The High-Wire Act of Unlocking Clean Energy | Jason Huang | TED

Traductor: Sebastian Betti

One of the greatest inventions of all time

Uno de los mayores inventos de todos los tiempos

is our transmission and distribution grid.

es nuestra red de transmisión y distribución.

It connects electricity generation to electricity consumption,

Conecta la generación de electricidad con el consumo de electricidad,

safely, reliably resilient against extreme weather conditions,

es segura y confiable, resistente a condiciones climáticas extremas

y mantiene nuestras luces encendidas.

and keeps our lights on.

But if we were to facilitate the electrification of everything ...

Pero si tuviéramos que facilitar la electrificación de todo...

this most sophisticated and largest machine on Earth

esta máquina, la más grande y sofisticada de la Tierra,

is not quite large enough to take on all the renewable generation

no es lo suficientemente grande como para absorber toda la generación renovable

from where the Sun shines and the wind blows

de los lugares donde brilla el sol y sopla el viento

to where people actually live.

hasta donde realmente vive la gente.

It does not have the capacity to handle the two-thirds energy

No tiene la capacidad de gestionar los dos tercios de la energía

that we consume not yet in the form of electricity.

que consumimos y que aún no está en forma de electricidad.

Without transmission, we have no transition.

Sin transmisión, no tenemos transición.

El verdadero cuello de botella en nuestra red eléctrica son, de hecho,

The real bottleneck in our power grid is actually the conductors.

los conductores.

Those wires that are carrying electrons

Los cables que transportan electrones

are based on outdated technology invented in 1908.

se basan en una tecnología anticuada inventada en 1908.

It has limited capacity and also poor efficiency.

Tiene una capacidad limitada y también una eficiencia deficiente.

The next generation of advanced conductors exists.

Existe la próxima generación de conductores avanzados.

It has been invented leveraging

Se ha inventado aprovechando lo mejor que

the best materials science today has to offer,

la ciencia de los materiales tiene para ofrecer hoy en día

to build the best conductors.

para construir los mejores conductores.

This is what the company I cofounded, TS Conductor, is working on.

Esto es en lo que está trabajando la empresa que cofundé, TS Conductor.

It can triple line capacity,

Puede triplicar la capacidad de la línea

and, at the same time, reduce line loss by 50 percent.

y, al mismo tiempo, reducir la pérdida de línea en un 50 %.

The best part is it comes with a green discount,

La mejor parte es que viene con un descuento ecológico,

que permite ahorrar dinero a la empresa de servicios públicos y a sus clientes

saving the utility and their customers money from day one.

desde el primer día.

There aren't many things in our lives that are over 100 years old.

No hay muchas cosas en nuestras vidas que tengan más de 100 años.

So why are we still using and relying on those old-fashioned power lines?

¿Por qué seguimos usando y confiando en esas líneas eléctricas anticuadas?

This is because our utility companies are regulated monopolies

Porque nuestras empresas de servicios públicos son monopolios regulados

with a very conservative culture.

con una cultura muy conservadora.

To understand today's advanced conductors, let's take a look at yesterday's wires.

Para entender los conductores avanzados de hoy,

echemos un vistazo a los cables de ayer.

The original century-old technology, the ACSR conductor,

La tecnología original centenaria, el conductor ACSR,

which is still dominant today in our power grid.

que sigue dominando hoy en día en nuestra red eléctrica.

It has steel wire as a core for structural support

Tiene alambre de acero como núcleo para el soporte estructural

and layers of aluminum for electrical conductivity.

y capas de aluminio para la conductividad eléctrica.

The steel wire at the time, 100 years ago, wasn't strong enough,

El alambre de acero de la época, hace 100 años,

no era lo suficientemente fuerte,

so we had to use hard aluminum for strength contribution.

por lo que tuvimos que usar aluminio duro para aportar resistencia.

The problem is hard aluminum cannot handle high temperature.

El problema es que el aluminio duro no puede soportar altas temperaturas.

This limits capacity.

Esto limita la capacidad.

In the 1970s, our steel industry was able to deliver stronger steel,

En la década de 1970,

nuestra industria siderúrgica pudo producir acero más resistente,

which then can be combined with annealed aluminum.

que luego se puede combinar con aluminio recocido.

That forms the ACSS conductor,

Esto forma el conductor ACSS,

which is capable of high-temperature operation for high ampacity.

que es capaz de funcionar a alta temperatura para una alta ampacidad.

The problem is steel expands when hot.

El problema es que el acero se expande cuando está caliente.

This causes excessive sagging.

Esto provoca una flacidez excesiva.

You probably have noticed that our power lines

Probablemente haya notado que nuestras líneas eléctricas

droop on a hot summer day,

se inclinan en un caluroso día de verano,

and that is why.

y es por eso.

This sag caused its own set of challenges.

Esta caída provocó su propia serie de desafíos.

In the 1990s, advanced conductors emerged.

En la década de 1990, surgieron los conductores avanzados.

Instead of the steel core in the traditional conductors,

En lugar del núcleo de acero de los conductores tradicionales,

composite materials with lower thermal expansion,

se utilizan materiales compuestos con menor dilatación térmica,

such as a ceramic fiber composite or a glass carbon fiber composite,

como un compuesto de fibra cerámica o un compuesto de fibra de carbono y vidrio,

are used to replace steel and reduce sag.

para reemplazar el acero y reducir el hundimiento.

Unfortunately, our utility industry experience

Lamentablemente, nuestra experiencia en el sector de los servicios públicos

with this group of first-generation advanced conductors

con este grupo de conductores avanzados de primera generación

hasn't been positive.

no ha sido positiva.

They are known to be delicate, difficult to work with,

Se sabe que son delicados, difíciles de trabajar,

fáciles de romper y con problemas de longevidad, y también son muy caros

easy to break, with longevity concerns,

and they are also very expensive,

y, en el mejor de los casos,

used for niche applications at best.

se utilizan para aplicaciones específicas.

By 2016, TS technology was developed and commercially deployed.

En 2016, la tecnología TS se desarrolló y se implementó comercialmente.

We solved all the problems

Hemos resuelto todos los problemas

associated with the first-generation advanced conductors,

relacionados con los conductores avanzados de primera generación,

at [their] source.

en [su] origen.

We designed in safety, reliability, longevity,

Diseñamos pensando en la seguridad, la fiabilidad, la longevidad

easy installation and maintenance from the start,

y la facilidad de instalación y mantenimiento desde el principio,

by leveraging effective protection for the pre-tensioned carbon core

aprovechando la protección eficaz del núcleo de carbono pretensado

with a continuous, seamless, thick aluminum sleeve

con un manguito de aluminio grueso, continuo y sin costuras

that is also fully conductive.

que, además, es totalmente conductor.

This technology shifted three conductor paradigms.

Esta tecnología cambió los paradigmas de tres conductores.

We can run this conductor at high temperatures

Podemos hacer funcionar este conductor a altas temperaturas

for very high ampacity,

para obtener una ampacidad muy alta,

without the conductor sagging problem,

sin el problema de que el conductor se hunda,

because the carbon core has virtually no thermal expansion.

ya que el núcleo de carbono prácticamente no tiene expansión térmica.

We also maximized the aluminum content in the conductor

También maximizamos el contenido de aluminio en el conductor

for optimal ampacity ...

para lograr una ampacidad óptima...

without the weight penalty in the conductor.

sin la pérdida de peso en el conductor.

This is because the carbon composite core

Esto se debe a que el núcleo compuesto de carbono

was able to eliminate 80 percent of the weight of steel.

fue capaz de eliminar el 80 % del peso del acero.

And we can also incorporate the annealed aluminum

Y también podemos incorporar el aluminio recocido

for best conductivity in the conductor

para obtener la mejor conductividad del conductor

without compromising on conductor strength,

sin comprometer la resistencia del conductor,

because the carbon core is twice the strength of steel.

ya que el núcleo de carbono tiene el doble de resistencia que el acero.

And furthermore, this solution is also corrosion-proof.

Además, esta solución también es resistente a la corrosión.

The heat-tolerant, sag-proof feature in this solution

La característica de tolerancia al calor y a prueba de hundimiento de esta solución

hace que sea mucho mejor en términos de supervivencia

makes it much better in terms of surviving wildfires

a los incendios forestales

compared to traditional conductors.

en comparación con los conductores tradicionales.

The strong and compact design also makes it more resilient

El diseño robusto y compacto también hace que sea más resistente

against extreme wind or ice storms due to climate change.

a las tormentas extremas de viento o hielo provocadas por el cambio climático.

Doing this, we can triple the line capacity

De este modo, podemos triplicar la capacidad de la línea

with the same structures in the power-line corridors.

con las mismas estructuras en los corredores de las líneas eléctricas.

At the same time, we can reduce line loss by 50 percent,

Al mismo tiempo,

podemos reducir la pérdida de la línea en un 50 % y, al mismo tiempo,

while essentially eliminating thermal sag.

eliminar básicamente el hundimiento térmico.

And the best part is this technology comes with a green discount,

Y lo mejor de todo es que esta tecnología incluye un descuento ecológico,

in addition to the green dividend

además del dividendo ecológico asociado a la reducción de las pérdidas

that's associated with line-loss reduction.

en las líneas de producción.

This saves the grid operators and their customers money from day one,

Esto permite a los operadores de la red y a sus clientes

ahorrar dinero desde el primer día,

even though this advanced conductor has a modest premium

a pesar de que este conductor avanzado tiene una prima modesta

compared to traditional conductors.

en comparación con los conductores tradicionales.

Here's how.

He aquí cómo hacerlo.

When you build new transmission lines,

Cuando se construyen nuevas líneas de transmisión,

the cost of conductors in the overall project is very minor,

el costo de los conductores en todo el proyecto es muy bajo,

about a few percentage points,

alrededor de unos pocos puntos porcentuales,

but the cost associated with structure can be as much as 30 percent.

pero el costo asociado a la estructura puede llegar al 30 %.

With the strong, less-sag TS conductor,

Con el conductor TS, que es más resistente y menos combado,

you can build these new lines with fewer and shorter structures,

puede construir estas nuevas líneas

con menos estructuras y más cortas, lo que supone

creating substantial CapEx savings

un ahorro sustancial de gastos de capital

that more than offset the modest premium associated with conductors.

que compensa con creces la modesta prima asociada a los conductores.

There are numerous new transmission lines deploying TS technology

Hay numerosas líneas de transmisión nuevas que utilizan la tecnología TS

that can prove this point.

y que pueden demostrar este punto.

In reconductoring, we replace the wire but reuse the towers.

En la reconducción, sustituimos el cable pero reutilizamos las torres.

There's even better economics in that situation.

En esa situación, la economía es aún mejor.

We can triple the line capacity without retrofitting any structures ...

Podemos triplicar la capacidad de la línea sin modernizar ninguna estructura...

for the lowest project cost.

por el costo más bajo del proyecto.

If you were to use traditional conductors for reconductoring,

Si utilizara conductores tradicionales para la reconducción,

the required upgrade to the structure can be substantial.

la mejora requerida de la estructura puede ser sustancial.

Let me give you a real-world example.

Permítanme darles un ejemplo del mundo real.

In March 2021,

En marzo de 2021,

we reconductored an 11-mile, 230-kV transmission line in North Dakota.

recondujimos una línea de transmisión de 23 kV

y 18 km en Dakota del Norte.

La empresa de servicios públicos debía aumentar la capacidad de la línea

The utility needed to increase line capacity

to accommodate wind farms in the area.

para dar cabida a los parques eólicos de la zona.

Traditional conductors, ACSS, [were] initially used,

Al principio, se utilizaron conductores tradicionales, ACSS,

which required an expensive and time-consuming structural retrofit

que requerían una modernización estructural costosa y lenta

to 90 percent of the structures

del 90 % de las estructuras debido a su excesiva flacidez.

because of excessive sagging.

When they later switched to the TS solution,

Cuando más tarde optaron por la solución TS,

they were able to save 40 percent in total project CapEx,

pudieron ahorrar un 40 % del capital total del proyecto,

because we avoided all the structural retrofit.

ya que evitamos toda la modernización estructural.

The project was completed 12 months ahead of schedule,

El proyecto se completó 12 meses antes de lo previsto,

with 1.8 million dollars' CapEx savings.

con un ahorro de capital de 1,8 millones de dólares.

Let's imagine what is possible if we thus upgraded our power grid

Imaginemos lo que sería posible si mejoráramos así nuestra red eléctrica

and its capacity around the world.

y su capacidad en todo el mundo.

We could connect the renewable generation instantly,

Podríamos conectar la generación renovable al instante,

versus the years-long wait that we're experiencing today.

en lugar de tener que esperar años en la actualidad.

No more bottlenecks holding back wind or solar projects.

Se acabaron los cuellos de botella que frenan los proyectos eólicos o solares.

We can electrify everything and meet the growing power demand

Podemos electrificarlo todo y satisfacer la creciente demanda de energía

for electric vehicles, heat pumps,

para vehículos eléctricos, bombas de calor, procesos

industrial processes and data centers,

industriales y centros de datos,

without grid reliability or transmission congestion constraints.

sin restricciones de confiabilidad de la red

ni de congestión de la transmisión.

Here's a big one.

Este es uno grande.

Podemos reducir drásticamente

We can dramatically reduce greenhouse gas emissions

las emisiones de gases de efecto invernadero

just with the reduced line-loss saving alone.

tan solo con la reducción de las pérdidas de líneas.

We can avoid as much as 500 million tons of greenhouse gas each year,

Podemos evitar hasta 500 millones de toneladas

de gases de efecto invernadero cada año,

because we do not have to do as much compensatory generation.

porque no tenemos que generar tanto gas compensatorio.

Add to that the multigigaton opportunity,

Añádase a eso la oportunidad de multiplicar las gigatoneladas

if we are able to connect so much more solar and wind to the world's power grid.

si podemos conectar mucha más energía solar y eólica a la red eléctrica mundial.

You can make it happen.

Puedes hacer que suceda.

For example, you can support legislation, policy-making and regulations

Por ejemplo, pueden apoyar la legislación, las políticas y los reglamentos

que obliguen a nuestras empresas de servicios públicos a tener

that require our utility companies to consider advanced conductors

en cuenta los conductores avanzados al planificar

in transmission, reliability, decarbonization

la transmisión, la confiabilidad, la descarbonización

or grid-modernization planning,

o la modernización de la red y,

while at the same time providing performance or other incentives

al mismo tiempo, ofrecer incentivos para

that are enabled by new technology like TS

mejorar el rendimiento de la red mediante la inversión en esta tecnología,

so that they can improve grid performance by investing in this technology.

que permiten mejorar el rendimiento de la red.

Conductors have a design life of 50 to 70 years.

Los conductores tienen una vida útil de diseño de 50 a 70 años.

Let's upgrade our power grid,

Actualicemos nuestra red eléctrica,

build it better for a clean energy future,

construyámosla mejor para un futuro de energía limpia,

today.

hoy.

We cannot afford to have another 50 to 70 years locked up

No podemos permitirnos tener otros 50 o 70 años bloqueados

with century-old technology in our power grid.

con tecnología centenaria en nuestra red eléctrica.

I believe firmly that our power grid

Creo firmemente que nuestra red eléctrica

can and should be the enabler for energy transition.

puede y debe facilitar la transición energética.

We have an opportunity to write that legacy.

Tenemos la oportunidad de escribir ese legado.

We went from dial-up internet to 5G in a couple of decades.

Pasamos del acceso telefónico a la red 5G en un par de décadas.

We can do the same for our power grid.

Podemos hacer lo mismo con nuestra red eléctrica.

We just need to start now,

Solo tenemos que empezar ahora,

with the right conductor technology available today.

con la tecnología de conductores adecuada disponible en la actualidad.

Together, we can make a difference for humanity and for climate change.

Juntos, podemos marcar la diferencia para la humanidad y para el cambio climático.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)