De gekoesterde droom van de auto-industrie is een "miljoen mijl" voor elektrische auto's. Ingenieurs willen een batterij maken die keer op keer kan worden opgeladen voor een miljoen mijl (ongeveer 1 km) zonder het vermogen om een lading op te slaan te verliezen. Maar wetenschappers zijn meer geïnteresseerd in een geavanceerde kwantumfysische versie van een batterij van een miljoen mijl: dat wil zeggen, een batterij die in staat is om die miljoen mijl af te leggen op een enkele lading.
Hierdoor hoeven de meeste autobezitters hun accu's niet meer op te laden. Zelfs eigenaren van zware auto's kunnen gewoon om de paar jaar langs de winkel komen voor gepland onderhoud om hun batterijen op te laden.
Ter referentie: kwantumbatterijen zijn een theoretische technologie die kwantumfysica gebruikt om apparaten te maken die enorme hoeveelheden energie kunnen opslaan en ongelooflijk snel kunnen opladen.
Quantumbatterijen worden ontwikkeld door talloze groepen wetenschappers aan universiteiten, startups en bedrijfslaboratoria over de hele wereld, en te oordelen naar het aantal recente wetenschappelijke artikelen over het onderwerp, gelooft de wetenschappelijke gemeenschap over het algemeen dat we op het punt staan van een doorbraak. Of dat betekent dat kwantumbatterijen binnen een maand of tien jaar zullen verschijnen, valt nog te bezien.
Batterijen zijn een zeer complexe technologie. Zelfs de piepkleine batterijen die we gebruiken in consumentenproducten zijn een mysterie voor wetenschappers. Zoals Dr. Jeanette Garcia, senior manager kwantumtoepassingen en algoritmen bij IBM, in een recente bedrijfsaankondiging zei: “We weten niet wat er in de batterijen gebeurt. Dit is een mysterie. Natuurlijk weten we hoe we batterijen moeten maken. Maar we kunnen op moleculair niveau niet zien wat er in de batterij gebeurt als hij werkt."
Hiervoor werken bedrijven als IBM en Mercedes Benz samen om kwantumcomputersystemen te creëren die moleculaire interacties in de batterij kunnen simuleren. In de nabije toekomst zou dit kunnen leiden tot meer geavanceerde batterijen van alle soorten, van batterijen voor mobiele telefoons die sneller opladen en langer meegaan, tot elektrische voertuigen met een grotere actieradius, en zelfs tot een verbeterd industrieel stroom- en energieverbruik.
Quantumbatterijen zijn veel complexer dan conventionele batterijen. Een van de grote ideeën die wetenschappers op weg naar hun ontwikkeling onderzoeken, houdt verband met een concept dat 'superabsorptie (of superabsorptie)' wordt genoemd. Traditionele batterijen werken volgens een intuïtief principe: hoe groter ze zijn, hoe langer het duurt om ze op te laden. Met superabsorptie zullen kwantumbatterijen het script echter omdraaien. Hoe meer moleculen je in een superabsorptiebatterij stopt, hoe sneller hij oplaadt. Dit betekent dat een batterij ter grootte van een gebouw sneller oplaadt dan een batterij ter grootte van een mobiele telefoon.
Wanneer de nieuwe fantastische quantumbatterijen precies op de markt komen, is niet bekend. Maar één ding kan zeker worden gezegd: wanneer ze verschijnen, zal het grandioos zijn. Stel je een iPad voor die nooit hoeft te worden opgeladen, of een Tesla die tussen oplaadbeurten een miljoen stadsmijlen kan rijden.
Maar wat nog belangrijker is, kwantumbatterijtechnologie kan ons redden van de door de mens veroorzaakte wereldwijde klimaatcrisis en afhankelijkheid van schadelijke brandstofbronnen.
U kunt Oekraïne helpen vechten tegen de Russische indringers. De beste manier om dit te doen is door geld te doneren aan de strijdkrachten van Oekraïne via Red het leven of via de officiële pagina NBU.
Abonneer u op onze pagina's in Twitter dat Facebook.
Lees ook: