Can a Simple Brick Be the Next Great Battery? | John O'Donnell | TED

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TED


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Traduttore: Martina Tortorici Revisore: Anna Cristiana Minoli
00:08
I get a deep sense of hope when I look at this brick.
0
8672
3003
Ho molta speranza
quando guardo questo mattone.
00:11
(Laughter)
1
11675
1501
(Risate)
00:13
It's going to spend the next 50 years of its life
2
13218
2419
I prossimi 50 anni della sua vita li trascorrerà
00:15
cutting CO2,
3
15679
1668
a ridurre la CO2,
00:17
and bricks like it are going to cut 15 percent of world CO2.
4
17389
6006
e mattoni come questo ridurranno il 15 percento della CO2 mondiale.
00:24
So let's talk about that,
5
24062
1293
Quindi parliamone,
00:25
but first, we have to talk about fire.
6
25355
2711
ma prima dobbiamo parlare del fuoco.
00:28
Fire warms us, heats our homes, cooks our food.
7
28775
3212
Il fuoco ci riscalda,
riscalda le nostre case, cucina il nostro cibo.
00:32
We also use fire to make almost everything.
8
32821
4129
Inoltre usiamo il fuoco per fare quasi tutto.
00:37
Industrial production, making stuff,
9
37450
3337
La produzione industriale, la fabbricazione di cose,
00:40
uses more fossil fuel than any other part of the world economy.
10
40829
4421
utilizza più combustibili fossili
di qualsiasi altra parte dell’economia mondiale.
00:45
We burn coal, oil and gas
11
45250
1752
Bruciamo carbone, petrolio e gas
00:47
to make steel, calcined cement,
12
47002
3003
per produrre acciaio, cemento calcinato,
00:50
cook baby food, make glass, make fabric,
13
50046
3379
cucinare alimenti per bambini, fare vetro, fare tessuti,
00:53
everything.
14
53425
1168
tutto.
00:54
We don't notice it in our daily lives,
15
54718
1835
Non ce ne accorgiamo nella quotidianità,
00:56
but industrial energy use is the largest part of the total world economy,
16
56595
5505
ma l’uso di energia nell’industria
è la maggior parte dell’economia mondiale totale
01:02
and industrial heat is a quarter of world fossil-fuel use
17
62142
4796
e il calore industriale è un quarto
del consumo mondiale di combustibili fossili
01:06
and world carbon emissions.
18
66938
1794
e delle emissioni mondiali di CO2.
01:09
Let me say that again --
19
69441
1251
Lo ripeto:
01:10
industrial heat is a quarter of world carbon pollution.
20
70734
3253
il calore industriale è un quarto dell’inquinamento mondiale da CO2.
01:14
We need the stuff we make.
21
74529
1877
Ci servono le cose che produciamo.
01:17
We need to decarbonize our industry, not deindustrialize.
22
77073
4129
Dobbiamo decarbonizzare la nostra industria,
non deindustrializzare.
01:21
How?
23
81578
1126
Come?
01:22
If we had a new kind of fire, we could decarbonize today
24
82954
4630
Se avessimo un nuovo tipo di fuoco, potremmo decarbonizzare oggi stesso
01:27
and avoid the time and costs
25
87584
3003
ed evitare i tempi e i costi
01:30
associated with replacing our factories that run on heat.
26
90587
3587
della sostituzione delle nostre fabbriche che funzionano con il calore.
01:34
If we had clean heat ...
27
94716
2002
Se avessimo calore pulito
01:38
we could have the stuff that we use
28
98053
3545
potremmo avere le cose che usiamo
01:41
and we could have a giant drop in world emissions.
29
101598
5589
e potremmo avere un calo enorme delle emissioni mondiali.
01:47
But for decades,
30
107979
1418
Ma da decenni
01:49
we've dreamed of burning hydrogen or capturing carbon to get clean heat,
31
109439
5255
sogniamo di bruciare idrogeno
o catturare carbonio per ottenere calore pulito,
01:54
but costs and challenges continue to delay their deployment.
32
114736
3629
ma i costi e le difficoltà continuano a ritardarne l’utilizzo.
01:59
The good news is today, there is a faster, cheaper way of doing it --
33
119449
4963
La buona notizia è che oggi
esiste un modo più veloce ed economico per farlo:
02:04
electrification.
34
124412
1293
l’elettrificazione.
02:06
Analysts now say that electrified industrial heat
35
126247
4004
Gli analisti affermano
che il calore industriale elettrificato
02:10
is the next trillion-dollar market.
36
130251
2336
è il prossimo mercato da bilioni di dollari.
02:12
I agree, they're right,
37
132796
1793
Sono d'accordo, hanno ragione,
02:14
because the ongoing cost-dropping in wind and solar --
38
134631
5672
perché il continuo calo dei costi dell’energia eolica e solare...
I costi dell’energia sono calati al punto
02:20
power costs now are dropping
39
140303
2211
02:22
to the point that wind and solar cost less than the fuels our factories burn.
40
142555
6674
che eolico e solare costano meno
dei combustibili bruciati dalle nostre fabbriche.
02:29
So we have the economic conditions to drive to scale.
41
149396
4421
Quindi abbiamo le condizioni economiche per portare avanti la scalabilità.
02:33
We also have the capacity to build at scale.
42
153858
4547
Abbiamo anche la capacità di costruire su larga scala.
02:38
Today, we have everything we need to build wind and solar at scale
43
158530
4546
Oggi abbiamo tutto il necessario
per costruire eolico e solare su larga scala
02:43
to repower industrial heat.
44
163118
2460
per alimentare il calore industriale.
02:46
Yes, it's terawatts,
45
166579
1877
Sì, sono terawatt,
02:48
it's five times more wind and solar than is in the world today.
46
168456
3963
sono cinque volte più eolico e solare rispetto al mondo di oggi.
02:52
But there is a solution.
47
172752
2169
Ma c'è una soluzione.
02:54
We have everything we need, except continuity.
48
174963
3545
Abbiamo tutto il necessario, tranne la continuità.
02:59
Right? The wind blows and the sun shines only some of the time.
49
179092
3795
No? Il vento soffia e il sole splende solo a tratti.
03:02
Heavy industry needs heat all the time.
50
182887
3087
L’industria pesante ha bisogno di calore sempre.
03:07
So we need to store energy some of the time
51
187142
3461
Quindi dobbiamo immagazzinare energia a tratti
03:10
so we can have clean heat all the time.
52
190603
3546
in modo da poter avere calore pulito sempre.
03:14
How?
53
194190
1126
Come?
03:15
Most ways of storing electricity are too expensive or inefficient
54
195650
5005
La maggior parte dei metodi per immagazzinare energia
è troppo costosa o inefficiente
03:20
to use for industrial heat.
55
200697
1835
per l’uso nel riscaldamento industriale.
03:23
But what if we just stored heat?
56
203700
2377
Ma se immagazzinassimo solo calore?
03:27
Storing electricity as heat can be simple and really low-cost.
57
207078
4880
Immagazzinare l’elettricità sotto forma di calore
può essere semplice e davvero economico.
03:32
Teams around the world are now trying to build
58
212375
3212
Gruppi in tutto il mondo cercano di costruire batterie termiche industriali
03:35
industrial heat batteries that store energy this way,
59
215628
3796
che immagazzinino energia in questo modo,
03:39
using new materials, like liquid salts, liquid metals and solid carbon.
60
219466
5046
utilizzando nuovi materiali,
come sali liquidi, metalli liquidi e carbonio solido.
03:44
And some of these are going to work.
61
224512
1794
E alcuni di questi funzioneranno.
Ci vorrà tempo,
03:46
They'll take time, time to learn if they're safe,
62
226347
2712
tempo per capire se sono sicuri,
03:49
time to learn how long they last,
63
229100
3253
tempo per capire quanto durano,
03:52
time to learn how to make a lot of something new.
64
232395
2836
tempo per imparare a fare molte cose nuove.
I miei colleghi a Rondo hanno trovato un modo per risparmiare tempo,
03:56
My colleagues at Rondo found a way to save time,
65
236316
2878
03:59
to go faster,
66
239194
1751
per andare più veloci
04:00
by using old materials that the world already makes in volume.
67
240987
4588
utilizzando vecchi materiali che già produciamo in grandi quantità.
04:06
What were they?
68
246451
1209
Di cosa si tratta?
04:08
Here's a hint -- one of them was brick.
69
248411
2336
Ecco un indizio: uno era il mattone.
04:10
The other was iron wire.
70
250789
1668
L’altro era il filo di ferro.
04:13
Why brick?
71
253249
1168
Perché il mattone?
04:15
200 years ago, the steel industry introduced a coal-saving technology.
72
255085
5588
200 anni fa,
l’industria siderurgica ha introdotto una tecnologia per risparmiare carbone.
04:21
They started building blast stoves that store heat at thousands of degrees
73
261091
5964
Hanno costruito stufe ad alta temperatura
che immagazzinano calore a migliaia di gradi
04:27
in thousands of tons of brick.
74
267097
2002
in migliaia di tonnellate di mattoni.
04:29
Brick is basically made from dirt,
75
269224
1918
Il mattone è praticamente fatto di terra
04:31
and dirt is available at scale.
76
271184
2085
e la terra è disponibile su larga scala.
04:33
(Laughter)
77
273311
2336
(Risate)
04:35
When it's red-hot,
78
275688
1585
Quando è rovente,
04:37
a brick stores as much energy as a lithium-ion battery, per pound,
79
277315
5255
un mattone immagazzina l’energia di una batteria al litio, per mezzo chilo,
04:42
costs ten times less, lasts ten times longer.
80
282612
3253
costa dieci volte meno, dura dieci volte di più.
04:46
Half a million tons of brick
81
286825
2377
Mezzo milione di tonnellate di mattoni
04:49
are storing heat at steel mills around the world, right now.
82
289202
3795
immagazzinano calore nelle acciaierie di tutto il mondo, in questo momento.
04:53
Iron wire?
83
293790
1168
Filo di ferro?
04:54
A hundred years ago, a new alloy for heating elements,
84
294958
4296
Cento anni fa, una nuova lega per elementi riscaldanti,
04:59
from toasters to industrial furnaces,
85
299379
2461
dai tostapane ai forni industriali,
05:02
was invented.
86
302048
1168
fu inventata.
05:03
It is made only of iron with a little chromium and aluminum.
87
303216
3712
È fatta solo di ferro con un po’ di cromo e alluminio.
05:06
Today, that heating element is on your kitchen counter
88
306970
2586
Oggi, quella lega si trova nel bancone delle cucine
05:09
and in industrial furnaces and kilns around the world.
89
309556
3378
e nei forni industriali di tutto il mondo.
05:13
Combining brick and wire could be really cost-effective.
90
313351
4797
Combinare mattoni e fil di ferro potrebbe essere davvero conveniente.
05:18
We would know how to make a lot of it right away,
91
318439
2336
Sapremmo subito come farne molto,
05:20
but there are some challenges.
92
320775
1668
ma ci sono alcuni problemi.
05:22
If you overheat a brick on one side, if you don't heat it evenly,
93
322485
3754
Se si riscalda un mattone su un lato, non in modo uniforme,
05:26
it can crack.
94
326281
1126
può rompersi.
05:27
If you overheat just one spot on a wire, the wire may fail.
95
327615
4880
Se si riscalda solo un punto del filo, il filo potrebbe guastarsi.
05:32
We've finally found the way to do it.
96
332537
3295
Finalmente abbiamo trovato una soluzione.
05:35
The way to combine these
97
335874
2460
Il modo per combinarli era riscaldare i mattoni
05:38
was to heat brick the way your toaster heats bread,
98
338334
3629
come il tostapane riscalda il pane,
05:41
the way the sun heats the Earth with radiant heat.
99
341963
3503
come il sole riscalda la terra
con calore radiante.
05:46
It only took us 74 design revisions to find the solution,
100
346217
5214
Ci sono volute solo 74 revisioni per trovare la soluzione
05:51
and hundreds of simulations.
101
351431
2252
e centinaia di simulazioni.
05:53
But the key insight -- heating brick with radiation.
102
353850
5130
Ma l'idea chiave: riscaldare un mattone con radiazioni.
05:59
We built a 3D checkerboard of brick and open chambers.
103
359355
5297
Abbiamo costruito una scacchiera 3D di mattoni e spazi aperti.
06:05
The chambers let radiant heat spread the heat evenly
104
365069
5256
Gli spazi consentono al calore radiante di diffondere il calore in modo uniforme
06:10
so electricity can heat thousands of tons of brick
105
370325
4462
in modo che l’elettricità possa riscaldare migliaia di tonnellate di mattoni
06:14
to thousands of degrees,
106
374829
2044
a migliaia di gradi,
06:16
safely and evenly.
107
376915
2168
in modo sicuro e uniforme.
06:19
Once you've done that, now you have stored energy,
108
379918
4254
Una volta fatto ciò, avete immagazzinato energia
06:24
and delivering clean heat is really simple:
109
384172
3295
e fornire calore pulito è davvero semplice:
06:27
push air into the brick stacks,
110
387467
1585
l’aria entra nelle cataste di mattoni,
06:29
superheated air comes out that powers your kiln or your furnace,
111
389093
4130
ne esce aria surriscaldata che alimenta la fornace,
o riscalda una caldaia per produrre vapore per il vostro impianto chimico
06:33
or heats a boiler to make steam for your chemical plant
112
393223
3128
06:36
or your food-production facility.
113
396392
1752
o il vostro impianto di produzione alimentare.
06:38
Presto, you have a heat battery:
114
398686
1961
Presto fatto, avete una batteria di calore:
06:40
an industrial boiler that runs all day, all night, all year
115
400647
4588
una caldaia industriale
che funziona tutto il giorno, tutta la notte, tutto l’anno
06:45
on the wind or the sun.
116
405235
1876
grazie al vento o al sole.
06:47
A cement kiln that burns no fuel,
117
407362
2586
Una fornace che non consuma combustibile,
06:49
a chocolate factory with zero scope 1 and scope 2 emissions.
118
409989
4463
una fabbrica di cioccolato con zero emissioni di tipo 1 e 2.
06:54
Simple, low-cost and efficient.
119
414869
2086
Semplice, economico ed efficiente.
06:58
I brought this brick for show-and-tell.
120
418873
2836
Ho portato questo mattone per mostrarlo.
07:01
It's going to spend the next 50 years of its life
121
421709
3879
Trascorrerà i prossimi 50 anni della sua vita
07:05
in a heat battery,
122
425630
1418
in una batteria termica,
07:07
running at thousands of degrees, over a thousand C.
123
427090
4004
funzionante a migliaia di gradi, oltre 1000°C.
07:11
When it's at temperature,
124
431135
1377
Quando è a temperatura,
07:12
it stores more energy than a Tesla Model X.
125
432553
3921
immagazzina più energia di una Tesla Model X.
07:16
We put about 3,000 of those in a box to make one heat battery.
126
436474
4087
Ne mettiamo circa 3.000 in una scatola per fare una batteria termica.
07:20
(Laughs)
127
440603
1001
(Ride)
07:21
We didn't have spares, this is actually going into a unit.
128
441604
3212
Non avevamo pezzi di ricambio, andrà davvero in un dispositivo.
07:24
(Laughter)
129
444816
2586
(Risate)
07:27
We are now at this very interesting point.
130
447402
3587
Siamo arrivati a questo punto molto interessante.
07:31
Technology like this is simple.
131
451114
2377
Una tecnologia come questa è semplice.
07:33
It's boring. It can go to scale fast.
132
453533
3295
È noioso. Può scalare velocemente.
07:37
If you want to go to scale fast,
133
457161
2044
Se si vuole scalare velocemente,
07:39
it's good to be boring,
134
459247
2335
è bene essere noiosi
07:41
to use these simple processes.
135
461582
2920
e usare questi semplici processi.
07:44
There is a valley of death that everyone talks about,
136
464544
2502
C’è una valle della morte di cui tutti parlano
07:47
about new technologies,
137
467088
1710
sulle nuove tecnologie,
07:48
between new technologies where high capital costs
138
468840
4463
tra nuove tecnologie per cui alti costi di capitale
07:53
can absorb uncertainty,
139
473344
1961
possono assorbire l'incertezza,
07:55
and low capital costs, huge infrastructure,
140
475346
3128
e bassi costi di capitale, enormi infrastrutture,
07:58
needs certainty.
141
478474
1585
che richiedono certezze.
08:00
New and boring is a really strange combination,
142
480310
4212
Nuovo e noioso è una combinazione davvero strana,
08:04
but it's an excellent recipe for going fast.
143
484564
2669
ma è un’ottima ricetta per andare veloci.
08:07
Leading climate-investment funds, industrial producers
144
487525
3128
I principali investimenti per il clima e i produttori industriali
08:10
agreed that our kind of boring is a good idea,
145
490695
3378
concordano nel ritenere che la noia sia una buona idea
08:14
and have helped us build a great team to build big and go fast.
146
494073
4255
e ci hanno aiutato a creare un team in grado di crescere velocemente.
08:18
Today, Rondo is supplying heat for low-carbon fuel production
147
498328
4546
Oggi, Rondo fornisce calore per la produzione
di combustibili a basse emissioni di carbonio
08:22
and developing projects around the world
148
502915
2002
e sta sviluppando progetti in tutto il mondo
08:24
that will produce food, chemicals, metals and cement.
149
504917
6048
che produrranno alimenti, prodotti chimici, metalli e cemento.
08:30
We are producing bricks at gigawatt scale
150
510965
2753
Stiamo producendo mattoni a livelli di gigawatt
08:33
and growing that production, over the next few years, a hundredfold.
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e aumenteremo tale produzione di cento volte nei prossimi anni.
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So we're at the beginning of a rapid ramp.
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Quindi siamo all’inizio di una rapida rampa.
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Tackling our climate crisis needs our will,
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Affrontare la crisi climatica richiede la nostra volontà,
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but it also needs tools to build big, new energy infrastructure fast.
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ma anche strumenti per costruire nuove, grandi infrastrutture energetiche.
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This is one of those tools.
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Questo è uno di quegli strumenti.
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It's a six-gigaton tool.
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È uno strumento da sei gigatoni.
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Analysts say the fully decarbonized world
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Gli analisti affermano che il mondo del tutto decarbonizzato
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needs twice as much heat-battery storage as grid-battery storage.
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necessita del doppio di batterie termiche rispetto alle batterie di rete.
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Heat batteries powered by the wind and sun
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Le batterie termiche alimentate dal vento e dal sole
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will lower, not raise, the cost of making the things we need
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diminuiranno, non aumenteranno, i costi di produzione delle nostre necessità
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in the decarbonized world.
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nel mondo decarbonizzato.
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This new kind of fire will power a safer, more prosperous,
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Questo nuovo tipo di fuoco alimenterà un mondo più sicuro, più prospero
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more just world for our children and their children.
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e più giusto per i nostri figli e i loro figli.
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Our challenge, Rondo's great opportunity,
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La nostra sfida, la grande opportunità di Rondo,
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is to build at scale to repower the world's industries,
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è costruire su larga scala per ridare energia alle industrie mondiali
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and save 15 percent of world CO2 emissions.
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e risparmiare il 15 per cento delle emissioni mondiali di CO2.
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And with your help,
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E con il vostro aiuto,
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we can get that done in 15 years.
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possiamo farlo in 15 anni.
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That's why I have hope, and I hope you do, too.
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Ecco perché ho speranza, e spero che l’abbiate anche voi.
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(Applause)
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1084
(Applausi)
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Thank you.
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Grazie.
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(Cheers and applause)
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(Ovazioni e applausi)
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