Inside Quantum Technology's "Inside Scoop:" Quantum e Energia Limpa

Com o aumento de custos dos combustíveis fósseis, especificamente a gasolina, muitas empresas e organizações estão interessadas em utilizar energia limpa, como solar ou energia eólica, como fonte de energia. Embora estes tipos de fontes de energia renováveis ​​possam ser úteis para reduzir as emissões de carbono, bem como para evitar a utilização de recursos limitados ou a criação de mais poluição, dimensionar estas fontes para serem rentáveis ​​e acessíveis é um desafio atual. Muitos especialistas postulam que a tecnologia quântica poderia ser benéfica na expansão dessas fontes de energia limpa, desde otimização problemas para a química quântica. 

Benefícios da computação quântica 

A pesquisa atual sobre energia renovável (ER) teoriza muitas maneiras pelas quais a tecnologia quântica pode ser um benefício para esta indústria. De acordo com Ph.D. investigador Obafemi Olatunji, da Universidade de Joanesburgo na África do Sul, “a computação quântica pode ser usada na previsão e avaliação avançada de recursos, na localização e atribuição de instalações de ER, na melhoria da eficiência da conversão e armazenamento de energia, na integração e classificação de recursos, na monitorização das condições da infraestrutura de ER, etc.” Da previsão Padrões climáticos desde os melhores momentos para colher energia solar até a otimização de uma rede elétrica para uma comunidade suburbana, a versatilidade da computação quântica oferece muitos benefícios para quem pretende usar energia renovável. Outros pesquisadores especularam que a computação quântica também pode ser útil na otimização vida útil da bateria usando a química quântica, o que poderia, por sua vez, ajudar a criar veículos elétricos mais eficientes. Estas são apenas algumas das muitas oportunidades para aplicar a energia quântica à energia limpa. 

Tornando a energia limpa acessível 

Além dos desafios típicos da computação quântica (suas fragilidades e erros), há também o problema maior de tornar a implementação da energia limpa mais acessível. Historicamente, os lucros das energias limpas têm tido dificuldade em acompanhar os lucros dos combustíveis fósseis, tornando-os difíceis de implementar comercialmente. No entanto, graças ao aumento dos custos dos combustíveis fósseis, bem como à diminuição do custo das energias renováveis, as coisas podem mudar. Só o custo da energia solar caiu 77% de 2010 a 2018, sugerindo que outras fontes de energia limpa poderão seguir-se. Pesquisadores como Olatunji acreditam que a computação quântica poderia tornar a energia limpa mais acessível e acessível para outros explorarem e usarem. “Isto [computação quântica e outras tecnologias avançadas] também melhoraria a acessibilidade, uma vez que a capacidade preditiva melhoraria juntamente com a eficiência da rede e a arquitetura de segurança ao longo da cadeia de valor”, afirmou Olatunji. “A eficiência dos recursos garantiria que mais pessoas tivessem acesso a preços acessíveis. A redução de preço coincidiria com uma redução nos custos de operação e manutenção, consequente da capacidade de computação quântica.”

Os EUA já começaram a concentrar-se na computação quântica e na energia limpa. Em 2011, o centro de pesquisa de engenharia Quantum Energy and Sustainable Solar Technologies (QESST) foi criado, apoiado pelo NSF. No QESST, os investigadores estão a trabalhar no “avanço da ciência, tecnologia e educação fotovoltaica (PV), a fim de transformar o sistema de geração de eletricidade existente”. Para fazer isso, eles estão focados em células de silício e no uso de tecnologia quântica para aprimorar esses sistemas fotovoltaicos. 

Mas poderia o Quantum custar mais do que a energia limpa pode fornecer? 

Nas discussões sobre computação quântica e energia limpa, muitos estão preocupados com o facto de a energia necessária para fazer funcionar um computador quântico poder custar mais do que os benefícios da energia limpa. No entanto, como disse Olatunji: “Tem havido sérias preocupações em torno do consumo de energia dos computadores quânticos, mas o que muitas vezes esquecemos é o facto de que existem supercomputadores que consomem muito mais energia e não têm um desempenho igual ao do computador quântico em termos de poder e eficiência computacional.” Com isso em mente, Olatunji tem esperança de que a computação quântica custará menos e, ao mesmo tempo, proporcionará muitos benefícios poderosos. “Acreditamos que haveria um ponto de inflexão onde seriam produzidos computadores quânticos de baixo consumo de energia”, acrescentou. “É comovente observar o número de organizações que lutam pela supremacia quântica. A comunidade global não teria previsto que a tecnologia quântica chegaria tão longe, por isso, com um esforço de investigação sustentado, muito ainda pode ser alcançado.”

Kenna Hughes-Castleberry é redatora da Inside Quantum Technology e comunicadora científica da JILA (uma parceria entre a University of Colorado Boulder e o NIST). Suas batidas de escrita incluem tecnologia profunda, metaverso e tecnologia quântica.

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• Fonte: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-quantum-and-clean-energy/