Na Conferência das Nações Unidas sobre Alterações Climáticas (COP26 ) de Glasgow, em novembro do ano passado, países e empresas estabeleceram metas ambiciosas para reduzir as emissões de gases com efeito de estufa no sentido de manter o aquecimento global abaixo dos 1,5°C até ao final do século. No entanto, atingir estas metas de emissões não será possível sem uma evolução muito significativa das tecnologias que contribuem para a descarbonização do planeta.
Sabemos também que as necessidades de cálculo e processamento para o desenvolvimento, de forma mais disruptiva, de algumas destas tecnologias, não estão acessíveis a muitos dos supercomputadores hoje disponíveis. E é nas necessidades prementes de desenvolvimento de tecnologias capazes de reduzir significativamente emissões de dióxido de carbono que a computação quântica poderá ser decisiva.
A computação quântica é uma ciência que estuda as aplicações das teorias da mecânica quântica à ciência da computação para produzir um desempenho exponencialmente mais elevado para certos tipos de cálculos. Pode assim ajudar a reduzir as emissões, melhorando em grande escala a eficiência de muitas tecnologias, como por exemplo as baterias e os painéis solares (entre muitas outras).
Nas baterias, elemento importante nos processos de eletrificação, com necessidades crescentes de armazenamento de energia, é crítica a melhoria da densidade de energia das baterias de iões de lítio, de modo a permitir novas aplicações e armazenamento de energia a um custo mais acessível. A computação quântica permitirá simular novos processos químicos, fornecendo uma melhor compreensão da formação do complexo eletrolítico, ajudando a encontrar materiais substitutos com as mesmas propriedades e tendo como resultado baterias com densidade de energia até 50% superior.
Nos painéis solares, usados para produção de energia elétrica, apesar de o seu preço ter reduzido significativamente nos últimos anos, a sua eficiência está ainda longe da eficiência máxima teórica. As células de hoje dependem de silício cristalino e têm uma eficiência típica da ordem dos 20%. Células solares baseadas noutras estruturas cristalinas, como por exemplo a perovskita, que têm uma eficiência teórica de até 40%, podem ser uma alternativa. A computação quântica pode permitir a simulação precisa de estruturas de perovskita em todas as combinações, usando diferentes átomos, com muito maior eficiência.
Os primeiros computadores quânticos já foram anunciados e apresentados na Europa (ex.: IBM Quantum System One). Serão essenciais no apoio ao processo de descarbonização nos próximos anos porque, com as alterações climáticas, o tempo é muito curto e, citando o Presidente do Conselho Europeu, Charles Michel: “A humanidade esteve em guerra com a natureza, é hora de parar. O planeta Terra é a nossa única casa. Temos de manter o aquecimento global abaixo dos 1,5°C e o momento de agir é agora.”
