Donald Sadoway: The missing link to renewable energy

768,031 views ・ 2012-03-26

TED


โปรดดับเบิลคลิกที่คำบรรยายภาษาอังกฤษด้านล่างเพื่อเล่นวิดีโอ

Translator: yamela areesamarn Reviewer: Paravee Asava-Anan
00:15
The electricity powering the lights in this theater
0
15260
3000
คุณรู้ไหมว่า พลังงานไฟฟ้าที่ให้ความสว่างในห้องประชุมนี้
00:18
was generated just moments ago.
1
18260
3000
เพิ่งจะถูกผลิตขึ้นชั่วครู่นี้เอง
00:21
Because the way things stand today,
2
21260
3000
เพราะว่าสิ่งต่างๆที่เป็นอยู่ในสภาวะปัจจุบันนี้,
00:24
electricity demand must be in constant balance
3
24260
3000
ความต้องการไฟฟ้าต้องอยู่ในสภาพสมดุลย์คงที่
00:27
with electricity supply.
4
27260
3000
กับกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้
00:30
If in the time that it took me to walk out here on this stage,
5
30260
3000
ถ้าในเวลาที่ผมเดินออกมาที่เวทีนี้,
00:33
some tens of megawatts of wind power
6
33260
3000
กระแสไฟหลายสิบเม็กกะวัตต์ที่ได้จากกำลังลม
00:36
stopped pouring into the grid,
7
36260
3000
เกิดหยุดพัดเข้าไปในระบบ,
00:39
the difference would have to be made up
8
39260
2000
ไฟฟ้าที่ขาดไปในช่วงนี้ต้องถูกสร้างขึ้นมาแทน
00:41
from other generators immediately.
9
41260
4000
จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอื่นทันที
00:45
But coal plants, nuclear plants
10
45260
3000
แต่โรงงานไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหิน หรือนิวเคลียร์
00:48
can't respond fast enough.
11
48260
2000
ไม่สามารถตอบรับสถานการณ์ได้ทันที
00:50
A giant battery could.
12
50260
2000
แต่แบตเตอรี่ยักษ์ทำได้
00:52
With a giant battery,
13
52260
2000
กับแบตเตอรี่ยักษ์,
00:54
we'd be able to address the problem of intermittency
14
54260
3000
เราจะสามารถรับมือกับปัญหาเรื่องความไม่ต่อเนื่อง
00:57
that prevents wind and solar
15
57260
2000
ที่หยุดยั้งพลังลมและแสงอาทิตย์
00:59
from contributing to the grid
16
59260
2000
จากการส่งไปยังระบบ
01:01
in the same way that coal, gas and nuclear do today.
17
61260
4000
แบบเดียวกับที่ถ่านหิน ก๊าซและนิวเคลียร์ทำอยู่ในปัจจุบัน
01:05
You see, the battery
18
65260
2000
คุณคงเห็นแล้วว่า แบตเตอรี่นั้น
01:07
is the key enabling device here.
19
67260
3000
เป็นกุญแจที่จะทำให้เครื่องทำงานได้
01:10
With it, we could draw electricity from the sun
20
70260
3000
เมื่อมีแบตเตอรี่, เราจะสามารถดึงเอาไฟฟ้าจากพระอาทิตย์
01:13
even when the sun doesn't shine.
21
73260
2000
แม้ขณะพระอาทิตย์ไม่ได้ส่องแสงแล้ว
01:15
And that changes everything.
22
75260
3000
และนี่จึงเปลี่ยนแปลงทุกอย่าง
01:18
Because then renewables
23
78260
2000
เพราะเมื่อถึงเวลานั้น พลังงานที่นำมาใช้ใหม่ได้
01:20
such as wind and solar
24
80260
2000
เช่นลมและแสงอาทิตย์
01:22
come out from the wings,
25
82260
2000
ออกมาจากด้านข้างของเวที,
01:24
here to center stage.
26
84260
2000
มาอยู่ตรงนี้กลางเวที
01:26
Today I want to tell you about such a device.
27
86260
3000
วันนี้ผมอยากจะบอกคุณเกี่ยวกับเครื่องมือที่ว่านี้
01:29
It's called the liquid metal battery.
28
89260
2000
เรียกมันว่า แบตเตอรี่โลหะเหลว (liquid metal battery)
01:31
It's a new form of energy storage
29
91260
2000
เป็นรูปแบบใหม่ของการเก็บพลังงาน
01:33
that I invented at MIT
30
93260
3000
ที่ผมได้ประดิษฐ์ขึ้นที่สถาบันเทคโนโลยี่มิชิแกน (MIT)
01:36
along with a team of my students
31
96260
2000
กับคณะลูกศิษย์ของผม
01:38
and post-docs.
32
98260
2000
และผู้ที่มาศึกษาต่อหลังจบปริญญาเอกแล้ว
01:40
Now the theme of this year's TED Conference is Full Spectrum.
33
100260
3000
ปีนี้หัวข้อการประชุมของ TED คือ สเป็คตรัมเต็มๆ (Full Spectrum)
01:43
The OED defines spectrum
34
103260
3000
พจนานุกรมอ๊อกฟอร์ดอิงลิช ให้คำจำกัดความของสเป็คตรัมว่า
01:46
as "The entire range of wavelengths
35
106260
3000
เป็น "ขอบเขตของความยาวคลื่นทั้งหมด
01:49
of electromagnetic radiation,
36
109260
2000
ของการแผ่รังสีของแม่เหล็กไฟฟ้า,
01:51
from the longest radio waves to the shortest gamma rays
37
111260
3000
จากคลื่นวิทยุที่ยาวที่สุด จนถึงรังสีแกมม่าที่สั้นที่สุด
01:54
of which the range of visible light
38
114260
3000
ซึ่งขอบเขตของแสงที่มองเห็นได้
01:57
is only a small part."
39
117260
2000
เป็นเพียงส่วนน้อยเท่านั้น"
01:59
So I'm not here today only to tell you
40
119260
2000
ผมไม่ได้มาที่นี่วันนี้ เพียงเพื่อบอกคุณว่า
02:01
how my team at MIT has drawn out of nature
41
121260
3000
ทีมร่วมงานของผมที่ MITได้ดึงวิธีการจากธรรมชาติ
02:04
a solution to one of the world's great problems.
42
124260
3000
เพื่อแก้ปัญหาหนึ่งที่ใหญ่ยิ่งของโลกได้อย่างไร
02:07
I want to go full spectrum and tell you how,
43
127260
3000
แต่ผมต้องการไปให้เต็มรูปแบบ และบอกคุณว่า
02:10
in the process of developing
44
130260
2000
ในกระบวนการพัฒนา
02:12
this new technology,
45
132260
2000
เทคนิคใหม่นี้,
02:14
we've uncovered some surprising heterodoxies
46
134260
3000
เราได้ค้นพบวิธีการที่ไม่เป็นไปตามทฤษฎี ที่ไม่ได้คาดคิดมาก่อน
02:17
that can serve as lessons for innovation,
47
137260
3000
ที่สามารถใช้เป็นบทเรียนสำหรับวิธีการใหม่ๆ,
02:20
ideas worth spreading.
48
140260
3000
แนวคิดที่มีค่า ควรเผยแพร่ออกไป
02:23
And you know,
49
143260
2000
และคุณรู้ไม๊,
02:25
if we're going to get this country out of its current energy situation,
50
145260
4000
ถ้าเราจะพาประเทศนี้ ออกจากสถานการณ์พลังงานในปัจจุบัน
02:29
we can't just conserve our way out;
51
149260
3000
เราไม่สามารถเอาตัวรอดโดยแค่เพียงประหยัด;
02:32
we can't just drill our way out;
52
152260
3000
เราไม่สามารถเอาตัวรอดโดยแค่เพียงขุดเจาะ;
02:35
we can't bomb our way out.
53
155260
2000
เราไม่สามารถเอาตัวรอดโดยการทิ้งระเบิด
02:37
We're going to do it the old-fashioned American way,
54
157260
2000
เราจะทำได้โดยใช้วิธีของอเมริกันแบบดั้งเดิม,
02:39
we're going to invent our way out,
55
159260
2000
เราจะแก้ปัญหาด้วยการคิดประดิษฐ์ขึ้นมา,
02:41
working together.
56
161260
2000
ด้วยการทำงานร่วมกัน
02:43
(Applause)
57
163260
3000
(เสียงปรบมือ)
02:46
Now let's get started.
58
166260
2000
เรามาเริ่มต้นกันเลย
02:48
The battery was invented about 200 years ago
59
168260
3000
แบตเตอรี่ถูกประดิษฐ์ขึ้นประมาณ 200 ปีที่แล้ว
02:51
by a professor, Alessandro Volta,
60
171260
2000
โดยศาสตราจารย์คนหนึ่ง อเลสซานโดร โวลทา,
02:53
at the University of Padua in Italy.
61
173260
3000
ที่มหาวิทยาลัยพาดูอา ในอิตาลี
02:56
His invention gave birth to a new field of science,
62
176260
2000
สิ่งประดิษฐ์ของเขา ทำให้เกิดวิทยาศาสตร์สาขาใหม่ขึ้น,
02:58
electrochemistry,
63
178260
2000
คือเคมีไฟฟ้า (electrochemistry)
03:00
and new technologies
64
180260
2000
และเทคโนโลยีใหม่ๆ
03:02
such as electroplating.
65
182260
2000
เช่น การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า (electroplating)
03:04
Perhaps overlooked,
66
184260
2000
บางทีอาจถูกมองข้ามไป,
03:06
Volta's invention of the battery
67
186260
2000
การประดิษฐ์ของวอลทาเรื่องแบตเตอรี
03:08
for the first time also
68
188260
2000
เกิดขึ้นเป็นครั้งแรกเช่นกัน
03:10
demonstrated the utility of a professor.
69
190260
2000
การแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของศาสตราจารย์
03:12
(Laughter)
70
192260
2000
(เสียงหัวเราะ)
03:14
Until Volta, nobody could imagine
71
194260
2000
ก่อนหน้านั้นจนถึงวอลทา ไม่มีใครเคยคิดถึง
03:16
a professor could be of any use.
72
196260
3000
ว่าศาสตราจารย์จะมีประโยชน์อะไรได้
03:19
Here's the first battery --
73
199260
3000
นี่คือแบตเตอรีเครื่องแรก--
03:22
a stack of coins, zinc and silver,
74
202260
3000
กองเหรียญ, สังกะสีและเงิน,
03:25
separated by cardboard soaked in brine.
75
205260
2000
คั่นไว้ด้วยกระดาษแข็งเปียกนํ้าเกลือจนชุ่ม
03:27
This is the starting point
76
207260
2000
นี่เป็นจุดเริ่มต้น
03:29
for designing a battery --
77
209260
2000
ในการออกแบบแบตเตอรี--
03:31
two electrodes,
78
211260
2000
ขั้วไฟฟ้าสองขั้ว,
03:33
in this case metals of different composition,
79
213260
2000
ซึ่งในกรณีนี้ เป็นโลหะที่มีส่วนประกอบต่างกัน
03:35
and an electrolyte,
80
215260
2000
และสารละลายที่เป็นตัวนำไฟฟ้า (electrolyte)
03:37
in this case salt dissolved in water.
81
217260
2000
ซึ่งในกรณีนี้ เกลือที่ละลายในนํ้า
03:39
The science is that simple.
82
219260
2000
ในทางวิทยาศาสตร์ เป็นเรื่องธรรมดาขนาดนั้น
03:41
Admittedly, I've left out a few details.
83
221260
4000
ต้องรับว่า ผมได้ทิ้งรายละเอียดสองสามอย่างออกไป
03:45
Now I've taught you
84
225260
2000
ผมได้สอนคุณ
03:47
that battery science is straightforward
85
227260
2000
ว่าศาสตร์ของแบตเตอรีนั้นตรงไปตรงมา
03:49
and the need for grid-level storage
86
229260
2000
และจำต้องให้ได้ระดับการผลิตที่คงที่
03:51
is compelling,
87
231260
2000
เป็นสิ่งที่จำเป็น,
03:53
but the fact is
88
233260
2000
แต่ความจริงก็คือ
03:55
that today there is simply no battery technology
89
235260
3000
ปัจจุบันนี้ เรื่องง่ายๆ คือไม่มีเทคโนโลยีแบตเตอรี
03:58
capable of meeting
90
238260
2000
ที่จะสามารถตอบรับ
04:00
the demanding performance requirements of the grid --
91
240260
4000
ความต้องการในการทำงานที่มากขึ้นของระบบ--
04:04
namely uncommonly high power,
92
244260
2000
ซึ่งได้แก่ กำลังที่สูงผิดปกติ,
04:06
long service lifetime
93
246260
2000
ตลอดชีวิตของการใช้งานที่ยาวนาน
04:08
and super-low cost.
94
248260
2000
ค่าใช้จ่ายที่ตํ่ามากๆ
04:10
We need to think about the problem differently.
95
250260
3000
เราจำเป็นต้องคิดปัญหานี้ให้แตกต่างออกไป
04:13
We need to think big,
96
253260
2000
เราจำเป็นต้องคิดให้ใหญ่เข้าไว้,
04:15
we need to think cheap.
97
255260
2000
เราจำต้องคิดให้ราคาถูกเข้าไว้
04:17
So let's abandon the paradigm
98
257260
2000
ดังนั้นขอให้พวกเราทิ้งรูปแบบที่ว่า
04:19
of let's search for the coolest chemistry
99
259260
3000
ให้เราค้นหาโครงสร้างทางเคมีที่เจ๋งที่สุด
04:22
and then hopefully we'll chase down the cost curve
100
262260
2000
แล้วก็หวังว่าเราจะไล่เส้นโค้งของราคาให้ลดลง
04:24
by just making lots and lots of product.
101
264260
3000
โดยเพียงแค่ผลิตออกมากๆ
04:27
Instead, let's invent
102
267260
2000
แทนที่จะทำอย่างนั้น, เรามาประดิษฐ์
04:29
to the price point of the electricity market.
103
269260
3000
ให้ได้ราคาไฟฟ้าอยู่ในราคาตลาด
04:32
So that means
104
272260
2000
ดังนั้นจึงหมายความว่า
04:34
that certain parts of the periodic table
105
274260
2000
ธาตุในส่วนของตารางธาตุ
04:36
are axiomatically off-limits.
106
276260
2000
เป็นอันว่าเข้าไปเอาไม่ได้
04:38
This battery needs to be made
107
278260
2000
แบตเตอรี่นี้จึงจำต้องทำขึ้น
04:40
out of earth-abundant elements.
108
280260
2000
จากธาตุที่มีอยู่มากมายในโลก
04:42
I say, if you want to make something dirt cheap,
109
282260
3000
ผมขอพูดว่า, ถ้าคุณต้องการทำอะไรสักอย่างที่ถูกมากๆ,
04:45
make it out of dirt --
110
285260
2000
ก็ทำมันขึ้นจากดินเสียซิ--
04:47
(Laughter)
111
287260
2000
(เสียงหัวเราะ)
04:49
preferably dirt
112
289260
2000
และถ้าจะให้ดีควรเป็นดิน
04:51
that's locally sourced.
113
291260
3000
ที่หาได้ในท้องถิ่น
04:54
And we need to be able to build this thing
114
294260
3000
เราจำเป็นต้องสร้างสิ่งนี้ให้ได้
04:57
using simple manufacturing techniques and factories
115
297260
3000
โดยใช้เทคนิคและโรงงานผลิตแบบง่ายๆ
05:00
that don't cost us a fortune.
116
300260
3000
ที่เราไม่ต้องใช้เงินจำนวนมาก
05:04
So about six years ago,
117
304260
2000
ดังนั้นประมาณหกปีที่แล้ว,
05:06
I started thinking about this problem.
118
306260
2000
ผมเริ่มคิดเกี่ยวกับปัญหานี้
05:08
And in order to adopt a fresh perspective,
119
308260
3000
และเพื่อที่จะนำทัศนวิสัยใหม่ๆมาใช้,
05:11
I sought inspiration from beyond the field of electricity storage.
120
311260
4000
ผมหาแรงบันดาลใจจาก นอกสาขาการเก็บกระแสไฟฟ้า
05:15
In fact, I looked to a technology
121
315260
3000
จริงๆแล้ว ผมมองเทคโนโลยีหนึ่ง
05:18
that neither stores nor generates electricity,
122
318260
3000
ที่ไม่ได้เกี่ยวกับการเก็บหรือผลิตกระแสไฟฟ้า,
05:21
but instead consumes electricity,
123
321260
2000
แต่เป็นเรื่องเกี่ยวกับการใช้กระแสไฟฟ้า,
05:23
huge amounts of it.
124
323260
2000
ในปริมาณที่มากมายเสียด้วย
05:25
I'm talking about the production of aluminum.
125
325260
4000
ผมกำลังพูดถึงการผลิตอลูมิเนียม
05:29
The process was invented in 1886
126
329260
2000
เป็นกระบวนการที่ประดิษฐ์ขึ้้นในปี 1886
05:31
by a couple of 22-year-olds --
127
331260
2000
โดยคนอายุ 22ปี สองคน--
05:33
Hall in the United States and Heroult in France.
128
333260
3000
ชื่อ ฮอลล์ในอเมริกา และชื่อ เอียรูในฝรั่งเศส
05:36
And just a few short years following their discovery,
129
336260
3000
แค่เพียงไม่กี่ปีหลังการค้นพบของพวกเขา,
05:39
aluminum changed
130
339260
2000
อะลูมิเนียมก็เปลี่ยน
05:41
from a precious metal costing as much as silver
131
341260
3000
จากโลหะมีค่าที่มีราคาเท่าๆกับเงิน
05:44
to a common structural material.
132
344260
3000
ไปเป็นวัสดุสำหรับก่อสร้างธรรมดาทั่วไป
05:47
You're looking at the cell house of a modern aluminum smelter.
133
347260
3000
ตอนนี้คุณกำลังดูอาคารเซลล์ไฟฟ้า ของเครื่องถลุงแร่อะลูมิเนียมที่ทันสมัย
05:50
It's about 50 feet wide
134
350260
2000
กว้างประมาณ 50 ฟุต
05:52
and recedes about half a mile --
135
352260
2000
และถอยร่นลงไปอีกประมาณครึ่งไมล์--
05:54
row after row of cells
136
354260
3000
แถวต่อๆกันของเซลล์ไฟฟ้า
05:57
that, inside, resemble Volta's battery,
137
357260
3000
ซึ่งเมื่อดูภายในจะคล้ายกับแบตเตอรี่ของวอลต้า,
06:00
with three important differences.
138
360260
2000
แต่มีความแตกต่างกันอยู่สามอย่าง
06:02
Volta's battery works at room temperature.
139
362260
3000
แบตเตอรี่ของวอลต้าทำงานที่อุณหภูมิห้อง
06:05
It's fitted with solid electrodes
140
365260
3000
ถูกติดตั้งด้วยขั้วไฟฟ้าที่เป็นของแข็ง
06:08
and an electrolyte that's a solution of salt and water.
141
368260
3000
และตัวนำไฟฟ้าที่เป็นสารละลายของเกลือกับนํ้า
06:11
The Hall-Heroult cell
142
371260
2000
แต่เซลล์ไฟฟ้าของฮอลล์-เออโรล์ท์
06:13
operates at high temperature,
143
373260
2000
ทำงานในอุณหภูมิที่สูง,
06:15
a temperature high enough
144
375260
2000
เป็นอุณหภูมิที่สูงพอ
06:17
that the aluminum metal product is liquid.
145
377260
2000
ที่ผลผลิตของโลหะอะลูมิเนียมที่ได้เป็นของเหลว
06:19
The electrolyte
146
379260
2000
สารละลายตัวนำไฟฟ้า
06:21
is not a solution of salt and water,
147
381260
2000
ไม่ได้เป็นสารละลายของเกลือกับนํ้า,
06:23
but rather salt that's melted.
148
383260
2000
แต่เป็นเกลือที่ถูกหลอมจนเหลว
06:25
It's this combination of liquid metal,
149
385260
2000
และมันคือ ส่วนผสมของโลหะเหลวนี้,
06:27
molten salt and high temperature
150
387260
3000
ได้แก่ เกลือหลอมเหลวและอุณหภูมิที่สูง
06:30
that allows us to send high current through this thing.
151
390260
4000
ที่ให้เราสามารถส่งกระแลไฟแรงสูงผ่านสิ่งนี้ได้
06:34
Today, we can produce virgin metal from ore
152
394260
3000
ปัจจุบัน เราสามารถผลิตโลหะบริสุทธิ์จากสินแร่
06:37
at a cost of less than 50 cents a pound.
153
397260
3000
ในราคาที่น้อยกว่า 50 เซ็นต์ต่อหนึ่งปอนด์
06:40
That's the economic miracle
154
400260
2000
นั่นเป็นความมหัศจรรย์ทางเศรษฐกิจ
06:42
of modern electrometallurgy.
155
402260
2000
ของการถลุงแร่ด้วยไฟฟ้ายุคใหม่
06:44
It is this that caught and held my attention
156
404260
3000
สิ่งนี้เองที่ผมสังเกตเห็นและให้ความสนใจ
06:47
to the point that I became obsessed with inventing a battery
157
407260
4000
ถึงจุดที่ผมเริ่มหมกมุ่นกับการประดิษฐ์แบตเตอรี
06:51
that could capture this gigantic economy of scale.
158
411260
4000
ที่สามารถได้ถึงความประหยัดอย่างมหาศาล ในการลงทุนนี้
06:55
And I did.
159
415260
2000
และผมก็ทำได้
06:57
I made the battery all liquid --
160
417260
3000
ผมทำแบตเตอรีด้วยของเหลวทั้งหมด--
07:00
liquid metals for both electrodes
161
420260
2000
ใช้โลหะเหลว สำหรับขั้วไฟฟ้าทั้งสองขั้ว
07:02
and a molten salt for the electrolyte.
162
422260
2000
และเกลือหลอมเหลว สำหรับเป็นตัวนำไฟฟ้า
07:04
I'll show you how.
163
424260
3000
ผมจะแสดงให้คุณเห็นว่าทำได้อย่างไร
07:24
So I put low-density
164
444260
3000
ผมวางโลหะเหลวที่มี
07:27
liquid metal at the top,
165
447260
4000
ความหนาแน่นตํ่าไว้ด้านบน
07:31
put a high-density liquid metal at the bottom,
166
451260
6000
วางโลหะเหลวที่มีความหนาแน่นสูงไว้ด้านล่าง,
07:37
and molten salt in between.
167
457260
3000
และวางเกลือที่หลอมจนเหลวระหว่างกลาง
07:43
So now,
168
463260
2000
แล้วอะไรอีก,
07:45
how to choose the metals?
169
465260
3000
จะเลือกโลหะอะไร?
07:48
For me, the design exercise
170
468260
2000
สำหรับผม,การฝึกออกแบบ
07:50
always begins here
171
470260
2000
จะเริ่มตรงนี้เสมอ
07:52
with the periodic table,
172
472260
2000
กับตารางธาตุ,
07:54
enunciated by another professor,
173
474260
2000
ซึ่งได้รับการยืนยันจากศาสตราจารย์อีกคนหนึ่ง,
07:56
Dimitri Mendeleyev.
174
476260
2000
ชื่อ ดิมิทรี เมนเดเลเยฟ
07:58
Everything we know
175
478260
2000
ทุกอย่างที่เรารู้
08:00
is made of some combination
176
480260
2000
ถูกทำมาจากส่วนผสม
08:02
of what you see depicted here.
177
482260
3000
ของสิ่งที่คุณเห็นตรงนี้
08:05
And that includes our own bodies.
178
485260
2000
และนั่นรวมไปถึงร่างกายของเราเองด้วย
08:07
I recall the very moment one day
179
487260
3000
ผมจำได้ถึงช่วงขณะเวลานั้น
08:10
when I was searching for a pair of metals
180
490260
3000
ขณะที่ผมกำลังค้นหาโลหะคู่หนึ่ง
08:13
that would meet the constraints
181
493260
2000
ที่จะเหมาะสมกับข้อจำกัด
08:15
of earth abundance,
182
495260
2000
ของธาตุที่มีอุดมสมบูรณ์ในโลก,
08:17
different, opposite density
183
497260
3000
ที่มีความหนาแน่นที่แตกต่าง และตรงกันข้ามกัน
08:20
and high mutual reactivity.
184
500260
2000
และมีปฏิกริยาซึ่งกันและกันสูง
08:22
I felt the thrill of realization
185
502260
2000
ผมรู้สึกถึงความตื่นเต้นที่รู้ว่า
08:24
when I knew I'd come upon the answer.
186
504260
3000
เมื่อผมรู้ว่าผมได้พบคำตอบที่ต้องการนั้นแล้ว
08:29
Magnesium for the top layer.
187
509260
3000
แม็กนีเซี่ยมสำหรับชั้นบน
08:32
And antimony
188
512260
2000
และ แอ๊นทิโมนี
08:34
for the bottom layer.
189
514260
3000
สำหรับชั้นล่าง
08:37
You know, I've got to tell you,
190
517260
2000
รู้ไม๊ ผมต้องบอกคุณ,
08:39
one of the greatest benefits of being a professor:
191
519260
3000
ประโยชน์ที่ใหญ่ยิ่งอย่างหนึ่ง ของการเป็นศาสตราจารย์:
08:42
colored chalk.
192
522260
2000
คือชอล์กสี
08:44
(Laughter)
193
524260
3000
(เสียงหัวเราะ)
08:47
So to produce current,
194
527260
3000
เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า,
08:50
magnesium loses two electrons
195
530260
2000
แม๊กนีเซี่ยมจะเสียอีเลคตรอนไปสองตัว
08:52
to become magnesium ion,
196
532260
3000
เพื่อกลายเป็นตัวไออ้อนของแม๊กนีเซียม,
08:55
which then migrates across the electrolyte,
197
535260
2000
แล้วมันก็จะย้ายข้ามตัวนำไฟฟ้าไป,
08:57
accepts two electrons from the antimony,
198
537260
3000
ยอมรับอีเลคตรอนสองตัวจากแอ๊นทิโมนี,
09:00
and then mixes with it to form an alloy.
199
540260
3000
แล้วเอาไปรวมกับตัวมันเพื่อให้เกิดโลหะผสม
09:03
The electrons go to work
200
543260
2000
อีเล็กตรอนพวกนั้นก็ไปทำงาน
09:05
in the real world out here,
201
545260
3000
ในโลกของความเป็นจริงข้างนอก,
09:08
powering our devices.
202
548260
3000
โดยการให้พลังงานแก่สิ่งประดิษฐ์ของเรา
09:14
Now to charge the battery,
203
554260
3000
เมื่อจะชาร์จแบตเตอรี,
09:17
we connect a source of electricity.
204
557260
3000
เราก็เชื่อมแหล่งของกระแสไฟฟ้า
09:20
It could be something like a wind farm.
205
560260
3000
อาจจะเป็น เช่น ฟาร์มที่ใช้พลังลม
09:24
And then we reverse the current.
206
564260
4000
แล้วเราก็กลับกระแสไฟฟ้า
09:28
And this forces magnesium to de-alloy
207
568260
5000
และนี่จะบังคับให้แม็กนีเซี่ยม เลิกเป็นโลหะผสม
09:33
and return to the upper electrode,
208
573260
3000
และกลับขึ้นไปเป็นขั้วที่อยู่ด้านบน,
09:36
restoring the initial constitution of the battery.
209
576260
5000
กลับเข้าสู่ระบบเดิมของแบตเตอรี่
09:41
And the current passing between the electrodes
210
581260
3000
กระแสไฟฟ้าที่ผ่านระหว่างขั้วสองขั้ว
09:44
generates enough heat to keep it at temperature.
211
584260
3000
ให้ความร้อนพอที่จะให้มันมีอุณหภูมิพอเหมาะ
09:47
It's pretty cool,
212
587260
3000
แจ๋วมากทีเดียว,
09:50
at least in theory.
213
590260
2000
อย่างน้อยที่สุดก็ทางทฤษฎี
09:52
But does it really work?
214
592260
2000
แต่มันทำงานได้จริงหรือไม่?
09:54
So what to do next?
215
594260
2000
ดังนั้น ต่อไปทำอะไร?
09:56
We go to the laboratory.
216
596260
2000
เราไปที่ห้องปฏิบัติการ
09:58
Now do I hire seasoned professionals?
217
598260
4000
ผมจ้างมืออาชีพที่มีความชำนาญใช่ไหม?
10:02
No, I hire a student
218
602260
3000
ไม่ใช่ ผมจ้างนักศึกษา
10:05
and mentor him,
219
605260
2000
และเป็นพี่เลี้ยงให้เขา,
10:07
teach him how to think about the problem,
220
607260
3000
สอนเขา วิธีการคิดเกี่ยวกับปัญหา,
10:10
to see it from my perspective
221
610260
2000
ให้มองปัญหาจากทัศนะของผม
10:12
and then turn him loose.
222
612260
2000
แล้วก็ปล่อยให้เขาเป็นอิสระ
10:14
This is that student, David Bradwell,
223
614260
2000
นี่คือนักศึกษาคนนั้น ชื่อ เดวิด แบรดเวลล์,
10:16
who, in this image,
224
616260
2000
คนที่อยู่ในภาพนี้,
10:18
appears to be wondering if this thing will ever work.
225
618260
3000
ดูเหมือนจะกำลังสงสัยว่า ไอ้สิ่งนี้จะทำงานได้ไหม
10:21
What I didn't tell David at the time
226
621260
2000
สิ่งที่ผมไม่ได้บอกเดวิดไปในตอนนั้น
10:23
was I myself wasn't convinced it would work.
227
623260
3000
คือ ตัวผมเองไม่เชื่อว่ามันจะทำงานได้
10:26
But David's young and he's smart
228
626260
2000
แต่เดวิดทั้งหนุ่มและฉลาด
10:28
and he wants a Ph.D.,
229
628260
2000
และเขาต้องการได้ปริญญาเอก,
10:30
and he proceeds to build --
230
630260
2000
เขาจึงสร้างต่อ--
10:32
(Laughter)
231
632260
2000
(เสียงหัวเราะ)
10:34
He proceeds to build
232
634260
2000
เขาดำเนินการต่อจนสร้าง
10:36
the first ever liquid metal battery
233
636260
2000
แบตเตอรีจากโลหะเหลวอันแรกขึ้น
10:38
of this chemistry.
234
638260
2000
จากโครงสร้างเคมีนี้
10:40
And based on David's initial promising results,
235
640260
3000
จากผลงานเริ่มต้นของเดวิดที่สำเร็จอย่างดีนี้
10:43
which were paid
236
643260
2000
ซึ่งได้รับเงิน
10:45
with seed funds at MIT,
237
645260
3000
จากกองทุนพัฒนาผลิตภัณฑ์ (seed fund)ของสถาบัน,
10:48
I was able to attract major research funding
238
648260
3000
ผมสามารถดึงดูดกองทุนวิจัยที่สำคัญ
10:51
from the private sector
239
651260
2000
จากหน่วยงานเอกชน
10:53
and the federal government.
240
653260
2000
และจากรัฐบาล
10:55
And that allowed me to expand my group to 20 people,
241
655260
3000
และนั่นทำให้ผมขยายกลุ่มของผมเพิ่มเป็น 20 คน
10:58
a mix of graduate students, post-docs
242
658260
2000
ผสมกันทั้งนักศึกษาปริญญาโท-เอก และหลังจบปริญญาเอก
11:00
and even some undergraduates.
243
660260
2000
และแม้กระทั่งปริญญาตรี
11:02
And I was able to attract really, really good people,
244
662260
3000
ผมสามารถดึงเอาคนที่ดีจริงๆมา
11:05
people who share my passion
245
665260
2000
คนที่มีความรู้สึกกระตือรือรันมากๆเหมือนผม
11:07
for science and service to society,
246
667260
2000
เรื่องวิทยาศาสตร์ และการให้บริการกับสังคม,
11:09
not science and service for career building.
247
669260
4000
ไม่ใช่วิทยาศาสตร์เพื่อการสร้างอาชีพ
11:13
And if you ask these people
248
673260
2000
และถ้าคุณถามคนเหล่านี้
11:15
why they work on liquid metal battery,
249
675260
2000
ว่าทำไมเขาจึงมาทำแบตเตอรี่โลหะเหลว,
11:17
their answer would hearken back
250
677260
2000
คำตอบของเขาจะบอกให้กลับไปฟัง
11:19
to President Kennedy's remarks
251
679260
2000
คำพูดของประธานาธิบดีเคนเนดี้
11:21
at Rice University in 1962
252
681260
3000
ที่มหาวิทยาลัยไรซ์ (Rice University)ในปี 1962
11:24
when he said -- and I'm taking liberties here --
253
684260
2000
เมื่อเขากล่าวว่า--และผมขอเปลี่ยนแปลงตรงนี้หน่อย--
11:26
"We choose to work on grid-level storage,
254
686260
2000
"เราเลือกทำงานเรื่องการเก็บระดับไฟฟ้าในระบบ,
11:28
not because it is easy,
255
688260
2000
ไม่ใช่เพราะว่ามันง่าย,
11:30
but because it is hard."
256
690260
2000
แต่เพราะว่ามันยาก"
11:32
(Applause)
257
692260
6000
(เสียงปรบมือ)
11:39
So this is the evolution of the liquid metal battery.
258
699260
3000
นี้คือวิวัฒนาการของแบตเตอรีโลหะเหลว
11:42
We start here with our workhorse one watt-hour cell.
259
702260
3000
เราเริ่มตรงนี้กับเซลล์ขนาดหนึ่งวัตต์ที่ทำงานหนักและมั่นคง
11:45
I called it the shotglass.
260
705260
2000
ผมเรียกมันว่าแก้วเหล้าจิ๋ว (shotglass)
11:47
We've operated over 400 of these,
261
707260
3000
เราได้ใช้พวกนี้ไปมากกว่า 400 ตัว,
11:50
perfecting their performance with a plurality of chemistries --
262
710260
3000
ใช้สารเคมีหลายๆชนิดทำงานกับมัน เพื่อให้ได้ผลที่สมบูรณ์เต็มที่--
11:53
not just magnesium and antimony.
263
713260
2000
ไม่ใช่แค่กับแม็กนีเซียมและแอ๊นทีโมนี
11:55
Along the way we scaled up to the 20 watt-hour cell.
264
715260
3000
เรื่อยมา เราเพิ่มขึ้นจนถึงเซลล์ขนาด 20 วัตต์
11:58
I call it the hockey puck.
265
718260
2000
ผมเรียกมันว่า ลูกฮ๊อกกี้ (hockey puck)
12:00
And we got the same remarkable results.
266
720260
2000
และเราก็ได้ผลที่น่าทึ่งเหมือนเดิม
12:02
And then it was onto the saucer.
267
722260
2000
แล้วก็มาถึงเรื่องจาน
12:04
That's 200 watt-hours.
268
724260
2000
เป็นขนาด 200 วัตต์
12:06
The technology was proving itself
269
726260
2000
เทคโนโลยี่ได้พิสูจน์ตัวเอง
12:08
to be robust and scalable.
270
728260
3000
ว่าทนทานแข็งแรงและปรับขนาดได้
12:11
But the pace wasn't fast enough for us.
271
731260
2000
แต่โครงการยังเร็วไม่เท่าที่เราต้องการ
12:13
So a year and a half ago,
272
733260
2000
ดังนั้นเมื่อปีครึ่งที่ผ่านมา,
12:15
David and I,
273
735260
2000
เดวิด และผม,
12:17
along with another research staff-member,
274
737260
2000
พร้อมกับผู้ร่วมงานวิจัยอีกคนหนึ่ง,
12:19
formed a company
275
739260
2000
รวมตัวกันตั้งบริษัทหนึ่งขึ้นมา
12:21
to accelerate the rate of progress
276
741260
2000
เพื่อเร่งอัตราความก้าวหน้าให้เร็วขึ้น
12:23
and the race to manufacture product.
277
743260
2000
และการแข่งขันเพื่อผลิตออกมา
12:25
So today at LMBC,
278
745260
2000
ดังนั้นในวันนี้ที่บริษัทแบตเตอรีโลหะเหลว (LMBC)
12:27
we're building cells 16 inches in diameter
279
747260
2000
เรากำลังสร้างเซลล์ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 16 นิ้ว
12:29
with a capacity of one kilowatt-hour --
280
749260
2000
ที่มีความจุหนึ่งกิโลวัตต์--
12:31
1,000 times the capacity
281
751260
3000
ซึ่งเท่ากับ 1000 เท่าของความจุ
12:34
of that initial shotglass cell.
282
754260
2000
ของเซลล์แก้วเหล้าจิ๋วที่เริ่มสร้างแต่แรก
12:36
We call that the pizza.
283
756260
2000
เราเรียกสิ่งนี้ว่าพิซซ่า
12:38
And then we've got a four kilowatt-hour cell on the horizon.
284
758260
3000
แล้วเราก็ได้เซลล์ที่มีความจุสี่พันกิโลวัตต์ ที่กำลังจะเกิดขึ้น
12:41
It's going to be 36 inches in diameter.
285
761260
2000
มันจะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 36 นิ้ว
12:43
We call that the bistro table,
286
763260
2000
เราเรียกมันว่า โต๊ะเล็กในร้านอาหาร (bistro table)
12:45
but it's not ready yet for prime-time viewing.
287
765260
2000
แต่ยังไม่เป็นเวลาที่เหมาะที่สุด ที่จะนำมาให้ดู
12:47
And one variant of the technology
288
767260
2000
ตัวแปรอย่างหนึ่งของเทคโนโลยีนี้
12:49
has us stacking these bistro tabletops into modules,
289
769260
4000
ทำให้เราเรียงโต๊ะเล็กๆนี้ซ้อนกันเป็นหน่วยย่อยๆ,
12:53
aggregating the modules into a giant battery
290
773260
3000
หน่วยย่อยเหล่านี้รวมกันเข้า กลายเป็นแบตเตอรียักษ์
12:56
that fits in a 40-foot shipping container
291
776260
2000
ที่ติดตั้งอยู่ในตู้ขนส่งสินค้าขนาด 40 ฟุต
12:58
for placement in the field.
292
778260
2000
เพื่อเอาไปวางได้บนทุ่งนา
13:00
And this has a nameplate capacity of two megawatt-hours --
293
780260
3000
ตัวนี้ติดป้ายบอกความจุไว้ว่า ได้ถึงสองเม็กกะวัตต์ต่อชั่วโมง--
13:03
two million watt-hours.
294
783260
2000
สองล้านวัตต์ต่อชั่วโมง
13:05
That's enough energy
295
785260
2000
นั่นเป็นพลังงานที่เพียงพอ
13:07
to meet the daily electrical needs
296
787260
2000
กับความต้องการไฟฟ้าในแต่ละวัน
13:09
of 200 American households.
297
789260
2000
ของชาวอเมริกัน 200 ครอบครัว
13:11
So here you have it, grid-level storage:
298
791260
3000
คุณจึงได้มันมาแล้ว คลังเก็บระดับไฟฟ้าในระบบ:
13:14
silent, emissions-free,
299
794260
3000
เงียบ, ไม่ปล่อยอะไรออกมา,
13:17
no moving parts,
300
797260
2000
ไม่มีส่วนที่ต้องเคลื่อนไหว,
13:19
remotely controlled,
301
799260
2000
ควบคุมได้จากที่ไกล,
13:21
designed to the market price point
302
801260
3000
ถูกออกแบบให้อยู่ในราคาตลาด
13:24
without subsidy.
303
804260
3000
โดยไม่ต้องใช้เงินอุดหนุนจากรัฐบาล
13:27
So what have we learned from all this?
304
807260
2000
ดังนั้น อะไรคือสิ่งที่เราได้เรียนรู้จากทั้งหมดนี้?
13:29
(Applause)
305
809260
6000
(เสียงปรบมือ)
13:35
So what have we learned from all this?
306
815260
2000
อะไรคือสิ่งที่เราได้เรียนรู้จากทั้งหมดนี้?
13:37
Let me share with you
307
817260
2000
ขอให้ผมเล่าให้คุณฟัง
13:39
some of the surprises, the heterodoxies.
308
819260
3000
สิ่งที่น่าประหลาดใจบางอย่าง, ความคิดที่ไม่ตรงกับทฤษฎี
13:42
They lie beyond the visible.
309
822260
2000
มันอยู่ในที่ๆเกินกว่าเราจะมองเห็น
13:44
Temperature:
310
824260
2000
อุณหภูมิ:
13:46
Conventional wisdom says set it low,
311
826260
2000
ภูมิปัญญาดั้งเดิมบอกว่า ตั้งให้มันตํ่า,
13:48
at or near room temperature,
312
828260
2000
ที่หรือใกล้เคียงอุณหภูมิห้อง,
13:50
and then install a control system to keep it there.
313
830260
3000
แล้วก็ติดตั้งระบบควบคุมให้อุณหภูมิอยู่ที่นั่น
13:53
Avoid thermal runaway.
314
833260
2000
หลีกเลี่ยงการรั่วไหลของอุณหภูมิ
13:55
Liquid metal battery is designed to operate at elevated temperature
315
835260
3000
แบตเตอรี่โลหะเหลวถูกออกแบบ เพื่อให้ทำงานที่อุณหภูมิที่สูงขึ้น
13:58
with minimum regulation.
316
838260
3000
กับการควบคุมดูแลที่น้อยที่สุด
14:01
Our battery can handle the very high temperature rises
317
841260
3000
แบตเตอรี่ของเราสามารถทำงานได้ ในอุณหภูมิที่สูงขึ้นมากๆ
14:04
that come from current surges.
318
844260
4000
ที่เกิดจากคลื่นกระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น
14:08
Scaling: Conventional wisdom says
319
848260
3000
ในเชิงปริมาณ: ภูมิปัญญาดั้งเดิมกล่าวว่า
14:11
reduce cost by producing many.
320
851260
2000
ลดค่าโสหุ้ยด้วยการผลิตให้มากๆ
14:13
Liquid metal battery is designed to reduce cost
321
853260
3000
แต่แบตเตอรี่โลหะเหลวถูกออกแบบ ให้ลดต้นทุนการผลิต
14:16
by producing fewer, but they'll be larger.
322
856260
3000
ด้วยการผลิตให้น้อยๆ, แต่ทำให้มันขนาดใหญ่ขึ้น
14:19
And finally, human resources:
323
859260
2000
และในที่สุด,ในเชิงทรัพยากรมนุษย์
14:21
Conventional wisdom says
324
861260
2000
ภูมิปัญญาดั้งเดิมบอกว่า
14:23
hire battery experts,
325
863260
2000
จ้างผู้ชำนาญด้านแบตเตอรี่มา
14:25
seasoned professionals,
326
865260
2000
มือโปรที่ผ่านงานมามากๆ,
14:27
who can draw upon their vast experience and knowledge.
327
867260
3000
ผู้ที่สามารถเอาประสบการณ์ และความรู้ที่กว้างขวางของเขามาใช้ได้
14:30
To develop liquid metal battery,
328
870260
2000
แต่การพัฒนาแบตเตอรี่โลหะเหลวขึ้นมานี้,
14:32
I hired students and post-docs and mentored them.
329
872260
3000
ผมได้จ้างนักศึกษาและให้ผู้ที่จบปริญญาเอกแล้ว และเป็นที่ปรึกษาให้พวกเขา
14:35
In a battery,
330
875260
2000
ในเรื่องแบตเตอรี่,
14:37
I strive to maximize electrical potential;
331
877260
3000
ผมพยายามให้เกิดศักยภาพไฟฟ้ามากที่สุด;
14:40
when mentoring,
332
880260
2000
ในเรื่องการให้คำปรึกษา,
14:42
I strive to maximize human potential.
333
882260
2000
ผมพยามามให้เกิดศักยภาพในบุคคลมากที่สุด
14:44
So you see,
334
884260
2000
ดังนั้นคุณคงเห็นแล้วว่า,
14:46
the liquid metal battery story
335
886260
2000
เรื่องของแบตเตอรี่โลหะเหลว
14:48
is more than an account
336
888260
2000
เป็นมากกว่าเรื่อง
14:50
of inventing technology,
337
890260
2000
ของการประดิษฐ์เทคโนโลยี่,
14:52
it's a blueprint
338
892260
2000
แต่เป็นการวางแผนการ
14:54
for inventing inventors, full-spectrum.
339
894260
3000
เพื่อสร้างนักประดิษฐ์, ที่เต็มรูปแบบ
14:57
(Applause)
340
897260
11000
(เสียงปรบมือ)
เกี่ยวกับเว็บไซต์นี้

ไซต์นี้จะแนะนำคุณเกี่ยวกับวิดีโอ YouTube ที่เป็นประโยชน์สำหรับการเรียนรู้ภาษาอังกฤษ คุณจะได้เห็นบทเรียนภาษาอังกฤษที่สอนโดยอาจารย์ชั้นนำจากทั่วโลก ดับเบิลคลิกที่คำบรรยายภาษาอังกฤษที่แสดงในแต่ละหน้าของวิดีโอเพื่อเล่นวิดีโอจากที่นั่น คำบรรยายเลื่อนซิงค์กับการเล่นวิดีโอ หากคุณมีความคิดเห็นหรือคำขอใด ๆ โปรดติดต่อเราโดยใช้แบบฟอร์มการติดต่อนี้

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7