A Airbus informa que, junto ao BMW Group e à Quantinuum, especializadas, respectivamente, em mobilidade e tecnologias quânticas, desenvolveram um fluxo de trabalho para acelerar pesquisas futuras sobre combustíveis.
Trata-se de um fluxo de trabalho híbrido quântico-clássico para acelerar pesquisas futuras usando computadores quânticos para simular sistemas quânticos, com foco nas reações químicas de catalisadores em células de combustível.
Em um novo artigo técnico, denominado “Aplicabilidade da computação quântica para simulações de reação de redução de oxigênio”, os três parceiros relatam a modelagem precisa da reação de redução de oxigênio (ORR) na superfície de um catalisador à base de platina.
O ORR é a reação química no processo que converte hidrogênio e oxigênio em água e eletricidade em uma célula de combustível e limita a eficiência do processo. É relativamente lento e requer uma grande quantidade de catalisador de platina. Por isso, há grande interesse e valor em melhor compreensão dos mecanismos subjacentes envolvidos na reação.
Usando o computador quântico H-Series da Quantinuum, a equipe de colaboração demonstrou a aplicabilidade da computação quântica em um fluxo de trabalho industrial para aprimorar na compreensão de uma reação química crítica. As três empresas planejam mais colaboração para explorar o uso da computação quântica para enfrentar desafios industriais relevantes.
Como pioneiro no mercado automotivo global, o BMW Group reconhece o potencial transformador da computação quântica e sua importância na pesquisa de novos materiais, onde pode permitir processos mais rápidos e eficientes, reduzindo protótipos de laboratório.
Abordar e simular com precisão um dos processos eletroquímicos mais fundamentais, pela primeira vez usando a computação quântica, marca um passo substancial em direção à transição energética sustentável, beneficiando baterias de metal-ar e outros produtos com maior eficiência.
Peter Lehnert, vice-presidente de tecnologias de pesquisa do BMW Group, afirmou:
“A circularidade e a mobilidade sustentável estão nos colocando em busca de novos materiais, para criar produtos mais eficientes e moldar a futura experiência premium do usuário. Ser capaz de simular propriedades de materiais com precisão química relevante com os benefícios da aceleração do hardware de computação quântica está nos dando as ferramentas certas para mais velocidade na inovação para este domínio decisivo.”
A Airbus identificou o hidrogênio como um candidato promissor para alimentar aeronaves de baixo carbono, porque não emite CO2 ao voar, quando gerado a partir de energia renovável.
A empresa anunciou anteriormente planos para começar a testar um sistema de propulsão movido a hidrogênio a bordo de sua aeronave de demonstração ZEROe nos próximos anos. A empresa tem a ambição de desenvolver a primeira aeronave comercial movida a hidrogênio do mundo para entrada no mercado até 2035.
Isabell Gradert, vice-presidente central de pesquisa e tecnologia da Airbus, disse:
“Podemos vislumbrar claramente os benefícios do estudo em nossa busca por alternativas sustentáveis e movidas a hidrogênio, como a aeronave ZEROe, que pode operar com motores alimentados por célula de combustível. O estudo confirma que a computação quântica está amadurecendo na escala que precisamos para a aviação.”
Ilyas Khan, diretor de produtos da Quantinuum, disse:
“Estamos entusiasmados por trabalhar há algum tempo para apoiar o BMW Group e a Airbus, ambos líderes em seus campos, e ambos reconhecem que a computação quântica pode desempenhar um papel fundamental no avanço da mobilidade sustentável do futuro. Neste trabalho pioneiro, demonstramos como integrar a computação quântica nos fluxos de trabalho industriais de duas das empresas tecnologicamente mais avançadas do mundo, abordando problemas de ciência de materiais que são um alvo principal para o progresso usando a computação quântica.”
A equipe de pesquisa espera que a compreensão da reação ORR forneça informações que os ajudem a identificar materiais alternativos que possam melhorar o desempenho e reduzir os custos de produção das células de combustível.
Modelar reações químicas como a ORR com precisão é uma tarefa intratável para computadores clássicos, devido às propriedades quânticas dos mecanismos químicos envolvidos, tornando tais simulações um bom candidato para se beneficiar de uma potencial vantagem quântica no futuro.
