Un pas de plus vers des batteries quantiques incroyablement compactes et puissantes
Plus une batterie quantique est grande, plus elle se recharge rapidement.
Les batteries quantiques ont le potentiel de stocker l’énergie dans une nouvelle catégorie de dispositifs compacts et puissants qui pourraient stimuler l’adoption d’énergies renouvelables et réduire massivement notre dépendance aux combustibles fossiles.
Aujourd’hui, un groupe international de scientifiques a franchi une étape importante pour faire de ces batteries une réalité. Selon un communiqué de presse de l’Université d’Adélaïde, l’équipe a prouvé pour la première fois le concept crucial de superabsorption.
Qu’est-ce que la superabsorption ?
Grâce à une série de tests en laboratoire, l’équipe a prouvé avec succès le concept de superabsorption, un phénomène de la mécanique quantique ayant des implications potentiellement vastes dans les domaines de l’informatique quantique et du stockage d’énergie. La superabsorption, comme de nombreuses autres bizarreries quantiques, rend possible ce qui semble impossible par une manipulation subtile des molécules à l’échelle quantique.
Dans une interview accordée à NewAtlas, le Dr James Q. Quach, l’un des chercheurs de l’université d’Adélaïde participant au projet, a déclaré : “La superabsorption est un effet collectif quantique où les transitions entre les états des molécules interfèrent de manière constructive.”
“L’interférence constructive se produit dans tous les types d’ondes (lumière, son, ondes sur l’eau), et se produit lorsque différentes ondes s’additionnent pour donner un effet plus important que chaque onde prise séparément”, a-t-il poursuivi. “Cela permet aux molécules combinées d’absorber la lumière plus efficacement que si chaque molécule agissait individuellement.” En réalité, cela signifie que plus il y a de molécules dans votre dispositif de stockage d’énergie quantique, plus il sera capable d’absorber efficacement l’énergie, ce qui signifie des temps de charge plus rapides.
Plus la batterie est grande, plus elle se charge rapidement
Les nouvelles découvertes pourraient conduire à de grands systèmes de stockage avec des temps de charge incroyablement rapides, permettant de nouvelles applications dans le stockage des énergies renouvelables. “Les batteries quantiques, qui utilisent les principes de la mécanique quantique pour améliorer leurs capacités, nécessitent un temps de charge d’autant plus court qu’elles sont grandes”, a déclaré le Dr Quach dans le communiqué de presse de l’Université d’Adélaïde. “Il est théoriquement possible que la puissance de charge des batteries quantiques augmente plus rapidement que la taille de la batterie, ce qui pourrait permettre de nouvelles façons d’accélérer la charge.”
L’équipe, qui a exposé ses résultats dans la revue Science Advances, a utilisé un laser pour charger plusieurs microcavités en couches de différentes tailles, chacune contenant un nombre variable de molécules organiques. “La couche active de la microcavité contient des matériaux semi-conducteurs organiques qui stockent l’énergie. L’effet de superabsorption des piles quantiques repose sur l’idée que toutes les molécules agissent collectivement grâce à une propriété connue sous le nom de superposition quantique”, explique le Dr Quach.
“Plus la taille de la microcavité augmente et plus le nombre de molécules augmente, plus le temps de charge diminue”, poursuit-il. “Il s’agit d’une percée importante, qui marque une étape majeure dans le développement de la batterie quantique.”
Tout cela est crucial pour développer de nouvelles formes plus durables de stockage de l’énergie, selon l’équipe de chercheurs. D’ici 2040, expliquent-ils, la consommation d’énergie de la population devrait avoir augmenté de 28 % par rapport aux niveaux de 2015. Avec une batterie quantique, les entreprises d’énergie renouvelable pourraient récolter et stocker l’énergie lumineuse simultanément, ce qui permettrait de réduire considérablement les coûts, explique l’équipe. La prochaine étape, et la plus importante, pour l’équipe est de mettre au point un prototype de batterie quantique entièrement fonctionnel, en utilisant le phénomène de superabsorption pour lequel ils ont fourni des preuves dans leurs expériences de preuve de concept.
Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
