În ciuda numeroaselor beneficii pe care le au vehiculelor electrice – inclusiv emisii mai reduse, costuri mai mici ale combustibilului și o funcționare mai silențioasă – autonomia acestora este un considerent negativ pentru mulți consumatori. Mașinile termice pot parcurge în medie 480 de kilometri cu un singur plin de combustibil, în timp ce mașinile electrice au o autonomie de 200-490 km și trebuie adesea reîncărcate (la care se adaugă și timpul de așteptare). Cu toate acestea, situația s-ar putea schimba în curând, datorită unei noi generații de baterii care se pot menține încărcate pentru mai mult de 1 milion de kilometri, și anume bateriile cuantice. Dacă acestea vor ajunge în mașinile actuale, ar fi o schimbare radicală pentru industria vehiculelor electrice, făcând posibilă conducerea pe distanțe lungi fără a fi nevoie de opriri frecvente pentru reîncărcare.
Bateriile cuantice ar putea schimba totul
Este vorba de „super-absorbție”, un concept nou, care face posibilă teoretizarea bateriilor cuantice. Cercetătorii de la Universitatea din Adelaide și mai multe echipe internaționale au ajuns, într-adevăr, să demonstreze fezabilitatea acestui nou concept ca metodă de stocare a energiei. În lucrarea lor, publicată în Science Advances, ei au conceput o demonstrație prin gravarea unor microcavități pe o placă de siliciu de diferite dimensiuni care conțin un număr diferit de molecule organice special concepute. Fiecare dintre aceste cavități a fost apoi încărcată cu un laser. A apărut apoi un efect uimitor:
„Stratul activ al microcavității conține materiale semiconductoare organice care stochează energie. Ideea din spatele efectului de superabsorbție al bateriilor cuantice este că moleculele acționează colectiv printr-o proprietate cunoscută sub numele de superpoziție cuantică. Pe măsură ce dimensiunea microcavităților și numărul de molecule cresc, timpul de încărcare scade”. Cu alte cuvinte, cu cât capacitatea unei baterii împământate este mai mare, cu atât timpul de încărcare este mai scurt.
Bateriile tradiționale funcționează pe baza unui principiu intuitiv: cu cât sunt mai mari, cu atât mai mult durează, în general, încărcarea lor. Cu toate acestea, cu ajutorul superabsorbției, bateriile cuantice ar schimba scenariul. Cu cât mai multe molecule sunt introduse într-o baterie cu superabsorbție, cu atât mai repede se încarcă. Aceasta înseamnă că o baterie de mărimea unei clădiri s-ar încărca mai repede decât una de mărimea unui telefon mobil. Superabsorbția este un fenomen relativ nou, iar oamenii de știință încă lucrează pentru a-i înțelege toate implicațiile. Cu toate acestea, dacă cercetările vor găsi o modalitate de a-i exploata puterea, ar putea revoluționa industria bateriilor. Bateriile cuantice ar putea inaugura o nouă eră a dispozitivelor cu încărcare mai rapidă și durată de viață mai lungă.
Teoretic, datorită acestei tehnologii, ar fi posibil să se producă baterii atât de dense în energie încât mașinile viitorului ar putea circula aproape la nesfârșit fără a fi nevoie să fie reîncărcate. Bineînțeles, deocamdată, nu se știe cu exactitate când vor ajunge pe piață noile baterii cuantice. Dar un lucru este sigur: atunci când vor apărea, vor schimba lumea.
Imaginați-vă că veți avea un iPad pe care nu va trebui să îl încărcați niciodată sau o Tesla care poate parcurge un milion de kilometri înainte de a fi încărcată. Mai important, însă, tehnologia bateriilor cuantice ar putea fi cea care ne-ar putea salva de criza climatică globală provocată de om și de dependența noastră de combustibilii fosili dăunători. Prin valorificarea puterii mecanicii cuantice, aceste baterii ar putea, teoretic, să stocheze cantități enorme de energie fără a crea poluare.
Desigur, există încă multe provocări care trebuie depășite înainte ca bateriile cuantice să devină o realitate. Dar, dacă le vom putea depăși, am putea avea în sfârșit o sursă de energie curată și durabilă care ar putea alimenta lumea noastră pentru secole.
