TED2012
Donald Sadoway: The missing link to renewable energy
Donald Sadoway: Vật trung gian của năng lượng tái tạo
Filmed:
Readability: 5
2,374,649 views
Tầm quan trọng của việc sử dụng năng lượng thay thế như năng lượng mặt trời, năng lượng gió là gì ? Đó là khả năng dự trữ. Vậy là chúng ta có thể sử dụng năng lượng sẵn có cho dù mặt trời không xuất hiện và khi gió không thổi. Trong bài thuyết trình dễ hiểu và truyền cảm này, ông Donald Sadoway đã sử dụng bảng để chỉ cho chúng ta thấy tương lai của bộ pin cỡ lớn dự trữ được năng lượng có thể tái tạo. Như ông đã nói: "Chúng ta phải nghĩ đến một vấn đề khác. Một cái gì đó lớn. Một cái gì đó rẻ."
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
Nguồn điện cung cấp cho những bóng đèn trong phòng này
00:18
was generated just moments ago.
1
3000
3000
được tạo ra chỉ cách đây có vài giây.
00:21
Because the way things stand today,
2
6000
3000
Bởi vì những thứ có ở đây, hôm nay,
00:24
electricity demand must be in constant balance
3
9000
3000
nhu cầu sử dụng điện phải luôn cân bằng
00:27
with electricity supply.
4
12000
3000
với việc cung cấp điện.
00:30
If in the time that it took me to walk out here on this stage,
5
15000
3000
Nếu trong khoảng thời gian tôi đi ra sân khấu này,
00:33
some tens of megawatts of wind power
6
18000
3000
có vài chục mega oát năng lượng gió
00:36
stopped pouring into the grid,
7
21000
3000
ngừng chạy vào lưới điện,
00:39
the difference would have to be made up
8
24000
2000
thì sự chênh lệch sẽ được lấp
00:41
from other generators immediately.
9
26000
4000
từ máy phát điện khác ngay lập tức.
00:45
But coal plants, nuclear plants
10
30000
3000
Các nhà máy than, nhà máy hạt nhân
00:48
can't respond fast enough.
11
33000
2000
không thể đáp ứng kịp.
00:50
A giant battery could.
12
35000
2000
Nhưng một bộ ắc quy lớn thì có thể
00:52
With a giant battery,
13
37000
2000
Với một bộ ắc quy lớn,
00:54
we'd be able to address the problem of intermittency
14
39000
3000
chúng ta có thể giải quyết được vấn đề gián đoạn
00:57
that prevents wind and solar
15
42000
2000
ngăn cản năng lượng gió và mặt trời
00:59
from contributing to the grid
16
44000
2000
đóng góp điện năng vào mạng lưới điện
01:01
in the same way that coal, gas and nuclear do today.
17
46000
4000
giống như cách mà than, khí ga và năng lượng hạt nhân gây ra ngày nay.
01:05
You see, the battery
18
50000
2000
Bạn thấy đấy, bộ ắc quy
01:07
is the key enabling device here.
19
52000
3000
là thiết bị quan trọng ở đây.
01:10
With it, we could draw electricity from the sun
20
55000
3000
Với nó, chúng ta có thể lấy năng lượng điện từ mặt trời
01:13
even when the sun doesn't shine.
21
58000
2000
cho dù mặt trời không chiếu sáng.
01:15
And that changes everything.
22
60000
3000
Nó thay đổi mọi thứ.
01:18
Because then renewables
23
63000
2000
Vì suy cho cùng thì năng lượng tái tạo
01:20
such as wind and solar
24
65000
2000
như gió và năng lượng mặt trời
01:22
come out from the wings,
25
67000
2000
sinh ra từ những cái cánh,
01:24
here to center stage.
26
69000
2000
ngay tại sân khấu này.
01:26
Today I want to tell you about such a device.
27
71000
3000
Hôm nay, tôi muốn nói cho các bạn nghe về một thiết bị như thế.
01:29
It's called the liquid metal battery.
28
74000
2000
Nó được gọi là bộ ắc quy "kim loại lỏng"
01:31
It's a new form of energy storage
29
76000
2000
Một kiểu dự trữ năng lượng mới
01:33
that I invented at MIT
30
78000
3000
mà tôi chế tạo ở Học viện kỹ thuật Massachusetts
01:36
along with a team of my students
31
81000
2000
cùng với một nhóm sinh viên
01:38
and post-docs.
32
83000
2000
và các nghiên cứu sinh sau tiến sĩ
01:40
Now the theme of this year's TED Conference is Full Spectrum.
33
85000
3000
Chủ đề của hội thảo TED năm nay là về quang phổ toàn phần
01:43
The OED defines spectrum
34
88000
3000
Từ điển tiếng anh Oxford đã định nghĩa quang phổ
01:46
as "The entire range of wavelengths
35
91000
3000
là "toàn bộ các dải bước sóng
01:49
of electromagnetic radiation,
36
94000
2000
của bức xạ điện từ
01:51
from the longest radio waves to the shortest gamma rays
37
96000
3000
từ sóng vô tuyến dài nhất đến tia gama ngắn nhất
01:54
of which the range of visible light
38
99000
3000
mà dải ánh sáng có thể nhìn thấy được
01:57
is only a small part."
39
102000
2000
chỉ là một phần nhỏ."
01:59
So I'm not here today only to tell you
40
104000
2000
Vì thế tôi không đến đây chỉ để nói cho các bạn
02:01
how my team at MIT has drawn out of nature
41
106000
3000
cách mà chúng tôi rút ra được từ thiên nhiên
02:04
a solution to one of the world's great problems.
42
109000
3000
một giải pháp đối phó với một trong những vấn đề vĩ đại của thế giới.
02:07
I want to go full spectrum and tell you how,
43
112000
3000
tôi muốn thực hiện quang phổ toàn phần và giải thích
02:10
in the process of developing
44
115000
2000
trong quá trình phát triển
02:12
this new technology,
45
117000
2000
công nghệ mới này
02:14
we've uncovered some surprising heterodoxies
46
119000
3000
chúng tôi đã phát hiện ra vài hệ thống không chính thống
02:17
that can serve as lessons for innovation,
47
122000
3000
mà có thể dùng làm bài học cho sự đột phá,
02:20
ideas worth spreading.
48
125000
3000
những ý tưởng đáng được phổ biến
02:23
And you know,
49
128000
2000
Và các bạn biết rằng
02:25
if we're going to get this country out of its current energy situation,
50
130000
4000
nếu chúng ta muốn đưa cho đất nước chúng ta ra khỏi tình trạng năng lượng như hiện nay
02:29
we can't just conserve our way out;
51
134000
3000
chúng ta không thể cứ bảo thủ,
02:32
we can't just drill our way out;
52
137000
3000
chúng ta không thể cứ khoan ra,
02:35
we can't bomb our way out.
53
140000
2000
chúng ta không thể đánh bom ra.
02:37
We're going to do it the old-fashioned American way,
54
142000
2000
Chúng ta sẽ làm theo cách lạc hậu của người Mỹ,
02:39
we're going to invent our way out,
55
144000
2000
chúng ta sẽ phát minh ra,
02:41
working together.
56
146000
2000
và làm việc cùng nhau.
02:43
(Applause)
57
148000
3000
(Tán dương)
02:46
Now let's get started.
58
151000
2000
Bắt đầu nào
02:48
The battery was invented about 200 years ago
59
153000
3000
Bộ ắc quy đã được chế tạo cách đây 200 năm
02:51
by a professor, Alessandro Volta,
60
156000
2000
do một giáo sư, Alessandro Volta,
02:53
at the University of Padua in Italy.
61
158000
3000
ở trường đại học Padua nước Ý
02:56
His invention gave birth to a new field of science,
62
161000
2000
Phát minh của ông đã cho ra đời một lĩnh vực khoa học mới
02:58
electrochemistry,
63
163000
2000
ngành hóa điện,
03:00
and new technologies
64
165000
2000
và những kỹ thuật mới
03:02
such as electroplating.
65
167000
2000
chẳng hạn như thuật mạ điện.
03:04
Perhaps overlooked,
66
169000
2000
Có thể nhận thấy,
03:06
Volta's invention of the battery
67
171000
2000
Bộ ắc quy của Volta
03:08
for the first time also
68
173000
2000
cũng là lần đầu tiên
03:10
demonstrated the utility of a professor.
69
175000
2000
cho thấy sự hữu dụng của một giáo sư.
03:12
(Laughter)
70
177000
2000
(Tiếng cười)
03:14
Until Volta, nobody could imagine
71
179000
2000
Trước Volta, không ai có thể tưởng tượng được
03:16
a professor could be of any use.
72
181000
3000
một giáo sư có thể làm được bất kì điều gì.
03:19
Here's the first battery --
73
184000
3000
Đây là bộ pin đầu tiên
03:22
a stack of coins, zinc and silver,
74
187000
3000
một chồng tiền xu, kẽm và bạc,
03:25
separated by cardboard soaked in brine.
75
190000
2000
bị cách ly bởi giấy bồi có tẩm nước biển
03:27
This is the starting point
76
192000
2000
Đây là điểm khởi đầu
03:29
for designing a battery --
77
194000
2000
để thiết kế một bộ pin --
03:31
two electrodes,
78
196000
2000
2 điện cực,
03:33
in this case metals of different composition,
79
198000
2000
trong trường hợp này những kim loại có thành phần khác nhau
03:35
and an electrolyte,
80
200000
2000
và một chất điện phân,
03:37
in this case salt dissolved in water.
81
202000
2000
trong trường hợp này, muối tan trong nước.
03:39
The science is that simple.
82
204000
2000
Khoa học đơn giản vậy đấy.
03:41
Admittedly, I've left out a few details.
83
206000
4000
Phải công nhận, tôi đã bỏ qua một vài chi tiết.
03:45
Now I've taught you
84
210000
2000
Bây giờ tôi sẽ chỉ cho các bạn thấy
03:47
that battery science is straightforward
85
212000
2000
khoa học về ắc quy rất dễ hiểu
03:49
and the need for grid-level storage
86
214000
2000
và nhu cầu dự trữ mức độ lưới điện
03:51
is compelling,
87
216000
2000
là hợp lý,
03:53
but the fact is
88
218000
2000
nhưng thực tế
03:55
that today there is simply no battery technology
89
220000
3000
ngày nay vẫn chưa có kỹ thuật về ắc quy
03:58
capable of meeting
90
223000
2000
có thể đáp ứng được
04:00
the demanding performance requirements of the grid --
91
225000
4000
những đòi hỏi về hiệu suất lưới điện
04:04
namely uncommonly high power,
92
229000
2000
đó là công suất lớn đặt biệt,
04:06
long service lifetime
93
231000
2000
thời gian sử dụng lâu
04:08
and super-low cost.
94
233000
2000
và giá cực rẻ
04:10
We need to think about the problem differently.
95
235000
3000
Chúng ta phải nghĩ đến vấn đề này theo một cách khác,
04:13
We need to think big,
96
238000
2000
Một cái gì đó lớn,
04:15
we need to think cheap.
97
240000
2000
Một cái gì đó rẻ.
04:17
So let's abandon the paradigm
98
242000
2000
Cho nên hãy bỏ đi
04:19
of let's search for the coolest chemistry
99
244000
3000
kiểu tìm kiếm một chất hóa học tuyệt vời nhất
04:22
and then hopefully we'll chase down the cost curve
100
247000
2000
rồi hy vọng chúng ta sẽ có thể hạ thấp giá thành
04:24
by just making lots and lots of product.
101
249000
3000
bằng việc tạo ra thật nhiều sản phầm.
04:27
Instead, let's invent
102
252000
2000
Thay vào đó, hãy phát minh
04:29
to the price point of the electricity market.
103
254000
3000
theo giá của thị trường điện.
04:32
So that means
104
257000
2000
Điều đó có nghĩa là
04:34
that certain parts of the periodic table
105
259000
2000
một số phần trong bảng tuần hoàn
04:36
are axiomatically off-limits.
106
261000
2000
rõ ràng là nằm ngoài giới hạn.
04:38
This battery needs to be made
107
263000
2000
Bộ ắc quy này cần được tạo ra
04:40
out of earth-abundant elements.
108
265000
2000
từ những nguyên tố có nhiều trong đất
04:42
I say, if you want to make something dirt cheap,
109
267000
3000
Ý tôi là nếu bạn muốn tạo ra cái gì đó rẻ như bèo,
04:45
make it out of dirt --
110
270000
2000
hãy tạo ra cái gì gì... đó
04:47
(Laughter)
111
272000
2000
(Tiếng cười)
04:49
preferably dirt
112
274000
2000
tốt nhất là rẻ
04:51
that's locally sourced.
113
276000
3000
mà có nguồn gốc từ địa phương.
04:54
And we need to be able to build this thing
114
279000
3000
Và chúng ta có thể thực hiện điều đó
04:57
using simple manufacturing techniques and factories
115
282000
3000
bằng việc sử dụng các kỹ thuật và nhà máy chế tạo đơn giản
05:00
that don't cost us a fortune.
116
285000
3000
không tốn nhiều của cải.
05:04
So about six years ago,
117
289000
2000
Vì thế, cách đây khoảng 6 năm
05:06
I started thinking about this problem.
118
291000
2000
Tôi đã bắt đầu nghĩ về vấn đề này.
05:08
And in order to adopt a fresh perspective,
119
293000
3000
Và để làm theo ý tưởng mới,
05:11
I sought inspiration from beyond the field of electricity storage.
120
296000
4000
Tôi đã tìm đến nguồn cảm hứng ngoài dự trữ điện
05:15
In fact, I looked to a technology
121
300000
3000
Thực sự, tôi đã tìm ra một kỹ thuật
05:18
that neither stores nor generates electricity,
122
303000
3000
không dự trữ cũng không tạo ra điện,
05:21
but instead consumes electricity,
123
306000
2000
thay vào đó, nó tiêu thụ điện,
05:23
huge amounts of it.
124
308000
2000
với số lượng lớn.
05:25
I'm talking about the production of aluminum.
125
310000
4000
Tôi đang nói đến việc sản xuất nhôm.
05:29
The process was invented in 1886
126
314000
2000
Tiến trình được phát minh vào năm 1886
05:31
by a couple of 22-year-olds --
127
316000
2000
do hai thanh niên 22 tuổi
05:33
Hall in the United States and Heroult in France.
128
318000
3000
Hall ở Mỹ và Heroult ở Pháp.
05:36
And just a few short years following their discovery,
129
321000
3000
Và chỉ vài năm ngắn ngủi sau phát minh của họ,
05:39
aluminum changed
130
324000
2000
nhôm đã thay đổi
05:41
from a precious metal costing as much as silver
131
326000
3000
từ một thứ kim loại quý như bạc
05:44
to a common structural material.
132
329000
3000
trở thành vật liệu xây dựng phổ biến.
05:47
You're looking at the cell house of a modern aluminum smelter.
133
332000
3000
Bạn đang nhìn ngôi nhà nhỏ của một thợ nung nhôm hiện đại.
05:50
It's about 50 feet wide
134
335000
2000
Nó rộng khoảng 50 feet (~15m)
05:52
and recedes about half a mile --
135
337000
2000
và kéo dài ra phía sau khoảng 1 dặm
05:54
row after row of cells
136
339000
3000
với nhiều ô ngăn
05:57
that, inside, resemble Volta's battery,
137
342000
3000
bên trong cũng giống như ắc quy của Volta
06:00
with three important differences.
138
345000
2000
có 3 điểm khác nhau quan trọng.
06:02
Volta's battery works at room temperature.
139
347000
3000
Ắc quy Volta hoạt động với mức nhiệt độ trong phòng.
06:05
It's fitted with solid electrodes
140
350000
3000
Nó khớp với các điện cực thể rắn
06:08
and an electrolyte that's a solution of salt and water.
141
353000
3000
và chất điện phân, đó là một dung dịch muối.
06:11
The Hall-Heroult cell
142
356000
2000
Pin của Hall và Heroult
06:13
operates at high temperature,
143
358000
2000
hoạt động ở nhiệt độ cao,
06:15
a temperature high enough
144
360000
2000
nhiệt độ đủ cao
06:17
that the aluminum metal product is liquid.
145
362000
2000
để làm cho nhôm thành chất lỏng
06:19
The electrolyte
146
364000
2000
Chất điện phân
06:21
is not a solution of salt and water,
147
366000
2000
không phải là dung dịch muối và nước,
06:23
but rather salt that's melted.
148
368000
2000
mà là muối tan chảy.
06:25
It's this combination of liquid metal,
149
370000
2000
Đó là sự kết hợp của kim loại lỏng
06:27
molten salt and high temperature
150
372000
3000
muối nóng chảy và nhiệt độ cao
06:30
that allows us to send high current through this thing.
151
375000
4000
cho phép chúng ta đưa dòng điện cao thế qua vật này.
06:34
Today, we can produce virgin metal from ore
152
379000
3000
Ngày nay, chúng ta có thể sản xuất ra kim loại nguyên sinh từ quặng
06:37
at a cost of less than 50 cents a pound.
153
382000
3000
với giá thấp hơn 50 xu một Pao.
06:40
That's the economic miracle
154
385000
2000
Đó là một điều kỳ diệu
06:42
of modern electrometallurgy.
155
387000
2000
của ngành luyện kim điện hiện đại.
06:44
It is this that caught and held my attention
156
389000
3000
Điều này đã thu hút sự quan tâm của tôi
06:47
to the point that I became obsessed with inventing a battery
157
392000
4000
đến mức tôi bị ám ảnh về việc chế tạo một loại ắc quy
06:51
that could capture this gigantic economy of scale.
158
396000
4000
mà có thể chiếm lĩnh nền kinh tế khổng lồ kia.
06:55
And I did.
159
400000
2000
Và tôi đã làm được
06:57
I made the battery all liquid --
160
402000
3000
tôi đã tạo ra bộ ắc quy bằng chất lỏng --
07:00
liquid metals for both electrodes
161
405000
2000
kim loại lỏng cho cả hai điện cực
07:02
and a molten salt for the electrolyte.
162
407000
2000
và muối nóng chảy cho chất điện phân.
07:04
I'll show you how.
163
409000
3000
Tôi sẽ chỉ cho các bạn thấy.
07:24
So I put low-density
164
429000
3000
Tôi đã đặt kim loại lỏng
07:27
liquid metal at the top,
165
432000
4000
có khối lượng riêng thấp lên trên,
07:31
put a high-density liquid metal at the bottom,
166
436000
6000
đặt kim loại lỏng có khối lượng riêng lớn bên dưới,
07:37
and molten salt in between.
167
442000
3000
còn muối nóng chảy ở giữa.
07:43
So now,
168
448000
2000
Vậy thì,
07:45
how to choose the metals?
169
450000
3000
làm thế nào để chọn các kim loại?
07:48
For me, the design exercise
170
453000
2000
Theo tôi, thực hiện bản thiết kế
07:50
always begins here
171
455000
2000
luôn bắt đầu từ đây,
07:52
with the periodic table,
172
457000
2000
với bảng tuần hoàn,
07:54
enunciated by another professor,
173
459000
2000
được phát hiện nhờ một "giáo sư" khác,
07:56
Dimitri Mendeleyev.
174
461000
2000
Dimitri Mendeleyev.
07:58
Everything we know
175
463000
2000
những gì chúng ta biết
08:00
is made of some combination
176
465000
2000
đều được tạo nên từ những sự kết hợp
08:02
of what you see depicted here.
177
467000
3000
của những thứ được mô tả ở đây.
08:05
And that includes our own bodies.
178
470000
2000
Nó còn bao gồm cơ thể chúng ta nữa.
08:07
I recall the very moment one day
179
472000
3000
Tôi còn nhớ một ngày rất trọng đại
08:10
when I was searching for a pair of metals
180
475000
3000
khi tôi đang tìm một cặp kim loại
08:13
that would meet the constraints
181
478000
2000
thỏa mãn điều kiện
08:15
of earth abundance,
182
480000
2000
có nhiều trong đất,
08:17
different, opposite density
183
482000
3000
khối lượng riêng khác nhau, trái ngược nhau
08:20
and high mutual reactivity.
184
485000
2000
và có khả năng phản ứng với nhau cao.
08:22
I felt the thrill of realization
185
487000
2000
Tôi rất vui khi nhận thấy
08:24
when I knew I'd come upon the answer.
186
489000
3000
mình biết mình tìm ra câu trả lời.
08:29
Magnesium for the top layer.
187
494000
3000
Magie ở lớp trên cùng.
08:32
And antimony
188
497000
2000
Còn ang-ti-moan
08:34
for the bottom layer.
189
499000
3000
nằm ở lớp dưới cùng.
08:37
You know, I've got to tell you,
190
502000
2000
Tôi muốn nói cho các bạn biết,
08:39
one of the greatest benefits of being a professor:
191
504000
3000
một trong những lợi ích lớn nhất của việc làm giáo sư:
08:42
colored chalk.
192
507000
2000
phấn màu.
08:44
(Laughter)
193
509000
3000
(Tiếng cười)
08:47
So to produce current,
194
512000
3000
Để tạo ra dòng điện,
08:50
magnesium loses two electrons
195
515000
2000
Magie mất đi 2 electron
08:52
to become magnesium ion,
196
517000
3000
trở thành ion magie,
08:55
which then migrates across the electrolyte,
197
520000
2000
sau đó đi qua chất điện phân,
08:57
accepts two electrons from the antimony,
198
522000
3000
nhận 2 electron từ ang-ti-moan,
09:00
and then mixes with it to form an alloy.
199
525000
3000
sau đó kết hợp với nó hình thành nên một hợp kim.
09:03
The electrons go to work
200
528000
2000
Các electron hoạt động
09:05
in the real world out here,
201
530000
3000
trong thế giới thực ở đây,
09:08
powering our devices.
202
533000
3000
truyền năng lượng vào các thiết bị.
09:14
Now to charge the battery,
203
539000
3000
Bây giờ để nạp điện vào ắc quy,
09:17
we connect a source of electricity.
204
542000
3000
chúng ta nối một nguồn điện.
09:20
It could be something like a wind farm.
205
545000
3000
Có thể nó là nông trại đầy gió.
09:24
And then we reverse the current.
206
549000
4000
Sau đó, ta đảo ngược dòng điện.
09:28
And this forces magnesium to de-alloy
207
553000
5000
Hiện tượng này thúc đẩy magie tách khỏi hợp kim
09:33
and return to the upper electrode,
208
558000
3000
và trở về điện cực bên trên,
09:36
restoring the initial constitution of the battery.
209
561000
5000
phục hồi cấu tạo ban đầu của ắc quy.
09:41
And the current passing between the electrodes
210
566000
3000
Còn dòng điện chạy qua giữa các điện cực
09:44
generates enough heat to keep it at temperature.
211
569000
3000
tạo nên độ nóng đủ để duy trì nhiệt độ
09:47
It's pretty cool,
212
572000
3000
Thật tuyệt,
09:50
at least in theory.
213
575000
2000
ít nhất là về lý thuyết,
09:52
But does it really work?
214
577000
2000
Nhưng thực tế nó có hoạt động?
09:54
So what to do next?
215
579000
2000
Vậy nên làm gì tiếp theo?
09:56
We go to the laboratory.
216
581000
2000
Chúng tôi đến phòng thí nghiệm.
09:58
Now do I hire seasoned professionals?
217
583000
4000
Bấy giờ, tôi có thuê những chuyên gia không?
10:02
No, I hire a student
218
587000
3000
Không, tôi thuê một sinh viên
10:05
and mentor him,
219
590000
2000
và dạy cho cậu ấy,
10:07
teach him how to think about the problem,
220
592000
3000
chỉ cậu ấy cách nghĩ đến vấn đề,
10:10
to see it from my perspective
221
595000
2000
hiểu nó từ quan điểm của tôi
10:12
and then turn him loose.
222
597000
2000
rồi để cho cậu ấy tự xoay sở.
10:14
This is that student, David Bradwell,
223
599000
2000
Đây là người sinh viên đó, David Bradwell,
10:16
who, in this image,
224
601000
2000
người trong bức ảnh này,
10:18
appears to be wondering if this thing will ever work.
225
603000
3000
đang tự hỏi liệu cái này có bao giờ hoạt động không.
10:21
What I didn't tell David at the time
226
606000
2000
Lúc đó tôi không nói cho David biết
10:23
was I myself wasn't convinced it would work.
227
608000
3000
là chính tôi cũng không đảm bảo rằng nó sẽ hoạt động.
10:26
But David's young and he's smart
228
611000
2000
David còn trẻ và thông minh
10:28
and he wants a Ph.D.,
229
613000
2000
cậu ấy muốn trở thành tiến sĩ,
10:30
and he proceeds to build --
230
615000
2000
nên cậu ấy đã tiếp tục làm
10:32
(Laughter)
231
617000
2000
(Tiếng cười)
10:34
He proceeds to build
232
619000
2000
Cậu ấy tiếp tục chế tạo
10:36
the first ever liquid metal battery
233
621000
2000
chiếc ắc quy kim loại lỏng đầu tiên
10:38
of this chemistry.
234
623000
2000
cho ngành hóa học.
10:40
And based on David's initial promising results,
235
625000
3000
Và dựa vào những kết quả đầu tiên đầy hứa hẹn
10:43
which were paid
236
628000
2000
được trả
10:45
with seed funds at MIT,
237
630000
3000
bằng quỹ cây giống ở học viện kỹ thuật Massachuset
10:48
I was able to attract major research funding
238
633000
3000
Tôi có thể thu hút quyên góp quỹ nghiên cứu chuyên đề
10:51
from the private sector
239
636000
2000
từ thành phần kinh tế tư nhân
10:53
and the federal government.
240
638000
2000
và chính phủ liên bang.
10:55
And that allowed me to expand my group to 20 people,
241
640000
3000
Nó giúp tôi mở rộng nhóm lên tới 20 thành viên.
10:58
a mix of graduate students, post-docs
242
643000
2000
bao gồm cả sinh viên mới tốt nghiệp, sau tiến sĩ
11:00
and even some undergraduates.
243
645000
2000
và thậm chí có vài người chưa tốt nghiệp
11:02
And I was able to attract really, really good people,
244
647000
3000
Tôi có thể triệu tập được những người thực sự giỏi,
11:05
people who share my passion
245
650000
2000
những người cùng chia sẻ đam mê với tôi
11:07
for science and service to society,
246
652000
2000
về khoa học và phục vụ cho xã hôi,
11:09
not science and service for career building.
247
654000
4000
không có khoa học và dịch vụ dành cho nghề nghiệp.
11:13
And if you ask these people
248
658000
2000
Và nếu bạn hỏi họ
11:15
why they work on liquid metal battery,
249
660000
2000
tại sao lại tiếp tục làm việc với ắc quy kim loại lỏng,
11:17
their answer would hearken back
250
662000
2000
câu trả lời sẽ giống với
11:19
to President Kennedy's remarks
251
664000
2000
lời nhận xét của tổng thống Kennedy
11:21
at Rice University in 1962
252
666000
3000
ở đại học Rice năm 1962
11:24
when he said -- and I'm taking liberties here --
253
669000
2000
khi ông nói - Tôi xin mạn phép -
11:26
"We choose to work on grid-level storage,
254
671000
2000
"Chúng ta chọn công việc dự trữ mạng lưới điện,
11:28
not because it is easy,
255
673000
2000
không phải vì nó dễ làm,
11:30
but because it is hard."
256
675000
2000
mà vì nó khó".
11:32
(Applause)
257
677000
6000
(Tán dương)
11:39
So this is the evolution of the liquid metal battery.
258
684000
3000
Vì thế, đây là bước phát triển của bình ắc quy thủy tinh kim loại.
11:42
We start here with our workhorse one watt-hour cell.
259
687000
3000
Ở đây, chúng tôi sử dụng cục pin 1W/h ở trạm cứu tế.
11:45
I called it the shotglass.
260
690000
2000
Tôi gọi nó là ly shotglass - ly chúc tửu.
11:47
We've operated over 400 of these,
261
692000
3000
Chúng tôi đã điểu khiển trên 400 cục pin,
11:50
perfecting their performance with a plurality of chemistries --
262
695000
3000
hoàn thiện hiệu suất của nó bằng nhiều chất hóa học
11:53
not just magnesium and antimony.
263
698000
2000
không chỉ có magie và ăng-ti-moan.
11:55
Along the way we scaled up to the 20 watt-hour cell.
264
700000
3000
Theo cách này, chúng tôi đã tăng cường thêm pin 20 W/h.
11:58
I call it the hockey puck.
265
703000
2000
Tôi gọi nó là bóng hockey puck - khúc côn cầu.
12:00
And we got the same remarkable results.
266
705000
2000
Và chúng tôi có những kết quả đáng chú ý.
12:02
And then it was onto the saucer.
267
707000
2000
Sau đó, là đến saucer - đĩa hứng nước.
12:04
That's 200 watt-hours.
268
709000
2000
Với 200 W/h.
12:06
The technology was proving itself
269
711000
2000
Kỹ thuật này đang tự chứng tỏ rằng
12:08
to be robust and scalable.
270
713000
3000
nó tốt và có thể thay đổi.
12:11
But the pace wasn't fast enough for us.
271
716000
2000
Nhưng tốc độ vẫn chưa đủ nhanh.
12:13
So a year and a half ago,
272
718000
2000
Vì thế, một năm rưỡi trước,
12:15
David and I,
273
720000
2000
David và tôi,
12:17
along with another research staff-member,
274
722000
2000
cùng với thành viên khác trong nhóm nghiên cứu,
12:19
formed a company
275
724000
2000
đã thành lập một công ty
12:21
to accelerate the rate of progress
276
726000
2000
để thúc đẩy tốc độ tiến triển
12:23
and the race to manufacture product.
277
728000
2000
và chạy đua trong sản xuất.
12:25
So today at LMBC,
278
730000
2000
Vì vậy, ở LMBC,
12:27
we're building cells 16 inches in diameter
279
732000
2000
chúng tôi đã tạo ra pin với đường kính 16 inch (~41cm)
12:29
with a capacity of one kilowatt-hour --
280
734000
2000
có công suất 1 KW/h --
12:31
1,000 times the capacity
281
736000
3000
gấp ngàn lần so với công suất
12:34
of that initial shotglass cell.
282
739000
2000
của pin gọi là ly rượu chúc tửu (shotglass) ban đầu.
12:36
We call that the pizza.
283
741000
2000
Chúng tôi gọi nó là pizza.
12:38
And then we've got a four kilowatt-hour cell on the horizon.
284
743000
3000
Sau đó, chúng tôi có loại pin 4 KW/h sắp xuất hiện.
12:41
It's going to be 36 inches in diameter.
285
746000
2000
Nó sẽ có đường kính 36 inch (~91cm).
12:43
We call that the bistro table,
286
748000
2000
Chúng tôi gọi nó là bàn rượu,
12:45
but it's not ready yet for prime-time viewing.
287
750000
2000
nhưng nó chưa sẵn sàng cho giờ cao điểm.
12:47
And one variant of the technology
288
752000
2000
Một biến thể kỹ thuật
12:49
has us stacking these bistro tabletops into modules,
289
754000
4000
xếp những mặt bàn quán ba này chồng lên thành khối,
12:53
aggregating the modules into a giant battery
290
758000
3000
tập hợp những khối này với nhau tạo thành bộ ắc quy lớn
12:56
that fits in a 40-foot shipping container
291
761000
2000
bằng một container vận chuyển 40 feet (~12m)
12:58
for placement in the field.
292
763000
2000
để thay thế.
13:00
And this has a nameplate capacity of two megawatt-hours --
293
765000
3000
Nó có công suất 2 mega-oát 1 giờ
13:03
two million watt-hours.
294
768000
2000
2 triệu W/h
13:05
That's enough energy
295
770000
2000
Năng lượng đủ
13:07
to meet the daily electrical needs
296
772000
2000
để đáp ứng nhu cầu sử sụng điện hàng ngày
13:09
of 200 American households.
297
774000
2000
của 200 hộ ở Mỹ
13:11
So here you have it, grid-level storage:
298
776000
3000
Vậy là bạn có nó, giữ cân bằng lưới điện
13:14
silent, emissions-free,
299
779000
3000
yên lặng, không bức xạ,
13:17
no moving parts,
300
782000
2000
không có những bộ phận di động,
13:19
remotely controlled,
301
784000
2000
được kiểm soát từ xa,
13:21
designed to the market price point
302
786000
3000
phù hợp với điểm chỉ giá thị trường
13:24
without subsidy.
303
789000
3000
không cần tiền trợ cấp.
13:27
So what have we learned from all this?
304
792000
2000
Vậy chúng ta học được gì từ điều đó?
13:29
(Applause)
305
794000
6000
(Tán dương)
13:35
So what have we learned from all this?
306
800000
2000
Vậy chúng ta học được gì từtất cả những điều này?
13:37
Let me share with you
307
802000
2000
Tôi sẽ chia sẻ với các bạn
13:39
some of the surprises, the heterodoxies.
308
804000
3000
vài điều đáng kinh ngạc, sự không chính thống.
13:42
They lie beyond the visible.
309
807000
2000
Chúng nằm ngoài phạm vi có thể nhìn thấy được.
13:44
Temperature:
310
809000
2000
Nhiệt độ:
13:46
Conventional wisdom says set it low,
311
811000
2000
kiến thức phổ thông cho rằng để nó thấp
13:48
at or near room temperature,
312
813000
2000
bằng hoặc gần nhiệt độ trong phòng,
13:50
and then install a control system to keep it there.
313
815000
3000
sau đó, cài đặt hệ thống kiểm soát để giữ mức đó.
13:53
Avoid thermal runaway.
314
818000
2000
Không để nhiệt độ chạy mất.
13:55
Liquid metal battery is designed to operate at elevated temperature
315
820000
3000
Bộ ắc quy kim loại lỏng được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ cao
13:58
with minimum regulation.
316
823000
3000
theo quy luật tối thiểu.
14:01
Our battery can handle the very high temperature rises
317
826000
3000
Bộ ắc quy của chúng tôi có thể xử lý khi nhiệt độ tăng quá cao
14:04
that come from current surges.
318
829000
4000
do sự dao động dòng điện.
14:08
Scaling: Conventional wisdom says
319
833000
3000
Thang tỉ lệ: kiến thức phổ phông cho rằng
14:11
reduce cost by producing many.
320
836000
2000
hãy giảm giá bằng cách sản xuất nhiều.
14:13
Liquid metal battery is designed to reduce cost
321
838000
3000
Bộ ắc quy kim loại lỏng được thiết kế để giảm giá
14:16
by producing fewer, but they'll be larger.
322
841000
3000
bằng cách sản xuất ít, nhưng lớn hơn.
14:19
And finally, human resources:
323
844000
2000
Cuối cùng, đối với nguồn nhân lực:
14:21
Conventional wisdom says
324
846000
2000
kiến thức phổ thông cho rằng
14:23
hire battery experts,
325
848000
2000
hãy thuê những chuyên gia về ắc quy,
14:25
seasoned professionals,
326
850000
2000
những chuyên gia kinh nghiệm,
14:27
who can draw upon their vast experience and knowledge.
327
852000
3000
những người có thể sử dụng kinh nghiệm và lượng kiến thức khổng lồ của họ.
14:30
To develop liquid metal battery,
328
855000
2000
Để phát triển bộ ắc quy kim loại lỏng,
14:32
I hired students and post-docs and mentored them.
329
857000
3000
Tôi thuê sinh viên và học viên sau tiến sĩ và hướng dẫn họ.
14:35
In a battery,
330
860000
2000
Trong một bộ ắc quy,
14:37
I strive to maximize electrical potential;
331
862000
3000
tôi cố gắng tăng tối đa điện thế;
14:40
when mentoring,
332
865000
2000
khi hướng dẫn,
14:42
I strive to maximize human potential.
333
867000
2000
tôi cố gắng tăng tối đa tiềm năng về con người.
14:44
So you see,
334
869000
2000
Vì thế bạn thấy đấy,
14:46
the liquid metal battery story
335
871000
2000
câu chuyện về bộ ắc quy thủy tinh kim loại
14:48
is more than an account
336
873000
2000
thì sẽ hơn một bảng báo cáo
14:50
of inventing technology,
337
875000
2000
phát minh kỹ thuật,
14:52
it's a blueprint
338
877000
2000
đó là một bản thiết kế chi tiết
14:54
for inventing inventors, full-spectrum.
339
879000
3000
cho các nhà phát minh, quan phổ toàn phần.
14:57
(Applause)
340
882000
11000
(Tán dương)
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