TED2012
Donald Sadoway: The missing link to renewable energy
Donald Sadoway: A ligação que falta para a energia renovável
Filmed:
Readability: 5
2,374,649 views
Qual a chave para se usar energia alternativa, como o sol e o vento? Armazenamento -- para que possamos ter força mesmo quando não está sol ou o vento não está soprando. Nesta palestra acessível e inspiradora, Donald Sadoway usa um quadro-negro para nos mostrar o futuro das grandes baterias que armazenam energia renovável. Como ele diz: 'Precisamos pensar sobre o problema de outra forma. Precisamos pensar grande. Precisamos pensar barato.'
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
A eletricidade fornecida às luzes deste teatro
00:18
was generated just moments ago.
1
3000
3000
foi gerada há poucos momentos atrás.
00:21
Because the way things stand today,
2
6000
3000
Pois do jeito como as coisas estão hoje,
00:24
electricity demand must be in constant balance
3
9000
3000
a demanda de eletricidade precisa estar em constante equilíbrio
00:27
with electricity supply.
4
12000
3000
com o fornecimento de eletricidade.
00:30
If in the time that it took me to walk out here on this stage,
5
15000
3000
Se no tempo que levo para andar aqui no palco,
00:33
some tens of megawatts of wind power
6
18000
3000
algumas dezenas de megawatts de energia eólica
00:36
stopped pouring into the grid,
7
21000
3000
parassem de fornecer a rede energética,
00:39
the difference would have to be made up
8
24000
2000
a diferença teria de ser fornecida
00:41
from other generators immediately.
9
26000
4000
por outros geradores imediatamente.
00:45
But coal plants, nuclear plants
10
30000
3000
Mas usinas de carvão, usinas atômicas
00:48
can't respond fast enough.
11
33000
2000
não respondem com tal velocidade.
00:50
A giant battery could.
12
35000
2000
Uma bateria gigante poderia.
00:52
With a giant battery,
13
37000
2000
Com uma bateria gigante,
00:54
we'd be able to address the problem of intermittency
14
39000
3000
nós poderíamos resolver o problema da intermitência
00:57
that prevents wind and solar
15
42000
2000
que impedem o vento e o sol
00:59
from contributing to the grid
16
44000
2000
de contribuírem com a rede
01:01
in the same way that coal, gas and nuclear do today.
17
46000
4000
do mesmo modo que o carvão, gás e energia nuclear o fazem hoje.
01:05
You see, the battery
18
50000
2000
Veja, a bateria
01:07
is the key enabling device here.
19
52000
3000
é que permitirá isso.
01:10
With it, we could draw electricity from the sun
20
55000
3000
Com ela, nós poderíamos usar eletricidade solar
01:13
even when the sun doesn't shine.
21
58000
2000
mesmo quando o sol não brilha.
01:15
And that changes everything.
22
60000
3000
E isto muda tudo.
01:18
Because then renewables
23
63000
2000
Pois então as fontes renováveis
01:20
such as wind and solar
24
65000
2000
tais como vento e sol
01:22
come out from the wings,
25
67000
2000
saem da periferia,
01:24
here to center stage.
26
69000
2000
tomam o centro do palco.
01:26
Today I want to tell you about such a device.
27
71000
3000
Hoje quero falar sobre tal dispositivo.
01:29
It's called the liquid metal battery.
28
74000
2000
É chamado de bateria de metal líquido.
01:31
It's a new form of energy storage
29
76000
2000
É uma nova forma de armazenar energia
01:33
that I invented at MIT
30
78000
3000
que inventei no MIT
01:36
along with a team of my students
31
81000
2000
com um grupo de meus estudantes
01:38
and post-docs.
32
83000
2000
e pós-doutorados.
01:40
Now the theme of this year's TED Conference is Full Spectrum.
33
85000
3000
O tema deste ano do TED é Todo o Espectro.
01:43
The OED defines spectrum
34
88000
3000
O OED (Dicionário Oxford) define espectro
01:46
as "The entire range of wavelengths
35
91000
3000
como 'Toda a faixa de comprimento de onda
01:49
of electromagnetic radiation,
36
94000
2000
da radiação eletromagnética
01:51
from the longest radio waves to the shortest gamma rays
37
96000
3000
desde as ondas longas de rádio até os pequenos raios gama
01:54
of which the range of visible light
38
99000
3000
do qual a faixa visível
01:57
is only a small part."
39
102000
2000
é apenas uma pequena parte.'
01:59
So I'm not here today only to tell you
40
104000
2000
Então não estou aqui apenas para contar
02:01
how my team at MIT has drawn out of nature
41
106000
3000
como meu grupo no MIT extraiu da natureza
02:04
a solution to one of the world's great problems.
42
109000
3000
uma solução para um dos maiores problemas do mundo.
02:07
I want to go full spectrum and tell you how,
43
112000
3000
Quero usar todo o espectro e contar como,
02:10
in the process of developing
44
115000
2000
no processo de desenvolvimento
02:12
this new technology,
45
117000
2000
desta nova tecnologia,
02:14
we've uncovered some surprising heterodoxies
46
119000
3000
descobrimos algumas surpresas heterodoxas.
02:17
that can serve as lessons for innovation,
47
122000
3000
que podem servir como lições para a inovação,
02:20
ideas worth spreading.
48
125000
3000
ideias que valem a pena difundir.
02:23
And you know,
49
128000
2000
E sabe,
02:25
if we're going to get this country out of its current energy situation,
50
130000
4000
se vamos tirar o país fora da atual situação da energia,
02:29
we can't just conserve our way out;
51
134000
3000
não podemos conservar como a única saída;
02:32
we can't just drill our way out;
52
137000
3000
não podemos perfurar como a única saída:
02:35
we can't bomb our way out.
53
140000
2000
não podemos bombardear como a única saída.
02:37
We're going to do it the old-fashioned American way,
54
142000
2000
Faremos do velho jeito americano,
02:39
we're going to invent our way out,
55
144000
2000
vamos inventar a nossa única saída,
02:41
working together.
56
146000
2000
trabalhando juntos.
02:43
(Applause)
57
148000
3000
(Aplausos)
02:46
Now let's get started.
58
151000
2000
Vamos começar.
02:48
The battery was invented about 200 years ago
59
153000
3000
A bateria foi inventada há mais ou menos 200 anos
02:51
by a professor, Alessandro Volta,
60
156000
2000
por um professor, Alessandro Volta,
02:53
at the University of Padua in Italy.
61
158000
3000
na Universidade de Pádua, na Itália.
02:56
His invention gave birth to a new field of science,
62
161000
2000
Sua invenção criou um novo campo da ciência,
02:58
electrochemistry,
63
163000
2000
a eletroquímica,
03:00
and new technologies
64
165000
2000
e novas tecnologias
03:02
such as electroplating.
65
167000
2000
tais como a galvanoplatia.
03:04
Perhaps overlooked,
66
169000
2000
Talvez não notaram,
03:06
Volta's invention of the battery
67
171000
2000
a invenção da bateria por Volta,
03:08
for the first time also
68
173000
2000
pela primeira vez também,
03:10
demonstrated the utility of a professor.
69
175000
2000
demonstrou a utilidade de um professor.
03:12
(Laughter)
70
177000
2000
(Risos)
03:14
Until Volta, nobody could imagine
71
179000
2000
Até Volta, ninguém imaginaria
03:16
a professor could be of any use.
72
181000
3000
que um professor poderia ter serventia.
03:19
Here's the first battery --
73
184000
3000
Aqui está a primeira bateria --
03:22
a stack of coins, zinc and silver,
74
187000
3000
moedas, zinco e prata empilhadas,
03:25
separated by cardboard soaked in brine.
75
190000
2000
separadas com papelão embebido em salmoura.
03:27
This is the starting point
76
192000
2000
Este é o começo
03:29
for designing a battery --
77
194000
2000
do projeto de uma bateria --
03:31
two electrodes,
78
196000
2000
dois eletrodos,
03:33
in this case metals of different composition,
79
198000
2000
neste caso metais com composições diferentes,
03:35
and an electrolyte,
80
200000
2000
e um eletrólito,
03:37
in this case salt dissolved in water.
81
202000
2000
neste caso sal dissolvido em água.
03:39
The science is that simple.
82
204000
2000
A ciência é assim simples.
03:41
Admittedly, I've left out a few details.
83
206000
4000
Admito, deixei alguns detalhes de lado.
03:45
Now I've taught you
84
210000
2000
Ensinei vocês
03:47
that battery science is straightforward
85
212000
2000
que a ciência da bateria é simples
03:49
and the need for grid-level storage
86
214000
2000
e a necessidade do nível de rede de armazenamento
03:51
is compelling,
87
216000
2000
é urgente,
03:53
but the fact is
88
218000
2000
mas o fato é
03:55
that today there is simply no battery technology
89
220000
3000
que hoje simplesmente não há uma tecnologia da bateria
03:58
capable of meeting
90
223000
2000
capaz de atender
04:00
the demanding performance requirements of the grid --
91
225000
4000
a demanda de desempenho exigida pela rede --
04:04
namely uncommonly high power,
92
229000
2000
potência excepcionalmente alta,
04:06
long service lifetime
93
231000
2000
durabilidade
04:08
and super-low cost.
94
233000
2000
e baixíssimo custo.
04:10
We need to think about the problem differently.
95
235000
3000
Nós precisamos pensar no problema por outro ângulo.
04:13
We need to think big,
96
238000
2000
Precisamos pensar grande,
04:15
we need to think cheap.
97
240000
2000
precisamos pensar barato.
04:17
So let's abandon the paradigm
98
242000
2000
Abandonemos o paradigma
04:19
of let's search for the coolest chemistry
99
244000
3000
de vamos pesquisar pela química 'da hora'
04:22
and then hopefully we'll chase down the cost curve
100
247000
2000
e então, quem sabe, conseguiremos baixar a curva do custo
04:24
by just making lots and lots of product.
101
249000
3000
somente pela alta produção.
04:27
Instead, let's invent
102
252000
2000
Em vez disso, vamos inventar
04:29
to the price point of the electricity market.
103
254000
3000
do ponto de vista do preço da eletricidade no mercado.
04:32
So that means
104
257000
2000
Assim parece
04:34
that certain parts of the periodic table
105
259000
2000
que certas partes da tabela periódica
04:36
are axiomatically off-limits.
106
261000
2000
são axiomas fora dos limites.
04:38
This battery needs to be made
107
263000
2000
Esta bateria precisa ser feita
04:40
out of earth-abundant elements.
108
265000
2000
de um elemento abundante na natureza.
04:42
I say, if you want to make something dirt cheap,
109
267000
3000
Digo, se quiser fazer algo bem barato,
04:45
make it out of dirt --
110
270000
2000
faça-o do lixo --
04:47
(Laughter)
111
272000
2000
(Risos)
04:49
preferably dirt
112
274000
2000
de preferência do lixo
04:51
that's locally sourced.
113
276000
3000
fornecido na vizinhança.
04:54
And we need to be able to build this thing
114
279000
3000
E nós precisamos estar aptos a construir esta coisa
04:57
using simple manufacturing techniques and factories
115
282000
3000
usando técnicas de manufatura simples e fábricas
05:00
that don't cost us a fortune.
116
285000
3000
que não nos custe uma fortuna.
05:04
So about six years ago,
117
289000
2000
Então há uns seis anos,
05:06
I started thinking about this problem.
118
291000
2000
comecei a pensar neste problema.
05:08
And in order to adopt a fresh perspective,
119
293000
3000
E de modo a adotar uma nova perspectiva,
05:11
I sought inspiration from beyond the field of electricity storage.
120
296000
4000
procurei inspiração além do campo da armazenagem da eletricidade.
05:15
In fact, I looked to a technology
121
300000
3000
De fato, procurei uma tecnologia
05:18
that neither stores nor generates electricity,
122
303000
3000
que nem armazena e nem gera energia,
05:21
but instead consumes electricity,
123
306000
2000
mas que consome eletricidade,
05:23
huge amounts of it.
124
308000
2000
enormes quantidades de eletricidade.
05:25
I'm talking about the production of aluminum.
125
310000
4000
Estou falando da produção de alumínio.
05:29
The process was invented in 1886
126
314000
2000
O processo foi inventado em 1886
05:31
by a couple of 22-year-olds --
127
316000
2000
por duas pessoas de 22 anos de idade --
05:33
Hall in the United States and Heroult in France.
128
318000
3000
Hall nos Estados Unidos e Heroult na França.
05:36
And just a few short years following their discovery,
129
321000
3000
E poucos anos depois da descoberta,
05:39
aluminum changed
130
324000
2000
o alumínio mudou
05:41
from a precious metal costing as much as silver
131
326000
3000
de um metal precioso que custava tanto quanto a prata
05:44
to a common structural material.
132
329000
3000
para um material estrutural comum.
05:47
You're looking at the cell house of a modern aluminum smelter.
133
332000
3000
Vocês estão vendo uma célula de um forno de fundição de alumínio moderno.
05:50
It's about 50 feet wide
134
335000
2000
Com uns 15m de largura
05:52
and recedes about half a mile --
135
337000
2000
e uns 800m de comprimento --
05:54
row after row of cells
136
339000
3000
fileiras e mais fileiras de células
05:57
that, inside, resemble Volta's battery,
137
342000
3000
que, por dentro, lembram a bateria de Volta,
06:00
with three important differences.
138
345000
2000
com três diferenças importantes.
06:02
Volta's battery works at room temperature.
139
347000
3000
A bateria de Volta trabalha na temperatura ambiente.
06:05
It's fitted with solid electrodes
140
350000
3000
Tem eletrodos sólidos
06:08
and an electrolyte that's a solution of salt and water.
141
353000
3000
e um eletrólito de água e sal.
06:11
The Hall-Heroult cell
142
356000
2000
A célula de Hall-Heroult
06:13
operates at high temperature,
143
358000
2000
trabalha em alta temperatura,
06:15
a temperature high enough
144
360000
2000
uma temperatura alta o suficiente
06:17
that the aluminum metal product is liquid.
145
362000
2000
que mantém o alumínio em estado líquido.
06:19
The electrolyte
146
364000
2000
O eletrólito
06:21
is not a solution of salt and water,
147
366000
2000
não é uma solução de água e sal,
06:23
but rather salt that's melted.
148
368000
2000
mas sim o sal derretido.
06:25
It's this combination of liquid metal,
149
370000
2000
É está combinação de metal líquido,
06:27
molten salt and high temperature
150
372000
3000
sal derretido e alta temperatura
06:30
that allows us to send high current through this thing.
151
375000
4000
que nos permite mandar alta corrente por esta coisa.
06:34
Today, we can produce virgin metal from ore
152
379000
3000
Hoje, podemos produzir metal virgem do minério
06:37
at a cost of less than 50 cents a pound.
153
382000
3000
a um custo menor que 50 centavos por 450g.
06:40
That's the economic miracle
154
385000
2000
Isso é milagre econômico
06:42
of modern electrometallurgy.
155
387000
2000
da eletrometalurgia moderna.
06:44
It is this that caught and held my attention
156
389000
3000
É isto que me captura e me envolve
06:47
to the point that I became obsessed with inventing a battery
157
392000
4000
a ponto de eu me tornar obcecado pela invenção de uma bateria
06:51
that could capture this gigantic economy of scale.
158
396000
4000
que poderia sintetizar esta gigantesca economia de escala.
06:55
And I did.
159
400000
2000
E eu fiz.
06:57
I made the battery all liquid --
160
402000
3000
Eu fiz uma bateria totalmente líquida --
07:00
liquid metals for both electrodes
161
405000
2000
metais líquidos para ambos eletrodos
07:02
and a molten salt for the electrolyte.
162
407000
2000
e um sal derretido como eletrólito.
07:04
I'll show you how.
163
409000
3000
Mostrarei como.
07:24
So I put low-density
164
429000
3000
Coloquei um metal líquido
07:27
liquid metal at the top,
165
432000
4000
de baixa densidade em cima,
07:31
put a high-density liquid metal at the bottom,
166
436000
6000
um metal líquido de alta densidade embaixo
07:37
and molten salt in between.
167
442000
3000
e sal derretido entre eles.
07:43
So now,
168
448000
2000
E agora,
07:45
how to choose the metals?
169
450000
3000
como escolher os metais?
07:48
For me, the design exercise
170
453000
2000
Para mim, o exercício do projeto
07:50
always begins here
171
455000
2000
sempre começa aqui
07:52
with the periodic table,
172
457000
2000
com a tabela periódica,
07:54
enunciated by another professor,
173
459000
2000
criada por outro professor,
07:56
Dimitri Mendeleyev.
174
461000
2000
Dimitri Mendeleyev.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Tudo o que conhecemos
08:00
is made of some combination
176
465000
2000
é feito de alguma combinação
08:02
of what you see depicted here.
177
467000
3000
do que vocês veem representado aqui.
08:05
And that includes our own bodies.
178
470000
2000
E isto inclui nosso próprio corpo.
08:07
I recall the very moment one day
179
472000
3000
Lembro do exato momento
08:10
when I was searching for a pair of metals
180
475000
3000
em que estava buscando um par de metais
08:13
that would meet the constraints
181
478000
2000
que fosse ao mesmo tempo
08:15
of earth abundance,
182
480000
2000
abundante na Terra,
08:17
different, opposite density
183
482000
3000
diferente, com densidade oposta
08:20
and high mutual reactivity.
184
485000
2000
e altamente reativos entre si.
08:22
I felt the thrill of realization
185
487000
2000
Eu senti o frison da realização
08:24
when I knew I'd come upon the answer.
186
489000
3000
quando soube que tinha conseguido a resposta.
08:29
Magnesium for the top layer.
187
494000
3000
Magnésio na parte superior.
08:32
And antimony
188
497000
2000
E antimônio
08:34
for the bottom layer.
189
499000
3000
para a parte inferior.
08:37
You know, I've got to tell you,
190
502000
2000
Sabe, tenho de contar
08:39
one of the greatest benefits of being a professor:
191
504000
3000
um dos grandes benefícios de ser um professor:
08:42
colored chalk.
192
507000
2000
giz colorido.
08:44
(Laughter)
193
509000
3000
(Risos)
08:47
So to produce current,
194
512000
3000
Para produzir a corrente,
08:50
magnesium loses two electrons
195
515000
2000
o magnésio perde dois elétrons
08:52
to become magnesium ion,
196
517000
3000
tornando-se o íon magnésio,
08:55
which then migrates across the electrolyte,
197
520000
2000
que migra através do eletrólito.
08:57
accepts two electrons from the antimony,
198
522000
3000
aceitando dois elétrons do antimônio,
09:00
and then mixes with it to form an alloy.
199
525000
3000
e aí se mistura para formar uma liga.
09:03
The electrons go to work
200
528000
2000
Os elétrons vão para o trabalho
09:05
in the real world out here,
201
530000
3000
no mundo real cá fora,
09:08
powering our devices.
202
533000
3000
energizando nossos equipamentos.
09:14
Now to charge the battery,
203
539000
3000
Agora, para carregar a bateria,
09:17
we connect a source of electricity.
204
542000
3000
conectamos uma fonte de eletricidade.
09:20
It could be something like a wind farm.
205
545000
3000
Poderia ser algo como uma fazenda eólica.
09:24
And then we reverse the current.
206
549000
4000
Então nós invertemos a corrente.
09:28
And this forces magnesium to de-alloy
207
553000
5000
E isto força o magnésio a se recompor
09:33
and return to the upper electrode,
208
558000
3000
e retorna para o eletrodo superior,
09:36
restoring the initial constitution of the battery.
209
561000
5000
restaurando a constituição inicial da bateria.
09:41
And the current passing between the electrodes
210
566000
3000
A corrente passando entre os eletrodos
09:44
generates enough heat to keep it at temperature.
211
569000
3000
gerando calor suficiente para manter a temperatura.
09:47
It's pretty cool,
212
572000
3000
É muito inteligente,
09:50
at least in theory.
213
575000
2000
pelo menos em teoria.
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
Mas isto realmente funciona?
09:54
So what to do next?
215
579000
2000
E aí, o que fazer depois?
09:56
We go to the laboratory.
216
581000
2000
Vamos para o laboratório.
09:58
Now do I hire seasoned professionals?
217
583000
4000
E aí, contrato profissionais qualificados?
10:02
No, I hire a student
218
587000
3000
Não, eu contrato um estudante
10:05
and mentor him,
219
590000
2000
e o oriento,
10:07
teach him how to think about the problem,
220
592000
3000
ensino como pensar sobre o problema,
10:10
to see it from my perspective
221
595000
2000
e ver isto da minha perspectiva
10:12
and then turn him loose.
222
597000
2000
e aí deixo-o solto.
10:14
This is that student, David Bradwell,
223
599000
2000
Eis aqui aquele estudante, David Bradwell
10:16
who, in this image,
224
601000
2000
que, nesta foto,
10:18
appears to be wondering if this thing will ever work.
225
603000
3000
parece estar pensando se esta coisa um dia funcionará.
10:21
What I didn't tell David at the time
226
606000
2000
O que não disse a David naquela época
10:23
was I myself wasn't convinced it would work.
227
608000
3000
é que eu não estava convencido de que funcionaria.
10:26
But David's young and he's smart
228
611000
2000
Mas David é jovem e inteligente
10:28
and he wants a Ph.D.,
229
613000
2000
e ele quer um doutorado,
10:30
and he proceeds to build --
230
615000
2000
e ele passou a construir --
10:32
(Laughter)
231
617000
2000
(Risos)
10:34
He proceeds to build
232
619000
2000
Ele passou a construir
10:36
the first ever liquid metal battery
233
621000
2000
a primeiríssima bateria de metal liquido
10:38
of this chemistry.
234
623000
2000
desta química.
10:40
And based on David's initial promising results,
235
625000
3000
E baseado nos promissores resultados iniciais de David,
10:43
which were paid
236
628000
2000
que era pago
10:45
with seed funds at MIT,
237
630000
3000
com os fundos do MIT,
10:48
I was able to attract major research funding
238
633000
3000
fui capaz de atrair fundos maiores para pesquisa
10:51
from the private sector
239
636000
2000
do setor privado
10:53
and the federal government.
240
638000
2000
e do governo federal.
10:55
And that allowed me to expand my group to 20 people,
241
640000
3000
Isto me permitiu ampliar meu grupo para 20 pessoas,
10:58
a mix of graduate students, post-docs
242
643000
2000
composto de estudantes graduados, pós doutores
11:00
and even some undergraduates.
243
645000
2000
e mesmo alguns estudantes da graduação.
11:02
And I was able to attract really, really good people,
244
647000
3000
E pude atrair gente realmente muito muito boa,
11:05
people who share my passion
245
650000
2000
pessoas que compartilhavam minha paixão
11:07
for science and service to society,
246
652000
2000
pela ciência e por servir a sociedade,
11:09
not science and service for career building.
247
654000
4000
não a ciência e o serviço para fazer carreira.
11:13
And if you ask these people
248
658000
2000
E se você perguntar a eles
11:15
why they work on liquid metal battery,
249
660000
2000
por que trabalham na bateria de metal líquido,
11:17
their answer would hearken back
250
662000
2000
as respostas podem ecoar
11:19
to President Kennedy's remarks
251
664000
2000
os comentários do Presidente Kennedy
11:21
at Rice University in 1962
252
666000
3000
na Universidade Rice em 1962
11:24
when he said -- and I'm taking liberties here --
253
669000
2000
quando disse -- estou tomando liberdades aqui --
11:26
"We choose to work on grid-level storage,
254
671000
2000
'Nós escolhermos trabalhar em nível de rede de armazenamento,
11:28
not because it is easy,
255
673000
2000
não porque é fácil,
11:30
but because it is hard."
256
675000
2000
mas porque é difícil.'
11:32
(Applause)
257
677000
6000
(Aplausos)
11:39
So this is the evolution of the liquid metal battery.
258
684000
3000
Então esta é a evolução da bateria de metal líquido.
11:42
We start here with our workhorse one watt-hour cell.
259
687000
3000
Começamos aqui com nossa célula de 1watt/hora.
11:45
I called it the shotglass.
260
690000
2000
Que chamo de dose.
11:47
We've operated over 400 of these,
261
692000
3000
Nós trabalhamos com mais de 400 dessas,
11:50
perfecting their performance with a plurality of chemistries --
262
695000
3000
aperfeiçoando seu desempenho com várias substâncias químicas --
11:53
not just magnesium and antimony.
263
698000
2000
não somente magnésio e antimônio.
11:55
Along the way we scaled up to the 20 watt-hour cell.
264
700000
3000
Seguindo, ampliamos para a célula de 20watt/hora.
11:58
I call it the hockey puck.
265
703000
2000
Eu chamo-a de disco de hóquei.
12:00
And we got the same remarkable results.
266
705000
2000
E conseguimos resultados muito bons.
12:02
And then it was onto the saucer.
267
707000
2000
E assim estávamos no caminho do prato.
12:04
That's 200 watt-hours.
268
709000
2000
Essa é a de 200watt/hora.
12:06
The technology was proving itself
269
711000
2000
A tecnologia está se provando
12:08
to be robust and scalable.
270
713000
3000
robusta e expansível.
12:11
But the pace wasn't fast enough for us.
271
716000
2000
Mas o ritmo não era rápido o suficiente para nós.
12:13
So a year and a half ago,
272
718000
2000
Daí há um ano e meio,
12:15
David and I,
273
720000
2000
David e eu,
12:17
along with another research staff-member,
274
722000
2000
junto com outro pesquisador do grupo,
12:19
formed a company
275
724000
2000
fundamos uma empresa
12:21
to accelerate the rate of progress
276
726000
2000
para acelerar o ritmo do progresso
12:23
and the race to manufacture product.
277
728000
2000
e a corrida para fabricar o produto.
12:25
So today at LMBC,
278
730000
2000
Hoje na LMBC,
12:27
we're building cells 16 inches in diameter
279
732000
2000
estamos construindo células de 40,5cm de diâmetro
12:29
with a capacity of one kilowatt-hour --
280
734000
2000
com uma capacidade de 1kw/hora --
12:31
1,000 times the capacity
281
736000
3000
1.000 vezes a capacidade
12:34
of that initial shotglass cell.
282
739000
2000
de nossa célula dose inicial.
12:36
We call that the pizza.
283
741000
2000
Nós a chamamos de pizza.
12:38
And then we've got a four kilowatt-hour cell on the horizon.
284
743000
3000
Agora temos uma célula de 4kw/hora em desenvolvimento.
12:41
It's going to be 36 inches in diameter.
285
746000
2000
Terá 91,5cm de diâmetro.
12:43
We call that the bistro table,
286
748000
2000
Nós a chamamos de mesa de bar,
12:45
but it's not ready yet for prime-time viewing.
287
750000
2000
mas ainda não está pronta para o primeiro teste.
12:47
And one variant of the technology
288
752000
2000
E uma variante da tecnologia
12:49
has us stacking these bistro tabletops into modules,
289
754000
4000
nos permite empilhar estas mesas de bar em módulos,
12:53
aggregating the modules into a giant battery
290
758000
3000
agregando módulos em uma bateria gigante
12:56
that fits in a 40-foot shipping container
291
761000
2000
que cabe em um porta-contentor de 20,20m
12:58
for placement in the field.
292
763000
2000
para ser colocada no campo.
13:00
And this has a nameplate capacity of two megawatt-hours --
293
765000
3000
Com capacidade nominal de 2Mw/hora
13:03
two million watt-hours.
294
768000
2000
2 milhões de watt/hora.
13:05
That's enough energy
295
770000
2000
Energia suficiente
13:07
to meet the daily electrical needs
296
772000
2000
para atender as necessidades diárias
13:09
of 200 American households.
297
774000
2000
de 200 casas de americanos.
13:11
So here you have it, grid-level storage:
298
776000
3000
Aqui está, o nível de rede de armazenamento:
13:14
silent, emissions-free,
299
779000
3000
silencioso, sem emissão de gases,
13:17
no moving parts,
300
782000
2000
sem partes móveis,
13:19
remotely controlled,
301
784000
2000
controlado remotamente,
13:21
designed to the market price point
302
786000
3000
projetado para um preço de mercado
13:24
without subsidy.
303
789000
3000
sem subsídios.
13:27
So what have we learned from all this?
304
792000
2000
Então o que aprendemos com tudo isso?
13:29
(Applause)
305
794000
6000
(Aplausos)
13:35
So what have we learned from all this?
306
800000
2000
Então o que aprendemos com tudo isso?
13:37
Let me share with you
307
802000
2000
Deixe-me compartilhar com vocês
13:39
some of the surprises, the heterodoxies.
308
804000
3000
algumas das surpresas heterodoxas.
13:42
They lie beyond the visible.
309
807000
2000
Elas estão além do visível.
13:44
Temperature:
310
809000
2000
Temperatura:
13:46
Conventional wisdom says set it low,
311
811000
2000
a sabedoria popular diz para manter baixa,
13:48
at or near room temperature,
312
813000
2000
na temperatura ambiente ou próxima,
13:50
and then install a control system to keep it there.
313
815000
3000
e dai instalar um sistema de controle para mantê-la.
13:53
Avoid thermal runaway.
314
818000
2000
Evitar desvios térmicos.
13:55
Liquid metal battery is designed to operate at elevated temperature
315
820000
3000
A bateria de metal líquido foi projetada para operar em temperaturas elevadas
13:58
with minimum regulation.
316
823000
3000
com mínima regulagem.
14:01
Our battery can handle the very high temperature rises
317
826000
3000
Nossa bateria pode suportar subidas altas de temperatura
14:04
that come from current surges.
318
829000
4000
resultado de surtos de corrente.
14:08
Scaling: Conventional wisdom says
319
833000
3000
Expansão: A sabedoria popular diz
14:11
reduce cost by producing many.
320
836000
2000
que a redução de custo se faz pela alta produção.
14:13
Liquid metal battery is designed to reduce cost
321
838000
3000
A bateria de metal liquido foi projetada para reduzir os custos
14:16
by producing fewer, but they'll be larger.
322
841000
3000
produzindo poucas, mas serão grandes.
14:19
And finally, human resources:
323
844000
2000
E finalmente, recursos humanos:
14:21
Conventional wisdom says
324
846000
2000
A sabedoria popular diz
14:23
hire battery experts,
325
848000
2000
empregue conhecedores de baterias,
14:25
seasoned professionals,
326
850000
2000
profissionais experientes,
14:27
who can draw upon their vast experience and knowledge.
327
852000
3000
que podem produzir a partir da vasta experiência e conhecimento.
14:30
To develop liquid metal battery,
328
855000
2000
Para desenvolver a bateria de metal líquido,
14:32
I hired students and post-docs and mentored them.
329
857000
3000
empreguei estudantes e pós-doutorados e os orientei.
14:35
In a battery,
330
860000
2000
Em uma bateria,
14:37
I strive to maximize electrical potential;
331
862000
3000
eu me esforcei em maximizar o potencial elétrico.
14:40
when mentoring,
332
865000
2000
ao orientar,
14:42
I strive to maximize human potential.
333
867000
2000
eu me esforcei em maximizar o potencial humano.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Então veem,
14:46
the liquid metal battery story
335
871000
2000
a história da bateria de metal líquido
14:48
is more than an account
336
873000
2000
é mais do que
14:50
of inventing technology,
337
875000
2000
inventar uma tecnologia,
14:52
it's a blueprint
338
877000
2000
é um modelo
14:54
for inventing inventors, full-spectrum.
339
879000
3000
para inventar inventores, de largo espectro.
14:57
(Applause)
340
882000
11000
(Aplausos)
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