Technologia, która może skrócić ładowanie do ułamka sekundy. Polski naukowiec ma w tym swój udział

Od smartfonów po magazyny energii – dziś świat stoi na bateriach litowo-jonowych. To one zasilają około 70% wszystkich ładowalnych urządzeń, od elektroniki codziennego użytku po pojazdy elektryczne. Lit stał się fundamentem nowoczesnej energetyki przenośnej – jest lekki, wydajny, stosunkowo tani i łatwo dostępny. Jednak jego wydobycie i przetwarzanie wiążą się z degradacją środowiska, ryzykiem zdrowotnym oraz geopolitycznymi napięciami w łańcuchu dostaw.

Coraz więcej naukowców poszukuje więc alternatywnych rozwiązań. Jednym z najbardziej obiecujących kierunków badań są baterie kwantowe – technologia, która zaledwie dekadę temu była wyłącznie koncepcją teoretyczną. Pomysł narodził się dzięki Robertowi Alickiemu z Uniwersytetu Gdańskiego i Markowi Fannesowi z KU Leuven. Dziś nad jej rozwojem pracują zespoły badawcze na całym świecie.

Ładowanie w mgnieniu oka i energia ze światła

Baterie kwantowe przechowują energię w postaci fotonów, a nie jonów czy elektronów, co otwiera zupełnie nowe możliwości. W teorii mogłyby ładować się wielokrotnie szybciej niż obecne ogniwa, a nawet bezpośrednio gromadzić energię ze światła. Co więcej, modele teoretyczne sugerują, że w pewnych warunkach mogą oddać więcej energii niż zgromadziły – jeśli dzielą stan kwantowy z zasilanym urządzeniem.

Choć brzmi to jak science fiction, w laboratoriach dokonuje się realnych postępów. Naukowcy z Royal Melbourne Institute of Technology w Australii stworzyli prototyp, który utrzymuje energię 1000 razy dłużej niż wcześniejsze konstrukcje – z nanosekund do mikrosekund. Francesco Campaioli z zespołu badawczego porównuje to do telefonu, który ładuje się w pół godziny, a w stanie czuwania wytrzymuje 20 dni.

Od prototypu do praktyki

Droga do komercyjnego zastosowania jest jednak długa. Największym wyzwaniem jest precyzyjna kontrola magazynowania i uwalniania energii w świecie, gdzie prawa fizyki kwantowej potrafią zaskakiwać. Eksperci podkreślają, że sukces tej technologii może oznaczać rewolucję w zasilaniu małych urządzeń – szczególnie Internetu Rzeczy, czujników czy autonomicznych systemów poza siecią.

Baterie kwantowe nie zastąpią akumulatorów litowo-jonowych w samochodach elektrycznych czy dużych magazynach energii. Mogą jednak wypełnić niszę, oferując kompaktowe, zintegrowane źródła zasilania, które jednocześnie gromadzą i przetwarzają energię – podobnie jak panel słoneczny z wbudowanym magazynem.

Przyszłość pisana fotonami

Jeżeli badaczom uda się pokonać techniczne bariery, baterie kwantowe mogą trafić do naszych kieszeni szybciej, niż się spodziewamy oraz w istotny sposób zmienić sposób, w jaki ładujemy i zasilamy codzienne urządzenia.

Źródło: oilprice.com