"Inside Scoop" של Inside Quantum Technology: מיחזור קוונטי ומתכות - Inside Quantum Technology

"Inside Scoop" של Inside Quantum Technology: מיחזור קוונטי ומתכות - Inside Quantum Technology

מיחזור מתכות יכול להיות דרך לעשות שימוש חוזר במתכות נדירות במכשירים הטכנולוגיים שלנו, ומחשוב קוונטי יכול לתת לתהליך יתרון.
By קנה יוז-קסטלברי פורסם ב-20 באוקטובר 2023

בעוד שהדיונים על מחשוב קוונטי התמקדו בעיקר בפיננסים או באבטחת סייבר, בין התחומים הפחות נחקרים היא השפעתו הפוטנציאלית על מיחזור מתכות. מתכות כמו קובלט משמשים ליצירת מכשירים של היום, כגון טלפונים ומחשבים ניידים. אולם מכיוון שהם נדירים ויש להם היסטוריה של כרייה תוך טיפול לא אנושי, חברות רבות בוחנות מיחזורם ממקורות אחרים. מחשוב קוונטי עשוי לתת יתרון בתהליך המיחזור, מניתוח משופר ועד אופטימיזציה טובה יותר של משאבים ואנרגיה.

כאשר משאבים כמו נפט או גז טבעי מושקעים בכריית מתכות כמו קובלט וניקל, כל תעשיית כריית המתכות הפכה למזהמת למדי, שכן נגר מתכת רעילה מהצמחים מזהם נחלים ונהרות סמוכים. ניצול תוכניות מיחזור מתכות יכול לא רק לעזור להפחית את לא אנושי טיפול בכורי מתכות (חלקם רק בני נוער), אבל גם עוזר להפוך את דרכי המים בטוחים לשימוש שוב.

מחשוב קוונטי ומולקולות מתכת

בבסיסו, מחשוב קוונטי ממנף עקרונות של מכניקת הקוונטים כדי לפתור בעיות מורכבות מהר יותר באופן אקספוננציאלי ממחשבים קלאסיים. יישום מיידי אחד במחזור מתכות משופר ניתוח חומר. אלגוריתמים קוונטיים יכולים לנתח את הרכב המתכות בפירוט הרבה יותר עדין. זה יכול לסייע בהפרדת מתכות בצורה יעילה יותר ובזיהוי מזהמים, מה שמבטיח טוהר גבוה יותר של חומר ממוחזר.

כבר חברות רבות, כגון Polarisqb or ריברליין מפתחים שיטות לרתום אלגוריתמים קוונטיים למידול מולקולרי. בעוד חברות אלה מתמקדות יותר עיצוב תרופות, הטכנולוגיה שלהם מגוונת מספיק כדי, בעתיד, ניתן יהיה ליישם אותה לצורך אחר, חשוב מאוד זה.

אופטימיזציה של מיחזור מתכת אנרגיה וכלים

תהליכי מיחזור מתכות, במיוחד התכה, הם עתירי אנרגיה. מחשוב קוונטי יכול למלא תפקיד בשיפור יעילויות אנרגיה של תהליכים אלה, פוטנציאל להפחית את טביעת הרגל הפחמנית של מפעלי מיחזור. נכון לעכשיו, מחקרים שונים בוחנים מיטוב מה היא מגזר אנרגיה על ידי מינוף כוחם של אלגוריתמים קוונטיים.

בנוסף, מפעלי מיחזור מודרניים מסתמכים על מכונות שעוברות בלאי. תחזוקה חזויה, המופעלת על ידי מחשוב קוונטי, יכולה לחזות כשלים אפשריים בציוד ולהציע התערבויות בזמן. זה יכול להוביל לתוחלת חיים של ציוד ולהפחתת זמני השבתה, מה שיחסוך למפעלים זמן וכסף משמעותיים בטווח הארוך.

בעוד שההשפעה הישירה של מחשוב קוונטי על מיחזור מתכות עדיין בשלבי תחילתו, היישומים הפוטנציאליים ברורים. חשוב לגשת לזה באופטימיות מדודה. ככל שהטכנולוגיה הקוונטית תתקדם ותהפוך לנגישה יותר, ההשלכות שלה על תעשיות כמו מיחזור מתכות יתבררו יותר, ויסללו את הדרך לפרקטיקות בנות קיימא ויעילות יותר.

קנה יוז-קסטלברי היא כותבת צוות ב-Inside Quantum Technology ו-Science Communicator ב-JILA (שותפות בין אוניברסיטת קולורדו בולדר ו-NIST). פעימות הכתיבה שלה כוללות טכנולוגיה עמוקה, מחשוב קוונטי ובינה מלאכותית. עבודתה הוצגה ב-Scientific American, New Scientist, Discover Magazine, Ars Technica ועוד.

בול זמן:

עוד מ בתוך טכנולוגיה קוונטית

תקציר חדשות קוונטים 8 באוגוסט: פלטפורמת בלוקצ'יין מאובטחת קוונטית של SQE מצטרפת למרכז החדשנות של ברקשייר; מדענים מאוניברסיטת שיקגו צופים בראיות ראשונות של 'סופרכימיה קוונטית' במעבדה; מחשבים קוונטיים יכולים להפעיל חישובים עתידיים בתעשיית הנפט והגז + עוד - Inside Quantum Technology

צומת המקור: 1872703
בול זמן: אוגוסט 8, 2023