Az elektromos autók terjedése az egyik leggyorsabb technológiai forradalom, ami épp a szemünk előtt zajlik. Persze, léteztek már villanyhajtású járművek, akár 100 évvel ezelőtt is, a valódi áttörésre azonban körülbelül 10 évvel ezelőtt került sor. Azóta évente több millió elektromos autó talál gazdára, annak ellenére, hogy a hatótáv tekintetében még csak mostanában kezdik beérni a belső égésű motorral szerelt változatokat.
A technológia legnagyobb hátrányát egyelőre a töltés sebessége jelenti: otthoni töltővel akár 8-10 órára is szükség lehet, mire teljesen feltöltjük az akkumulátort, de még egy gyorstöltőn is legalább 15-20 percre van szükség a 80 százalékos töltöttséghez.
Egy mostani elektromos autó töltése otthon akár 8-10 óráig is tarthat (Fotó: Unsplash/dcbel)
Erre a problémára keresték a megoldást a dél-koreai Institute for Basic Science (IBS) kutatói - írja a Science Daily. A tudósok az izgalmas lehetőségeket és egyelőre sok titkot rejtő kvantumfizika világában kezdték keresgélni a megoldást.
Úgynevezett kvantum-akkumulátort elméletben már 2012-ben terveztek, most azonban az IBS elméleti fizikusai közelebbről is megvizsgálták, hogy az úgynevezett kvantum-összefonodás jelenségét hogyan lehetne hasznosítani az elektromos autók töltésénél. Az összefonódás (quantum entanglement) egy olyan jelenség, amely két objektum kvantumállapotával kapcsolatban figyelhető meg. Ha az egyik objektum állapota megváltozik, a vele összefonódott másik objektumnál is azonnal hasonló változás figyelhető meg, függetlenül attól, hogy térben milyen közel vannak egymáshoz.
Ez a jelenség elméletileg lehetővé teheti, hogy a kvantum-akkumulátorok celláit egyszerre lehessen tölteni. A mai akkumulátorokban az egyes cellákat lehet ugyan párhuzamosan tölteni, ezek azonban egymástól függetlenül történnek. Egy kvantum-akkumulátor cellái azonban a "global operation"-nek azaz globális működésnek nevezett módon egymással összefüggően is tölthetőek. Ennek a mélyfizikai részébe nem mennénk bele, a lényeg azonban az, hogy a dél-koreai kutatók számításai szerint ezzel a módszerrel exponenciálisan növelhető az akkumulátorok töltési sebessége.
A számok nyelvére lefordítva a módszerrel egy 200 cellás akkumulátor töltése jelenleg, otthoni töltőn körülbelül 10 órát venne igénybe, a kvantummódszerrel azonban mindössze 3 percre lenne hozzá szükség.
Egy gyorstöltővel pedig a mostani 15-20-30 perces töltést néhány másodperc alatt le lehetne tudni.
A kutatók rámutatnak, hogy a módszer jócskán túlmutat az elektromos autók töltésén: fontos szerephez juthat például a jövőbeni fúziós erőműveknél, ahol pillanatok alatt kell hatalmas mennyisgű energiát "megmozgatni". Tény, hogy ez a technológia még csak elméletek és laboratóriumi modellezés szintjén létezik, azonban, ha sikerül ipari méretekben is reprodukálni, az forradalmasíthatja az akkumulátor-technológiát.