenste elektrode,
09:36
restoring the initial constitution of the battery.
209
561000
5000
om zo de originele opbouw van de batterij te herstellen.
09:41
And the current passing between the electrodes
210
566000
3000
De stroom die tussen de elektroden loopt
09:44
generates enough heat to keep it at temperature.
211
569000
3000
levert voldoende warmte om alles op temperatuur te houden.
09:47
It's pretty cool,
212
572000
3000
Het is wel cool,
09:50
at least in theory.
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 next?
215
579000
2000
Wat nu te doen?
09:56
We go to the laboratory.
216
581000
2000
We gaan naar het laboratorium.
09:58
Now do I hire seasoned professionals?
217
583000
4000
Werf ik nu doorgewinterde professionals aan?
10:02
No, I hire a student
218
587000
3000
Nee, ik werf een student aan
10:05
and mentor him,
219
590000
2000
en begeleid hem,
10:07
teach him how to think about the problem,
220
592000
3000
leer hem na te denken over het probleem,
10:10
to see it from my perspective
221
595000
2000
om het te zien vanuit mijn perspectief
10:12
and then turn him loose.
222
597000
2000
en laat hem erop los.
10:14
This is that student, David Bradwell,
223
599000
2000
Dit is die student, David Bradwell,
10:16
who, in this image,
224
601000
2000
die zich op deze foto
10:18
appears to be wondering 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 David at the time
226
606000
2000
Wat ik David toen niet vertelde
10:23
was I myself wasn't convinced it would work.
227
608000
3000
was dat ik zelf niet wist of het zou werken.
10:26
But David's young and he's smart
228
611000
2000
Maar David is jong en slim,
10:28
and he wants a Ph.D.,
229
613000
2000
hij wil zijn graad halen
10:30
and he proceeds to build --
230
615000
2000
en begint er maar aan.
10:32
(Laughter)
231
617000
2000
(Gelach)
10:34
He proceeds to build
232
619000
2000
Hij bouwt vervolgens
10:36
the first ever liquid metal battery
233
621000
2000
de eerste vloeibaar-metaalbatterij
10:38
of this chemistry.
234
623000
2000
op basis van deze chemie.
10:40
And based on David's initial promising results,
235
625000
3000
Voor de eerste veelbelovende resultaten van David,
10:43
which were paid
236
628000
2000
welke werden betaald
10:45
with seed funds at MIT,
237
630000
3000
met startkapitaal aan het MIT,
10:48
I was able to attract major research funding
238
633000
3000
kon ik een grote financiering voor het onderzoek
10:51
from the private sector
239
636000
2000
uit de particuliere sector
10:53
and the federal government.
240
638000
2000
en de federale overheid aantrekken.
10:55
And that allowed me to expand my group to 20 people,
241
640000
3000
Daardoor kon ik mijn groep uitbreiden tot 20 personen,
10:58
a mix of graduate students, post-docs
242
643000
2000
een mix van master-studenten, post-docs
11:00
and even some undergraduates.
243
645000
2000
en zelfs een aantal bachelor-studenten.
11:02
And I was able to attract really, really good people,
244
647000
3000
Ik kon zeer goede mensen aantrekken,
11:05
people who share my passion
245
650000
2000
mensen die mijn passie
11:07
for science and service to society,
246
652000
2000
voor wetenschap en dienst aan de samenleving delen,
11:09
not science and service for career building.
247
654000
4000
geen carrièrejagers.
11:13
And if you ask these people
248
658000
2000
Als je deze mensen vraagt
11:15
why they work on liquid metal battery,
249
660000
2000
waarom ze werken aan vloeibaar-metaalbatterijen,
11:17
their answer would hearken back
250
662000
2000
dan gaat hun antwoord terug
11:19
to President Kennedy's remarks
251
664000
2000
naar de opmerkingen van president Kennedy
11:21
at Rice University in 1962
252
666000
3000
aan de Rice University in 1962
11:24
when he said -- and I'm taking liberties here --
253
669000
2000
toen hij zei - en ik permitteer me hier wat vrijheden -
11:26
"We choose to work on grid-level storage,
254
671000
2000
"We werken aan opslag op netniveau,
11:28
not because it is easy,
255
673000
2000
niet omdat het gemakkelijk is,
11:30
but because it is hard."
256
675000
2000
maar omdat het moeilijk is."
11:32
(Applause)
257
677000
6000
(Applaus)
11:39
So this is the evolution of the liquid metal battery.
258
684000
3000
Dit is de ontwikkeling van de vloeibaar-metaalbatterij.
11:42
We start here with our workhorse one watt-hour cell.
259
687000
3000
We beginnen hier met ons werkpaard: de cel van één watt-uur.
11:45
I called it the shotglass.
260
690000
2000
Ik noemde ze het ‘borrelglas’.
11:47
We've operated over 400 of these,
261
692000
3000
We hebben er nu al meer dan 400 van laten werken,
11:50
perfecting their performance with a plurality of chemistries --
262
695000
3000
hun prestaties geperfectioneerd met allerlei chemie -
11:53
not just magnesium and antimony.
263
698000
2000
niet alleen met magnesium en antimoon.
11:55
Along the way we scaled up to the 20 watt-hour cell.
264
700000
3000
Ondertussen zijn we opgeschaald naar de 20 watt-uur cel.
11:58
I call it the hockey puck.
265
703000
2000
Die noem ik de ‘hockeypuck’.
12:00
And we got the same remarkable results.
266
705000
2000
We kregen dezelfde opmerkelijke resultaten.
12:02
And then it was onto the saucer.
267
707000
2000
Toen kwam het ‘schotel’.
12:04
That's 200 watt-hours.
268
709000
2000
Die geeft 200 watt-uur.
12:06
The technology was proving itself
269
711000
2000
De technologie bewijst zichzelf
12:08
to be robust and scalable.
270
713000
3000
als robuust en schaalbaar.
12:11
But the pace wasn't fast enough for us.
271
716000
2000
Maar het tempo lag voor ons wat te laag.
12:13
So a year and a half ago,
272
718000
2000
Daarom hebben David en ik
12:15
David and I,
273
720000
2000
anderhalf jaar geleden
12:17
along with another research staff-member,
274
722000
2000
samen met ander onderzoekerlid
12:19
formed a company
275
724000
2000
een vennootschap opgericht
12:21
to accelerate the rate of progress
276
726000
2000
om het wat sneller te laten vooruitgaan
12:23
and the race to manufacture product.
277
728000
2000
en om dit product in productie te brengen.
12:25
So today at LMBC,
278
730000
2000
Vandaag bouwen we bij LMBC
12:27
we're building cells 16 inches in diameter
279
732000
2000
aan cellen met een diameter van 40 centimeter
12:29
with a capacity of one kilowatt-hour --
280
734000
2000
en een capaciteit van één kilowattuur -
12:31
1,000 times the capacity
281
736000
3000
1000 keer het vermogen
12:34
of that initial shotglass cell.
282
739000
2000
van deze eerste borrelglascel.
12:36
We call that the pizza.
283
741000
2000
Deze noemen we de ‘pizza’.
12:38
And then we've got a four kilowatt-hour cell on the horizon.
284
743000
3000
We kijken al uit naar een cel van vier kilowatt-uur.
12:41
It's going to be 36 inches in diameter.
285
746000
2000
Die gaat een diameter van 90 centimeter hebben.
12:43
We call that the bistro table,
286
748000
2000
We noemen ze de ‘bistrotafel’,
12:45
but it's not ready yet for prime-time viewing.
287
750000
2000
maar ze is nog niet klaar om ze in prime-time te bekijken.
12:47
And one variant of the technology
288
752000
2000
Een variant op de techniek
12:49
has us stacking these bistro tabletops into modules,
289
754000
4000
is het stapelen van bistrotafels tot modules
12:53
aggregating the modules into a giant battery
290
758000
3000
en deze modules dan samen te voegen tot één gigantische batterij
12:56
that fits in a 40-foot shipping container
291
761000
2000
die past in een container van 12 meter,
12:58
for placement in the field.
292
763000
2000
om ze waar gewenst te kunnen toepassen.
13:00
And this has a nameplate capacity of two megawatt-hours --
293
765000
3000
Die zou een nominale capaciteit van twee megawatt-uur hebben -
13:03
two million watt-hours.
294
768000
2000
twee miljoen watt-uur.
13:05
That's enough energy
295
770000
2000
Dat is genoeg energie voor
13:07
to meet the daily electrical needs
296
772000
2000
de dagelijkse elektrische behoeften
13:09
of 200 American households.
297
774000
2000
van 200 Amerikaanse huishoudens.
13:11
So here you have it, grid-level storage:
298
776000
3000
Dus voilà: opslag op netniveau.
13:14
silent, emissions-free,
299
779000
3000
Stil, emissievrij,
13:17
no moving parts,
300
782000
2000
geen bewegende delen,
13:19
remotely controlled,
301
784000
2000
op afstand bediend,
13:21
designed to the market price point
302
786000
3000
prijstechnisch ontworpen voor zijn markt,
13:24
without subsidy.
303
789000
3000
zonder subsidie.
13:27
So what have we learned from all this?
304
792000
2000
Wat leert ons dit alles?
13:29
(Applause)
305
794000
6000
(Applaus)
13:35
So what have we learned from all this?
306
800000
2000
Wat leert ons dit alles?
13:37
Let me share with you
307
802000
2000
Laat ik met jullie enkele verrassingen,
13:39
some of the surprises, the heterodoxies.
308
804000
3000
enkele ketterijen delen.
13:42
They lie beyond the visible.
309
807000
2000
Ze springen niet direct in het oog.
13:44
Temperature:
310
809000
2000
Temperatuur:
13:46
Conventional wisdom says set it low,
311
811000
2000
doorgaans streeft men ernaar die laag te houden,
13:48
at or near room temperature,
312
813000
2000
dicht bij kamertemperatuur,
13:50
and then install a control system to keep it there.
313
815000
3000
met een controlesysteem om haar constant te houden.
13:53
Avoid thermal runaway.
314
818000
2000
Voorkom oververhitting.
13:55
Liquid metal battery is designed to operate at elevated temperature
315
820000
3000
De vloeibaar-metaalbatterij is ontworpen voor gebruik bij hoge temperatuur
13:58
with minimum regulation.
316
823000
3000
met een minimum aan regeling.
14:01
Our battery can handle the very high temperature rises
317
826000
3000
Onze batterij kan omgaan met de zeer hoge temperatuurstijgingen
14:04
that come from current surges.
318
829000
4000
van stroompieken.
14:08
Scaling: Conventional wisdom says
319
833000
3000
Schaal: doorgaans streeft men
14:11
reduce cost by producing many.
320
836000
2000
naar lagere kosten door massaproductie.
14:13
Liquid metal battery is designed to reduce cost
321
838000
3000
De vloeibaar-metaalbatterij is ontworpen om de kosten te verlagen
14:16
by producing fewer, but they'll be larger.
322
841000
3000
door het produceren van minder, maar grotere eenheden.
14:19
And finally, human resources:
323
844000
2000
Tot slot, human resources:
14:21
Conventional wisdom says
324
846000
2000
de conventionele wijsheid zegt:
14:23
hire battery experts,
325
848000
2000
werf batterijdeskundigen aan,
14:25
seasoned professionals,
326
850000
2000
ervaren professionals,
14:27
who can draw upon their vast experience and knowledge.
327
852000
3000
die kunnen putten uit hun ruime ervaring en kennis.
14:30
To develop liquid metal battery,
328
855000
2000
Om de vloeibaar-metaalbatterij te ontwikkelen,
14:32
I hired students and post-docs and mentored them.
329
857000
3000
huurde ik studenten en post-docs in en begeleidde ze.
14:35
In a battery,
330
860000
2000
In een batterij
14:37
I strive to maximize electrical potential;
331
862000
3000
streef ik ernaar om de elektrische potentiaal te maximaliseren;
14:40
when mentoring,
332
865000
2000
als mentor streef ik ernaar
14:42
I strive to maximize human potential.
333
867000
2000
om het menselijk potentieel te maximaliseren.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Zo zie je maar,
14:46
the liquid metal battery story
335
871000
2000
dat het verhaal van de vloeibaar-metaalbatterij
14:48
is more than an account
336
873000
2000
meer is dan een verslag
14:50
of inventing technology,
337
875000
2000
van het uitvinden van een technologie;
14:52
it's a blueprint
338
877000
2000
het is een blauwdruk
14:54
for inventing inventors, full-spectrum.
339
879000
3000
voor het uitvinden van uitvinders: het volledige spectrum.
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