O alarme da mudança climática foi acionado por cientistas globalmente: os planos atuais de diversos países não estão atingindo a meta de emissões líquidas zero em 2050 e as emissões de gases de efeito estufa devem continuar diminuindo. Levando-se em conta que o setor de transportes contribui com 23% das emissões globais de CO2 e 39% emissões de GEE (gases de efeito estufa) na América Latina, a indústria automobilística está impulsionando a transição para veículos elétricos (EV).
Essa abordagem eco-friendly está acelerando a maior transformação que a indústria tem visto desde que a Ford lançou a primeira linha de montagem, há quase 100 anos. No entanto, de acordo com um Estudo global do IBM Institute for Business Value (IBV), apesar de as montadoras estarem muito comprometidas em mudar para EVs (Electric Vehicles), as novas baterias necessárias para sua operação estão criando múltiplos desafios: . O desempenho da bateria — As montadoras fizeram um bom progresso na melhora do desempenho da bateria e da densidade de energia, o que resultou em maior autonomia. No entanto, o desempenho da bateria se deteriora ao longo do tempo, portanto, aumentar a quantidade e a velocidade das cargas afeta a autonomia da bateria e o valor residual dos EVs.
. A escassez de matérias-primas — Até 2030, a estimativa é de 5,4 milhões de veículos elétricos em operação na América Latina. As baterias dos veículos elétricos atuais utilizam, principalmente, minerais terrestres críticos, como lítio, cobalto e níquel. Considerando que a adoção de EV continua a aumentar, a escassez de material pode se tornar outro freio para a transição para veículos de emissão zero.
. O impacto ambiental — Os impactos ambientais da oferta de matérias-primas, emissões durante a fabricação e a reciclagem de baterias usadas precisam ser abordados. No entanto, a química por trás do funcionamento das baterias é extremamente complexa e requer modelos detalhados de interações moleculares que ultrapassam os limites da computação clássica.
O futuro das baterias dos EV é quântico — A computação quântica excede as restrições de tempo de processamento da computação clássica em simulação de materiais, o que ajuda os pesquisadores a evitarem métodos experimentais trabalhosos, demorados e caros. Por esta razão, alguns pesquisadores estão se voltando para a computação quântica para potenciar a identificação de materiais alternativos, menos caros e mais abundantes que podem ser usados para produzir baterias de alto desempenho e mais respeitosas com o meio ambiente.
Simulações quânticas podem ser usadas para simular de forma mais realista materiais e suas interações com o funcionamento do dispositivo, processos de fabricação e condições de operação, possibilitando um experimento mais produtivo e que necessite de menos pesquisas laboratoriais e desenvolvimento de manufatura.
A Mitsubishi Chemical, por exemplo, está perseguindo a promessa de baterias de lítio-oxigênio, que no papel parecem ser substancialmente mais leves e duram mais com uma única carga. Os pesquisadores buscam entender melhor o potencial do lítio-oxigênio como fonte de energia usando novos algoritmos que aproveitam a computação quântica.
A redução das emissões de carbono através de veículos elétricos requer uma visão sistêmica que inclua a cadeia de valor da bateria até a infraestrutura de carregamento. Aqueles líderes que alavancam tecnologias avançadas e constroem ecossistemas robustos estarão melhor posicionados para alcançar a velocidade de mudança necessária para cumprir as metas globais de emissões líquidas zero e alavancar uma vantagem competitiva no mercado.