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

번역: Jaikyoung Oh 검토: DK Kim

I get a deep sense of hope when I look at this brick.

이 벽돌을 보면 큰 희망이 생깁니다.

(Laughter)

(웃음)

It's going to spend the next 50 years of its life

앞으로 남은 수명인 50년 동안 이산화 탄소를 줄이는 데 쓰일 것이며

cutting CO2,

and bricks like it are going to cut 15 percent of world CO2.

이같은 벽돌이 전 세계 CO2의 15%를 줄일 것입니다.

이에 대해 얘기해 보죠.

So let's talk about that,

but first, we have to talk about fire.

그런데 우선 불부터 이야기해야 합니다.

Fire warms us, heats our homes, cooks our food.

불은 우리를 따뜻하게 하고, 집을 데우고, 음식을 요리합니다.

We also use fire to make almost everything.

우리는 또한 거의 모든 것을 만들 때 불을 사용합니다.

Industrial production, making stuff,

산업 생산과 제품 생산은

uses more fossil fuel than any other part of the world economy.

세계 경제에서 다른 어떤 부문보다 더 많은 화석 연료를 사용합니다.

We burn coal, oil and gas

우리는 석탄, 석유, 가스를 태워

to make steel, calcined cement,

강철을 만들고, 시멘트를 소성하고

cook baby food, make glass, make fabric,

이유식을 만들고, 유리를 만들고 직물을 만드는 등

everything.

모든 것을 만듭니다.

We don't notice it in our daily lives,

일상생활에서는 알아차리지 못하지만

but industrial energy use is the largest part of the total world economy,

산업 에너지 사용은 전체 세계 경제에서 가장 큰 부분을 차지하고 있으며

and industrial heat is a quarter of world fossil-fuel use

산업에 필요한 열을 생산하는 데에

세계 화석 연료의 1/4이 쓰이고 탄소 배출 역시 1/4을 차지합니다.

and world carbon emissions.

Let me say that again --

다른 말로 다시 말씀드리자면

industrial heat is a quarter of world carbon pollution.

산업용으로 필요한 열은 세계 탄소 오염의 4분의 1입니다.

We need the stuff we make.

우리는 우리가 만드는 것들이 필요합니다.

우리는 산업을 탈탄소화하자는 것이지 탈산업화하자는 것이 아닙니다.

We need to decarbonize our industry, not deindustrialize.

How?

어떻게 하죠?

If we had a new kind of fire, we could decarbonize today

새로운 종류의 불이 있다면 오늘 당장 탈탄소화가 가능하고

and avoid the time and costs

열로 움직이는 공장들을 바꾸는 데 들어가는

associated with replacing our factories that run on heat.

시간과 비용을 낭비하지 않아도 됩니다.

If we had clean heat ...

만약 깨끗한 열이 있다면

우리가 쓸 재화를 만들면서도

we could have the stuff that we use

and we could have a giant drop in world emissions.

전 세계 탄소 배출량을 대폭 줄일 수 있을 거예요.

But for decades,

하지만 수십 년 동안 우리는 수소를 태우거나 탄소를 포집해서

we've dreamed of burning hydrogen or capturing carbon to get clean heat,

깨끗한 열을 얻는 것만 생각했죠.

but costs and challenges continue to delay their deployment.

하지만 비용과 미해결 문제들로 인해 도입이 계속 지연되고 있습니다.

The good news is today, there is a faster, cheaper way of doing it --

좋은 소식은 이제 더 빠르고 더 저렴한 방법이 있다는 것입니다.

electrification.

바로 전기화입니다.

Analysts now say that electrified industrial heat

이제 분석가들은 전기화된 산업용 열이

is the next trillion-dollar market.

차세대 조 달러 시장이라고 합니다.

I agree, they're right,

저도 동의하는데 분석가들이 맞을 겁니다.

because the ongoing cost-dropping in wind and solar --

태양광과 풍력 발전 비용이 계속 떨어지고 있거든요.

power costs now are dropping

전기 비용이 떨어지고 있어서

to the point that wind and solar cost less than the fuels our factories burn.

공장에서 연료를 태우는 비용보다 태양광과 풍력 비용이 저렴합니다.

So we have the economic conditions to drive to scale.

따라서 우리는 규모를 확대할 경제적 여건을 갖추고 있습니다.

We also have the capacity to build at scale.

또한 대규모로 구축할 능력도 있습니다.

Today, we have everything we need to build wind and solar at scale

오늘날 우리는 풍력과 태양광을 대규모로 지어

to repower industrial heat.

산업에 필요한 열을 공급하는 데 필요한 모든 것을 갖추고 있습니다.

Yes, it's terawatts,

네, 테라와트에 달하죠.

it's five times more wind and solar than is in the world today.

오늘날 전 세계에서 풍력과 태양광이 생산하는 양의 다섯 배나 되지요.

But there is a solution.

하지만 해결책이 있습니다.

We have everything we need, except continuity.

필요한 모든 것이 있습니다.

지속성만 제외하고요.

Right? The wind blows and the sun shines only some of the time.

바람이 불고 햇볕이 비치지만 단지 일부 시간일 뿐이죠.

Heavy industry needs heat all the time.

중공업에서는 열이 지속적으로 필요합니다.

So we need to store energy some of the time

따라서 우리는 일부 시간에 에너지를 저장하여

so we can have clean heat all the time.

청정한 열을 항상 사용할 수 있도록 해야 합니다.

How?

어떻게 할까요?

Most ways of storing electricity are too expensive or inefficient

전기를 저장하는 대부분의 방법은

산업용으로 사용하기에는 너무 비싸거나 비효율적입니다.

to use for industrial heat.

But what if we just stored heat?

그런데 그냥 열 자체로 저장하면 어떨까요?

Storing electricity as heat can be simple and really low-cost.

전기를 열로 저장하는 것은 간단하고 비용도 매우 낮을 수 있습니다.

Teams around the world are now trying to build

전 세계의 팀들은 이제

이런 방식으로 산업용 열을 저장하는 배터리를 만들려 합니다.

industrial heat batteries that store energy this way,

using new materials, like liquid salts, liquid metals and solid carbon.

새로운 물질인 액상 염이나 액상 금속과 고체 탄소를 이용하는 방식이죠.

And some of these are going to work.

이들 중 일부는 효과가 있을 것입니다.

They'll take time, time to learn if they're safe,

이에는 시간이 걸릴 것입니다.

안전한지, 얼마나 오래 지속되는지 알아 보는 데도 시간이 걸리고

time to learn how long they last,

time to learn how to make a lot of something new.

새로운 것을 대량 생산하는 법을 알아내는 데도 시간이 걸릴 거예요.

My colleagues at Rondo found a way to save time,

론도와 그 동료들은 시간을 절약하고

to go faster,

빠르게 하는 방법을 찾았습니다.

by using old materials that the world already makes in volume.

이미 대량 생산하고 있는 구식 물질을 사용하는 방법입니다.

What were they?

그게 뭐였을까요?

Here's a hint -- one of them was brick.

힌트를 드리자면, 그중 하나는 벽돌이었어요.

The other was iron wire.

다른 하나는 철선이었죠.

Why brick?

왜 벽돌일까요?

200 years ago, the steel industry introduced a coal-saving technology.

200년 전, 철강 산업은 석탄 절약 기술을 도입했습니다.

그들은 수천 도의 열을 저장하는 열풍 난로를 짓기 시작했습니다.

They started building blast stoves that store heat at thousands of degrees

in thousands of tons of brick.

벽돌 수천 톤에 저장하는 거죠.

Brick is basically made from dirt,

벽돌은 기본적으로 흙으로 만드는데 흙은 대량으로 구할 수 있죠.

and dirt is available at scale.

(Laughter)

(웃음)

When it's red-hot,

벽돌이 빨갛게 데워지면

a brick stores as much energy as a lithium-ion battery, per pound,

벽돌은 파운드당 리튬 이온 배터리 만큼의 에너지를 저장합니다.

costs ten times less, lasts ten times longer.

비용은 10분의 1이고 수명은 10배 더 깁니다.

Half a million tons of brick

지금 전 세계에서 벽돌 50만 톤이

are storing heat at steel mills around the world, right now.

제철소에서 열을 저장하고 있습니다.

Iron wire?

그럼 철선은요?

A hundred years ago, a new alloy for heating elements,

100년 전, 토스터부터 산업용 용광로에 이르기까지

from toasters to industrial furnaces,

발열처에 사용되는 새로운 합금이

발명되었습니다.

was invented.

It is made only of iron with a little chromium and aluminum.

이것은 크롬과 알루미늄을 약간 포함한 철로만 만들어졌습니다.

Today, that heating element is on your kitchen counter

오늘날 이러한 발열체는 주방 조리대와

and in industrial furnaces and kilns around the world.

산업용 용광로나 가마에서 흔히 볼 수 있습니다.

Combining brick and wire could be really cost-effective.

벽돌과 철사를 결합하면 정말 비용 효율적일 수 있습니다.

We would know how to make a lot of it right away,

이것들을 대량으로 즉시 만들 수 있는 방법을 알고 있지만

but there are some challenges.

몇 가지 문제가 있습니다.

If you overheat a brick on one side, if you don't heat it evenly,

벽돌이 균일하게 가열되지 않고 한쪽만 과열되면 깨질 수 있습니다.

it can crack.

If you overheat just one spot on a wire, the wire may fail.

철선의 한 부분만 과열되면 철선이 고장날 수 있습니다.

We've finally found the way to do it.

마침내 우리는 균등하게 열을 가할 방법을 찾았습니다.

The way to combine these

이 둘을 조합하는 방법은

was to heat brick the way your toaster heats bread,

토스터가 빵을 데우는 방식이나

the way the sun heats the Earth with radiant heat.

태양이 지구를 복사열로 데우는 방식입니다.

It only took us 74 design revisions to find the solution,

해결책을 찾는 데에는 단지 설계 수정 74번과

and hundreds of simulations.

모의실험 수백 번만 필요했습니다.

But the key insight -- heating brick with radiation.

하지만 가장 중요한 통찰은 복사로 벽돌을 가열하는 것입니다.

We built a 3D checkerboard of brick and open chambers.

우리는 벽돌과 열린 공간으로 입체 체스판을 지었습니다.

공간을 통해 복사열이 열을 고르게 퍼뜨리게 하여

The chambers let radiant heat spread the heat evenly

so electricity can heat thousands of tons of brick

전기로 벽돌 수천 톤을 가열해

to thousands of degrees,

수천 도까지 안전하게 골고루 데울 수 있습니다.

safely and evenly.

Once you've done that, now you have stored energy,

그런 것이 가능하면 이제 에너지를 저장하고

and delivering clean heat is really simple:

깨끗한 열을 전달하는 것은 정말 간단합니다.

push air into the brick stacks,

벽돌이 쌓인 곳에 공기를 불어넣으면

superheated air comes out that powers your kiln or your furnace,

과열된 공기가 나와서 가마나 용광로 또는 보일러에 열을 공급하여

or heats a boiler to make steam for your chemical plant

화학 공장이나 식품 생산 시설에 증기를 공급할 수 있습니다.

or your food-production facility.

Presto, you have a heat battery:

프레스토에는 열 배터리가 있습니다.

an industrial boiler that runs all day, all night, all year

하루 종일, 밤새, 1년 내내 작동하는 산업용 보일러로

풍력이나 태양으로 가동됩니다.

on the wind or the sun.

A cement kiln that burns no fuel,

연료를 태우지 않는 시멘트 가마,

a chocolate factory with zero scope 1 and scope 2 emissions.

탄소의 직접 배출이나 간접 배출이 없는 초콜릿 공장,

Simple, low-cost and efficient.

단순하고 저렴하며 효율적입니다.

I brought this brick for show-and-tell.

견본으로 이 벽돌을 가져왔어요.

It's going to spend the next 50 years of its life

이 벽돌은 앞으로 50년 동안은

in a heat battery,

열 배터리로 사용되어

running at thousands of degrees, over a thousand C.

섭씨 천 도를 넘어 수천 도에서 가동됩니다.

그 온도에 도달하면

When it's at temperature,

it stores more energy than a Tesla Model X.

이것은 테슬라 모델 X보다 에너지를 더 많이 저장합니다.

We put about 3,000 of those in a box to make one heat battery.

벽돌 삼천 개를 한 상자에 넣어 열 배터리 하나를 만들었습니다.

(Laughs)

(웃음)

We didn't have spares, this is actually going into a unit.

예비 부품은 없었어요, 사실 이건 어떤 배터리에 넣을 거예요.

(Laughter)

(웃음)

We are now at this very interesting point.

우리는 지금 아주 흥미로운 시점에 와 있습니다.

Technology like this is simple.

이런 기술은 간단하고 단순합니다.

It's boring. It can go to scale fast.

빠르게 확장할 수 있어요.

If you want to go to scale fast,

빠르게 확장하고 싶다면

it's good to be boring,

단순한 것이 좋고

to use these simple processes.

간단한 공정을 사용하는 것이 좋습니다.

There is a valley of death that everyone talks about,

신기술에는 모두가 말하는 죽음의 계곡이 있습니다.

about new technologies,

between new technologies where high capital costs

많은 자본이 드나

can absorb uncertainty,

불확실성을 흡수하는 신기술과

and low capital costs, huge infrastructure,

적은 자본이 드나 막대한 기반 시설과

확실성이 필요한 신기술 사이에 있죠.

needs certainty.

New and boring is a really strange combination,

새롭고 단순한 것은 정말 이상한 조합이지만

but it's an excellent recipe for going fast.

빠르게 나아가기 위한 훌륭한 요리법입니다.

Leading climate-investment funds, industrial producers

선도적인 기후 투자 펀드와 산업 생산자들은

agreed that our kind of boring is a good idea,

이런 단순한 방식이 좋은 생각이라는 데 동의했고

and have helped us build a great team to build big and go fast.

대규모로 신속하게 사업을 진행할 훌륭한 팀을 만들도록 도와주었습니다.

Today, Rondo is supplying heat for low-carbon fuel production

오늘날 론도는 저탄소 연료 생산용 열을 공급하고 있으며

and developing projects around the world

전 세계에서 사업들을 개발하여

that will produce food, chemicals, metals and cement.

식품, 화학, 금속 및 시멘트를 생산하고 있습니다.

We are producing bricks at gigawatt scale

우리는 기가와트 규모의 벽돌을 생산하고 있고

and growing that production, over the next few years, a hundredfold.

향후 몇 년 동안 생산량을 100배로 늘릴 것입니다.

So we're at the beginning of a rapid ramp.

이제 우리는 급속한 도약의 시작점에 있습니다.

Tackling our climate crisis needs our will,

기후 위기에 대처하려면 우리의 의지가 필요하지만

but it also needs tools to build big, new energy infrastructure fast.

거대하고 새로운 에너지 인프라를 빠르게 구축할 도구도 필요합니다.

This is one of those tools.

이것이 그런 도구 중 하나입니다.

It's a six-gigaton tool.

6기가톤 규모의 도구죠.

Analysts say the fully decarbonized world

분석가들은 완전히 탈탄소화한 세상은

needs twice as much heat-battery storage as grid-battery storage.

열 배터리가 그리드 배터리 저장량보다 두 배 더 필요하다고 말합니다.

Heat batteries powered by the wind and sun

바람과 태양을 연료로 하는 열 배터리는

will lower, not raise, the cost of making the things we need

필요한 제품을 만드는 데 드는 비용을 높이는 게 아니라 낮출 것입니다.

in the decarbonized world.

탈탄소화된 세계에서 말이죠.

This new kind of fire will power a safer, more prosperous,

이 새로운 종류의 불은 더 안전하고 더 번영하고 더 정의로운 세상을

more just world for our children and their children.

우리 자손과 그들의 자손에게 물려줄 것입니다.

Our challenge, Rondo's great opportunity,

우리의 과제이자 론도의 절호의 기회는

is to build at scale to repower the world's industries,

대규모 건설을 통해 전 세계 산업에 새로운 동력을 제공하여

and save 15 percent of world CO2 emissions.

전 세계 탄소 배출량의 15퍼센트를 절감하는 것입니다.

여러분의 도움이 있으면

And with your help,

we can get that done in 15 years.

15년 안에 이 일을 해낼 수 있습니다.

That's why I have hope, and I hope you do, too.

그게 제가 희망을 품는 이유고, 여러분도 그러길 바랍니다.

(Applause)

(박수)

Thank you.

감사합니다.

(Cheers and applause)

(환호)(박수)