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

Дональд Садовей: Забракла ланка до відновлюваної енергії

Filmed:
2,374,649 views

Що нам потрібно, щоб користуватися альтернативними джерелами енергії? Накопичувач, завдяки якому доступ до енергії буде навіть коли сонце не сяє, а вітер не дме. Дональд Седовей доступно й натхненно розповідає і малює на дошці накопичувач великого об’єму, який у майбутньому дасть нам змогу зберігати відновлювану енергію. Він закликає: "Дивіться на проблему з іншого боку. Думайте про великий об’єм за малі гроші".
- 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 electricityелектрика poweringенергопостачання the lightsвогні in this theaterтеатр
0
0
3000
Електроенергія для освітлення цього
00:18
was generatedзгенерований just momentsмоменти agoтому назад.
1
3000
3000
приміщення була щойно вироблена.
00:21
Because the way things standстояти todayсьогодні,
2
6000
3000
Адже сучасні умови вимагають
00:24
electricityелектрика demandпопит mustповинен be in constantпостійна balanceбаланс
3
9000
3000
постійного балансу попиту і постачання
00:27
with electricityелектрика supplyпостачання.
4
12000
3000
електроенергії.
00:30
If in the time that it tookвзяв me to walkходити out here on this stageетап,
5
15000
3000
Якби за час моєї ходи на цю сцену
00:33
some tensдесятки of megawattsмегават of windвітер powerвлада
6
18000
3000
десятки мегаватів енергії вітру
00:36
stoppedзупинився pouringналивання into the gridсітка,
7
21000
3000
перестали поступати в енергосистему,
00:39
the differenceрізниця would have to be madeзроблений up
8
24000
2000
інші генератори мали б негайно
00:41
from other generatorsГенератори immediatelyнегайно.
9
26000
4000
компенсувати недостачу.
00:45
But coalвугілля plantsрослини, nuclearядерний plantsрослини
10
30000
3000
Але ні вугільні, ні атомні станції
00:48
can't respondвідповісти fastшвидко enoughдостатньо.
11
33000
2000
не здатні відреагувати достатньо швидко.
00:50
A giantгігант batteryакумулятор could.
12
35000
2000
Гігантський акумулятор міг би справитись.
00:52
With a giantгігант batteryакумулятор,
13
37000
2000
Завдяки гігантському акумуляторові ми б
00:54
we'dми б be ableздатний to addressадреса the problemпроблема of intermittencyintermittency
14
39000
3000
вирішили питання періодичності,
00:57
that preventsзапобігає windвітер and solarсонячний
15
42000
2000
яке не дає змоги енергії вітру і сонця
00:59
from contributingсприяючи to the gridсітка
16
44000
2000
стати частиною сучасної енергосистеми,
01:01
in the sameтой же way that coalвугілля, gasгаз and nuclearядерний do todayсьогодні.
17
46000
4000
як вугілля, газ і атомна енергія.
Акумулятор є саме тим пристроєм,
01:05
You see, the batteryакумулятор
18
50000
2000
01:07
is the keyключ enablingдозволяючи deviceпристрій here.
19
52000
3000
який розв'яже це питання.
01:10
With it, we could drawмалювати electricityелектрика from the sunсонце
20
55000
3000
Ми зможемо використовувати
сонячну енергію,
01:13
even when the sunсонце doesn't shineсвітити.
21
58000
2000
навіть коли сонце не світить.
01:15
And that changesзміни everything.
22
60000
3000
І це все змінює.
01:18
Because then renewablesпоновлювані джерела енергії
23
63000
2000
Тому що в такому разі
01:20
suchтакий as windвітер and solarсонячний
24
65000
2000
відновлювальна енергія вітру і сонця
01:22
come out from the wingsкрила,
25
67000
2000
зможе стати
01:24
here to centerцентр stageетап.
26
69000
2000
в центрі уваги.
01:26
TodayСьогодні I want to tell you about suchтакий a deviceпристрій.
27
71000
3000
Сьогодні я розповім про такий пристрій.
Він називається
рідкометалічний акумулятор.
01:29
It's calledназивається the liquidрідина metalметал batteryакумулятор.
28
74000
2000
01:31
It's a newновий formформа of energyенергія storageзберігання
29
76000
2000
Це нова форма енергозбереження,
01:33
that I inventedвинайшов at MITMIT
30
78000
3000
яку ми з командою студентів і аспірантів
01:36
alongразом with a teamкоманда of my studentsстуденти
31
81000
2000
винайшли в MIT.
01:38
and post-docsпост-docs.
32
83000
2000
Цьогорічна конференція TED
01:40
Now the themeтема of this year'sрік TEDТЕД ConferenceКонференція is FullПовний SpectrumСпектру.
33
85000
3000
присвячена повному спектру.
01:43
The OEDДОО definesвизначає spectrumспектр
34
88000
3000
Оксфордський словник так визначає спектр:
01:46
as "The entireцілий rangeдіапазон of wavelengthsдовжини хвиль
35
91000
3000
усі хвилі електромагнітного випромінення
01:49
of electromagneticелектромагнітні radiationвипромінювання,
36
94000
2000
будь-якої довжини, від найдовших
радіохвиль
01:51
from the longestнайдовший radioрадіо wavesхвилі to the shortestнайкоротший gammaGamma raysпромені
37
96000
3000
до найкоротших гама хвиль,
01:54
of whichкотрий the rangeдіапазон of visibleвидимий lightсвітло
38
99000
3000
де видиме проміння складає
01:57
is only a smallмаленький partчастина."
39
102000
2000
тільки малу частину.
Тож я тут не тільки для того, щоб
01:59
So I'm not here todayсьогодні only to tell you
40
104000
2000
02:01
how my teamкоманда at MITMIT has drawnнамальований out of natureприрода
41
106000
3000
розповісти вам, як моя команда в MIT
знайшла природнє рішення
02:04
a solutionрішення to one of the world'sсвітовий great problemsпроблеми.
42
109000
3000
однієї з величезних проблем світу.
02:07
I want to go fullповний spectrumспектр and tell you how,
43
112000
3000
Я хочу в повному спектрі розповісти,
02:10
in the processпроцес of developingрозвивається
44
115000
2000
які несподівано відступницькі ідеї
ми розкрили
02:12
this newновий technologyтехнологія,
45
117000
2000
в процесі розробки
02:14
we'veми маємо uncoveredнепокритий some surprisingдивним heterodoxiesheterodoxies
46
119000
3000
цієї нової технології,
02:17
that can serveслужити as lessonsуроки for innovationінновації,
47
122000
3000
і як ці варті поширення ідеї
02:20
ideasідеї worthварто spreadingрозповсюдження.
48
125000
3000
сприятимуть інноваціям.
02:23
And you know,
49
128000
2000
Бачите, якщо нам доведеться витягати
02:25
if we're going to get this countryкраїна out of its currentструм energyенергія situationситуація,
50
130000
4000
цю країну з існуючої енергетичної
ситуації,
02:29
we can't just conserveзбереження our way out;
51
134000
3000
ми не можемо й далі заощаджувати,
02:32
we can't just drillсвердлити our way out;
52
137000
3000
не можемо збільшувати видобуток,
02:35
we can't bombбомба our way out.
53
140000
2000
не можемо вести війни.
02:37
We're going to do it the old-fashionedстаромодний AmericanАмериканський way,
54
142000
2000
Ми зробимо це у традиційно
американський спосіб:
02:39
we're going to inventвинаходити our way out,
55
144000
2000
ми винайдемо новий шлях
02:41
workingпрацює togetherразом.
56
146000
2000
через співпрацю.
02:43
(ApplauseОплески)
57
148000
3000
(Оплески)
02:46
Now let's get startedпочався.
58
151000
2000
Почнемо.
02:48
The batteryакумулятор was inventedвинайшов about 200 yearsроків agoтому назад
59
153000
3000
Батарею винайшов 200 років тому
02:51
by a professorпрофесор, AlessandroАлессандро VoltaВольта,
60
156000
2000
професор Алессандро Вольта
02:53
at the UniversityУніверситет of PaduaПадуя in ItalyІталія.
61
158000
3000
в університеті Падуї, що в Італії.
Його винахід дав поштовх зародженню
02:56
His inventionвинахід gaveдав birthнародження to a newновий fieldполе of scienceнаука,
62
161000
2000
02:58
electrochemistryелектрохімії,
63
163000
2000
нової області науки - електрохімії
03:00
and newновий technologiesтехнології
64
165000
2000
і новим технологіям, наприклад,
03:02
suchтакий as electroplatingгальваніки.
65
167000
2000
електропокриття.
03:04
PerhapsМожливо overlookedвипускати з уваги,
66
169000
2000
Крім винаходу батареї,
03:06
Volta'sВольта inventionвинахід of the batteryакумулятор
67
171000
2000
можливо, вперше
03:08
for the first time alsoтакож
68
173000
2000
Вольта також продемонстрував
03:10
demonstratedпродемонстрував the utilityутиліта of a professorпрофесор.
69
175000
2000
користь від професора.
03:12
(LaughterСміх)
70
177000
2000
(Сміх)
До появи Вольти ніхто і не уявляв,
що професор може
03:14
UntilДо VoltaВольта, nobodyніхто could imagineуявіть собі
71
179000
2000
03:16
a professorпрофесор could be of any use.
72
181000
3000
мати якусь практичну користь.
03:19
Here'sОсь the first batteryакумулятор --
73
184000
3000
Ось його перша батарея:
набір монет з цинку і срібла, між якими
03:22
a stackстек of coinsмонети, zincцинк and silverсрібло,
74
187000
3000
прокладки з картону, змочені
в розчині солі.
03:25
separatedвідокремлений by cardboardКартон soakedпросочені in brineропа.
75
190000
2000
03:27
This is the startingпочинаючи pointточка
76
192000
2000
З цього починається
03:29
for designingпроектування a batteryакумулятор --
77
194000
2000
проектування батареї:
03:31
two electrodesелектроди,
78
196000
2000
два електроди,
в цьому випадку два метали
різної структури,
03:33
in this caseсправа metalsметали of differentінший compositionкомпозиція,
79
198000
2000
03:35
and an electrolyteелектроліт,
80
200000
2000
і електроліт,
03:37
in this caseсправа saltсіль dissolvedрозчиняють in waterвода.
81
202000
2000
в даному випадку - це розчин солі.
03:39
The scienceнаука is that simpleпростий.
82
204000
2000
Ось така проста наука.
03:41
AdmittedlyПравда, I've left out a fewмало хто detailsподробиці.
83
206000
4000
Визнаю, що деякі деталі я опустив.
03:45
Now I've taughtнавчав you
84
210000
2000
Я вже казав, що наука про батареї
03:47
that batteryакумулятор scienceнаука is straightforwardпрямий
85
212000
2000
ідейно проста,
потреба у накопичувачі рівня
енергосистеми -
03:49
and the need for grid-levelсітки на рівні storageзберігання
86
214000
2000
03:51
is compellingпереконливим,
87
216000
2000
очевидна.
03:53
but the factфакт is
88
218000
2000
Водночас жодна з існуючих технологій
03:55
that todayсьогодні there is simplyпросто no batteryакумулятор technologyтехнологія
89
220000
3000
не відповідає вимогам
03:58
capableздатний of meetingзустріч
90
223000
2000
робочих характеристик енергосистеми,
04:00
the demandingвимагає performanceпродуктивність requirementsвимоги of the gridсітка --
91
225000
4000
а саме: надзвичайно високій напрузі,
04:04
namelyа саме uncommonlyрідкість highвисокий powerвлада,
92
229000
2000
довгому терміну роботи,
04:06
long serviceсервіс lifetimeчас життя
93
231000
2000
і дуже низькій вартості.
04:08
and super-lowсупер-низькою costвартість.
94
233000
2000
Потрібно подивитись на проблему
04:10
We need to think about the problemпроблема differentlyінакше.
95
235000
3000
з іншого боку.
04:13
We need to think bigвеликий,
96
238000
2000
Це повинна бути велика
04:15
we need to think cheapдешево.
97
240000
2000
і дешева річ.
04:17
So let's abandonвідмовитися від the paradigmпарадигма
98
242000
2000
Тож залишимо пошук
04:19
of let's searchпошук for the coolestкрутий chemistryхімія
99
244000
3000
суперречовини, яка
04:22
and then hopefullyсподіваюся, що we'llдобре chaseЧейз down the costвартість curveкрива
100
247000
2000
забезпечить, бажано, низьку собівартість
04:24
by just makingвиготовлення lots and lots of productпродукт.
101
249000
3000
за рахунок великої кількості продукту.
04:27
InsteadЗамість цього, let's inventвинаходити
102
252000
2000
Натомість, давайте шукати,
04:29
to the priceціна pointточка of the electricityелектрика marketринок.
103
254000
3000
орієнтуючись на стандартну ціну на ринку
електренергії.
04:32
So that meansзасоби
104
257000
2000
Таким чином деякі
04:34
that certainпевний partsчастин of the periodicперіодичний tableстіл
105
259000
2000
елементи періодичної таблиці
04:36
are axiomaticallyaxiomatically off-limitsВхід заборонений.
106
261000
2000
автоматично відкидаємо.
04:38
This batteryакумулятор needsпотреби to be madeзроблений
107
263000
2000
Цей акумулятор потрібно зробити
04:40
out of earth-abundantЗемля рясні elementsелементи.
108
265000
2000
з елементів, на які багата земля.
04:42
I say, if you want to make something dirtбруд cheapдешево,
109
267000
3000
Кажу вам, якщо хочете зробити щось
дешеве, як бруд,
04:45
make it out of dirtбруд --
110
270000
2000
то робіть це з бруду.
04:47
(LaughterСміх)
111
272000
2000
(Сміх)
04:49
preferablyбажано dirtбруд
112
274000
2000
Найкраще - з місцевого
04:51
that's locallyлокально sourcedджерел.
113
276000
3000
бруду.
04:54
And we need to be ableздатний to buildбудувати this thing
114
279000
3000
І нам потрібні прості техніки виробництва
04:57
usingвикористовуючи simpleпростий manufacturingвиробництво techniquesтехніки and factoriesфабрики
115
282000
3000
і фабрики, які не коштуватимуть
05:00
that don't costвартість us a fortuneфортуна.
116
285000
3000
нам півцарства.
05:04
So about sixшість yearsроків agoтому назад,
117
289000
2000
Так, майже 6 років тому
05:06
I startedпочався thinkingмислення about this problemпроблема.
118
291000
2000
я почав працювати з цією проблемою.
05:08
And in orderзамовлення to adoptприймати a freshсвіжий perspectiveперспектива,
119
293000
3000
Щоб подивитись з нової перспективи,
05:11
I soughtшукали inspirationнатхнення from beyondдалі the fieldполе of electricityелектрика storageзберігання.
120
296000
4000
я шукав натхнення поза цариною
енергоакумулювання.
05:15
In factфакт, I lookedподивився to a technologyтехнологія
121
300000
3000
Насправді, я шукав технологію
05:18
that neitherні storesмагазини norні generatesгенерує electricityелектрика,
122
303000
3000
ані акумулювання, ані генерування
електроенергії.
Навпаки - технологію, де споживання
05:21
but insteadзамість цього consumesспоживає electricityелектрика,
123
306000
2000
05:23
hugeвеличезний amountsсуми of it.
124
308000
2000
електроенергії відбувається
у величезних масштабах.
05:25
I'm talkingговорити about the productionвиробництво of aluminumалюміній.
125
310000
4000
Я маю на увазі виробництво алюмінію.
05:29
The processпроцес was inventedвинайшов in 1886
126
314000
2000
Цей процес винайшли у 1886 році
05:31
by a coupleпара of 22-year-olds-років --
127
316000
2000
двоє 22-річних чоловіків -
05:33
HallЗал in the UnitedЮнайтед StatesШтати and HeroultHeroult in FranceФранція.
128
318000
3000
Голл у США і Еру у Франції.
05:36
And just a fewмало хто shortкороткий yearsроків followingнаступний theirїх discoveryвідкриття,
129
321000
3000
Лише за декілька років
після їхнього винаходу
05:39
aluminumалюміній changedзмінився
130
324000
2000
алюміній
05:41
from a preciousдорогоцінний metalметал costingРозрахунок вартості as much as silverсрібло
131
326000
3000
перестав бути поряд зі сріблом
благородним,
05:44
to a commonзагальний structuralструктурний materialматеріал.
132
329000
3000
а став звичайним конструкційним металом.
05:47
You're looking at the cellклітина houseбудинок of a modernсучасний aluminumалюміній smelterплавильному.
133
332000
3000
Перед вами цех модулів сучасного
алюмінієвого комбінату.
05:50
It's about 50 feetноги wideширокий
134
335000
2000
Він 15,24 метрів завширшки
05:52
and recedesвідступає about halfполовина a mileмиля --
135
337000
2000
і близько 800 метрів завдовшки.
05:54
rowрядок after rowрядок of cellsклітини
136
339000
3000
Ряди і ряди модулів,
05:57
that, insideвсередині, resembleнагадують Volta'sВольта batteryакумулятор,
137
342000
3000
що всередині нагадують батарею Вольта,
06:00
with threeтри importantважливо differencesвідмінності.
138
345000
2000
окрім трьох важливих відмінностей.
06:02
Volta'sВольта batteryакумулятор worksпрацює at roomкімната temperatureтемпература.
139
347000
3000
Батарея Вольта працює
при кімнатній температурі.
06:05
It's fittedобладнаний with solidтвердий electrodesелектроди
140
350000
3000
Вона оснащена твердими електродами
06:08
and an electrolyteелектроліт that's a solutionрішення of saltсіль and waterвода.
141
353000
3000
і розчином солі у якості електроліту.
06:11
The Hall-HeroultЗал Heroult cellклітина
142
356000
2000
Модуль Голла-Еру
06:13
operatesдіє at highвисокий temperatureтемпература,
143
358000
2000
працює за такої високої температури,
06:15
a temperatureтемпература highвисокий enoughдостатньо
144
360000
2000
що алюміній
06:17
that the aluminumалюміній metalметал productпродукт is liquidрідина.
145
362000
2000
виробляється в рідкому стані.
06:19
The electrolyteелектроліт
146
364000
2000
Електролітом виступає
06:21
is not a solutionрішення of saltсіль and waterвода,
147
366000
2000
не розчин солі,
06:23
but ratherшвидше saltсіль that's meltedрозплавлений.
148
368000
2000
а розтала сіль.
06:25
It's this combinationкомбінація of liquidрідина metalметал,
149
370000
2000
Завдяки комбінації рідкого металу,
06:27
moltenрозплавленого saltсіль and highвисокий temperatureтемпература
150
372000
3000
розталої солі і високої температури
06:30
that allowsдозволяє us to sendвідправити highвисокий currentструм throughчерез this thing.
151
375000
4000
ми можемо пропускати струм
великої потужності через модулі.
06:34
TodayСьогодні, we can produceвиробляти virginнезаймана metalметал from oreруда
152
379000
3000
Ми виробляємо первинний метал з руди
06:37
at a costвартість of lessменше than 50 centsцентів a poundфунт.
153
382000
3000
за ціною 50 центів за 450 грамів продукту.
06:40
That's the economicекономічний miracleдиво
154
385000
2000
І це є економічним дивом
06:42
of modernсучасний electrometallurgyелектрометалургії.
155
387000
2000
сучасної електрометалургії.
06:44
It is this that caughtспійманий and heldвідбувся my attentionувага
156
389000
3000
Моя увага була прикута до нього,
06:47
to the pointточка that I becameстає obsessedодержимий with inventingвинахід a batteryакумулятор
157
392000
4000
поки я наполегливо шукав спосіб створити
06:51
that could captureзахоплення this giganticгігантські economyекономіка of scaleмасштаб.
158
396000
4000
акумулятор, який задешево покриє
величезний об'єм.
06:55
And I did.
159
400000
2000
І я зміг.
06:57
I madeзроблений the batteryакумулятор all liquidрідина --
160
402000
3000
Я зробив акумулятор з рідин -
замість електродів - два метали у
рідкому стані
07:00
liquidрідина metalsметали for bothобидва electrodesелектроди
161
405000
2000
07:02
and a moltenрозплавленого saltсіль for the electrolyteелектроліт.
162
407000
2000
і розтала сіль у якості електроліту.
07:04
I'll showпоказати you how.
163
409000
3000
Дивіться сюди.
07:24
So I put low-densityнизької щільності
164
429000
3000
Нещільний рідкий метал
07:27
liquidрідина metalметал at the topвершина,
165
432000
4000
зверху,
07:31
put a high-densityвисока щільність liquidрідина metalметал at the bottomдно,
166
436000
6000
щільний рідкий метал знизу,
07:37
and moltenрозплавленого saltсіль in betweenміж.
167
442000
3000
і розтала сіль - між ними.
07:43
So now,
168
448000
2000
Тепер
07:45
how to chooseвибирай the metalsметали?
169
450000
3000
потрібно вибрати метали.
07:48
For me, the designдизайн exerciseвправи
170
453000
2000
Я завжди починаю пошук
07:50
always beginsпочинається here
171
455000
2000
тут,
07:52
with the periodicперіодичний tableстіл,
172
457000
2000
у періодичній таблиці елементів,
07:54
enunciatedпроголошені by anotherінший professorпрофесор,
173
459000
2000
яку склав інший професор
07:56
DimitriДимитрій MendeleyevМенделєєва.
174
461000
2000
Дмитро Менделєєв.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
Все в нашому світі
08:00
is madeзроблений of some combinationкомбінація
176
465000
2000
складається з комбінацій
08:02
of what you see depictedзображений here.
177
467000
3000
зображених елементів.
08:05
And that includesвключає в себе our ownвласний bodiesтіла.
178
470000
2000
Наші тіла також.
08:07
I recallзгадаймо the very momentмомент one day
179
472000
3000
Я добре пам'ятаю той день,
08:10
when I was searchingпошук for a pairпара of metalsметали
180
475000
3000
коли шукав пару металів,
08:13
that would meetзустрітися the constraintsобмеження
181
478000
2000
які б мали відповідати вимогам
08:15
of earthземля abundanceдостаток,
182
480000
2000
доступності видобутку,
08:17
differentінший, oppositeнавпаки densityщільність
183
482000
3000
були б різними і протилежної щільності,
08:20
and highвисокий mutualвзаємний reactivityРеакційна здатність.
184
485000
2000
а також мали високу здатність
вступати в реакцію.
08:22
I feltвідчував the thrillгострі відчуття of realizationреалізації
185
487000
2000
Я тремтів від думки,
08:24
when I knewзнав I'd come uponна the answerвідповісти.
186
489000
3000
що наблизився до відповіді.
08:29
MagnesiumМагнію for the topвершина layerшар.
187
494000
3000
Магній - верхній.
08:32
And antimonyСурма
188
497000
2000
Стибій -
08:34
for the bottomдно layerшар.
189
499000
3000
знизу.
08:37
You know, I've got to tell you,
190
502000
2000
Я скажу вам, що є найбільшою
08:39
one of the greatestнайбільший benefitsвигоди of beingбуття a professorпрофесор:
191
504000
3000
вдачею у роботі професора -
08:42
coloredкольоровий chalkкрейда.
192
507000
2000
кольорова крейда.
08:44
(LaughterСміх)
193
509000
3000
(Сміх)
08:47
So to produceвиробляти currentструм,
194
512000
3000
При створенні струму
08:50
magnesiumмагній losesвтрачає two electronsелектрони
195
515000
2000
магній втрачає два електрони
08:52
to becomeстати magnesiumмагній ionІон,
196
517000
3000
і стає йоном магнію.
08:55
whichкотрий then migratesмігрує acrossпоперек the electrolyteелектроліт,
197
520000
2000
Пройшовши електроліт,
08:57
acceptsприймає two electronsелектрони from the antimonyСурма,
198
522000
3000
він відбирає два електрони стебію
09:00
and then mixesсуміші with it to formформа an alloyсплав.
199
525000
3000
і утворює з ним сплав.
09:03
The electronsелектрони go to work
200
528000
2000
Два електрони
09:05
in the realреальний worldсвіт out here,
201
530000
3000
переходять у довкілля
09:08
poweringенергопостачання our devicesпристрої.
202
533000
3000
і живлять наші пристрої.
09:14
Now to chargeплатити the batteryакумулятор,
203
539000
3000
Ми підключаємо акумулятор до
09:17
we connectпідключити a sourceджерело of electricityелектрика.
204
542000
3000
джерела електроенергії, щоб зарядити його.
09:20
It could be something like a windвітер farmферма.
205
545000
3000
Це міг би бути вітряк.
09:24
And then we reverseзворотний the currentструм.
206
549000
4000
А потім ми змінюємо напрямок струму.
09:28
And this forcesсили magnesiumмагній to de-alloyде-легкосплавні
207
553000
5000
Через розпад сплаву
09:33
and returnповернутися to the upperверхній electrodeелектрод,
208
558000
3000
магній повертається до
верхнього електроду,
09:36
restoringвідновлення the initialпочатковий constitutionконституція of the batteryакумулятор.
209
561000
5000
таким чином відновлюючи
первинний стан акумулятора.
09:41
And the currentструм passingпроходження betweenміж the electrodesелектроди
210
566000
3000
Курсуючи між електродами, струм
09:44
generatesгенерує enoughдостатньо heatтепло to keep it at temperatureтемпература.
211
569000
3000
створює достатньо тепла для
підтримки температури.
09:47
It's prettyкрасиво coolкруто,
212
572000
3000
В теорії виглядає
09:50
at leastнайменше in theoryтеорія.
213
575000
2000
доволі круто.
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
А чи спрацює це на практиці?
09:54
So what to do nextдалі?
215
579000
2000
Що я робив далі?
09:56
We go to the laboratoryлабораторія.
216
581000
2000
Я почав лабораторні дослідження.
09:58
Now do I hireнайняти seasonedдосвідчений professionalsпрофесіонали?
217
583000
4000
Чи наймав я експертів?
10:02
No, I hireнайняти a studentстудент
218
587000
3000
Ні, я найняв студента
10:05
and mentorнаставник him,
219
590000
2000
і підготував його,
10:07
teachвчити him how to think about the problemпроблема,
220
592000
3000
пояснив свої бачення проблеми
10:10
to see it from my perspectiveперспектива
221
595000
2000
і хід своїх думок,
а потім дав йому дозвіл на експерименти.
10:12
and then turnповорот him looseвільні.
222
597000
2000
10:14
This is that studentстудент, DavidДевід BradwellBradwell,
223
599000
2000
Це той самий студент - Девід Бредвелл,
10:16
who, in this imageзображення,
224
601000
2000
який на фото гадає,
10:18
appearsз'являється to be wonderingцікаво if this thing will ever work.
225
603000
3000
чи ця штука взагалі запрацює.
10:21
What I didn't tell DavidДевід at the time
226
606000
2000
Я не казав тоді Девідові,
10:23
was I myselfя сам wasn'tне було convincedпереконаний it would work.
227
608000
3000
що і сам не був впевнений в тому.
10:26
But David'sДавида youngмолодий and he's smartрозумний
228
611000
2000
Але Девід молодий, розумний,
10:28
and he wants a PhРН.D.,
229
613000
2000
хоче отримати ступінь доктора наук,
10:30
and he proceedsдоходів to buildбудувати --
230
615000
2000
і він наполегливо...
10:32
(LaughterСміх)
231
617000
2000
(Сміх)
10:34
He proceedsдоходів to buildбудувати
232
619000
2000
Він наполегливо
10:36
the first ever liquidрідина metalметал batteryакумулятор
233
621000
2000
створює перший рідкометалічний акумулятор
10:38
of this chemistryхімія.
234
623000
2000
з такої комбінації.
10:40
And basedна основі on David'sДавида initialпочатковий promisingперспективний resultsрезультати,
235
625000
3000
Отримавши перші оптимістичні
результати роботи,
10:43
whichкотрий were paidоплачений
236
628000
2000
яку було оплачено
10:45
with seedнасіння fundsкошти at MITMIT,
237
630000
3000
з власних коштів MIT,
10:48
I was ableздатний to attractзалучити majorмажор researchдослідження fundingфінансування
238
633000
3000
мені вдалось залучити значні кошти
на дослідження
10:51
from the privateприватний sectorсектор
239
636000
2000
з приватного сектору
10:53
and the federalфедеральний governmentуряд.
240
638000
2000
і від федерального уряду.
10:55
And that allowedдозволено me to expandрозширюватися my groupгрупа to 20 people,
241
640000
3000
Це дало змогу збільшити команду
до 20 людей,
10:58
a mixзмішати of graduateвипускник studentsстуденти, post-docsпост-docs
242
643000
2000
де були випускники, аспіранти,
11:00
and even some undergraduatesстудентів.
243
645000
2000
і декілька студентів також.
11:02
And I was ableздатний to attractзалучити really, really good people,
244
647000
3000
Я зміг залучити насправді
дуже хороших людей,
11:05
people who shareподілитися my passionпристрасть
245
650000
2000
які поділяють мою пристрасть
11:07
for scienceнаука and serviceсервіс to societyсуспільство,
246
652000
2000
до науки і праці на користь суспільства.
11:09
not scienceнаука and serviceсервіс for careerкар'єра buildingбудівля.
247
654000
4000
Не заради науки, як влаштувати кар'єру.
Якщо ви спитаєте цих людей,
що їх мотивує працювати
11:13
And if you askзапитай these people
248
658000
2000
над створенням рідкометалевого
акумулятора,
11:15
why they work on liquidрідина metalметал batteryакумулятор,
249
660000
2000
11:17
theirїх answerвідповісти would hearkenслухатися back
250
662000
2000
їхня відповідь буде схожа на зауваження
11:19
to PresidentПрезидент Kennedy'sКеннеді remarksЗауваження
251
664000
2000
Президента Кеннеді
11:21
at RiceРайс UniversityУніверситет in 1962
252
666000
3000
в університеті Райса в 1962 році,
коли він сказав: (я дозволю собі
вільно процитувати)
11:24
when he said -- and I'm takingвзяти libertiesсвобод here --
253
669000
2000
11:26
"We chooseвибирай to work on grid-levelсітки на рівні storageзберігання,
254
671000
2000
"Ми зголосилися працювати над
11:28
not because it is easyлегко,
255
673000
2000
акумулятором рівня енергосистеми
не через те,
11:30
but because it is hardважко."
256
675000
2000
що це легко, а тому, що це складно".
11:32
(ApplauseОплески)
257
677000
6000
(Оплески)
Ось такими були етапи створення
рідкометалевого акумулятора.
11:39
So this is the evolutionеволюція of the liquidрідина metalметал batteryакумулятор.
258
684000
3000
11:42
We startпочати here with our workhorseробоча конячка one watt-hourвід cellклітина.
259
687000
3000
Ми почали з модуля на 1 ват-година.
11:45
I calledназивається it the shotglassshotglass.
260
690000
2000
Я називаю його "чарка".
11:47
We'veМи ' VE operatedексплуатується over 400 of these,
261
692000
3000
Ми відпрацювали 400 таких "чарок",
11:50
perfectingвдосконалення theirїх performanceпродуктивність with a pluralityмножинність of chemistriesо --
262
695000
3000
вдосконалюючи їх за допомогою серій
елементів,
11:53
not just magnesiumмагній and antimonyСурма.
263
698000
2000
не тільки магнію і стибію.
11:55
AlongУздовж the way we scaledмасштабний up to the 20 watt-hourвід cellклітина.
264
700000
3000
Поступово ми збільшили об'єм до модуля на
20 ват-годин.
11:58
I call it the hockeyхокей puckПуцьк.
265
703000
2000
Цей я називаю "шайба".
12:00
And we got the sameтой же remarkableчудовий resultsрезультати.
266
705000
2000
Ми також отримали значні результати.
12:02
And then it was ontoна the saucerблюдце.
267
707000
2000
Далі ми перейшли до "тарілки".
12:04
That's 200 watt-hoursват-годин.
268
709000
2000
Цей - на 200 ват-годин.
12:06
The technologyтехнологія was provingдокази itselfсама по собі
269
711000
2000
Технологія обіцяла бути надійною
12:08
to be robustнадійний and scalableмасштабований.
270
713000
3000
і давала змогу збільшити об'єм.
12:11
But the paceтемп wasn'tне було fastшвидко enoughдостатньо for us.
271
716000
2000
Але ми хотіли прискоритись.
12:13
So a yearрік and a halfполовина agoтому назад,
272
718000
2000
Отож, півтора роки тому ми з Девідом
12:15
DavidДевід and I,
273
720000
2000
разом з іншими
12:17
alongразом with anotherінший researchдослідження staff-memberспівробітника,
274
722000
2000
колегами по послідженню
12:19
formedсформований a companyкомпанія
275
724000
2000
започаткували компанію,
12:21
to accelerateприскорити the rateкурс of progressпрогрес
276
726000
2000
щоб прискорити розвиток
12:23
and the raceгонка to manufactureвиробництво productпродукт.
277
728000
2000
до рівня виробництва продукту.
12:25
So todayсьогодні at LMBCLMBC,
278
730000
2000
Сьогодні в корпорації LMBC
ми розробляємо
12:27
we're buildingбудівля cellsклітини 16 inchesдюйми in diameterдіаметр
279
732000
2000
модулі діаметром 40 сантиметрів
12:29
with a capacityємність of one kilowatt-hourкіловат-годину --
280
734000
2000
з об'ємом 1 кіловат-година,
12:31
1,000 timesразів the capacityємність
281
736000
3000
що в 1000 разів більше
12:34
of that initialпочатковий shotglassshotglass cellклітина.
282
739000
2000
за ту першу "чарку".
12:36
We call that the pizzaпіца.
283
741000
2000
Цей ми називаємо "піца".
12:38
And then we'veми маємо got a fourчотири kilowatt-hourкіловат-годину cellклітина on the horizonгоризонт.
284
743000
3000
Майже готовий 4 кіловат-годинний модуль.
12:41
It's going to be 36 inchesдюйми in diameterдіаметр.
285
746000
2000
Він буде 91 сантиметр в діаметрі.
12:43
We call that the bistroбістро tableстіл,
286
748000
2000
Ми його називаємо "столик в бістро".
12:45
but it's not readyготовий yetвсе-таки for prime-timeпрайм тайм viewingперегляд.
287
750000
2000
Але він ще не готовий для широкого показу.
12:47
And one variantваріант of the technologyтехнологія
288
752000
2000
За одним з варіантів технології,
12:49
has us stackingукладання these bistroбістро tabletopsстільниць into modulesмодулі,
289
754000
4000
ми складемо ці "столики" один на одний,
12:53
aggregatingагрегування the modulesмодулі into a giantгігант batteryакумулятор
290
758000
3000
поєднуючи їх у гігантський акумулятор
завбільшки з 12-метровий
транспортний контейнер
12:56
that fitsпідходить in a 40-foot-зубі shippingДоставка containerконтейнер
291
761000
2000
12:58
for placementрозміщення in the fieldполе.
292
763000
2000
для розташування в полі.
13:00
And this has a nameplateТабличка capacityємність of two megawatt-hoursмегават годин --
293
765000
3000
Він матиме заявлений об'єм в
2 мегават-години -
13:03
two millionмільйон watt-hoursват-годин.
294
768000
2000
2 мільйони ват-годин.
13:05
That's enoughдостатньо energyенергія
295
770000
2000
Цієї енергії достатньо,
13:07
to meetзустрітися the dailyщодня electricalелектричний needsпотреби
296
772000
2000
щоб задовольнити щоденні потреби
13:09
of 200 AmericanАмериканський householdsдомогосподарства.
297
774000
2000
200 американських сімей.
13:11
So here you have it, grid-levelсітки на рівні storageзберігання:
298
776000
3000
Отже, ось він - акумулятор рівня
енергосистеми:
13:14
silentтихий, emissions-freeвикиди безкоштовно,
299
779000
3000
тихий, без викидів,
13:17
no movingрухаючись partsчастин,
300
782000
2000
монолітний,
13:19
remotelyвіддалено controlledконтрольоване,
301
784000
2000
дистанційно керований,
13:21
designedрозроблений to the marketринок priceціна pointточка
302
786000
3000
відповідає стандартній ринковій ціні
13:24
withoutбез subsidyсубсидія.
303
789000
3000
і не потребує дотацій.
13:27
So what have we learnedнавчився from all this?
304
792000
2000
Чого ми за цей час навчились?
13:29
(ApplauseОплески)
305
794000
6000
(Оплески)
13:35
So what have we learnedнавчився from all this?
306
800000
2000
Чого ми за цей час навчились?
13:37
Let me shareподілитися with you
307
802000
2000
Дозвольте поділитися з вами
13:39
some of the surprisesсюрпризи, the heterodoxiesheterodoxies.
308
804000
3000
деякими відступницькими
спостереженнями.
13:42
They lieбрешуть beyondдалі the visibleвидимий.
309
807000
2000
Вони не лежать на поверхні.
13:44
TemperatureТемпература:
310
809000
2000
Про температуру.
13:46
ConventionalЗвичайні wisdomмудрість saysкаже setвстановити it lowнизький,
311
811000
2000
Поширений підхід полягає в підтримці
13:48
at or nearблизько roomкімната temperatureтемпература,
312
813000
2000
низької, майже кімнатної температури
13:50
and then installвстановити a controlКОНТРОЛЬ systemсистема to keep it there.
313
815000
3000
за допомогою вмонтованої системи контролю.
13:53
AvoidУникнути thermalтеплові runawayвтеча.
314
818000
2000
Уникати перегріву.
13:55
LiquidРідина metalметал batteryакумулятор is designedрозроблений to operateпрацювати at elevatedпідвищений temperatureтемпература
315
820000
3000
Рідкометалічний акумулятор
працює
13:58
with minimumмінімум regulationрегулювання.
316
823000
3000
на підвищеному рівні температури
з мінімальним втручанням.
14:01
Our batteryакумулятор can handleобробляти the very highвисокий temperatureтемпература risesпідвищується
317
826000
3000
Наш акумулятор здатен витримати
14:04
that come from currentструм surgesперепади напруги.
318
829000
4000
дуже високу температуру під час
сплесків струму.
14:08
ScalingМасштабування: ConventionalЗвичайні wisdomмудрість saysкаже
319
833000
3000
Про масштаб.
Поширено підхід до зниження
собівартості за рахунок
виробництва великої кількості.
14:11
reduceзменшити costвартість by producingвиробництво manyбагато хто.
320
836000
2000
14:13
LiquidРідина metalметал batteryакумулятор is designedрозроблений to reduceзменшити costвартість
321
838000
3000
Батарея з рідких металів спроектована так,
14:16
by producingвиробництво fewerменше, but they'llвони будуть be largerбільший.
322
841000
3000
що має невелику собівартість за
рахунок збільшення об'єму.
14:19
And finallyнарешті, humanлюдина resourcesресурси:
323
844000
2000
І, нарешті, людські ресурси:
14:21
ConventionalЗвичайні wisdomмудрість saysкаже
324
846000
2000
Прийнято наймати експертів
14:23
hireнайняти batteryакумулятор expertsексперти,
325
848000
2000
в галузі акумулювання,
14:25
seasonedдосвідчений professionalsпрофесіонали,
326
850000
2000
досвідчених спеціалістів,
14:27
who can drawмалювати uponна theirїх vastвеличезний experienceдосвід and knowledgeзнання.
327
852000
3000
які використовуватимуть
весь свій досвід і знання.
14:30
To developрозвиватися liquidрідина metalметал batteryакумулятор,
328
855000
2000
Я найняв студентів і аспірантів для
14:32
I hiredнайнятий studentsстуденти and post-docsпост-docs and mentoredнаставництво them.
329
857000
3000
розробки рідкометалевого акумулятора і
передав їм знання.
У виготовленні накопичувача я прагну
14:35
In a batteryакумулятор,
330
860000
2000
14:37
I striveпрагнути to maximizeмаксимізувати electricalелектричний potentialпотенціал;
331
862000
3000
збільшити електричний потенціал,
14:40
when mentoringнаставництво,
332
865000
2000
у навчанні я прагну
14:42
I striveпрагнути to maximizeмаксимізувати humanлюдина potentialпотенціал.
333
867000
2000
збільшити людський потенціал.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Тож, як ви бачите,
14:46
the liquidрідина metalметал batteryакумулятор storyісторія
335
871000
2000
історія створення
14:48
is more than an accountрахунок
336
873000
2000
рідкометалевого акумулятора -
це не тільки
14:50
of inventingвинахід technologyтехнологія,
337
875000
2000
історія про винайдення технології,
14:52
it's a blueprintплан
338
877000
2000
а й сценарій виховання
14:54
for inventingвинахід inventorsвинахідники, full-spectrumШирокомасштабна.
339
879000
3000
винахідників повного спектру.
14:57
(ApplauseОплески)
340
882000
11000
(Оплески)
Translated by Tetiana Abrosimova
Reviewed by Hanna Leliv

▲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