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: Brakujące ogniwo w energii odnawialnej

Filmed:
2,374,649 views

Co jest kluczem, który pozwoli na wykorzystywanie alternatywnych źródeł energii, takich jak słońce czy wiatr? Magazynowanie, dzięki któremu może być wykorzystana w dowolnym momencie, nawet gdy nie świeci słońce i nie wieje wiatr. W przystępnym i inspirującym wykładzie Donald Sadoway podchodzi do tablicy, by opowiedzieć o przyszłości przemysłowych akumulatorów umożliwiających magazynowanie takiej energii. "Musimy spojrzeć na problem od nowa. Szukać pomysłów które będą wielkie i tanie".
- 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 electricityElektryczność poweringZasilanie the lightsświatła in this theaterteatr
0
0
3000
Prąd zasilający światła w tej sali
00:18
was generatedwygenerowany just momentschwile agotemu.
1
3000
3000
został wytworzony kilka chwil temu.
00:21
Because the way things standstoisko todaydzisiaj,
2
6000
3000
Obecna sytuacja
00:24
electricityElektryczność demandżądanie mustmusi be in constantstały balancesaldo
3
9000
3000
wymaga, by zapotrzebowanie na elektryczność
00:27
with electricityElektryczność supplyDostawa.
4
12000
3000
było w równowadze z dostępnymi zasobami.
00:30
If in the time that it tookwziął me to walkspacerować out here on this stageetap,
5
15000
3000
Jeśli w czasie, który zajęło mi wejście na tę scenę.
00:33
some tenskilkadziesiąt of megawattsmegawatów of windwiatr powermoc
6
18000
3000
kilkadziesiąt megawatów energii wiatrowej
00:36
stoppedzatrzymany pouringzsyp into the gridkrata,
7
21000
3000
przestałoby napływać do sieci,
00:39
the differenceróżnica would have to be madezrobiony up
8
24000
2000
różnicę trzeba by wyrównać natychmiast
00:41
from other generatorsGeneratory immediatelynatychmiast.
9
26000
4000
z innych generatorów.
00:45
But coalwęgiel plantsrośliny, nuclearjądrowy plantsrośliny
10
30000
3000
Jednak elektrownie węglowe i atomowe
00:48
can't respondodpowiadać fastszybki enoughdość.
11
33000
2000
nie mogą zareagować wystarczająco szybko.
00:50
A giantogromny batterybateria could.
12
35000
2000
Mógłby za to ogromny akumulator.
00:52
With a giantogromny batterybateria,
13
37000
2000
Mając do dyspozycji ogromny akumulator,
00:54
we'dpoślubić be ablezdolny to addressadres the problemproblem of intermittencynieregularnością
14
39000
3000
rozwiązalibyśmy problem braku ciągłości,
00:57
that preventszapobiega windwiatr and solarsłoneczny
15
42000
2000
który sprawia, że energia wiatrowa i słoneczna
00:59
from contributingprzyczynianie się to the gridkrata
16
44000
2000
nie jest w stanie zasilać sieci
01:01
in the samepodobnie way that coalwęgiel, gasgaz and nuclearjądrowy do todaydzisiaj.
17
46000
4000
tak, jak obecnie węglowa, gazowa i atomowa.
01:05
You see, the batterybateria
18
50000
2000
Akumulator
01:07
is the keyklawisz enablingwłączanie deviceurządzenie here.
19
52000
3000
to tutaj kluczowe urządzenie.
01:10
With it, we could drawrysować electricityElektryczność from the sunsłońce
20
55000
3000
Mając go, moglibyśmy korzystać z energii słonecznej,
01:13
even when the sunsłońce doesn't shineblask.
21
58000
2000
nawet w okresach, kiedy słońce nie świeci.
01:15
And that changeszmiany everything.
22
60000
3000
I to właśnie zmienia wszystko.
01:18
Because then renewablesodnawialne źródła energii
23
63000
2000
Ponieważ energia odnawialna,
01:20
suchtaki as windwiatr and solarsłoneczny
24
65000
2000
jak wiatr i słońce,
01:22
come out from the wingsskrzydełka,
25
67000
2000
trafia wtedy z łopat wirnika
01:24
here to centercentrum stageetap.
26
69000
2000
tutaj do samego środka.
01:26
TodayDzisiaj I want to tell you about suchtaki a deviceurządzenie.
27
71000
3000
Chcę dziś opowiedzieć o takim urządzeniu.
01:29
It's callednazywa the liquidciekły metalmetal batterybateria.
28
74000
2000
To akumulator z płynnych metali.
01:31
It's a newNowy formformularz of energyenergia storageprzechowywanie
29
76000
2000
Jest to nowy sposób magazynowania energii,
01:33
that I inventedzmyślony at MITMIT
30
78000
3000
który opracowałem na MIT
01:36
alongwzdłuż with a teamzespół of my studentsstudenci
31
81000
2000
wraz z zespołem studentów
01:38
and post-docspo dokumenty.
32
83000
2000
i doktorantów.
01:40
Now the thememotyw of this year'srok TEDTED ConferenceKonferencja is FullPełny SpectrumWidma.
33
85000
3000
Motywem przewodnim tegorocznej Konferencji TED jest Pełne Spektrum.
01:43
The OEDOED definesdefiniuje spectrumwidmo
34
88000
3000
OED (Oxford English Dictionary) definiuje spektrum
01:46
as "The entireCały rangezasięg of wavelengthsdługości fal
35
91000
3000
jako "Całkowity zakres długości fal
01:49
of electromagneticelektromagnetyczna radiationpromieniowanie,
36
94000
2000
promieniowania elektromagnetycznego,
01:51
from the longestnajdłuższy radioradio wavesfale to the shortestmożliwie najkrótszym gammagamma rayspromienie
37
96000
3000
od najdłuższych fal radiowych po najkrótsze promienie gamma,
01:54
of whichktóry the rangezasięg of visiblewidoczny lightlekki
38
99000
3000
w którym zakres światła widzialnego
01:57
is only a smallmały partczęść."
39
102000
2000
jest tylko małą częścią".
01:59
So I'm not here todaydzisiaj only to tell you
40
104000
2000
Dziś opowiem więc nie tylko o tym,
02:01
how my teamzespół at MITMIT has drawnpociągnięty out of natureNatura
41
106000
3000
jak mój zespół na MIT zaczerpnął z natury
02:04
a solutionrozwiązanie to one of the world'srecyrodycyjstwo diecystwo recyrodycyjstwo diecystwo recy sektorcy great problemsproblemy.
42
109000
3000
rozwiązanie jednego z największych problemów ludzkości.
02:07
I want to go fullpełny spectrumwidmo and tell you how,
43
112000
3000
Chcę w pełnym zakresie przedstawić wam
02:10
in the processproces of developingrozwijanie
44
115000
2000
jak w trakcie rozwijania
02:12
this newNowy technologytechnologia,
45
117000
2000
tej nowej technologii,
02:14
we'vemamy uncoveredodkryte some surprisingzaskakujący heterodoxiesheterodoxies
46
119000
3000
odkryliśmy zaskakująco nietypowe rozwiązania,
02:17
that can serveobsługiwać as lessonsLekcje for innovationinnowacja,
47
122000
3000
które teraz mogą służyć jako lekcje innowacji,
02:20
ideaspomysły worthwartość spreadingrozpościerający się.
48
125000
3000
pomysły warte rozpowszechniania.
02:23
And you know,
49
128000
2000
I jeśli mamy przyczynić się do rozwiązania problemów energetycznych naszego kraju
02:25
if we're going to get this countrykraj out of its currentobecny energyenergia situationsytuacja,
50
130000
4000
I jeśli mamy przyczynić się do rozwiązania problemów energetycznych naszego kraju,
02:29
we can't just conserveOszczędzanie our way out;
51
134000
3000
nie możemy osiągnąć tego tylko na drodze oszczędności;
02:32
we can't just drillwiercić our way out;
52
137000
3000
nie możemy osiągnąć tego tylko wiertłami;
02:35
we can't bombbomba our way out.
53
140000
2000
i nie możemy osiągnąć tego tylko bombami.
02:37
We're going to do it the old-fashionedstaromodny AmericanAmerykański way,
54
142000
2000
Zrobimy to na stary amerykański sposób,
02:39
we're going to inventwymyślać our way out,
55
144000
2000
osiągniemy to drogą wynalazku,
02:41
workingpracujący togetherRazem.
56
146000
2000
pracując wspólnie.
02:43
(ApplauseAplauz)
57
148000
3000
(Oklaski)
02:46
Now let's get startedRozpoczęty.
58
151000
2000
No to zaczynajmy.
02:48
The batterybateria was inventedzmyślony about 200 yearslat agotemu
59
153000
3000
Akumulator został wynaleziony ok. 200 lat temu
02:51
by a professorprofesor, AlessandroAlessandro VoltaVolta,
60
156000
2000
przez profesora Alessandro Voltę
02:53
at the UniversityUniwersytet of PaduaPadwa in ItalyWłochy.
61
158000
3000
na Uniwersytecie w Padwie we Włoszech.
02:56
His inventionwynalazek gavedał birthnarodziny to a newNowy fieldpole of sciencenauka,
62
161000
2000
Jego wynalazek dał początek nowej dziedzinie nauki,
02:58
electrochemistryelektrochemia,
63
163000
2000
elektrochemii,
03:00
and newNowy technologiestechnologie
64
165000
2000
oraz nowym technologiom
03:02
suchtaki as electroplatingGalwanizacja.
65
167000
2000
jak np. galwanizacji.
03:04
PerhapsByć może overlookedpomijane,
66
169000
2000
Prawdopodobnie przeoczonym zostało,
03:06
Volta'sVolta inventionwynalazek of the batterybateria
67
171000
2000
że wynalezienie akumulatora przez Voltę
03:08
for the first time alsorównież
68
173000
2000
po raz pierwszy także
03:10
demonstratedwykazane the utilityużyteczność of a professorprofesor.
69
175000
2000
potwierdziło użyteczność profesorów.
03:12
(LaughterŚmiech)
70
177000
2000
(Śmiech)
03:14
UntilAż do VoltaVolta, nobodynikt could imaginewyobrażać sobie
71
179000
2000
Do czasów Volty, nikt nie wyobrażał sobie,
03:16
a professorprofesor could be of any use.
72
181000
3000
że mógłby być jakikolwiek pożytek z profesora.
03:19
Here'sTutaj jest the first batterybateria --
73
184000
3000
Oto pierwszy akumulator,
03:22
a stackstos of coinsmonety, zinccynk and silversrebro,
74
187000
3000
stos monet, cynk i srebro,
03:25
separatedrozdzielony by cardboardTektura soakednasączone in brinesolanki.
75
190000
2000
oddzielone tekturą nasiąkniętą solanką.
03:27
This is the startingstartowy pointpunkt
76
192000
2000
To pierwszy krok
03:29
for designingprojektowanie a batterybateria --
77
194000
2000
do stworzenia akumulatora,
03:31
two electrodeselektrody,
78
196000
2000
dwie elektrody,
03:33
in this casewalizka metalsmetale of differentróżne compositionkompozycja,
79
198000
2000
w tym przypadku, metale o różnej strukturze,
03:35
and an electrolyteelektrolitu,
80
200000
2000
i elektrolit,
03:37
in this casewalizka saltSól dissolvedrozpuszcza się in waterwoda.
81
202000
2000
tu akurat sól rozpuszczona w wodzie.
03:39
The sciencenauka is that simpleprosty.
82
204000
2000
Nauka jest taka prosta.
03:41
AdmittedlyCo prawda, I've left out a fewkilka detailsdetale.
83
206000
4000
Wprawdzie pominąłem tu kilka szczegółów.
03:45
Now I've taughtnauczony you
84
210000
2000
Nauczyłem was już,
03:47
that batterybateria sciencenauka is straightforwardbezpośredni
85
212000
2000
że nauka związana z akumulatorami jest prosta
03:49
and the need for grid-levelsiatki poziom storageprzechowywanie
86
214000
2000
i istnieje potrzeba magazynowania energii na dużą skalę
03:51
is compellingprzekonujące,
87
216000
2000
i istnieje potrzeba magazynowania energii na dużą skalę,
03:53
but the factfakt is
88
218000
2000
ale prawda jest taka,
03:55
that todaydzisiaj there is simplypo prostu no batterybateria technologytechnologia
89
220000
3000
że obecnie nie mamy takiej technologii akumulatorów
03:58
capablezdolny of meetingspotkanie
90
223000
2000
która byłaby zdolna sprostać
04:00
the demandingwymagające performancewydajność requirementswymagania of the gridkrata --
91
225000
4000
wymaganiom czynnościowym sieci elektrycznej,
04:04
namelymianowicie uncommonlyNiezbyt często highwysoki powermoc,
92
229000
2000
a więc: niespotykanie duża moc,
04:06
long serviceusługa lifetimeżycie
93
231000
2000
długa żywotność
04:08
and super-lowSuper-niski costkoszt.
94
233000
2000
i super niskie koszty.
04:10
We need to think about the problemproblem differentlyróżnie.
95
235000
3000
Musimy spojrzeć na ten problem inaczej:
04:13
We need to think bigduży,
96
238000
2000
musimy myśleć w kategoriach dużej skali,
04:15
we need to think cheaptani.
97
240000
2000
a jednocześnie niskich kosztów.
04:17
So let's abandonporzucić the paradigmparadygmat
98
242000
2000
Porzućmy więc typowe podejście
04:19
of let's searchszukanie for the coolestnajfajniejsza chemistrychemia
99
244000
3000
polegające na szukaniu najbardziej imponującej chemii
04:22
and then hopefullyufnie we'lldobrze chaseChase down the costkoszt curvekrzywa
100
247000
2000
z nadzieją, że uda nam się potem zminimalizować koszty
04:24
by just makingzrobienie lots and lots of productprodukt.
101
249000
3000
wciąż zwiększając i zwiększając produkcję.
04:27
InsteadZamiast tego, let's inventwymyślać
102
252000
2000
Zamiast tego, wynajdźmy coś,
04:29
to the pricecena pointpunkt of the electricityElektryczność marketrynek.
103
254000
3000
kierując się akceptowalną ceną na rynku energii.
04:32
So that meansznaczy
104
257000
2000
To oznacza,
04:34
that certainpewny partsCzęści of the periodicokresowy tablestół
105
259000
2000
że pewne części układu okresowego pierwiastków
04:36
are axiomaticallyaksjomatycznie off-limitspoza granicami.
106
261000
2000
z zasady nie wchodzą w rachubę.
04:38
This batterybateria needswymagania to be madezrobiony
107
263000
2000
Ten akumulator musi zostać wykonany
04:40
out of earth-abundantZiemia obfite elementselementy.
108
265000
2000
z elementów obficie występujących na Ziemi.
04:42
I say, if you want to make something dirtbrud cheaptani,
109
267000
3000
Mówię, że jeśli chcesz zrobić coś, co jest tanie jak barszcz,
04:45
make it out of dirtbrud --
110
270000
2000
zrób to z barszczu --
04:47
(LaughterŚmiech)
111
272000
2000
(Śmiech)
04:49
preferablyraczej dirtbrud
112
274000
2000
i to najlepiej
04:51
that's locallylokalnie sourcedpochodzą.
113
276000
3000
z lokalnie zgromadzonych składników.
04:54
And we need to be ablezdolny to buildbudować this thing
114
279000
3000
Musimy być w stanie zbudować tą rzecz
04:57
usingza pomocą simpleprosty manufacturingprodukcja techniquestechniki and factoriesfabryki
115
282000
3000
przy użyciu prostych technik produkcji i fabryk
05:00
that don't costkoszt us a fortunefortuna.
116
285000
3000
które nie kosztują zbyt dużo.
05:04
So about sixsześć yearslat agotemu,
117
289000
2000
Około 6 lat temu
05:06
I startedRozpoczęty thinkingmyślący about this problemproblem.
118
291000
2000
zacząłem zastanawiać się nad tym problemem.
05:08
And in orderzamówienie to adoptprzyjąć a freshświeży perspectiveperspektywiczny,
119
293000
3000
Starając się przyjąć świeżą perspektywę,
05:11
I soughtposzukiwany inspirationInspiracja from beyondpoza the fieldpole of electricityElektryczność storageprzechowywanie.
120
296000
4000
szukałem inspiracji poza dziedziną magazynowania energii.
05:15
In factfakt, I lookedspojrzał to a technologytechnologia
121
300000
3000
Właściwie to przyjrzałem się technologii,
05:18
that neitherani storessklepy norani generatesgeneruje electricityElektryczność,
122
303000
3000
która nie ma nic wspólnego ani z magazynowaniem, ani z wytwarzaniem energii elektrycznej,
05:21
but insteadzamiast consumeszużywa electricityElektryczność,
123
306000
2000
a za to zużywa jej ogromne ilości.
05:23
hugeolbrzymi amountskwoty of it.
124
308000
2000
a za to zużywa jej ogromne ilości.
05:25
I'm talkingmówić about the productionprodukcja of aluminumaluminium.
125
310000
4000
Mam na myśli produkcję aluminium.
05:29
The processproces was inventedzmyślony in 1886
126
314000
2000
Proces ten został wynaleziony w 1886 r.
05:31
by a couplepara of 22-year-olds-letni --
127
316000
2000
przez dwójkę 22-latków --
05:33
HallHall in the UnitedStany Zjednoczone StatesPaństwa and HeroultHéroult in FranceFrancja.
128
318000
3000
Halla ze Stanów Zjednoczonych i Heroult z Francji.
05:36
And just a fewkilka shortkrótki yearslat followingnastępujący theirich discoveryodkrycie,
129
321000
3000
I w ciągu tylko kilku lat od ich odkrycia,
05:39
aluminumaluminium changedzmienione
130
324000
2000
aluminium,
05:41
from a preciouscenny metalmetal costingkalkulacji kosztów as much as silversrebro
131
326000
3000
z metalu równie cennego jak srebro, zmieniło się
05:44
to a commonpospolity structuralstrukturalny materialmateriał.
132
329000
3000
w popularny materiał budowlany.
05:47
You're looking at the cellkomórka housedom of a modernnowoczesny aluminumaluminium smelterHuta.
133
332000
3000
Oto komórka nowoczesnej huty aluminium.
05:50
It's about 50 feetstopy wideszeroki
134
335000
2000
Ma ok. 15 m szerokości
05:52
and recedescofa about halfpół a mileMila --
135
337000
2000
i ciągnie się przez ok. 800 m --
05:54
rowrząd after rowrząd of cellskomórki
136
339000
3000
rząd za rzędem komórek,
05:57
that, insidewewnątrz, resembleprzypominają Volta'sVolta batterybateria,
137
342000
3000
które w środku przypominają akumulator Volty,
06:00
with threetrzy importantważny differencesróżnice.
138
345000
2000
z trzema istotnymi różnicami.
06:02
Volta'sVolta batterybateria worksPrace at roompokój temperaturetemperatura.
139
347000
3000
Akumulator Volty pracuje w temperaturze pokojowej.
06:05
It's fittedwyposażone with solidsolidny electrodeselektrody
140
350000
3000
Jest zaopatrzony w stałe elektrody
06:08
and an electrolyteelektrolitu that's a solutionrozwiązanie of saltSól and waterwoda.
141
353000
3000
i elektrolit w formie roztworu wodnego soli.
06:11
The Hall-HeroultHall Héroult cellkomórka
142
356000
2000
Z kolei komórka Halla-Heroulta
06:13
operatesdziała at highwysoki temperaturetemperatura,
143
358000
2000
pracuje w wysokiej temperaturze,
06:15
a temperaturetemperatura highwysoki enoughdość
144
360000
2000
wysokiej na tyle,
06:17
that the aluminumaluminium metalmetal productprodukt is liquidciekły.
145
362000
2000
że aluminium jako produkt jest metalem płynnym.
06:19
The electrolyteelektrolitu
146
364000
2000
Elektrolitem
06:21
is not a solutionrozwiązanie of saltSól and waterwoda,
147
366000
2000
nie jest wodny roztwór soli,
06:23
but ratherraczej saltSól that's meltedstopiony.
148
368000
2000
lecz sól która została stopiona.
06:25
It's this combinationpołączenie of liquidciekły metalmetal,
149
370000
2000
To ta kombinacja płynnego metalu,
06:27
moltenstopionego saltSól and highwysoki temperaturetemperatura
150
372000
3000
stopionej soli i wysokiej temperatury
06:30
that allowspozwala us to sendwysłać highwysoki currentobecny throughprzez this thing.
151
375000
4000
pozwala nam na przesyłanie przez nie prądu o wysokich natężeniach.
06:34
TodayDzisiaj, we can produceprodukować virgindziewica metalmetal from orekruszec
152
379000
3000
W dzisiejszych czasach, uzyskanie metali z rud,
06:37
at a costkoszt of lessmniej than 50 centscentów a poundfunt.
153
382000
3000
kosztuje nas nie więcej niż dolara za kilogram.
06:40
That's the economicgospodarczy miraclecud
154
385000
2000
To cud ekonomiczny
06:42
of modernnowoczesny electrometallurgyelectrometallurgy.
155
387000
2000
współczesnej elektrometalurgii.
06:44
It is this that caughtzłapany and heldtrzymany my attentionUwaga
156
389000
3000
Właśnie to przyciągnęło i skupiło moją uwagę
06:47
to the pointpunkt that I becamestał się obsessedobsesję with inventingWynalezienie a batterybateria
157
392000
4000
do tego stopnia, że ogarnęła mnie obsesja na punkcie wynalezienia akumulatora,
06:51
that could capturezdobyć this giganticgigantyczne economygospodarka of scaleskala.
158
396000
4000
który uchwyciłby tę gigantyczną ekonomię skali.
06:55
And I did.
159
400000
2000
No i udało się.
06:57
I madezrobiony the batterybateria all liquidciekły --
160
402000
3000
Zbudowałem akumulator w całości w stanie płynnym --
07:00
liquidciekły metalsmetale for bothobie electrodeselektrody
161
405000
2000
obie elektrody z płynnych metali
07:02
and a moltenstopionego saltSól for the electrolyteelektrolitu.
162
407000
2000
i elektrolit ze stopionej soli.
07:04
I'll showpokazać you how.
163
409000
3000
Pokażę wam jak.
07:24
So I put low-densityo niskiej gęstości
164
429000
3000
Na górze umieściłem płynny metal o małej gęstości,
07:27
liquidciekły metalmetal at the topTop,
165
432000
4000
Na górze umieściłem płynny metal o małej gęstości,
07:31
put a high-densityduża gęstość liquidciekły metalmetal at the bottomDolny,
166
436000
6000
na dole płynny metal o dużej gęstości,
07:37
and moltenstopionego saltSól in betweenpomiędzy.
167
442000
3000
a w środku stopioną sól.
07:43
So now,
168
448000
2000
Pytanie,
07:45
how to choosewybierać the metalsmetale?
169
450000
3000
jak wybrać właściwe metale?
07:48
For me, the designprojekt exercisećwiczenie
170
453000
2000
Dla mnie, każdy projekt
07:50
always beginszaczyna się here
171
455000
2000
zawsze zaczyna się tutaj,
07:52
with the periodicokresowy tablestół,
172
457000
2000
na tablicy okresowej pierwiastków,
07:54
enunciatedogłoszonych by anotherinne professorprofesor,
173
459000
2000
ogłoszonej przez kolejnego profesora,
07:56
DimitriDimitri MendeleyevOkresowego.
174
461000
2000
Dmitrija Mendelejewa.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Wszystko co znamy
08:00
is madezrobiony of some combinationpołączenie
176
465000
2000
składa się z jakiejś kombinacji
08:02
of what you see depictedprzedstawiony here.
177
467000
3000
tego, co mamy tu przedstawione.
08:05
And that includesobejmuje our ownwłasny bodiesciała.
178
470000
2000
Łącznie z naszymi własnymi organizmami.
08:07
I recallodwołanie the very momentza chwilę one day
179
472000
3000
Pamiętam dokładnie moment,
08:10
when I was searchingbadawczy for a pairpara of metalsmetale
180
475000
3000
gdy pewnego dnia poszukiwałem pary metali,
08:13
that would meetspotykać się the constraintsograniczenia
181
478000
2000
która spełniałaby narzucone warunki
08:15
of earthZiemia abundanceobfitość,
182
480000
2000
powszechnego występowania na Ziemi,
08:17
differentróżne, oppositenaprzeciwko densitygęstość
183
482000
3000
skrajnie różnej gęstości,
08:20
and highwysoki mutualwzajemny reactivityreaktywność.
184
485000
2000
i wykazywałyby wysoką wzajemną reaktywność.
08:22
I feltczułem the thrilldreszczyk of realizationRealizacja
185
487000
2000
Przeszedł mnie dreszcz ekscytacji,
08:24
when I knewwiedziałem I'd come uponna the answerodpowiedź.
186
489000
3000
kiedy uświadomiłem sobie, że znalazłem odpowiedź.
08:29
MagnesiumMagnez for the topTop layerwarstwa.
187
494000
3000
Magnez na górną warstwę.
08:32
And antimonyAntymon
188
497000
2000
I antymon
08:34
for the bottomDolny layerwarstwa.
189
499000
3000
na dolną warstwę.
08:37
You know, I've got to tell you,
190
502000
2000
Wiecie, muszę wam powiedzieć,
08:39
one of the greatestnajwiększy benefitskorzyści of beingistota a professorprofesor:
191
504000
3000
że jedną z największych zalet bycia profesorem
08:42
coloredkolorowy chalkKreda.
192
507000
2000
jest kolorowa kreda.
08:44
(LaughterŚmiech)
193
509000
3000
(Śmiech)
08:47
So to produceprodukować currentobecny,
194
512000
3000
Więc żeby wytworzyć prąd,
08:50
magnesiummagnez losestraci two electronselektrony
195
515000
2000
magnez traci dwa elektrony
08:52
to becomestają się magnesiummagnez ionIon,
196
517000
3000
i staje się jonem magnezu,
08:55
whichktóry then migratesmigruje acrossprzez the electrolyteelektrolitu,
197
520000
2000
który z kolei migruje przez elektrolit,
08:57
acceptsakceptuje two electronselektrony from the antimonyAntymon,
198
522000
3000
przyłącza 2 elektrony od antymonu,
09:00
and then mixesmiesza with it to formformularz an alloystopu.
199
525000
3000
i miesza się z nim tworząc stop.
09:03
The electronselektrony go to work
200
528000
2000
Elektrony idą pracować
09:05
in the realreal worldświat out here,
201
530000
3000
tutaj, w prawdziwym świecie,
09:08
poweringZasilanie our devicespomysłowość.
202
533000
3000
napędzając nasze urządzenia.
09:14
Now to chargeopłata the batterybateria,
203
539000
3000
Żeby naładować akumulator,
09:17
we connectpołączyć a sourceźródło of electricityElektryczność.
204
542000
3000
podłączamy źródło energii elektrycznej.
09:20
It could be something like a windwiatr farmgospodarstwo rolne.
205
545000
3000
Może być to np. farma wiatrowa.
09:24
And then we reverserewers the currentobecny.
206
549000
4000
I wtedy odwracamy kierunek prądu.
09:28
And this forcessiły magnesiummagnez to de-alloyde-stopu
207
553000
5000
To zmusza magnez do oddzielenia się
09:33
and returnpowrót to the uppergórny electrodeelektroda,
208
558000
3000
i powrotu na górną elektrodę,
09:36
restoringPrzywracanie the initialInicjał constitutionkonstytucja of the batterybateria.
209
561000
5000
tym samym odtwarzając początkowy stan akumulatora.
09:41
And the currentobecny passingprzechodzący betweenpomiędzy the electrodeselektrody
210
566000
3000
Przy tym, prąd przepływający między elektrodami
09:44
generatesgeneruje enoughdość heatciepło to keep it at temperaturetemperatura.
211
569000
3000
wytwarza wystarczająco dużo ciepła, by utrzymać wymaganą temperaturę.
09:47
It's prettyładny coolchłodny,
212
572000
3000
Brzmi nieźle,
09:50
at leastnajmniej in theoryteoria.
213
575000
2000
przynajmniej teoretycznie.
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
Ale czy faktycznie działa?
09:54
So what to do nextNastępny?
215
579000
2000
Więc jaki jest kolejny krok?
09:56
We go to the laboratorylaboratorium.
216
581000
2000
Idziemy do laboratorium.
09:58
Now do I hirezatrudnić seasoneddoświadczonych professionalsprofesjonaliści?
217
583000
4000
I czy zatrudniam doświadczonych profesjonalistów?
10:02
No, I hirezatrudnić a studentstudent
218
587000
3000
Nie. Zatrudniam studenta
10:05
and mentormentor him,
219
590000
2000
i pomagam mu,
10:07
teachnauczać him how to think about the problemproblem,
220
592000
3000
uczę go, w jaki sposób podchodzić do problemu,
10:10
to see it from my perspectiveperspektywiczny
221
595000
2000
aby ujrzeć go z mojego punktu widzenia,
10:12
and then turnskręcać him looseluźny.
222
597000
2000
i później pozwalam mu pracować samodzielnie.
10:14
This is that studentstudent, DavidDavid BradwellBradwell,
223
599000
2000
To właśnie ten student, David Bradwell,
10:16
who, in this imageobraz,
224
601000
2000
który, na tym zdjęciu,
10:18
appearspojawia się to be wonderingpełen zdumienia if this thing will ever work.
225
603000
3000
wydaje zastanawiać się, czy ten wynalazek w ogóle zadziała.
10:21
What I didn't tell DavidDavid at the time
226
606000
2000
Nie przyznałem się wtedy Davidowi,
10:23
was I myselfsiebie wasn'tnie było convincedprzekonany it would work.
227
608000
3000
że sam nie byłem przekonany, że zadziała.
10:26
But David'sDavid's youngmłody and he's smartmądry
228
611000
2000
Ale David jest młody i mądry
10:28
and he wants a PhPH.D.,
229
613000
2000
i chce zrobić doktorat
10:30
and he proceedswpływy to buildbudować --
230
615000
2000
i kontynuuje pracę...
10:32
(LaughterŚmiech)
231
617000
2000
(Śmiech)
10:34
He proceedswpływy to buildbudować
232
619000
2000
Kontynuuje pracę
10:36
the first ever liquidciekły metalmetal batterybateria
233
621000
2000
nad pierwszym akumulatorem z płynnych metali
10:38
of this chemistrychemia.
234
623000
2000
w dzisiejszej chemii.
10:40
And basedna podstawie on David'sDavid's initialInicjał promisingobiecujący resultswyniki,
235
625000
3000
I na podstawie obiecujących pierwszych wyników Dawida,
10:43
whichktóry were paidpłatny
236
628000
2000
które opłacone zostały
10:45
with seednasionko fundsfundusze at MITMIT,
237
630000
3000
przez MIT,
10:48
I was ablezdolny to attractpociągać majorpoważny researchBadania fundingfinansowanie
238
633000
3000
udało mi się pozyskać dofinansowanie na badania
10:51
from the privateprywatny sectorsektor
239
636000
2000
z sektora prywatnego
10:53
and the federalfederalny governmentrząd.
240
638000
2000
i rządu federalnego.
10:55
And that alloweddozwolony me to expandrozszerzać my groupGrupa to 20 people,
241
640000
3000
I to pozwoliło mi na zwiększenie mojej grupy do 20 osób,
10:58
a mixmieszać of graduateukończyć studentsstudenci, post-docspo dokumenty
242
643000
2000
magistrów, doktorantów,
11:00
and even some undergraduatespoziomie przeddyplomowym.
243
645000
2000
a nawet licencjatów.
11:02
And I was ablezdolny to attractpociągać really, really good people,
244
647000
3000
I udało mi się zgromadzić naprawdę wspaniałych, wspaniałych ludzi,
11:05
people who sharedzielić my passionpasja
245
650000
2000
ludzi, którzy dzielą ze mną pasję
11:07
for sciencenauka and serviceusługa to societyspołeczeństwo,
246
652000
2000
do nauki i służby społeczeństwu,
11:09
not sciencenauka and serviceusługa for careerkariera buildingbudynek.
247
654000
4000
a nie nauki dla rozwoju własnej kariery.
11:13
And if you askzapytać these people
248
658000
2000
I jeśli zapytacie któregoś z nich
11:15
why they work on liquidciekły metalmetal batterybateria,
249
660000
2000
dlaczego pracuje nad akumulatorem z płynnych metali,
11:17
theirich answerodpowiedź would hearkenwysłuchał back
250
662000
2000
odpowiedź nasunie wam na myśl
11:19
to PresidentPrezydent Kennedy'sKennedy'ego remarksuwagi
251
664000
2000
Prezydenta Kennedy'ego
11:21
at RiceRyż UniversityUniwersytet in 1962
252
666000
3000
na Uniwersytecie Rice w 1962 r
11:24
when he said -- and I'm takingnabierający libertieswolności here --
253
669000
2000
kiedy mówił -- i nieco pozwalam tu sobie --
11:26
"We choosewybierać to work on grid-levelsiatki poziom storageprzechowywanie,
254
671000
2000
"Wybieramy pracę nad magazynowaniem energii sieci elektrycznej,
11:28
not because it is easyłatwo,
255
673000
2000
nie dlatego, że jest to zadanie proste,
11:30
but because it is hardciężko."
256
675000
2000
lecz dlatego, że jest trudne."
11:32
(ApplauseAplauz)
257
677000
6000
(Oklaski)
11:39
So this is the evolutionewolucja of the liquidciekły metalmetal batterybateria.
258
684000
3000
Tak więc wygląda ewolucja akumulatora z płynnych metali.
11:42
We startpoczątek here with our workhorsekoń pociągowy one watt-hourwatomierza cellkomórka.
259
687000
3000
Zaczynamy tu od naszego konia pociągowego - 1-wato-godzinnej komórki.
11:45
I callednazywa it the shotglassshotglass.
260
690000
2000
Nazwałem ją kielonkiem.
11:47
We'veMamy operatedobsługiwane over 400 of these,
261
692000
3000
Obsługiwaliśmy ich ponad 400,
11:50
perfectingdoskonalenie theirich performancewydajność with a pluralityWielość of chemistrieschemię --
262
695000
3000
doskonaląc je użyciem różnych kombinacji chemicznych --
11:53
not just magnesiummagnez and antimonyAntymon.
263
698000
2000
nie tylko magnezu i antymonu.
11:55
AlongWzdłuż the way we scaledłuskowaty up to the 20 watt-hourwatomierza cellkomórka.
264
700000
3000
W którymś momencie zwiększyliśmy skalę do komórki 20-wato-godzinnej.
11:58
I call it the hockeyhokej puckPuck.
265
703000
2000
Nazywam ją krążkiem hokejowym.
12:00
And we got the samepodobnie remarkableznakomity resultswyniki.
266
705000
2000
I otrzymaliśmy tak samo niezwykłe rezultaty.
12:02
And then it was ontona the saucerspodek.
267
707000
2000
I wtedy nadszedł czas na spodek.
12:04
That's 200 watt-hourswatogodziny.
268
709000
2000
To jest 200 wato-godzin.
12:06
The technologytechnologia was provingdowodzić itselfsamo
269
711000
2000
Technologia wykazywała się
12:08
to be robustkrzepki and scalableskalowalny.
270
713000
3000
stabilnością i skalowalnością.
12:11
But the pacetempo wasn'tnie było fastszybki enoughdość for us.
271
716000
2000
Ale dla nas, postęp nie był wystarczająco szybki.
12:13
So a yearrok and a halfpół agotemu,
272
718000
2000
Więc około półtora roku temu,
12:15
DavidDavid and I,
273
720000
2000
David i ja,
12:17
alongwzdłuż with anotherinne researchBadania staff-memberczłonek personelu,
274
722000
2000
wraz z jeszcze jednym członkiem grupy badawczej,
12:19
formedpowstały a companyfirma
275
724000
2000
założyliśmy firmę,
12:21
to accelerateprzyśpieszyć the rateoceniać of progresspostęp
276
726000
2000
żeby przyspieszyć proces rozwoju
12:23
and the racewyścigi to manufactureprodukcja productprodukt.
277
728000
2000
w wyścigu do rozpoczęcia produkcji.
12:25
So todaydzisiaj at LMBCLMBC,
278
730000
2000
Tak więc dzisiaj w LMBC,
12:27
we're buildingbudynek cellskomórki 16 inchescale in diameterśrednica
279
732000
2000
budujemy komórki o średnicy 40 cm
12:29
with a capacityPojemność of one kilowatt-hourkilowatogodzinę --
280
734000
2000
i pojemności 1 kilowatogodziny --
12:31
1,000 timesczasy the capacityPojemność
281
736000
3000
1000 razy większej
12:34
of that initialInicjał shotglassshotglass cellkomórka.
282
739000
2000
od tej pierwszej komórki "kielonka".
12:36
We call that the pizzaPizza.
283
741000
2000
Nazywamy ją pizzą.
12:38
And then we'vemamy got a fourcztery kilowatt-hourkilowatogodzinę cellkomórka on the horizonhoryzont.
284
743000
3000
A teraz patrzymy już na komórkę o pojemności 4-kilowatogodzin.
12:41
It's going to be 36 inchescale in diameterśrednica.
285
746000
2000
Będzie miała średnicę 91 cm.
12:43
We call that the bistroBistro tablestół,
286
748000
2000
Nazywamy ją stolikiem bistro,
12:45
but it's not readygotowy yetjeszcze for prime-timeprime time viewingoglądanie.
287
750000
2000
ale nie jest jeszcze gotowa do pokazania w wieczornej telewizji.
12:47
And one variantwariant of the technologytechnologia
288
752000
2000
I jedno z rozwiązań technologicznych, które przewidujemy
12:49
has us stackingukładania these bistroBistro tabletopsblaty into modulesmoduły,
289
754000
4000
zakłada układanie tych blatów stołowych jeden na drugim w moduły,
12:53
aggregatingagregowania the modulesmoduły into a giantogromny batterybateria
290
758000
3000
agregację tych modułów w wielki akumulator
12:56
that fitspasuje in a 40-foot-stopa shippingWysyłka  containerpojemnik
291
761000
2000
który zmieściłby się w 12-metrowym kontenerze spedycyjnym
12:58
for placementumieszczenie in the fieldpole.
292
763000
2000
do umieszczenia w terenie.
13:00
And this has a nameplateTabliczka znamionowa capacityPojemność of two megawatt-hoursMW godziny --
293
765000
3000
I to ma 2 megawatogodziny pojemności znamionowej --
13:03
two millionmilion watt-hourswatogodziny.
294
768000
2000
dwa miliony watogodzin.
13:05
That's enoughdość energyenergia
295
770000
2000
To jest wystarczająca ilość energii
13:07
to meetspotykać się the dailycodziennie electricalelektryczny needswymagania
296
772000
2000
żeby pokryć dzienne zapotrzebowanie
13:09
of 200 AmericanAmerykański householdsGospodarstwa domowe.
297
774000
2000
200 amerykańskich gospodarstw.
13:11
So here you have it, grid-levelsiatki poziom storageprzechowywanie:
298
776000
3000
Więc proszę - magazynowanie na poziomie sieci elektrycznej,
13:14
silentcichy, emissions-freebez emisji,
299
779000
3000
ciche, bezemisyjne,
13:17
no movingw ruchu partsCzęści,
300
782000
2000
bez ruchomych części,
13:19
remotelyzdalnie controlledkontrolowane,
301
784000
2000
zdalnie sterowane,
13:21
designedzaprojektowany to the marketrynek pricecena pointpunkt
302
786000
3000
zaprojektowane do ceny rynkowej
13:24
withoutbez subsidysubsydium.
303
789000
3000
bez dotacji.
13:27
So what have we learnednauczyli from all this?
304
792000
2000
Czego się więc z tego wszystkiego nauczyliśmy?
13:29
(ApplauseAplauz)
305
794000
6000
(Oklaski)
13:35
So what have we learnednauczyli from all this?
306
800000
2000
Czego się więc z tego wszystkiego nauczyliśmy?
13:37
Let me sharedzielić with you
307
802000
2000
Pozwólcie, że podzielę się z wami
13:39
some of the surprisesniespodzianek, the heterodoxiesheterodoxies.
308
804000
3000
niektórymi z niespodzianek i heterodoksji.
13:42
They liekłamstwo beyondpoza the visiblewidoczny.
309
807000
2000
Kryją się poza tym, co widoczne.
13:44
TemperatureTemperatury:
310
809000
2000
Temperatura:
13:46
ConventionalKonwencjonalne wisdommądrość saysmówi setzestaw it lowNiska,
311
811000
2000
Konwencjonalna mądrość głosi, że trzeba utrzymywać ją na niskim poziomie,
13:48
at or nearBlisko roompokój temperaturetemperatura,
312
813000
2000
mniej więcej w temperaturze pokojowej,
13:50
and then installzainstalować a controlkontrola systemsystem to keep it there.
313
815000
3000
instalując systemy kontroli, które ją utrzymają.
13:53
AvoidUnikać thermaltermiczne runawayuciec.
314
818000
2000
Unikajcie ucieczki ciepła.
13:55
LiquidCiecz metalmetal batterybateria is designedzaprojektowany to operatedziałać at elevatedpodniesiony temperaturetemperatura
315
820000
3000
Akumulator z płynnych metali jest tak zaprojektowany, aby działać w podwyższonej temperaturze
13:58
with minimumminimum regulationregulacja.
316
823000
3000
przy minimalnej regulacji.
14:01
Our batterybateria can handleuchwyt the very highwysoki temperaturetemperatura riseswznosi się
317
826000
3000
Nasza bateria wytrzyma bardzo duże wzrosty temperatury
14:04
that come from currentobecny surgesprzepięcia.
318
829000
4000
związane z dużymi skokami napięcia.
14:08
ScalingSkalowanie: ConventionalKonwencjonalne wisdommądrość saysmówi
319
833000
3000
Skalowanie: Konwencjonalna mądrość głosi
14:11
reducezmniejszyć costkoszt by producingprodukujący manywiele.
320
836000
2000
że zwiększając produkcję, minimalizujemy koszty.
14:13
LiquidCiecz metalmetal batterybateria is designedzaprojektowany to reducezmniejszyć costkoszt
321
838000
3000
Produkcja płynnych akumulatorów będzie niewielka
14:16
by producingprodukujący fewermniej, but they'lloni to zrobią be largerwiększy.
322
841000
3000
ale obniżymy koszty, bo będą one większe.
14:19
And finallywreszcie, humanczłowiek resourceszasoby:
323
844000
2000
I w końcu, zasoby ludzkie:
14:21
ConventionalKonwencjonalne wisdommądrość saysmówi
324
846000
2000
Konwencjonalna mądrość głosi
14:23
hirezatrudnić batterybateria expertseksperci,
325
848000
2000
żę należy zatrudniać ekspertów,
14:25
seasoneddoświadczonych professionalsprofesjonaliści,
326
850000
2000
doświadczonych profesjonalistów,
14:27
who can drawrysować uponna theirich vastogromny experiencedoświadczenie and knowledgewiedza, umiejętności.
327
852000
3000
którzy oprą się na swym szerokim doświadczeniu i wiedzy.
14:30
To developrozwijać liquidciekły metalmetal batterybateria,
328
855000
2000
Żeby opracować akumulator z płynnych metali,
14:32
I hiredzatrudniony studentsstudenci and post-docspo dokumenty and mentoredmentorem them.
329
857000
3000
zatrudniłem studentów i doktorantów i ich mentorowałem.
14:35
In a batterybateria,
330
860000
2000
W dziedzinie akumulatorów,
14:37
I strivedążyć to maximizezmaksymalizować electricalelektryczny potentialpotencjał;
331
862000
3000
staram się maksymalizować potencjał elektryczny;
14:40
when mentoringdoradztwo,
332
865000
2000
podczas nauczania,
14:42
I strivedążyć to maximizezmaksymalizować humanczłowiek potentialpotencjał.
333
867000
2000
staram się maksymalizować potencjał ludzki.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Więc jak widzicie,
14:46
the liquidciekły metalmetal batterybateria storyfabuła
335
871000
2000
historia o akumulatorze z płynnych metali
14:48
is more than an accountkonto
336
873000
2000
jest nie tylko zapisem
14:50
of inventingWynalezienie technologytechnologia,
337
875000
2000
wynalazku technologii,
14:52
it's a blueprintPlan wytworzenia
338
877000
2000
lecz także wzorem
14:54
for inventingWynalezienie inventorswynalazcy, full-spectrumpełne spektrum.
339
879000
3000
na wynajdywanie wynalazców. Pełne spektrum.
14:57
(ApplauseAplauz)
340
882000
11000
(Oklaski)
Translated by Marta Drabek
Reviewed by Jaroslaw Danilczuk

▲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