Una investigaci\u00f3n desarrollada en Corea del Sur ha descubierto un sistema para que la recarga de los coches el\u00e9ctricos se reduzca a 3 minutos en casa y a 9 segundos en una estaci\u00f3n. Aplica tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas que recargan de golpe todas las celdas de la bater\u00eda.<\/p>\n
Ya sea fotovoltaica o fusi\u00f3n, tarde o temprano, la civilizaci\u00f3n humana debe recurrir a las energ\u00edas renovables. Esto se considera inevitable considerando las demandas energ\u00e9ticas, cada vez mayores, y la naturaleza finita de los combustibles f\u00f3siles.<\/p>\n
En consecuencia, se ha llevado a cabo mucha investigaci\u00f3n para desarrollar fuentes alternativas de energ\u00eda, la mayor\u00eda de las cuales utilizan la electricidad como principal vector de aprovisionamiento energ\u00e9tico.<\/p>\n
La extensa I+D en energ\u00edas renovables ha ido acompa\u00f1ada de cambios sociales graduales, a medida que el mundo adopta nuevos productos y dispositivos que funcionan con energ\u00edas renovables.<\/p>\n
Veh\u00edculos el\u00e9ctricos, un hito<\/strong><\/p>\n El cambio m\u00e1s llamativo que se ha producido recientemente es la r\u00e1pida adopci\u00f3n de veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Aunque apenas se ve\u00edan en las carreteras hace 10 a\u00f1os, ahora se venden anualmente millones de ellos. Este mercado es uno de los sectores de m\u00e1s r\u00e1pido crecimiento.<\/p>\n A diferencia de los autom\u00f3viles tradicionales, que obtienen energ\u00eda de la combusti\u00f3n de hidrocarburos, los veh\u00edculos el\u00e9ctricos dependen de las bater\u00edas como medio de almacenamiento de su energ\u00eda.<\/p>\n Durante mucho tiempo, las bater\u00edas ten\u00edan una densidad energ\u00e9tica muy inferior a la que ofrec\u00edan los hidrocarburos, lo que daba como resultado unas autonom\u00edas muy bajas de los primeros veh\u00edculos el\u00e9ctricos.<\/p>\n Sin embargo, la mejora gradual en las tecnolog\u00edas de las bater\u00edas finalmente permiti\u00f3 que los rangos de gesti\u00f3n de los autos el\u00e9ctricos estuvieran dentro de niveles aceptables, en comparaci\u00f3n con los autos que queman gasolina.<\/p>\n No es una disparatado asegurar que la mejora en la tecnolog\u00eda de almacenamiento de bater\u00edas ha sido uno de los principales cuellos de botella t\u00e9cnicos que tuvieron que resolverse para poner en marcha la actual revoluci\u00f3n de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos.<\/p>\n Recarga lenta<\/strong><\/p>\n Sin embargo, a pesar de las grandes mejoras en la tecnolog\u00eda de las bater\u00edas, hoy en d\u00eda los consumidores de veh\u00edculos el\u00e9ctricos se enfrentan a otra dificultad: la velocidad de carga de la bater\u00eda es lenta.<\/p>\n Actualmente, los coches tardan unas 10 horas en recargarse completamente en casa. Incluso los sistemas m\u00e1s r\u00e1pidos en las estaciones el\u00e9ctricas requieren de 20 a 40 minutos para recargar completamente los veh\u00edculos. Esto crea costos adicionales e inconvenientes para los clientes.<\/p>\n Para abordar este problema, los cient\u00edficos han buscado respuestas en el misterioso campo de la f\u00edsica cu\u00e1ntica. Su b\u00fasqueda ha llevado al descubrimiento de que las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas pueden prometer nuevos mecanismos para cargar bater\u00edas a un ritmo m\u00e1s r\u00e1pido.<\/p>\n Bater\u00edas cu\u00e1nticas<\/strong><\/p>\n Dicho concepto de \u00abbater\u00eda cu\u00e1ntica\u00bb se propuso por primera vez en un art\u00edculo seminal publicado por Alicki y Fannes en 2012. Se teoriz\u00f3 que los recursos cu\u00e1nticos, como el entrelazamiento, se pueden usar para acelerar enormemente el proceso de carga de la bater\u00eda, al cargar todas las celdas dentro la bater\u00eda simult\u00e1neamente de manera colectiva.<\/p>\n Esto es particularmente interesante, ya que las bater\u00edas modernas de gran capacidad pueden contener numerosas celdas. La carga colectiva no es posible en las bater\u00edas cl\u00e1sicas, ya que sus celdas se recargan en paralelo, independientemente unas de otras.<\/p>\n La ventaja de una carga colectiva frente a la paralela puede medirse mediante la relaci\u00f3n denominada \u00abventaja de carga cu\u00e1ntica\u00bb.<\/p>\n Alrededor del a\u00f1o 2017, se observ\u00f3 que puede haber dos posibles fuentes detr\u00e1s de esta ventaja cu\u00e1ntica: la operaci\u00f3n global (en la que todas las celdas hablan con todas las dem\u00e1s simult\u00e1neamente, es decir, \u00abtodas sentadas en una mesa\u00bb), y acoplamiento de todos a todos (cada celda puede hablar entre s\u00ed, pero solo con una celda, es decir, \u00abmuchas discusiones, pero cada discusi\u00f3n tiene solo dos participantes\u00bb).<\/p>\n Nuevo sistema cu\u00e1ntico<\/strong><\/p>\n M\u00e1s recientemente, cient\u00edficos del Centro de F\u00edsica Te\u00f3rica de Sistemas Complejos del Instituto de Ciencias B\u00e1sicas (IBS) en Corea del Sur exploraron m\u00e1s a fondo estas opciones.<\/p>\n El art\u00edculo que recoge su investigaci\u00f3n, que fue elegido como \u00abSugerencia del editor\u00bb en la revista Physical Review Letters, demuestra que el acoplamiento total es irrelevante en las bater\u00edas cu\u00e1nticas y que la presencia de operaciones globales es el \u00fanico ingrediente necesario para alcanzar la ventaja cu\u00e1ntica.<\/p>\n El grupo identific\u00f3 incluso la fuente exacta de esta ventaja, mientras descartaba cualquier otra posibilidad e incluso proporcion\u00f3 una forma expl\u00edcita de dise\u00f1ar esas bater\u00edas.<\/p>\n Cuesti\u00f3n de segundos<\/strong><\/p>\n Adem\u00e1s, pudo cuantificar con precisi\u00f3n cu\u00e1nta velocidad de carga se puede lograr en este esquema. Si bien la velocidad de carga m\u00e1xima aumenta linealmente con la cantidad de celdas en las bater\u00edas cl\u00e1sicas, el estudio mostr\u00f3 que las bater\u00edas cu\u00e1nticas que emplean una operaci\u00f3n global pueden lograr una escala cuadr\u00e1tica en la velocidad de carga.<\/p>\n Para ilustrar esto, consideraremos un veh\u00edculo el\u00e9ctrico t\u00edpico con una bater\u00eda que contiene alrededor de 200 celdas. Emplear esta carga cu\u00e1ntica dar\u00eda lugar a una aceleraci\u00f3n de 200 veces con respecto a las bater\u00edas cl\u00e1sicas, lo que significa que el tiempo de carga en el hogar se reducir\u00eda de 10 horas a unos 3 minutos. En las estaciones de carga de alta velocidad, el tiempo de carga se reducir\u00eda de 30 minutos a 9 segundos.<\/p>\n Impacto industrial<\/strong><\/p>\n Los investigadores consideran que las consecuencias de su descubrimiento pueden ser de gran alcance y que las implicaciones de la carga cu\u00e1ntica pueden ir mucho m\u00e1s all\u00e1 de los autom\u00f3viles el\u00e9ctricos y la electr\u00f3nica de consumo.<\/p>\n Por ejemplo, puede encontrar usos clave en futuras plantas de energ\u00eda de fusi\u00f3n, que requieren grandes cantidades de energ\u00eda para cargarse y descargarse en un instante.<\/p>\n Por supuesto, las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas a\u00fan est\u00e1n en pa\u00f1ales y queda un largo camino por recorrer antes de que estos m\u00e9todos puedan implementarse en la pr\u00e1ctica.<\/p>\n Sin embargo, los hallazgos de investigaci\u00f3n como estos crean una direcci\u00f3n prometedora y pueden incentivar a las agencias de financiaci\u00f3n y las empresas a invertir m\u00e1s en estas tecnolog\u00edas.<\/p>\n Si se emplean, se cree que las bater\u00edas cu\u00e1nticas revolucionar\u00edan por completo la forma en que usamos la energ\u00eda y nos acercar\u00edan un paso m\u00e1s a nuestro futuro sostenible, destacan los investigadores.<\/p>\n Fuente: levante-emv.com<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Una investigaci\u00f3n desarrollada en Corea del Sur ha descubierto un sistema para que la recarga de los coches el\u00e9ctricos se reduzca a 3 minutos en casa y a 9 segundos en una estaci\u00f3n. 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