A pesar de todos sus florituras de diseño futurista, el auge de los coches eléctricos se basa en una innovación que se esconde bajo el capó mucho menos de los titulares: años de progreso gradual en la tecnología de baterías.
Las baterías modernas de iones de litio, la misma tecnología que alimenta los teléfonos inteligentes y captura la energía de los paneles solares, han señalado el camino hacia la creación de un futuro energético más sostenible. Los coches actuales propulsados por iones de litio pueden presumir de distancias de viaje y tiempos de carga convincentes, a una gama de precios asequibles.
Pero, ¿y si la próxima generación de baterías no fuera un paso adelante, sino un salto adelante? Si el rendimiento de las baterías pudiera duplicarse o cuadruplicarse de la noche a la mañana, aumentando su capacidad de carga, prolongando su vida útil, reduciendo la pérdida de energía por calor y disminuyendo drásticamente los costes, el impacto sólo en el transporte podría ser revolucionario.
El objetivo de Mercedes es que los híbridos enchufables o los vehículos totalmente eléctricos superen la mitad de sus ventas de coches 10 años a partir de ahora
IBM tiene el objetivo de presentar su primera computadora cuántica de más de 1.000 qubits dentro de 3 años
Los ingenieros de Daimler AG, el progenitor de Mercedes-Benz, esperan que el siguiente gran salto esté hacia tecnologías de baterías más densas de energía, posiblemente la batería de sulfuro de litio (Li-S). Desarrollar y perfeccionar estas baterías hipotéticas podría "desbloquear una oportunidad de miles de millones de dólares", afirma Benjamin Boeser, director de gestión de innovación, Silicon Valley en Mercedes-Benz R&D North America. Pero pasar de la mesa de dibujo a una batería Li-S comercialmente viable es, en esencia, un gigantesco experimento químico, una iniciativa de investigación que podría consumir años de tiempo, dinero y conocimientos de ingeniería.
Idealmente, tiene más sentido simular esas multitudes de propiedades y comportamientos moleculares en un ordenador, explorando y analizando las opciones prometedoras antes de empezar a crear prototipos físicos. Pero ahí está el problema. Incluso para moléculas simples como la cafeína, un energizante humano favorito compuesto de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, el número de estados cuánticos en la molécula, de electrones que interactúan entre el sistema de cuatro elementos básicos, puede ser enorme.
Crear una sola simulación de cafeína puede sobrecargar la memoria y la potencia de cálculo de cualquier ordenador clásico, incluso de los superordenadores más potentes y que ocupan espacio en la actualidad. Cuanto más grande y compleja es una molécula y su entorno, más desafiante se vuelve este proceso.
La computación cuántica es otra tecnología emergente que IBM está desarrollando a marchas forzadas.La computación cuántica destila algunas teorías físicas muy abstractas en un tipo completamente nuevo de potencia informática, aparentemente diseñada específicamente para manejar problemas de complejidad que antes eran insolubles. En lugar de “bits” magnéticos que representan 0 y 1, la computación cuántica se basa en “qubits” que pueden, gracias a algunos fenómenos mecánico-cuánticos muy extraños, representar más información que un bit clásico. Con la incorporación de cada qubit a una computadora cuántica, su rendimiento se duplica : un aumento exponencial en su capacidad para ejecutar algoritmos de complejidad que alguna vez fue intratable.
Si bien la física subyacente de la computación cuántica es vertiginosa, su ventaja principal es simple: el potencial innovador para realizar rápidamente los vastos volúmenes de cálculo necesarios para simular con precisión los bloques de construcción de la naturaleza.
Un objetivo principal de la simulación molecular es encontrar el estado del "suelo" de un compuesto como resultado de su configuración más estable. Los qubits mismos operan de acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, al igual que las moléculas que los investigadores necesitan simular. Aunque en su infancia, la estabilidad de los qubits debería mejorar mucho con el tiempo. La esperanza es que, a medida que esto ocurra, los ordenadores cuánticos puedan acelerar enormemente el proceso de simulación, por no hablar de docenas de otras tareas que requieren muchos datos, con aplicaciones en todos los sectores. La colaboración con Mercedes-Benz en la investigación de baterías para el mundo real es sólo uno de los aspectos del trabajo fundacional que llevará a la computación cuántica a la fructificación comercial.
"El sector avanza a buen ritmo", afirma Boeser, de Mercedes-Benz. "Pero todos los que están cerca de la tecnología y la investigación saben que todavía está en su infancia y que todavía tenemos que trabajar mucho". Mercedes-Benz sigue adelante con la transformación hacia una movilidad libre de emisiones. La sostenibilidad es uno de los elementos clave de la estrategia corporativa de Mercedes-Benz y al mismo tiempo un punto de referencia para el éxito corporativo.
Y los objetivos están claramente definidos en un plazo: En los próximos 20 años, Mercedes-Benz Cars aspira a tener una flota de turismos nuevos neutra en carbono y a que los híbridos enchufables o los vehículos totalmente eléctricos representen más del 50% de sus ventas de automóviles en 2030.
"Una década parece lejana, pero en realidad, para muchas empresas, una década está totalmente dentro del horizonte normal de planificación e inversión", afirma Dario Gil, director de IBM Research. Mire hacia el final de la calle y puede que haya un automóvil propulsado por litio-azufre a la vuelta de la esquina.
Mercedes-Benz es uno de los mayores productores de coches premium y el mayor fabricante mundial de vehículos comerciales con un alcance global. Proporciona financiación, arrendamiento, gestión de flotas, seguros y servicios innovadores de movilidad.
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Producido en los Estados Unidos de América, marzo de 2020.
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