Os cientistas deram um passo importante em direção à próxima geração de tecnologia energética ao desenvolver um conceito comprovado para uma bateria quântica que pode carregar, armazenar e liberar energia. Este protótipo inicial representa o progresso mais próximo de uma bateria quântica totalmente funcional.
Ao contrário das baterias convencionais que dependem de reações químicas, as baterias quânticas baseiam-se em princípios incomuns da física quântica. Eles usam efeitos como superposição e interação entre luz e elétrons, o que pode permitir um carregamento muito mais rápido e maior capacidade de armazenamento de energia.
Embora as baterias quânticas práticas ainda não estejam disponíveis, tais avanços sugerem que poderão eventualmente revolucionar a forma como a energia é armazenada e transferida.
A pesquisa foi liderada pela CSIRO – agência científica nacional da Austrália – em colaboração com a Universidade RMIT e a Universidade de Melbourne. Os resultados foram publicados em 13 de março Luz: Ciência e Aplicações.
As baterias quânticas ficam mais rápidas à medida que crescem
O coautor do estudo e estudante de doutorado da RMIT, Daniel Tieben, disse que a equipe descobriu uma vantagem surpreendente.
“Nosso estudo mostrou que as baterias quânticas carregam mais rápido à medida que ficam maiores, e não é assim que as baterias atuais funcionam”, disse Tibben.
“Este é um sinal de que as baterias quânticas poderão um dia superar as tecnologias convencionais de armazenamento de energia.”
Esse comportamento contrasta fortemente com as baterias tradicionais, que não ganham eficiência à medida que o tamanho aumenta. A descoberta destaca um caminho potencial para sistemas de energia mais potentes e eficientes.
Um protótipo funcional demonstra os principais recursos
O coautor Daniel Gomez, professor de física química na RMIT, explicou que o dispositivo representa um marco importante.
“Demonstramos um dispositivo que pode ser carregado, armazenar energia e depois descarregá-la”, disse Gomez.
“Este é um desenvolvimento emocionante em um campo interdisciplinar em rápido crescimento.
“Esperamos que as baterias quânticas em breve deixem de ser uma ideia teórica para se tornarem algo que pode ser criado em laboratório.”
As baterias quânticas funcionam usando os princípios básicos da mecânica quântica, incluindo superposição e emaranhamento, em vez dos processos químicos usados nas baterias atuais.
O protótipo em si é um pequeno dispositivo orgânico em camadas. Ele pode ser carregado sem fio usando um laser, mostrando como a energia pode ser fornecida sem conexões físicas diretas.
Carregamento a laser e possibilidades futuras de energia
O autor principal, James Quach, cientista-chefe do CSIRO, disse que o trabalho aponta para um novo tipo de futuro energético.
“Nosso dispositivo de prova de conceito demonstra carregamento rápido e escalonável e armazenamento de energia em temperatura ambiente, estabelecendo as bases para soluções energéticas de próxima geração”, disse ele.
“Embora ainda haja muito trabalho a ser feito na pesquisa de baterias quânticas, demos um passo importante para concretizar esse potencial.
“Meu principal objetivo é um futuro onde possamos carregar carros elétricos muito mais rápido do que carros movidos a gasolina, ou carregar dispositivos em longas distâncias através de uma rede sem fio”.
Passando para aplicações reais
A equipe agora está trabalhando para estender o tempo que as baterias quânticas podem manter uma carga. Melhorar os tempos de armazenamento de energia será fundamental para tornar a tecnologia prática e comercialmente viável.
Embora esta inovação esteja em seus estágios iniciais, é possível que as baterias quânticas um dia sejam capazes de fornecer carregamento mais rápido, transferência de energia sem fio e desempenho que supere a tecnologia atual de baterias.
