10 TECNOLOGÍAS EMERGENTES EN 2013
1.- Vehículos eléctricos en
línea (OLEV)
La
tecnología inalámbrica puede suministrar ahora electricidad a vehículos en
movimiento. En los coches eléctricos de la próxima generación hay conjuntos de
bobinas de toma bajo el piso del vehículo que reciben electricidad a distancia
a través de un campo electromagnético transmitido por cables instalados bajo la
carretera. La corriente carga asimismo una batería a bordo utilizada para
propulsar el vehículo cuando está fuera del alcance del campo. Dado que la
electricidad proviene de una fuente externa, estos vehículos sólo necesitan la
quinta parte de la capacidad de la batería de un coche eléctrico estándar y
pueden registrar una eficiencia en la transmisión superior al 80%. En Seúl,
Corea del Sur, se están sometiendo a prueba vehículos
2.- Impresión tridimensional y fabricación remota
La
impresión tridimensional permite crear estructuras sólidas en base a un archivo
informático digital, con la posibilidad de revolucionar los aspectos económicos
de la fabricación si se pueden imprimir objetos a distancia en la casa o en la
oficina. En este proceso se depositan capas de material una sobre otra a fin de
crear estructuras autónomas de abajo arriba. Los planos preparados en base a
diseños con ayuda de computadora se cortan en secciones transversales a fin de
crear plantillas para imprimir, permitiendo que se usen objetos creados
virtualmente como modelos para “copias impresas” hechas de plástico, aleaciones
de metales u otros materiales.
3.- Materiales que se autor regeneran
Una
de las características que definen a los organismos vivos es su capacidad
inherente de reparar daños físicos. Una tendencia creciente en la biocinética
es la creación de materiales estructurales no vivos que también tienen la
capacidad de autorregenerarse cuando se cortan, desgarran o fisuran. Los
materiales que se autorregeneran y que reparan daños sin la intervención humana
externa podrían prolongar la vida útil de bienes manufacturados y reducir la
demanda de materias primas, además de mejorar la seguridad inherente de
materiales utilizados en la construcción o como elementos constituyentes de los
fuselajes de aeronaves.
4.-
Purificación de agua con bajo consumo
energético
La
escasez de agua es un problema ecológico que se agrava en muchas partes del
mundo debido a la competencia que presentan las demandas de la agricultura, las
ciudades y otros usos humanos. En aquellos casos en que el agua dulce se ha
utilizado excesivamente o agotado, la desalinización de agua de mar ofrece
volúmenes de agua casi ilimitados pero con un gasto considerable de energía –
principalmente de combustibles fósiles – para accionar sistemas de evaporación
o de ósmosis inversa. Hay tecnologías emergentes que ofrecen la posibilidad de
lograr una eficiencia energética considerablemente superior en la
desalinización o purificación de aguas residuales, reduciendo potencialmente el
consumo de energía en un 50% o más. Técnicas como la ósmosis directa pueden mejorar
incluso más la eficiencia utilizando energía calorífica de bajo nivel
proveniente de la producción de energía térmica o de calor renovable generado
por instalaciones solares térmicas y geotérmicas.
5.-
Conversión y uso de dióxido de carbono
(CO2)
Las
tecnologías largamente prometidas para la captura y el secuestro subterráneo de
dióxido de carbono no han demostrado aún ser comercialmente viables, ni
siquiera a escala de una sola central eléctrica grande. Las nuevas tecnologías
que convierten el CO2 no deseado en
bienes comercializables pueden resolver potencialmente las deficiencias
económicas y energéticas de las estrategias tradicionales de captura y
secuestro de carbono. Uno de los enfoques más prometedores utiliza bacterias
fotosintéticas creadas mediante tecnología biológica para convertir CO2 residual
en combustibles líquidos o sustancias químicas, utilizando sistemas modulares
solares de conversión de bajo costo. Se considera que habrá sistemas
individuales con una extensión de cientos de acres dentro de dos años. Al ser
de 10 a 100 veces más productivos por unidad de superficie terrestre, estos
sistemas podrían superar una de las principales limitaciones medioambientales a
los biocombustibles en base a materias primas agrícolas o de algas, y suministrar
combustibles más bajos en carbono para automóviles, aeronaves u otros grandes
usuarios de combustibles líquidos.
6.-
Mejor nutrición para mejorar la salud a
nivel molecular
Incluso
en los países desarrollados, millones de personas padecen desnutrición debido a
deficiencias de nutrientes en su alimentación. Ahora hay técnicas genómicas
modernas que pueden determinar a nivel de la secuencia genética el inmenso
número de proteínas naturalmente consumidas que son importantes en la
alimentación humana. Las proteínas identificadas podrían tener ventajas en
comparación con los suplementos proteicos habituales ya que pueden suministrar
un mayor porcentaje de aminoácidos esenciales y presentan mejor solubilidad,
sabor, textura y características nutricionales. La producción en gran escala de
proteínas puras para la dieta humana en base a la aplicación de biotecnología a
la nutrición molecular puede representar beneficios para la salud, por ejemplo,
desarrollo muscular, manejo de la diabetes o disminución de la obesidad.
7.-
Detección a distancia
El
uso cada vez más difundido de sensores que permiten respuestas frecuentemente
pasivas a estímulos externos continuará cambiando la forma en que respondemos
al entorno, especialmente en la esfera de la salud. Cabe citar como ejemplos
los sensores que monitorizan de manera continua funciones del cuerpo humano –
como la frecuencia cardíaca, el oxígeno en la sangre y la glucemia – y, de ser
necesario, activan una respuesta médica como el suministro de insulina. Los
adelantos logrados se basan en la comunicación inalámbrica entre dispositivos,
las tecnologías de detección de bajo consumo energético y, a veces, el
aprovechamiento activo de la energía. Otro ejemplo es la detección de vehículo
a vehículo, que mejora la seguridad vial.
8.-
Administración de fármacos con
precisión mediante la tecnología a nano escala
Los
fármacos que pueden administrarse con precisión a nivel molecular dentro o
alrededor de una célula afectada pueden brindar oportunidades sin precedentes
de tratamientos más eficaces, reduciendo al mismo tiempo efectos secundarios
adversos. Las nano partículas dirigidas que se adhieren al tejido afectado
facilitan la administración a micro escala de compuestos terapéuticos potentes,
minimizando al mismo tiempo su impacto sobre el tejido sano, y están avanzando
en ensayos médicos. Después de casi una década de investigaciones, estos nuevos
enfoques presentan finalmente signos de utilidad clínica.
9.-
Electrónica orgánica y materiales
foto voltaicos
La
electrónica orgánica – un tipo de electrónica impresa – es el uso de materiales
orgánicos como polímeros para crear circuitos y dispositivos electrónicos. A
diferencia de los semiconductores tradicionales (a base de silicio) que se
fabrican mediante costosas técnicas foto litográficas, la electrónica orgánica
se puede imprimir con procesos de bajo costo y a escala regulable como la
impresión mediante chorro de tinta, característica que hace que sean muy
baratos en comparación con los dispositivos electrónicos tradicionales, tanto
en términos de costo por dispositivo como de bienes de capital requeridos para
producirlos. Si bien es poco probable que la electrónica orgánica compita
actualmente con el silicio en cuanto a velocidad y densidad, presenta la
posibilidad de representar una ventaja importante en cuanto a costo y
versatilidad. El costo de los colectores foto voltaicos solares impresos de
producción en gran escala, por ejemplo, podría acelerar la transición a
la energía renovable.
10.-
Reactores de la cuarta generación y
reciclaje de desechos nucleares
La
corriente que pasa una sola vez por los reactores nucleares utiliza sólo el 1%
de la energía potencial disponible en el uranio, dejando el resto contaminado
radiactiva mente como “desechos nucleares”. Si bien el desafío técnico que
presenta la eliminación geológica es manejable, el desafío político de los
desechos nucleares limita en gran medida el interés presentado por esta
tecnología energética de cero carbono y escala muy regulable. El reciclaje de
combustible agotado y la reproducción de uranio 238 como nuevo material fisible
– denominado Nuclear 2.0 – prolongarían durante siglos los recursos de uranio
ya extraídos, reduciendo considerablemente al mismo tiempo el volumen y la
toxicidad a largo plazo de los desechos, cuya radiactividad disminuiría por
debajo del nivel del mineral de uranio original a una escala de siglos en vez
de milenios. Esto reduce en gran medida el reto de la eliminación geológica (y
hasta cabría decir que la tornaría innecesaria) y hace que los desechos
nucleares sean un problema medioambiental de menor importancia en comparación
con los desechos peligrosos producidos por otras industrias. En varios países
se están desplegando tecnologías de la cuarta generación – como los reactores
rápidos enfriados por metal líquido – ofrecidas por empresas de ingeniería
nuclear arraigadas.
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