Baterias quânticas poderiam ter recarga super-rápida, sugere estudo

Destaque em Física, semana de 03 de agosto de 2017

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Mais do que dispositivos úteis hoje, as baterias parecem ser uma tecnologia essencial para o futuro, conforme a humanidade migra para uma matriz energética baseada em fontes intermitentes, como solar e eólica, e passa a usar baterias em maior número de aplicações, de carros a casas inteiras.

Diante disso, um desafio permanente será melhorar seu desempenho. E um grupo internacional de físicos, dentre eles um brasileiro, aposta que no mundo quântico podem ser encontradas respostas para melhorar, por exemplo, a velocidade com que elas podem ser carregadas.

Entram em cena as baterias quânticas. “Uma bateria é, de maneira geral, um dispositivo que armazena energia que pode ser utilizada futuramente. Geralmente pensamos em um dispositivo clássico, como a bateria de um carro, por exemplo, que armazena energia na forma química e depois a converte em corrente elétrica que o carro irá utilizar”, diz Lucas Céleri, pesquisador do Instituto de Física da UFG (Universidade Federal de Goiás) e co-autor do novo estudo, que tem como primeiro autor Francesco Campaioli, da Universidade Monash, na Austrália.

“No caso de baterias quânticas, a energia é armazenada em sistemas quânticos, como por exemplo um átomo. Se o átomo estiver em seu estado fundamental, então não podemos extrair energia dele, mas se ele estiver em um de seus estados excitados, então podemos reaver esta energia fazendo com que ele decaia para seu estado fundamental.”

Pode parecer apenas um detalhe, mas, segundo os autores do novo trabalho, isso faria toda a diferença na hora de recarregar a bateria. “A ideia do trabalho é mostrar que podemos explorar as leis da mecânica quântica para aumentar a potência no sistema, ou seja, aumentar a taxa com que energia é transferida ao sistema por unidade de tempo. Com isso podemos carregar um conjunto de baterias em um tempo muito menor do que o permitido pelas leis da mecânica clássica.”

No artigo, publicado em 12 de abril no periódico “Physical Review Letters”, Céleri e seus colegas admitem que isso seria em princípio possível. O pesquisador brasileiro admite que ainda é cedo para falar em aplicações, mas o potencial é grande. “Por exemplo, se celulares utilizassem esta forma de armazenamento de energia, suas baterias poderiam ser carregadas muito mais rapidamente.”

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