Inside Quantum Technology "Inside Scoop:" بازیافت کوانتومی و فلز

بازنشر افلاطون

دنبال: 0

بازیافت فلزات می تواند راهی برای استفاده مجدد از فلزات کمیاب در دستگاه های فناوری ما باشد و محاسبات کوانتومی می تواند به این فرآیند مزیتی بدهد.

By کنا هیوز-کستلبری ارسال شده در 20 اکتبر 2023

در حالی که بحث در مورد محاسبات کوانتومی عمدتاً بر روی امور مالی یا امنیت سایبری متمرکز شده است، یکی از حوزه‌های کمتر مورد بررسی، تأثیر بالقوه آن بر بازیافت فلزات است. فلزات مانند کبالت برای ایجاد دستگاه های امروزی مانند تلفن و لپ تاپ استفاده می شود. با این حال، از آنجایی که آنها نادر هستند و سابقه استخراج با رفتار غیرانسانی دارند، بسیاری از شرکت ها به دنبال بازیافت آنها از منابع دیگر هستند. محاسبات کوانتومی ممکن است بتواند در فرآیند بازیافت، از تجزیه و تحلیل پیشرفته گرفته تا بهینه سازی بهتر منابع و انرژی، مزیتی به ارمغان بیاورد.

از آنجایی که منابعی مانند نفت یا گاز طبیعی برای استخراج فلزات مانند کبالت و نیکل سرمایه‌گذاری می‌شوند، کل صنعت معدنکاری فلزات نسبتاً آلوده شده است. رواناب فلزات سمی از گیاهان، نهرها و رودخانه های مجاور را آلوده می کند. استفاده از برنامه های بازیافت فلزات نه تنها می تواند به کاهش آن کمک کند غیر انسانی درمان معدنچیان فلزی (برخی فقط نوجوانان)، اما همچنین به ایمن کردن آبراه ها برای استفاده مجدد کمک می کند.

محاسبات کوانتومی و مولکول های فلزی

محاسبات کوانتومی در هسته خود از اصول مکانیک کوانتومی برای حل مسایل پیچیده به صورت تصاعدی سریعتر از کامپیوترهای کلاسیک استفاده می کند. یکی از کاربردهای فوری در بازیافت فلزات افزایش یافته است تجزیه و تحلیل مواد. الگوریتم های کوانتومی به طور بالقوه می توانند ترکیب فلزات را با دانه بندی بسیار ظریف تری تجزیه و تحلیل کنند. این می تواند به تفکیک فلزات به طور موثرتر و شناسایی آلاینده ها کمک کند و از خلوص بالاتر مواد بازیافتی اطمینان حاصل کند.

در حال حاضر بسیاری از شرکت ها، مانند Polarisqb or ریورلین در حال توسعه روش هایی برای مهار الگوریتم های کوانتومی برای مدل سازی مولکولی هستند. در حالی که این شرکت ها بیشتر بر روی طراحی دارو، فناوری آنها به اندازه کافی همه کاره است که در آینده می تواند برای این نیاز بسیار مهم دیگر اعمال شود.

بهینه سازی انرژی و ابزار بازیافت فلز

فرآیندهای بازیافت فلزات، به ویژه ذوب، انرژی بر هستند. محاسبات کوانتومی می‌تواند در بهبود آن نقش داشته باشد صرفه جویی در مصرف انرژی از این فرآیندها، به طور بالقوه ردپای کربن کارخانه های بازیافت را کاهش می دهد. در حال حاضر مطالعات مختلفی در حال بررسی است بهینه سازی la بخش انرژی با استفاده از قدرت الگوریتم های کوانتومی

علاوه بر این، کارخانه‌های بازیافت مدرن به ماشین‌هایی متکی هستند که در معرض فرسودگی و پارگی هستند. تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده، با محاسبات کوانتومی، می‌تواند خرابی‌های احتمالی تجهیزات را پیش‌بینی کند و مداخلات به موقع را پیشنهاد کند. این می تواند منجر به افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش زمان توقف شود که در دراز مدت باعث صرفه جویی قابل توجهی در زمان و هزینه نیروگاه ها می شود.

در حالی که تأثیر مستقیم محاسبات کوانتومی بر بازیافت فلزات هنوز در مرحله اولیه خود است، کاربردهای بالقوه آن مشهود است. مهم است که با خوش بینی سنجیده به این موضوع نزدیک شویم. همانطور که فناوری کوانتومی پیشرفت می کند و در دسترس تر می شود، پیامدهای آن برای صنایعی مانند بازیافت فلزات واضح تر می شود و راه را برای اقدامات پایدارتر و کارآمدتر هموار می کند.

کنا هیوز-کستلبری نویسنده کارکنان Inside Quantum Technology و ارتباط دهنده علوم در JILA (شرکتی بین دانشگاه کلرادو بولدر و NIST) است. ضربان نوشتن او شامل فناوری عمیق، محاسبات کوانتومی و هوش مصنوعی است. کارهای او در ساینتیفیک امریکن، نیو ساینتیست، مجله دیسکاور، آرس تکنیکا و غیره به نمایش درآمده است.