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  • The electricity powering the lights in this theater

    この会場を照らす光の電力は

  • was generated just moments ago.

    一瞬前に発電されたものです

  • Because the way things stand today,

    今日では

  • electricity demand must be in constant balance

    電気の需要に対して供給を合わせるということが

  • with electricity supply.

    絶え間なく続いているのです

  • If in the time that it took me to walk out here on this stage,

    私がこのステージに上がる間にも

  • some tens of megawatts of wind power

    もし 数10メガワットの風力発電からの電力が

  • stopped pouring into the grid,

    グリッドに流れなくなったとしたら

  • the difference would have to be made up

    直ちに他の発電機から

  • from other generators immediately.

    代替される必要がでてくるでしょう

  • But coal plants, nuclear plants

    しかし火力発電や原子力発電だと時間が掛かりすぎ

  • can't respond fast enough.

    即座に代替発電ができません

  • A giant battery could.

    巨大蓄電池ならできるでしょう

  • With a giant battery,

    大容量の蓄電池があれば

  • we'd be able to address the problem of intermittency

    風力発電や太陽光発電をグリッドに組み込むのに

  • that prevents wind and solar

    障害となっている

  • from contributing to the grid

    間欠性の問題を解決することができ

  • in the same way that coal, gas and nuclear do today.

    それらの発電を今日の火力や原子力と同様に使えるかもしれません

  • You see, the battery

    わかりますよね

  • is the key enabling device here.

    ここでは蓄電池が鍵となっています

  • With it, we could draw electricity from the sun

    蓄電池があれば曇った時でさえも太陽から

  • even when the sun doesn't shine.

    電気を引き出すことができます

  • And that changes everything.

    そうすれば世界が変わります

  • Because then renewables

    なぜなら風や太陽光といった

  • such as wind and solar

    再生可能エネルギーが

  • come out from the wings,

    自然界の脇役から 風に乗って

  • here to center stage.

    主役に踊りでるのです

  • Today I want to tell you about such a device.

    今日はそのような機器について話します

  • It's called the liquid metal battery.

    液体金属電池と呼んでいるものです

  • It's a new form of energy storage

    これは新しいタイプの

  • that I invented at MIT

    エネルギー貯蔵媒体で

  • along with a team of my students

    MITの学生・ポスドクチームと一緒に

  • and post-docs.

    発明しました

  • Now the theme of this year's TED Conference is Full Spectrum.

    さてTED2012のテーマはフルスペクトルです

  • The OED defines spectrum

    オックスフォード英英辞典によれば

  • as "The entire range of wavelengths

    スペクトルとは

  • of electromagnetic radiation,

    「電磁波のあらゆる波長―

  • from the longest radio waves to the shortest gamma rays

    超低周波から最長のガンマ線まであり

  • of which the range of visible light

    目に見えるのはごく僅かである」と

  • is only a small part."

    定義しています

  • So I'm not here today only to tell you

    ですから このTEDでは単に

  • how my team at MIT has drawn out of nature

    MITでの私のチームが自然に辿りついた

  • a solution to one of the world's great problems.

    世界的問題の1つへの解決策だけを話すのではなく

  • I want to go full spectrum and tell you how,

    フルスペクトルの如く様々な話をしたいです

  • in the process of developing

    この新技術を開発する中で

  • this new technology,

    私たちがどのようにして

  • we've uncovered some surprising heterodoxies

    驚くような異説を発見したかについてです

  • that can serve as lessons for innovation,

    それはイノベーションのための教訓であり

  • ideas worth spreading.

    広める価値のあるアイデアです

  • And you know,

    ご存じの通り

  • if we're going to get this country out of its current energy situation,

    近日のエネルギー問題からアメリカを救おうとするなら

  • we can't just conserve our way out;

    単なる節約なんかではいけません

  • we can't just drill our way out;

    新たな石油採掘に頼ることもできません

  • we can't bomb our way out.

    爆破すればいいわけでもないのです

  • We're going to do it the old-fashioned American way,

    古典的なアメリカ流の方法 つまり

  • we're going to invent our way out,

    発明に道を見い出して

  • working together.

    問題解決に協同で励むのです

  • (Applause)

    (拍手)

  • Now let's get started.

    では始めましょうか

  • The battery was invented about 200 years ago

    電池というものは約200年前

  • by a professor, Alessandro Volta,

    イタリアのパヴィア大学教授

  • at the University of Padua in Italy.

    アレッサンドロ・ボルタが発明しました

  • His invention gave birth to a new field of science,

    これによって

  • electrochemistry,

    新たな科学分野である電気化学や

  • and new technologies

    電気めっきなどの

  • such as electroplating.

    新技術が生まれました

  • Perhaps overlooked,

    見落としがちですが

  • Volta's invention of the battery

    ボルタの発明は同時に

  • for the first time also

    世界で初めて

  • demonstrated the utility of a professor.

    教授の有用性を示したのです

  • (Laughter)

    (笑)

  • Until Volta, nobody could imagine

    それまでは教師が役に立つなんて

  • a professor could be of any use.

    想像する人すらいませんでした

  • Here's the first battery --

    これが世界初の電池です

  • a stack of coins, zinc and silver,

    硬貨形の亜鉛と銀が山積みにされ 塩水漬けのボール紙により

  • separated by cardboard soaked in brine.

    分けられています

  • This is the starting point

    これが電池設計の

  • for designing a battery --

    始まりだったのです

  • two electrodes,

    2つの電極と電解液―

  • in this case metals of different composition,

    この場合は

  • and an electrolyte,

    異なる組成の金属と塩水が

  • in this case salt dissolved in water.

    それらを担っていました

  • The science is that simple.

    科学はそれほどシンプルなのです

  • Admittedly, I've left out a few details.

    明らかに 私は詳しい話をいくつか省きました

  • Now I've taught you

    私がお教えしたように

  • that battery science is straightforward

    電池の科学はシンプルで

  • and the need for grid-level storage

    送電網における電気貯蔵が

  • is compelling,

    切実に求められています

  • but the fact is

    しかし実際はというと

  • that today there is simply no battery technology

    現在 グリッドが必要とするパフォーマンス特性―

  • capable of meeting

    すなわち 通常よりも高出力で

  • the demanding performance requirements of the grid --

    寿命も長く そしてコストも激安という要件を

  • namely uncommonly high power,

    全て満たすことのできる

  • long service lifetime

    電池の技術など

  • and super-low cost.

    単純に存在しないのです

  • We need to think about the problem differently.

    この問題を違う視点で考える必要があるのです

  • We need to think big,

    大きく考え そして

  • we need to think cheap.

    安くできる方法を考えるのです

  • So let's abandon the paradigm

    従来の考えを捨て 最も斬新な

  • of let's search for the coolest chemistry

    コンビを探しましょう そして大量の製品を

  • and then hopefully we'll chase down the cost curve

    作ることによって

  • by just making lots and lots of product.

    うまくいけば コスト削減できるでしょう

  • Instead, let's invent

    運に任せずに 電力市場が

  • to the price point of the electricity market.

    買う気になる価格のものを発明をするのです

  • So that means

    つまり 周期表の―

  • that certain parts of the periodic table

    高くつく種々の部分は

  • are axiomatically off-limits.

    明らかに対象外とすることを意味します

  • This battery needs to be made

    電池は地球に豊富な資源で

  • out of earth-abundant elements.

    作られる必要があります

  • I say, if you want to make something dirt cheap,

    私ならこう言います 格安に作りたいなら

  • make it out of dirt --

    そこらにある土を使えとね

  • (Laughter)

    (笑)

  • preferably dirt

    好ましいのは

  • that's locally sourced.

    地元の土を原料にすることです(笑)

  • And we need to be able to build this thing

    私たちはこういった製品を作るのに

  • using simple manufacturing techniques and factories

    莫大な費用がかからない

  • that don't cost us a fortune.

    シンプルな製造技術と工場を使う必要があります

  • So about six years ago,

    6年ほど前に

  • I started thinking about this problem.

    この問題について考え始めました

  • And in order to adopt a fresh perspective,

    そして新たな視点を養うため

  • I sought inspiration from beyond the field of electricity storage.

    電気貯蔵以外の分野からのインスピレーションを求めました

  • In fact, I looked to a technology

    実のところ 私が注目したのは

  • that neither stores nor generates electricity,

    電気を貯めたり発電したりする技術ではなく

  • but instead consumes electricity,

    電気を消費する技術で

  • huge amounts of it.

    しかも大量に消費する技術でした

  • I'm talking about the production of aluminum.

    そう これはアルミニウムの製造の話です

  • The process was invented in 1886

    製造過程は1886年

  • by a couple of 22-year-olds --

    二人の22歳の若者

  • Hall in the United States and Heroult in France.

    アメリカのホールとフランスのエルーが発明しました

  • And just a few short years following their discovery,

    その発見のほんの数年後

  • aluminum changed

    アルミニウムは

  • from a precious metal costing as much as silver

    銀と同じ価値の貴金属という存在から

  • to a common structural material.

    平凡な建築材料へとなりました

  • You're looking at the cell house of a modern aluminum smelter.

    今見えているのはアルミニウム精錬所の中です

  • It's about 50 feet wide

    15メートルの幅と

  • and recedes about half a mile --

    800メートルの奥行きがあり

  • row after row of cells

    ボルタ電池に似た

  • that, inside, resemble Volta's battery,

    小さなコンテナがずらりと並んでいます

  • with three important differences.

    重要な違いが3つあります

  • Volta's battery works at room temperature.

    ボルタ電池は室温で動作し

  • It's fitted with solid electrodes

    固体電極と塩水の電解液から

  • and an electrolyte that's a solution of salt and water.

    できています

  • The Hall-Heroult cell

    ホール・エルーの電解炉セルは

  • operates at high temperature,

    アルミニウム金属生成物が

  • a temperature high enough

    融解するのに十分な高温の中で

  • that the aluminum metal product is liquid.

    動作しています

  • The electrolyte

    電解質は

  • is not a solution of salt and water,

    塩と水の溶液ではなく

  • but rather salt that's melted.

    むしろ融解塩です

  • It's this combination of liquid metal,

    つまり 液体金属と融解塩と

  • molten salt and high temperature

    高温な状態の組み合わせこそが

  • that allows us to send high current through this thing.

    大電流を流すことを可能にします

  • Today, we can produce virgin metal from ore

    現代では 鉱石からアルミニウムを生産するのに

  • at a cost of less than 50 cents a pound.

    1キロ当たり1ドル弱のコストでできます

  • That's the economic miracle

    これは現代の電気冶金における

  • of modern electrometallurgy.

    経済的な奇跡です

  • It is this that caught and held my attention

    この奇跡こそがきっかけとなって

  • to the point that I became obsessed with inventing a battery

    私は 経済的に 莫大な規模の経済性を追求できるような

  • that could capture this gigantic economy of scale.

    電池の発明に夢中になりました

  • And I did.

    そしてやりとげたのです

  • I made the battery all liquid --

    両極用の液体金属と

  • liquid metals for both electrodes

    電解質の融解塩から成る

  • and a molten salt for the electrolyte.

    完全な液体電池を作ったのです

  • I'll show you how.

    どのように反応するのかお話します

  • So I put low-density

    まず低密度の液体金属を

  • liquid metal at the top,

    一番上に置きます

  • put a high-density liquid metal at the bottom,

    高密度の液体金属は一番下で

  • and molten salt in between.

    その間に融解塩を置きます

  • So now,

    さてさて

  • how to choose the metals?

    次は使う金属をどうやって選びましょうか?

  • For me, the design exercise

    私の場合

  • always begins here

    設計する際はいつも

  • with the periodic table,

    ドミトリ・メンデレーエフが作った

  • enunciated by another professor,

    周期表を使って

  • Dimitri Mendeleyev.

    始めるのです

  • Everything we know

    私たちが知るすべてのものは

  • is made of some combination

    この周期表にある原子の

  • of what you see depicted here.

    様々な組み合わせによってできています

  • And that includes our own bodies.

    人間の体も例外ではないです

  • I recall the very moment one day

    私は当時 地球に豊富な資源で

  • when I was searching for a pair of metals

    密度は異なるが相互反応が高いという

  • that would meet the constraints

    これら全ての制約を満たす

  • of earth abundance,

    両極用の金属を探していました

  • different, opposite density

    その時に起こったあの瞬間のことを

  • and high mutual reactivity.

    覚えています

  • I felt the thrill of realization

    その答えを得たと悟ったとき

  • when I knew I'd come upon the answer.

    私はその実感に震えました

  • Magnesium for the top layer.

    最上層部にマグネシウム

  • And antimony

    そして最下層部に

  • for the bottom layer.

    アンチモンの組み合わせです

  • You know, I've got to tell you,

    話さずにはいれないことがあります

  • one of the greatest benefits of being a professor:

    教授であることの素敵な恩恵の1つは

  • colored chalk.

    多色のチョークで表現できることです

  • (Laughter)

    (笑)

  • So to produce current,

    電流を発生させるために

  • magnesium loses two electrons

    マグネシウムは電子を2個失って

  • to become magnesium ion,

    マグネシウムイオンへと変化します

  • which then migrates across the electrolyte,

    それは電解質中を動き回り

  • accepts two electrons from the antimony,

    アンチモンから電子を2個吸収した後

  • and then mixes with it to form an alloy.

    混ざり合って結合状態が形成されます

  • The electrons go to work

    ここで発生した電子は

  • in the real world out here,

    この現実世界で 機器に電力を供給するという役割を

  • powering our devices.

    担っているのです

  • Now to charge the battery,

    また 電池を充電するためには

  • we connect a source of electricity.

    電力の発生源に接続します

  • It could be something like a wind farm.

    ここでは風力発電としましょう

  • And then we reverse the current.

    そして逆方向に電流を流します

  • And this forces magnesium to de-alloy

    この流れを受けると マグネシウムは強制的に

  • and return to the upper electrode,

    結合を解除して上部電極に戻り

  • restoring the initial constitution of the battery.

    元の構成を復元するのです

  • And the current passing between the electrodes

    電極間を通る電流は

  • generates enough heat to keep it at temperature.

    適温を保つのに適度な熱を生み出します

  • It's pretty cool,

    少なくとも概念的には

  • at least in theory.

    かっこいいですよね

  • But does it really work?

    しかし実現できるでしょうか?

  • So what to do next?

    次はどうすればいいのでしょう?

  • We go to the laboratory.

    ここからは実験室での話です

  • Now do I hire seasoned professionals?

    ベテランの専門家を雇うのかって?

  • No, I hire a student

    いえいえ 私は学生を雇って

  • and mentor him,

    彼のメンターとなり

  • teach him how to think about the problem,

    私の視点から問題を捉えられるよう

  • to see it from my perspective

    指導した後

  • and then turn him loose.

    彼自身が考えるようにしました

  • This is that student, David Bradwell,

    これがその学生 デビッドです

  • who, in this image,

    この写真での彼の顔は

  • appears to be wondering if this thing will ever work.

    試作が成功するかを心配しているようです

  • What I didn't tell David at the time

    この時には言いませんでしたが

  • was I myself wasn't convinced it would work.

    うまくいくか確信はありませんでした

  • But David's young and he's smart

    しかしデビットは若く賢くて

  • and he wants a Ph.D.,

    彼は博士号が欲しかったのです

  • and he proceeds to build --

    だから試作を始めました

  • (Laughter)

    (笑)

  • He proceeds to build

    彼は先の組み合わせに基づく

  • the first ever liquid metal battery

    史上初の液体金属電池を

  • of this chemistry.

    作り始めました

  • And based on David's initial promising results,

    彼の最初の研究結果は有望でした この初期研究費用は

  • which were paid

    MITの起業助成で賄いました

  • with seed funds at MIT,

    有望な結果が基となって

  • I was able to attract major research funding

    私は民間企業や連邦政府からの

  • from the private sector

    多額な研究資金を

  • and the federal government.

    引きつけることができました

  • And that allowed me to expand my group to 20 people,

    これによって研究チームは20人にまで増やすことができ

  • a mix of graduate students, post-docs

    院生やポスドクのほか

  • and even some undergraduates.

    学部生さえもチームにいました

  • And I was able to attract really, really good people,

    いい人たちばかりを集めることができました

  • people who share my passion

    私の科学と社会貢献への情熱を

  • for science and service to society,

    共有してくれる人たちです

  • not science and service for career building.

    決して キャリア形成の手段として科学や研究を行う人たちではありません

  • And if you ask these people

    液体金属電池を研究する理由を

  • why they work on liquid metal battery,

    チームに聞くと その回答は