Reactores nucleares de
cuarta generación, coches eléctricos que se mueven por Internet, sensores que
inoculan insulina cuando el cuerpo lo pide, dióxido de carbono bueno, agua
desalinizada con menos coste... son algunas de las tecnologías que se
desarrollarán en 2013, según el Foro Económico Mundial.
El Consejo de Agenda Global
sobre Tecnologías Emergentes del Foro Económico Mundial ha identificado las 10
tecnologías que, en 2013, prometen dar pasos decisivos para lograr avances
inconcebibles hace apenas una década en campos como la medicina, la producción
energética, la industria manufacturera, la seguridad vial, la lucha contra el
cambio climático...
Vehículos eléctricos
'online'
La tecnología wireless, sin
cables, puede proporcionar electricidad para vehículos. En la próxima
generación de coches eléctricos una serie de bucles instalados bajo el suelo
del automóvil reciben la energía vía un campo electromagnético que emite desde
los cables instalados bajo la carretera. La corriente también carga las
baterías de abordo que propulsan al vehículo cuando este se encuentra fuera del
campo. Como la electricidad es suministrada externamente, a través de los
bucles, estos coches tan solo necesitan un quinto de la capacidad de
almacenamiento de los coches eléctricos estándar, y pueden lograr una
eficiencia de transmisión superior al 80%. Los vehículos eléctricos online están siendo sometidos a test en carretera en Seúl, Corea
del Sur.
Impresión 3D y
manufacturación a distancia
La impresión tridimensional permite la creación de
estructuras sólidas partiendo de un archivo digital. Esta nueva tecnología
potencialmente puede revolucionar la economía manufacturera si los objetos
pueden ser impresos a distancia, en casa o en la oficina. El proceso consiste
en la colocación que la impresora hace, capa a capa, del material que
constituirá el futuro objeto independiente, desde la base a la cúspide del
mismo. Los proyectos diseñados en el ordenador son cortados en secciones
cruzadas para las plantillas de impresión, lo que permite que objetos creados
virtualmente puedan ser usados para “copias reales” de plástico, metal,
aleación...
Materiales
autocurantes
Una de las características definitorias de un organismo vivo es su intrínseca habilidad para reparar un daño. Una creciente tendencia en biomimetismo es la creación de estructuras inertes que tienen la capacidad de repararse a sí mismas cuando han sufrido cortes, desgarros o han sido rajados. Estos materiales, capaces de reparar un daño sin la intervención del ser humano, podrían dar a los productos manufacturados una mayor esperanza de vida, reduciendo así la demanda de materias primas. Del mismo modo, el mejorar la seguridad inherente al material usado en la construcción o para formar el armazón de un avión puede revolucionar la seguridad.
Una de las características definitorias de un organismo vivo es su intrínseca habilidad para reparar un daño. Una creciente tendencia en biomimetismo es la creación de estructuras inertes que tienen la capacidad de repararse a sí mismas cuando han sufrido cortes, desgarros o han sido rajados. Estos materiales, capaces de reparar un daño sin la intervención del ser humano, podrían dar a los productos manufacturados una mayor esperanza de vida, reduciendo así la demanda de materias primas. Del mismo modo, el mejorar la seguridad inherente al material usado en la construcción o para formar el armazón de un avión puede revolucionar la seguridad.
Purificación del agua
energéticamente eficiente
La escasez de agua es un problema ecológico creciente en muchas partes del mundo debido a la agricultura, las cada vez más grandes y numerosas ciudades y a otros usos humanos. Cuando las fuentes de agua natural están sobreexplotadas o agotadas, la desalinización ofrece una casi ilimitada cantidad de agua, pero a un gran coste energético. Tecnologías emergentes ofrecen la posibilidad de una mayor eficiencia energética en la desalinización o purificación de aguas residuales que pueden reducir el consumo de energía en un 50%.
La escasez de agua es un problema ecológico creciente en muchas partes del mundo debido a la agricultura, las cada vez más grandes y numerosas ciudades y a otros usos humanos. Cuando las fuentes de agua natural están sobreexplotadas o agotadas, la desalinización ofrece una casi ilimitada cantidad de agua, pero a un gran coste energético. Tecnologías emergentes ofrecen la posibilidad de una mayor eficiencia energética en la desalinización o purificación de aguas residuales que pueden reducir el consumo de energía en un 50%.
Transformación y uso
del dióxido de carbono
La captura y almacenamiento subterráneo de dióxido de carbono todavía tiene que ser probado como una alternativa comercialmente viable, incluso a escala de tan solo una gran central. Nuevas tecnologías que convierten CO2 indeseado en productos comercializables pueden corregir tanto los inconvenientes económicos como energéticos de las estrategias contra el cambio climático. Una de las líneas más prometedoras es el uso de una bacteria fotosintética, fruto de la ingeniería biológica, que transforma CO2 en combustibles líquidos o químicos. Se espera que sistemas individuales alcancen cientos de hectáreas en dos años. Siendo de 10 a 100 veces más productivo por unidad de terreno, estos sistemas solventan una de las principales limitaciones ambientales de los combustibles biológicos, desde la agricultura a la alimentación de ganado y podría proveer de combustibles bajos en carbono para automóviles, aviación y otros grandes consumidores de combustible líquido.
La captura y almacenamiento subterráneo de dióxido de carbono todavía tiene que ser probado como una alternativa comercialmente viable, incluso a escala de tan solo una gran central. Nuevas tecnologías que convierten CO2 indeseado en productos comercializables pueden corregir tanto los inconvenientes económicos como energéticos de las estrategias contra el cambio climático. Una de las líneas más prometedoras es el uso de una bacteria fotosintética, fruto de la ingeniería biológica, que transforma CO2 en combustibles líquidos o químicos. Se espera que sistemas individuales alcancen cientos de hectáreas en dos años. Siendo de 10 a 100 veces más productivo por unidad de terreno, estos sistemas solventan una de las principales limitaciones ambientales de los combustibles biológicos, desde la agricultura a la alimentación de ganado y podría proveer de combustibles bajos en carbono para automóviles, aviación y otros grandes consumidores de combustible líquido.
Nutrición mejorada a
nivel molecular
Incluso en los países desarrollados millones de personas sufren malnutrición debido a deficiencias nutritivas en sus dietas. Ahora, nuevas técnicas genómicas pueden determinar, al nivel de la secuencia génica, el amplio número de proteínas consumidas que son importantes en la dieta humana. Las proteínas identificadas pueden tener ventajas sobre los suplementos proteicos estándar, como proveer un gran porcentaje de aminoácidos esenciales. También han mejorado la solubilidad, el sabor y la textura. La producción a gran escala de proteínas dietéticas para humanos, basada en la aplicación de biotecnología a la nutrición molecular, puede alumbrar beneficios para la salud como el desarrollo muscular, el control de la diabetes o la reducción de la obesidad.
Incluso en los países desarrollados millones de personas sufren malnutrición debido a deficiencias nutritivas en sus dietas. Ahora, nuevas técnicas genómicas pueden determinar, al nivel de la secuencia génica, el amplio número de proteínas consumidas que son importantes en la dieta humana. Las proteínas identificadas pueden tener ventajas sobre los suplementos proteicos estándar, como proveer un gran porcentaje de aminoácidos esenciales. También han mejorado la solubilidad, el sabor y la textura. La producción a gran escala de proteínas dietéticas para humanos, basada en la aplicación de biotecnología a la nutrición molecular, puede alumbrar beneficios para la salud como el desarrollo muscular, el control de la diabetes o la reducción de la obesidad.
Sensores a distancia
El cada vez más extendido uso de sensores que habilitan la respuesta pasiva a estímulos externos va a cambiar la forma en que respondemos a nuestro entorno, particularmente en el área de la salud. Algunos ejemplos son los sensores que monitorizan de un modo continuado funciones corporales como el ritmo cardiaco, los niveles de oxígeno y azúcar en sangre y que, si fuese necesario, provocan una respuesta médica como el suministro de insulina. Estos avances dependen de la comunicación wireless entre aparatos. Otras aplicaciones son los sensores entre vehículos, lo que también puede mejorar la seguridad en la carretera.
El cada vez más extendido uso de sensores que habilitan la respuesta pasiva a estímulos externos va a cambiar la forma en que respondemos a nuestro entorno, particularmente en el área de la salud. Algunos ejemplos son los sensores que monitorizan de un modo continuado funciones corporales como el ritmo cardiaco, los niveles de oxígeno y azúcar en sangre y que, si fuese necesario, provocan una respuesta médica como el suministro de insulina. Estos avances dependen de la comunicación wireless entre aparatos. Otras aplicaciones son los sensores entre vehículos, lo que también puede mejorar la seguridad en la carretera.
Administración de
medicamentos a través de ingeniería a nanoescala
Fármacos que pueden ser aplicados a nivel molecular dentro o en torno a una célula enferma ofrecen oportunidades sin precedente para desarrollar tratamientos más efectivos en la lucha contra enfermedades como el cáncer, además pueden reducir los efectos indeseados de estos tratamientos. Localizar nanopartículas que se adhieran al tejido enfermo permite, a microescala, la liberación de potentes compuestos terapéuticos mientras se puede reducir su impacto sobre el tejido sano. Después de casi una década de investigación, estas nuevas aproximaciones están ofreciendo señales de utilidad clínica.
Fármacos que pueden ser aplicados a nivel molecular dentro o en torno a una célula enferma ofrecen oportunidades sin precedente para desarrollar tratamientos más efectivos en la lucha contra enfermedades como el cáncer, además pueden reducir los efectos indeseados de estos tratamientos. Localizar nanopartículas que se adhieran al tejido enfermo permite, a microescala, la liberación de potentes compuestos terapéuticos mientras se puede reducir su impacto sobre el tejido sano. Después de casi una década de investigación, estas nuevas aproximaciones están ofreciendo señales de utilidad clínica.
Electrónica orgánica
y fotovoltaica
La electrónica orgánica, un tipo de electrónica impresa, es el uso de materiales orgánicos como polímeros para crear circuitos electrónicos y aparatos. En contraste con los tradicionales semiconductores de silicio, que son fabricados con caras técnicas fotolitográficas, la electrónica orgánica puede ser impresa a bajo coste. Poder producirlos a escala los convertiría en productos extremadamente más baratos que los aparatos electrónicos tradicionales. Tanto en términos de coste por aparato como en los costes del equipamiento necesario para producirlos. Mientras que la electrónica orgánica es poco probable que pueda competir ahora mismo con el silicio en velocidad y densidad, la tecnología tiene el potencial de proveer ventajas en costes y versatilidad. El coste de la impresión a escala de placas fotovoltaicas podría, por ejemplo, acelerar la transición hacia la energía renovable.
La electrónica orgánica, un tipo de electrónica impresa, es el uso de materiales orgánicos como polímeros para crear circuitos electrónicos y aparatos. En contraste con los tradicionales semiconductores de silicio, que son fabricados con caras técnicas fotolitográficas, la electrónica orgánica puede ser impresa a bajo coste. Poder producirlos a escala los convertiría en productos extremadamente más baratos que los aparatos electrónicos tradicionales. Tanto en términos de coste por aparato como en los costes del equipamiento necesario para producirlos. Mientras que la electrónica orgánica es poco probable que pueda competir ahora mismo con el silicio en velocidad y densidad, la tecnología tiene el potencial de proveer ventajas en costes y versatilidad. El coste de la impresión a escala de placas fotovoltaicas podría, por ejemplo, acelerar la transición hacia la energía renovable.
Reactores de cuarta
generación y reciclado de residuos nucleares
Los actuales reactores nucleares usan solo el 1% del potencial energético disponible en el uranio, dejando el resto radiactivamente contaminado como basura nuclear. Mientras que el desafío tecnológico es manejable, el político que representan los residuos nucleares limita seriamente el llamamiento para una tecnología energética sin emisiones de CO2 y altamente expandible. El reciclado de combustible y el cultivo de uranio-238 para transformarlo en nuevo material fisible, conocido como Nuclear 2.0 extendería durante siglos los recursos del uranio ya extraído, lo que reduciría radicalmente tanto el volumen explotado como la toxicidad de los residuos, cuya radioactividad va a descender por debajo del uranio original en una escala de tiempo no de milenios sino de siglos. Esta nueva tecnología convierte los desafíos presentados por los residuos nucleares en un problema medioambiental menor en comparación con el producido por otras industrias. Las tecnologías de cuarta generación están siendo desarrolladas en varios países y son ofrecidas por compañías de ingeniería nuclear de referencia.
Los actuales reactores nucleares usan solo el 1% del potencial energético disponible en el uranio, dejando el resto radiactivamente contaminado como basura nuclear. Mientras que el desafío tecnológico es manejable, el político que representan los residuos nucleares limita seriamente el llamamiento para una tecnología energética sin emisiones de CO2 y altamente expandible. El reciclado de combustible y el cultivo de uranio-238 para transformarlo en nuevo material fisible, conocido como Nuclear 2.0 extendería durante siglos los recursos del uranio ya extraído, lo que reduciría radicalmente tanto el volumen explotado como la toxicidad de los residuos, cuya radioactividad va a descender por debajo del uranio original en una escala de tiempo no de milenios sino de siglos. Esta nueva tecnología convierte los desafíos presentados por los residuos nucleares en un problema medioambiental menor en comparación con el producido por otras industrias. Las tecnologías de cuarta generación están siendo desarrolladas en varios países y son ofrecidas por compañías de ingeniería nuclear de referencia.
Fuente: El Pais 2013.
