Το "Inside Scoop" της Inside Quantum Technology: Κβαντική και καθαρή ενέργεια

Με την αυξανόμενο κόστος των ορυκτών καυσίμων και συγκεκριμένα της βενζίνης, πολλές εταιρείες και οργανισμοί ενδιαφέρονται να χρησιμοποιούν καθαρή ενέργεια, όπως π.χ ηλιακός ή αιολική ενέργεια, ως πηγή ενέργειας. Ενώ αυτοί οι τύποι ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση των εκπομπών άνθρακα, καθώς και στην αποφυγή χρήσης περιορισμένων πόρων ή στη δημιουργία περαιτέρω ρύπανσης, η κλιμάκωση αυτών των πηγών ώστε να είναι κερδοφόρες και προσβάσιμες είναι μια τρέχουσα πρόκληση. Πολλοί ειδικοί υποστηρίζουν ότι η κβαντική τεχνολογία θα μπορούσε να είναι επωφελής στην κλιμάκωση αυτών των καθαρών πηγών ενέργειας, από βελτιστοποίηση προβλήματα στην κβαντική χημεία. 

Οφέλη του Κβαντικού Υπολογισμού 

Η τρέχουσα έρευνα για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (RE) θεωρεί πολλούς τρόπους με τους οποίους η κβαντική τεχνολογία μπορεί να είναι όφελος για αυτόν τον κλάδο. Σύμφωνα με τον Ph.D. ερευνητής Ομπαφέμι Ολατούντζι, του Πανεπιστήμιο του Γιοχάνεσμπουργκ στη Νότια Αφρική, «ο κβαντικός υπολογισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε προηγμένη πρόβλεψη και αξιολόγηση πόρων, τοποθεσία και κατανομή εγκαταστάσεων ΑΠΕ, βελτιωμένη απόδοση μετατροπής και αποθήκευσης ενέργειας, ενοποίηση και ταξινόμηση πόρων, παρακολούθηση κατάστασης υποδομής ΑΠΕ κ.λπ.». Από την πρόβλεψη πρότυπα καιρικών συνθηκών Για τους καλύτερους χρόνους συλλογής ηλιακής ενέργειας για τη βελτιστοποίηση ενός ηλεκτρικού δικτύου για μια προαστιακή κοινότητα, η ευελιξία του κβαντικού υπολογισμού προσφέρει πολλά οφέλη για όσους θέλουν να χρησιμοποιούν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Άλλοι ερευνητές έχουν υποθέσει ότι ο κβαντικός υπολογισμός μπορεί επίσης να είναι χρήσιμος στη βελτιστοποίηση διάρκεια ζωής μπαταρίας χρησιμοποιώντας κβαντική χημεία, η οποία θα μπορούσε με τη σειρά της να βοηθήσει στη δημιουργία πιο αποδοτικών ηλεκτρικών οχημάτων. Αυτές είναι μόνο μερικές από τις πολλές ευκαιρίες για την εφαρμογή κβαντικών στην καθαρή ενέργεια. 

Κάνοντας την Καθαρή Ενέργεια Προσιτή 

Εκτός από τις τυπικές προκλήσεις του κβαντικού υπολογισμού (η ευθραυστότητα και τα λάθη του), υπάρχει επίσης το μεγαλύτερο πρόβλημα να γίνει η καθαρή ενέργεια πιο προσιτή στην εφαρμογή. Ιστορικά, τα κέρδη από καθαρή ενέργεια δυσκολεύονταν να συμβαδίσουν με τα κέρδη από τα ορυκτά καύσιμα, γεγονός που καθιστά δύσκολη την εμπορική εφαρμογή τους. Ωστόσο, χάρη στο αυξανόμενο κόστος των ορυκτών καυσίμων, καθώς και στη μείωση του κόστους των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, τα πράγματα μπορεί να αλλάξουν. Μόνο το κόστος της ηλιακής ενέργειας μειώθηκε 77% από το 2010 έως το 2018, υποδηλώνοντας ότι ενδέχεται να ακολουθήσουν και άλλες πηγές καθαρής ενέργειας. Ερευνητές όπως ο Olatunji πιστεύουν ότι οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν να κάνουν την καθαρή ενέργεια πιο προσιτή και προσβάσιμη για άλλους για εξερεύνηση και χρήση. «Αυτός ο [κβαντικός υπολογισμός και άλλες προηγμένες τεχνολογίες] θα βελτίωνε επίσης την προσβασιμότητα, καθώς η ικανότητα πρόβλεψης θα βελτιωνόταν παράλληλα με την αποτελεσματικότητα του δικτύου και την αρχιτεκτονική ασφάλειας κατά μήκος της αλυσίδας αξίας», δήλωσε ο Olatunji. «Η αποδοτικότητα των πόρων θα διασφάλιζε ότι περισσότεροι άνθρωποι θα έχουν πρόσβαση σε προσιτές τιμές. Η μείωση της τιμής θα συμπίπτει με τη μείωση του κόστους λειτουργίας και συντήρησης, ως συνέπεια της ικανότητας κβαντικού υπολογισμού».

Οι ΗΠΑ έχουν ήδη αρχίσει να επικεντρώνονται στους κβαντικούς υπολογιστές και στην καθαρή ενέργεια. Το 2011 το ερευνητικό κέντρο μηχανικής Quantum Energy and Sustainable Solar Technologies (QESST) δημιουργήθηκε, υποστηρίζεται από το NSF. Στο QESST, οι ερευνητές εργάζονται για την «προώθηση της επιστήμης, της τεχνολογίας και της εκπαίδευσης των φωτοβολταϊκών (ΦΒ) προκειμένου να μεταμορφωθεί το υπάρχον σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας». Για να γίνει αυτό, επικεντρώνονται σε κυψέλες πυριτίου και χρησιμοποιούν κβαντική τεχνολογία για να βελτιώσουν αυτά τα φωτοβολταϊκά συστήματα. 

Θα μπορούσε όμως το Quantum να κοστίσει περισσότερο από όσο μπορεί να προσφέρει η καθαρή ενέργεια; 

Στις συζητήσεις για τους κβαντικούς υπολογιστές και την καθαρή ενέργεια, πολλοί ανησυχούν ότι η ισχύς που απαιτείται για τη λειτουργία ενός κβαντικού υπολογιστή μπορεί να κοστίσει περισσότερο από τα οφέλη της για την καθαρή ενέργεια. Ωστόσο, όπως είπε ο Olatunji: «Υπήρξαν σοβαρές ανησυχίες σχετικά με την κατανάλωση ενέργειας των κβαντικών υπολογιστών, αλλά αυτό που συχνά ξεχνάμε είναι το γεγονός ότι υπάρχουν υπερυπολογιστές που καταναλώνουν πολύ περισσότερη ενέργεια και δεν έχουν απόδοση μέχρι τον κβαντικό υπολογιστή. υπολογιστική ισχύς και απόδοση». Έχοντας αυτό υπόψη, ο Olatunji ελπίζει ότι ο κβαντικός υπολογιστής θα κοστίσει λιγότερο, παρέχοντας ταυτόχρονα πολλά ισχυρά οφέλη. «Πιστεύουμε ότι θα υπάρξει ένα σημείο καμπής όπου θα παράγονται κβαντικοί υπολογιστές χαμηλής ενέργειας», πρόσθεσε. «Είναι συγκινητικό να σημειώνεται ο αριθμός των οργανώσεων που αγωνίζονται για την κβαντική υπεροχή. Η παγκόσμια κοινότητα δεν θα είχε φανταστεί ότι η κβαντική τεχνολογία θα φτάσει τόσο μακριά, επομένως με μια συνεχή ερευνητική προσπάθεια, πολλά μπορούν ακόμα να επιτευχθούν».

Ο Kenna Hughes-Castleberry είναι συγγραφέας προσωπικού στο Inside Quantum Technology και Επιστήμονας Επικοινωνίας στο JILA (μια συνεργασία μεταξύ του Πανεπιστημίου του Κολοράντο Boulder και του NIST). Τα συγγραφικά της beats περιλαμβάνουν τη βαθιά τεχνολογία, το μετασύμπαν και την κβαντική τεχνολογία.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-quantum-and-clean-energy/