Las 10 revoluciones tecnológicas de 2013

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 la 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 onlineestán 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 autocurantesUna de las características definitorias de un organismo vivo es su intrínseca habilidad para reparar un daño. Una creciente tendencia enbiomimetismo 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 eficienteLa 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 carbonoLa 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 molecularIncluso 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 distanciaEl 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 nanoescalaFármacos 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 fotovoltaicaLa 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 nuclearesLos 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.