La physique quantique pourrait révolutionner la technologie des voitures électriques

L’humanité est aujourd’hui confrontée à la limite des combustibles fossiles. Des recherches ont été menées pour développer des sources d’énergie alternatives dont le principal vecteur énergétique est l’électricité. Le monde adopte progressivement de nouveaux produits fonctionnant avec des énergies renouvelables, l’un des plus frappants étant celle des véhicules électriques.

Si les voitures traditionnelles tirent leur énergie de la combustion d’hydrocarbures, les véhicules électriques stockent leur énergie dans des batteries. La densité énergétique des batteries étant inférieure à celle des hydrocarbures, les premiers véhicules électriques avaient une très faible autonomie. Toutefois, la technologie des batteries électriques s’est graduellement améliorée, donnant à l’électrique une autonomie acceptable face aux voitures à essence.

Cependant, la lenteur du chargement des batteries reste un problème. Actuellement, il faut environ 10 h aux voitures pour une charge complète à la maison et 20-40 min avec les chargeurs les plus rapides des stations.

Comment résoudre ce problème de vitesse de chargement ?

Les scientifiques pensent trouver la solution dans le domaine de la physique quantique. D’après leurs recherches, les technologies quantiques pourraient offrir de nouveaux mécanismes permettant de recharger les batteries plus rapidement. Cela pourrait se faire en chargeant simultanément toutes les cellules de la batterie de façon collective.

Voiture électrique en pleine charge

Cette idée n’est possible qu’avec les batteries modernes contenant de nombreuses cellules. Cet avantage de la charge collective par rapport à la charge parallèle (batterie classique) se mesure par un ratio appelé « avantage de charge quantique ». Cet avantage quantique peut avoir deux sources : le « fonctionnement global » (où toutes les cellules se communiquent simultanément) et le « couplage tout-à-tout » (où chaque cellule peut parler avec toutes les autres indépendamment). Toutefois, on ne sait pas si ces deux sources sont nécessaires ni s’il y a une limite à la vitesse de chargement.

Quelles réponses face à ces dernières questions ?

Selon des scientifiques de l’IBS, le couplage tout-venant n’est pas pertinent dans les piles quantiques. La présence d’opérations communes est l’ingrédient secret de l’avantage quantique. Le groupe a pu identifier la source exacte de cet avantage tout en excluant toute autre possibilité. Il a fourni un moyen explicite de concevoir ces batteries.

Le groupe a pu quantifier précisément la vitesse de charge pouvant être atteinte dans ce schéma. Selon cette étude, les batteries quantiques utilisant un fonctionnement global peuvent atteindre une échelle quadratique de la vitesse de charge. Le temps de charge à domicile passerait donc de 10 heures à environ 3 minutes et dans les stations de recharge rapide 30 minutes à quelques secondes.

La recharge quantique pourrait être utilisée bien au-delà de l’électronique grand public. Ces technologies ne sont qu’en phase de recherche et ne peuvent pas encore être utilisées dans le quotidien de l’homme. Cependant, les résultats des recherches ont été très prometteurs et peuvent inciter les organismes de financement et les entreprises à investir dans ces technologies. Ces batteries quantiques pourraient ainsi révolutionner la façon d’utiliser l’énergie.

SOURCE : SCITECHDAILY

1 réflexion au sujet de « La physique quantique pourrait révolutionner la technologie des voitures électriques »

  1. A domicile, la charge est aujourd’hui limitée par la puissance de l’alimentation électrique. Il faudrait tout recabler notre infrastructure pour charger une voiture en quelques minutes.

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